CN110284368A - 一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，该方法通过浆料准备、干燥纸页的制备、施胶、涂布和干燥工序制得防油抗菌包装纸。采用本发明方法，在造纸过程中，通过内部施胶和表面施胶中引入纳米纤维素，将壳聚糖与纳米纤维素进行复合，与现有阳离子淀粉表面施胶技术相比，综合了壳聚糖抗油脂性能、抗菌性能以及纳米纤维素的力学性能和阻隔性能，同时，在制备过程中没有引入有害溶剂，所用原料均可回收再重复利用，制备技术绿色环保，扩展了防油抗菌纸在食品保鲜包装中应用。

Description

一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸制备方法
技术领域
本发明涉及一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸制备方法，属于食品包装纸技术领域。
背景技术
纸基包装材料具有来源广泛、成本低、易加工、绿色环保等优点，非常适合用于食品的包装材料。因纸张主要由纤维素组成，故直接用于含油食品包装时，抗油脂性能较差，阻隔性能较差，在潮湿的环境下，容易发霉变质。为了提高纸基包装材料的防油阻隔性能，在纸基表面往往进行真空镀铝、覆膜或涂布含氟等聚合物，来提高抗油脂性能和阻隔性能，但上述方法所制备的纸塑复合材料，环保性差，无法回收利用，在欧盟等发达国家，已明确禁止该类材料使用。因此，利用天然有机物水溶液对纸基表面进行涂布，来取代纸塑材料是非常有前景的一种食品包装纸制备方法。
阳离子淀粉是常用的一种纸基表面涂布施胶剂，能提高纸基表面强度；但该法所制备的纸基表面较疏松，抗油脂性能较差，很难满足食品包装纸的抗油脂需求。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，自然界中来源广泛。壳聚糖具有阳离子的氨基，分子链排列紧凑、结晶度高，抗菌性能、阻隔性能及抗油脂性能都较好，非常适合应用于食品包装。利用壳聚糖能较好提高抗油脂性能和抗菌性能，但壳聚糖的分子量较小，分子量在20～60万之间，直接使用时，力学性能和传统的纸塑材料差距较大，极大的限制了使用范围；同时壳聚糖由于分子量小，阻隔性能与传统的纸塑材料相差较大，水蒸气和氧气阻隔性能一般，降低了食品保质期。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述缺点，在造纸过程中，通过将壳聚糖与纳米纤维素进行复合后表面施涂于纸张，从而提高纸张的抗油脂性能、抗菌性能、力学性能和阻隔性能；且在制备过程中没有引入有害溶剂，所用原料均可回收利用，制备技术绿色环保，可扩展防油抗菌纸在食品保鲜包装中应用，从而提供的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法。
本发明所采取的技术方案是： 一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于按重量份计步骤为：
（1）浆料准备：将硫酸盐漂白浆板用水浸泡3～5h，将浆料的浓度浓缩至含量为5%～15%，在PFI磨浆机中进行磨浆，磨浆时间为5～10min，至纸浆的打浆度40～50°SR；，将浆料分散放至密封袋中并在常温下进行平衡水分16～32h，测得浆料中绝干纤维的含量备用；
（2）干燥纸页的制备：按每100份浆料称取增湿强剂0.25～0.75份，纳米纤维素0.1～0.3份，壳聚糖为0.3～0.5份；将浆料、纳米纤维素、壳聚糖在纤维分离器中充分分离，转速为2800～3000r/min，分离时间为8～12min；将分散好的浆料在抄片机中进行抄片，得到的湿纸页在油压机中进行压榨，压力为4～4.5MPa，压榨时间为30～40s；将压榨后得到的纸页在真空干燥器中进行干燥，干燥温度为100～110℃，干燥时间为2～3min，得到干燥的纸页；
（3）施胶：在步骤（2）所得干燥的纸页上用施胶剂采用表面施胶的方式施胶，施胶剂用量为0.2～0.95份；
（4）涂布：将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入氧化剂氧化后的纳米纤维素、氧化淀粉来制备涂布液，每100份涂布液中壳聚糖为0.3～0.5份、氧化纳米纤维素0.3～0.6份、氧化淀粉2.5～30份；
（5）干燥：在真空干燥器中迅速干燥，干燥温度为110～130℃，干燥时间1～3min，得到防油抗菌包装纸。
所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（2）中的增湿强剂为阳离子淀粉；纳米纤维素的氧化剂为高碘酸钠。
所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（3）所述施胶剂为氧化淀粉。
所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（5）制得的防油抗菌包装纸纸页的定量为120～140g/m2。
采用本发明方法，在造纸过程中，通过内部施胶和表面施胶中引入纳米纤维素，将壳聚糖与纳米纤维素进行复合，与现有阳离子淀粉表面施胶技术相比，综合了壳聚糖抗油脂性能、抗菌性能以及纳米纤维素的力学性能和阻隔性能，同时，在制备过程中没有引入有害溶剂，所用原料均可回收再重复利用，制备技术绿色环保，扩展了防油抗菌纸在食品保鲜包装中应用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明实施例一和实施二制得的防油抗菌纸性能参数表。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。
一、实施例一。
该无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法按重量份计步骤为：
1、浆料准备：将硫酸盐漂白浆板用水浸泡4h，将浆料的浓度浓缩至含量为5%，在PFI磨浆机中进行磨浆，磨浆时间为6min，使纸浆的打浆度45°SR；将浆料分散放至密封袋中并在常温下进行平衡水分24h，测得浆料中绝干纤维的含量备用。
2、干燥纸页的制备：根据产品所需面积称取浆料，按每100份浆料称取阳离子淀粉0.23份，纳米纤维素0.2份，壳聚糖为0.3份；将浆料、纳米纤维素、壳聚糖在纤维分离器中充分分离，转速为2800～3000r/min，分离时间为10min；将分散好的浆料在抄片机中进行抄片，得到的湿纸页在油压机中进行压榨，压力为4MPa，压榨时间为30s；将压榨后得到的纸页在真空干燥器中进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为3min，得到干燥的纸页。
3、施胶：在步骤（2）所得干燥的纸页上用氧化淀粉作施胶剂，采用表面施胶的方式施胶，施胶剂用量为0.65份。
4、涂布：将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入高碘酸钠作氧化剂，将氧化后的纳米纤维素、氧化淀粉来制备涂布液，每100份涂布液中壳聚糖为0.5份、氧化纳米纤维素0.3份、氧化淀粉20份。
5、干燥：在真空干燥器中迅速干燥，干燥温度为110℃，干燥时间3min，得到防油抗菌包装纸，防油抗菌包装纸纸页的定量为130g/m2。
二、实施例二。
该无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法按重量份计步骤为：
1、浆料准备：将硫酸盐漂白浆板用水浸泡5h，将浆料的浓度浓缩至含量为5%，在PFI磨浆机中进行磨浆，磨浆时间为8min，使纸浆的打浆度50°SR；将浆料分散放至密封袋中在常温下进行平衡水分24h，测得浆料中绝干纤维的含量备用。
2、干燥纸页的制备：根据产品所需面积称取浆料，按每100份浆料称取阳离子淀粉0.2份，纳米纤维素0.4份，壳聚糖为0.3份；将浆料、纳米纤维素、壳聚糖在纤维分离器中充分分离，转速为2800～3000r/min，分离时间为10min；将分散好的浆料在抄片机中进行抄片，得到的湿纸页在油压机中进行压榨，压力为4MPa，压榨时间为30s；将压榨后得到的纸页在真空干燥器中进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为3min，得到干燥的纸页。
3、施胶：在步骤（2）所得干燥的纸页上用氧化淀粉作施胶剂，采用表面施胶的方式施胶，施胶剂用量为0.65份。
4、涂布：将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入高碘酸钠作氧化剂，将氧化后的纳米纤维素、氧化淀粉来制备涂布液，每100份涂布液中壳聚糖为0.6份、氧化纳米纤维素0.4份、氧化淀粉20份。
5、干燥：在真空干燥器中迅速干燥，干燥温度为110℃，干燥时间3min，得到防油抗菌包装纸，防油抗菌包装纸纸页的定量为130g/m2。
三、实验结果。
见附图说明图2。
四、以上实施例一和实施例二仅用于说明而非限制本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解，对本发明的技术方案进行各种变动和等效替换，而不背离本发明技术方案的原理和范围，均应涵盖在本发明权利要求的范围之中。

