CN110195373B - 一种食品防油纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种食品防油纸及其制备方法。所述食品防油纸，包括原纸和防油涂层。所述制备方法包括：废纸浆脱墨后和经打浆处理的木浆混合，添加淀粉后，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥处理，得到原纸；将海藻酸钠溶液和海藻酸丙二醇酯溶液溶解完全后；将所述海藻酸钠溶液涂布在原纸上，干燥后得到涂布纸，然后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在涂布纸上，干燥得到食品防油纸。该方法制备的防油纸绿色环保，在保证纸张的防油性能的基础上，增强防油纸的疏水性，提高了防油纸的贮存和使用周期。其次，添加淀粉可以增强含有废纸的原纸的机械强度，提高废纸的回收利用。

Description

一种食品防油纸及其制备方法
技术领域
本发明属于防油纸技术领域，具体涉及一种食品防油纸及其制备方法。
背景技术
纸张是由纤维簇组成的多孔隙材料，直接用于包装时，抗水抗油脂性能差，防油纸的出现解决了上述困扰。食品防油纸是一类抗脂肪类物质渗透的纸张，常用于包装带油脂性的食品，如糕点、奶油、干果、精密仪器等。
专利CN105694171A公开了在原纸表面喷射聚乙烯母料后液压成型而制造出的淋膜纸，具有防潮、防油、隔离效果佳等优点。但该方法制备的防油纸因降解和回收困难而污染环境，而且其中的有害物质会向食品中迁移。专利US7642490B2使用氟化物处理纤维得到的纸制品，可以在保质期内以及在微波炉中烹饪爆米花期间阻止油脂通过纸制品。但含氟防油剂在生产过程中产生的全氟辛酸(PFOA)生物储蓄性强，不能从含氟防油剂中彻底清除，在环境中也存留持久，此类食品包装防油剂可致血液污染。专利CN106368047A公开了一种由海藻酸钠和大豆分离蛋白制备的生物聚合物型防油纸，具有良好的防油性能。但这些生物聚合物的亲水性强，限制了防油纸的应用。
同时，二次纤维的回用再生纸，有利于节约木材资源。废纸回用的最大问题是再生纸的抗张强度低，需要加入增强剂，提高纸张的机械强度。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种食品防油纸及其制备方法。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的食品防油纸的制备方法。该方法制备的防油纸绿色环保，在保证纸张的防油性能的基础上，增强防油纸的疏水性，提高防油纸的贮存和使用周期。其次，添加淀粉可以增强含有废纸的原纸的机械强度，提高废纸浆的回收利用。所述食品防油纸的组成包括原纸和防油涂层。
本发明提供的一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂加入热水中，混合均匀，加入废纸，用疏解机疏解，洗涤至废纸浆中无明显油墨残留，得到废纸浆；将木浆进行打浆处理，然后和所述废纸浆混合，混合均匀，得到混合浆料；
(2)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液，升温进行糊化反应，得到糊化后的淀粉；将糊化淀粉加入步骤(1)所述混合浆料中，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸；
(3)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到海藻酸丙二醇酯溶液；
(4)将步骤(3)所述海藻酸钠溶液涂布在步骤(2)所述原纸的正面上，干燥得到涂布纸，继续将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在涂布纸的正面上(即原纸涂布有海藻酸钠的正面)，干燥得到所述食品防油纸。
进一步地，步骤(1)所述废纸包括办公室废纸，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1-3:1:1；所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.01-0.05％。优选地，所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.03％。
进一步地，步骤(1)所述热水的温度为50-60摄氏度。
进一步地，步骤(1)所述木浆为棉浆或针叶木浆；所述打浆处理的打浆度为42-80°SR；所述木浆的绝干质量和废纸浆的绝干质量比为4:3-1:1。
优选地，所述打浆处理的打浆度为80°SR。
优选地，所述打浆处理的设备优选为连续打浆设备，所述连续打浆设备包括盘磨机。
进一步地，步骤(2)所述淀粉混悬液的质量百分比浓度为1％-2％。优选地，所述淀粉混悬液的质量百分比浓度为1.25％。
进一步地，所述淀粉为阳离子淀粉，所述糊化反应的温度为90-95摄氏度，糊化反应的时间为30-60min；所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的0.5-1.25％；所述原纸的定量为50-100g/m2。
进一步地，步骤(3)所述海藻酸钠溶液的质量百分比浓度为1.5-3.0％；所述海藻酸丙二醇酯溶液的质量百分比浓度为0.5-1.0％。
进一步地，步骤(4)所述海藻酸钠溶液的涂布量为2.0-3.0g/m2；所述涂布的速率为1-5mtrs/min。
优选地，所述海藻酸钠溶液的涂布量为3.0g/m2；所述涂布的速率为2mtrs/min。
进一步地，步骤(4)所述海藻酸丙二醇酯溶液的喷涂量为0.5-1.0g/m2。优选地，所述喷涂的设备为加压式喷枪，喷壶压力为0.29Mpa。
优选地，所述海藻酸丙二醇酯溶液的喷涂量为1.0g/m2。
进一步地，步骤(4)所述干燥的方式包括平板干燥及热风箱干燥；所述干燥的温度为80℃-90℃。
优选地，所述干燥的温度为80摄氏度。
本发明提供一种由上述的制备方法制得的食品防油纸。
本发明所制备的食品防油纸的防油性能可以按照TAPPI T 557cm-02《Greaseresistance test for paper and paperboard》进行测定。
本发明所制备的食品防油纸的疏水性可以按照TAPPI T 458cm-04《Surfacewettability of paper(angle of contact method)》进行测定。
本发明所制备的食品防油纸的抗张强度可以按照GB/T453-2002《纸和纸板抗张强度的测定》进行测定。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明提供的制备方法，主要通过物理方法将针叶木纤维分丝帚化，通过纤维与纤维之间的物理交织使得原纸透气度减小，同时涂布海藻酸钠提高原纸的防油性能；海藻酸丙二醇酯是海藻酸钠和丙二醇的酯化反应产物，具有一定的抗水性，通过喷涂海藻酸丙二醇酯可以提高制得的食品防油纸的疏水性，能够克服生物聚合物亲水强的缺点；
(2)本发明提供的制备方法，采用先涂布海藻酸钠后喷涂海藻酸丙二醇酯的方式，可以充分利用海藻酸钠良好的成膜性，进而改善仅通过混合海藻酸钠和海藻酸丙二醇酯造成的防油性能差的缺陷；
(3)本发明提供的制备方法，以海藻酸钠和海藻酸丙二醇酯为涂料，海藻酸钠和海藻酸丙二醇酯均属于食品添加剂，可完全生物降解，对环境和人体无害；
