[发明专利]一种用于牛奶包装盒的石墨烯复合塑料片材及制备方法

说明书

本发明涉及复合包装材料领域，公开了一种用于牛奶包装盒的石墨烯复合塑料片材及制备方法。包括如下制备过程：（1）将表面改性的漂白土、丙烯酸酯共聚物、聚乙烯和白母料混合后挤出成白膜；（2）将聚乙烯和黑母料混合，挤出成黑膜；（3）将黑膜、乙烯‑乙烯醇共聚物、白膜按由下而上的顺序，通过干法复合工艺逐层复合，制得用于牛奶包装盒的石墨烯复合塑料片材。本发明制得的牛奶包装盒复合塑料片材与普通包装盒表层材料相比，对气体等小分子的阻隔效果好，通过改性黑白共挤工艺的应用，实现了印刷层阻隔功能与印刷功能的有效叠加，极大改善了对牛奶的保鲜效果。

技术领域

本发明涉及复合包装材料领域，公开了一种用于牛奶包装盒的石墨烯复合塑料片材及制备方法。

背景技术

近年来，随着人们对乳制品需求越来越大，并伴随着UHT灭菌技术的不断发展，各类乳制品及液体食品包装膜的需求量也越来越大。牛奶是一种极易变质的营养食品，对包装材料的要求很高。目前，国内牛奶包装主要形式是薄膜类包装、纸质类包装、塑料瓶、玻璃瓶。由于液体食品本身所具有的特性，全部采用 100％塑料原料，制造的液体包装膜，或采用纸、塑料、金属铝合成液体包装膜，并且应用范围较广。

塑料制品作为包装牛奶等液体食品的包装材料时，无法采用可生物降解的包装材料，所以给环境保护带来巨大的压力，同时也消耗了大量的石油资源，以及造纸给环境带来的压力，同时纸、塑、铝膜结构根本无法回收再利用。因此，研究人员对环保性好、安全、阻隔性佳的液体包装材料越来越多。

纸质类包装具备印刷精美、形式多样、方便携带、灭菌技术先进、保质期长、更安全、更方便等优点。但是其成本太高，技术垄断，废弃物不易回收。塑料瓶携带方便、质量轻、成本低、耐冲击性好、防碎、防漏、盖子可重复开闭、可回收利用；缺点是回收和清洗困难。玻璃瓶成本低、可回收利用；缺点依旧是回收和清洗困难。目前，乳品包装的发展趋势主要是：轻量、无菌、绿色包装成为主流；玻璃、金属等大型包装逐步退出市场；超薄塑料包装逐渐被淘汰；轻量软包装将迅速发展；阻隔性能好，这也是最基础的性能。

中国发明专利申请号201420657183.X公开了一种多层共挤高阻牛奶包装膜，包装膜包括9层，自外至里依次为LDPE混合MDPE层、LDPE混合LLDPE混合白母层、LDPE混合LLDPE混合白母层、TIE1层、EVOH1层、EVOH2层、TIE2层、LDPE混合LLDPE混合黑母层与LDPE混合LLDPE混合MPE层。采用的九层共挤更合理的搭配色母料，使得接触牛奶层完全可以不使用色母料，可一次性完成高阻隔奶膜制作，解决PVA涂布膜必须经过涂布和复合的程序，减少粘合剂的使用，更加环保。提供的包装膜与包装袋的厚度偏差<2%，COF<0.3。本实用新型适用于牛奶包装膜与包装袋的制备，能够包装0.5kg~1kg液奶。

中国发明专利申请号201710020429.0公开了一种透明牛奶包装膜，主要使用包装形式有普通三层共挤黑白奶膜，多层共挤高阻隔黑白奶膜，纸塑铝复合膜等。其共同的缺点就在于均为全封闭、不透明包装。消费者无法透过包装看到牛奶的直观形象。同时由于黑白奶膜中的黑色母料均含有高比例的颜料和添加剂，此类物质极易发生析出，从而对牛奶的安全性及口感产生巨大影响。而纸塑铝复合包装由于其结构复杂，包括纸张，铝箔，聚乙烯等塑料材料，回收成本极高，再利用范围十分有限。同时，对食品安全更有保障，可以直接回收再利用的环境友好材料。

根据上述，现有方案中通用牛奶包装盒表层为印刷层，其阻隔性能较差，作为与外界接触最多的结构，无法有效阻挡众多气体和水分子，因此需要研究改善整体的阻隔性能的技术方法，实现牛奶制品的长久新鲜保存，本发明提出了一种用于牛奶包装盒的石墨烯复合塑料片材及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的牛奶包装盒表层的印刷层，阻隔性能差，无法阻挡氧气等小分子气体和水分子，因而对牛奶的保鲜性能差。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：