Claims (4)

1.一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于按重量份计步骤为：
（1）浆料准备：将硫酸盐漂白浆板用水浸泡3～5h，将浆料的浓度浓缩至含量为5%～15%，在PFI磨浆机中进行磨浆，磨浆时间为5～10min，至纸浆的打浆度40～50°SR；，将浆料分散放至密封袋中并在常温下进行平衡水分16～32h，测得浆料中绝干纤维的含量备用；
（2）干燥纸页的制备：按每100份浆料称取增湿强剂0.25～0.75份，纳米纤维素0.1～0.3份，壳聚糖为0.3～0.5份；将浆料、纳米纤维素、壳聚糖在纤维分离器中充分分离，转速为2800～3000r/min，分离时间为8～12min；将分散好的浆料在抄片机中进行抄片，得到的湿纸页在油压机中进行压榨，压力为4～4.5MPa，压榨时间为30～40s；将压榨后得到的纸页在真空干燥器中进行干燥，干燥温度为100～110℃，干燥时间为2～3min，得到干燥的纸页；
（3）施胶：在步骤（2）所得干燥的纸页上用施胶剂采用表面施胶的方式施胶，施胶剂用量为0.2～0.95份；
（4）涂布：将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入氧化剂氧化后的纳米纤维素、氧化淀粉来制备涂布液，每100份涂布液中壳聚糖为0.3～0.5份、氧化纳米纤维素0.3～0.6份、氧化淀粉2.5～30份；
（5）干燥：在真空干燥器中迅速干燥，干燥温度为110～130℃，干燥时间1～3min，得到防油抗菌包装纸。
2.根据权利要求1所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（2）中的增湿强剂为阳离子淀粉；纳米纤维素的氧化剂为高碘酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（3）所述施胶剂为氧化淀粉。
4.根据权利要求1所述的一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法，其特征在于步骤（5）制得的防油抗菌包装纸纸页的定量为120～140g/m2。
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