(4)本发明提供的制备方法，添加淀粉可以增强含有废纸的原纸的机械强度，提高废纸浆的回收利用；同时淀粉、海藻酸钠和海藻酸钠丙二醇酯共同作用，可以进一步降低纸张的透气度，进而提高防油纸的防油性能。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.01％)溶解在60℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1，添加废纸(以绝干浆计)1.57g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为1.57g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为42°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为90摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的0.5％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为100g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.5％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为0.5％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以2mtrs/min的速率在原纸的正面上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为2.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，所述喷涂量为0.5g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为80℃，制得所述食品防油纸。
实施例1制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例1制备的食品防油纸的防油等级为4-5，水接触角为37.2-39.0°，抗张强度为3.74-3.80kN/m。
实施例2
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.05％)溶解在60℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为2:1:1，添加废纸(以绝干浆计)1.57g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为1.57g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为68°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为95摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的1.25％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为100g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.5％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为0.5％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以2mtrs/min的速率在原纸的正面上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为2.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，所述喷涂量为0.5g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为80℃，制得所述食品防油纸。
实施例2制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例2制备的食品防油纸的防油等级为6-7，水接触角为38.9-40.2°，抗张强度为3.95-4.0kN/m。
实施例3
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.03％)溶解在50℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为3:1:1，添加废纸(以绝干浆计)1.57g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为1.57g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为80°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为92摄氏度，时间为40min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的1.0％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为100g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到质量浓度为3.0％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为0.5％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以5mtrs/min的速率在原纸的正面上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为3.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，所述喷涂量为1.0g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为80℃，制得所述食品防油纸。
实施例3制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例3制备的食品防油纸的防油等级为9-10，水接触角为55.0-56.5°，抗张强度为4.24-4.32kN/m。
实施例4
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.05％)溶解在55℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1，添加废纸(以绝干浆计)0.471g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为1.413g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为80°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为90摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的0.5％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为60g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混(3)将淀粉加入水中(所述淀粉的质量百分比分数为1.25％)，混合均匀，得到淀粉混悬液，升温进行糊化反应(温度为90摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的1.25％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，混合均匀，得到质量浓度为2.0％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.0％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以1mtrs/min的速率在原纸的正面上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为2.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，所述喷涂量为0.5g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为85℃，制得所述食品防油纸。
实施例4制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例4制备的食品防油纸的防油等级为8-9，水接触角为70.5-71.9°，抗张强度为4.15-4.2kN/m。
实施例5
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.01％)溶解在60℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1，添加废纸(以绝干浆计)0.785g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无明显油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为0.785g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为80°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为90摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的1.25％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为50g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.5％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为0.8％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以2mtrs/min的速率在原纸的正面上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为3.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，所述喷涂量为0.5g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为90℃，制得所述食品防油纸。
实施例5制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度可以按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例5制备的食品防油纸的防油等级为7-8，水接触角为55.8-57.3°，抗张强度为4.24-4.32kN/m。
实施例6
一种食品防油纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱墨剂(所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.01％)溶解在60℃的水中，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1，添加废纸(以绝干浆计)0.785g，用疏解机疏解后，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；
(2)取针叶木浆(绝干浆质量为0.785g)，用盘磨机进行磨(打)浆处理，打浆度为80°SR，得到针叶木浆料，和步骤(1)所述废纸浆混合，得到混合浆料；
(3)将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液(在混悬液中，淀粉质量百分比分数为1.25％)，升温进行糊化反应(温度为90摄氏度，时间为30min)，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤(2)所述混合浆料中(所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的1.25％)，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸，定量为50g/m2；
(4)将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.5％的海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到质量浓度为1.0％海藻酸丙二醇酯溶液；
(5)在涂布机上以2mtrs/min的速率在原纸上涂布海藻酸钠溶液，所述涂层的涂布量为2.0g/m2，干燥后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在涂布纸上，所述喷涂量为1.0g/m2，在平板干燥器上干燥，干燥温度为90℃，制得所述食品防油纸。
实施例6制备的食品防油纸的防油性能按照TAPPI T 557cm-02进行测定，疏水性采用TAPPI T 458cm-04进行测定，抗张强度可以按照GB/T453-2002进行测定。
测得实施例6制备的食品防油纸的防油等级为6-7，水接触角为89.3-90.6°，抗张强度为4.10-4.12kN/m。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种食品防油纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将脱墨剂加入热水中，混合均匀，加入废纸，用疏解机疏解，洗涤至废纸浆中无油墨残留，得到废纸浆；将木浆进行打浆处理，然后和所述废纸浆混合，混合均匀，得到混合浆料；
（2）将淀粉加入水中，混合均匀，得到淀粉混悬液，升温进行糊化反应，得到糊化淀粉；将糊化淀粉加入步骤（1）所述混合浆料中，混合均匀，然后在造纸成形器上进行脱水、压榨和干燥，得到原纸；
（3）将海藻酸钠加入水中，混合均匀，得到海藻酸钠溶液；将海藻酸丙二醇酯加入水中，混合均匀，得到海藻酸丙二醇酯溶液；
（4）将步骤（3）所述海藻酸钠溶液涂布在步骤（2）所述原纸的正面上，干燥，然后将海藻酸丙二醇酯溶液喷涂在原纸的正面上，干燥得到所述食品防油纸。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述废纸包括办公室废纸，所述脱墨剂为氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的混合物，所述氢氧化钠、过氧化氢及木素磺酸钠的质量比为1:1:1-3:1:1；所述脱墨剂的质量为废纸浆绝干质量的0.01-0.05%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述热水的温度为50-60摄氏度。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述木浆为棉浆或针叶木浆；所述打浆处理的打浆度为42-80 °SR；所述木浆和废纸浆的绝干质量比为4:3-1:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述淀粉混悬液的质量百分比浓度的1%-2%；所述淀粉为阳离子淀粉，所述糊化反应的温度为90-95摄氏度，糊化反应的时间为30-60min；所述糊化淀粉的质量为混合浆料的绝干质量的0.5-1.25%；所述原纸的定量为50-100 g/m2。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述海藻酸钠溶液的质量百分比浓度为1.5-3.0 %；所述海藻酸丙二醇酯溶液的质量百分比浓度为0.5-1.0 %。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述海藻酸钠溶液的涂布量为2.0-3.0 g/m2；所述涂布的速率为1-5 mtrs/min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述海藻酸丙二醇酯溶液的喷涂量为0.5-1.0 g/m2。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述干燥的方式包括平板干燥及热风箱干燥；所述干燥的温度为80℃-90 ℃。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的食品防油纸。
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