CN110670412A - 一种防油组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防油组合物，其包含以下组分：CaCO3、硅藻土、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、变性淀粉、硬脂酸镁和聚乙烯醇‑1788。本发明还提供了所述防油组合物在制备防油包装纸中的用途以及一种防油食品包装纸。本发明防油组合物组分均为食品级，不含任何氟碳化合物，无毒副作用，其制备得到的防油食品包装纸具有很好的防油效果，防油组分间相互作用，形成一层致密的高分子膜，从而有效地阻止了油脂类物质的渗透，且制作工艺简单，使用后易降解，对环境无破坏作用，非常环保。

Description

一种防油组合物及其用途
技术领域
本发明属于食品包装纸材料技术领域，具体涉及一种防油组合物及包含其的防油食品包装纸。
背景技术
防油纸也称耐脂纸，是一种具有抵抗油脂了物质渗透的纸张，主要供油脂类物质，如面包、糕点、奶油等包装使用。目前，防油纸生产常用氟碳化合物，主要分为三类：全氟烷基铬络合物、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基共聚物，此物可用于表面是施胶或者混合在纸浆中，有很好的防油效果。
但是由于氟碳化合物稳定性强，不易分解，用于食物包装后产生的垃圾不易处理，垃圾填埋分解需要很多年，焚烧则会产生有害物质，破坏臭氧层，所以现在已经开始限制氟碳化合物的使用。2006年12月27日，欧洲议会和部长理事会联合发布《关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令》，限制了含氟化合物在实物包装纸中的应用。随着生活水平的提高，人们对防油纸的需求量也越来越大，因此，需要一种生产安全、卫生、环保型的防油纸。淀粉与造纸所用的植物纤维素都是由葡萄糖单元组成，相互之间有良好的亲和作用，淀粉资源广泛、价格低廉、供应稳定，可生物降解，尤其是经过化学变性的淀粉，更能属于纸张优异的性能。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种防油组合物，其组分均为食品级，不含任何氟碳化合物，无毒副作用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防油组合物，所述防油组合物包含以下组分：CaCO3、硅藻土、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、变性淀粉、硬脂酸镁和聚乙烯醇-1788；
所述变性淀粉制备方法包括以下步骤：向可溶性淀粉中加入质量百分浓度为10％的NaOH进行活化，然后加入H2O2进行反应，反应产物烘干冷却，研细，即得所述变性淀粉。
优选地，所述NaOH的质量为可溶性淀粉质量的5％；所述H2O2的质量为可溶性淀粉质量的8％；所述活化时间为30min；所述反应时间为2h。
优选地，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 8％～12％、硅藻土3.2％～4.0％、羧甲基纤维素钠0.8％～1.5％、微晶纤维素4.6％～5.0％、变性淀粉3.8％～4.1％、硬脂酸镁1.8％～2.5％和聚乙烯醇-1788 3.9％～4.5％，余量为水。
更优选地，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 10％、硅藻土3.8％、羧甲基纤维素钠1.3％、微晶纤维素4.8％、变性淀粉4.1％、硬脂酸镁2.1％和聚乙烯醇-1788 4.1％，余量为水。发明人经过研究发现，当所述防油组合物包含以上质量百分含量的组分时防油效果最好。
本发明所述变性淀粉可购于神州富盛科技(北京)有限公司，相应的产品货号为FS4666(20180911)。
本发明还提供了所述的防油组合物在制备防油包装纸中的用途。
本发明所述的防油组合物防油性能好，且安全无毒副作用，可用于制备防油包装纸，尤其是防油食品包装纸。
优选地，所述防油包装纸为防油食品包装纸。
本发明的另一目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种防油食品包装纸，其不含任何氟碳化合物，无毒副作用，具有很好的防油功能，且制作工艺简单，使用后易降解，对环境无破坏作用，非常环保。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防油食品包装纸，所述防油食品包装纸包含所述的防油组合物和白纸板。
优选地，所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至8.5～9；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌30～60min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥45～60min，即得所述防油食品包装纸。
优选地，所述步骤(3)中用氢氧化钠调节混合物的pH值。
本发明提供的防油食品包装纸全部采用食品级原料，无毒副作用，使用后，易降解，对环境无破坏作用；且所述防油食品包装纸是以防油等级＜1的原纸为材料，可将原纸的抗油等级提高至6～7级。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明防油组合物包含的变性淀粉是将天然的淀粉原料经过化学变性后，引入了防油基团，使其物理和化学结构发生了变化，从而具有防油功能，所以所述防油组合物中不需要添加任何氟碳化合物，环保无毒；(2)本发明防油食品包装纸使用的原纸为纸板,紧度为272，油类物质极易渗透，在所述防油食品包装纸制备过程中，通过压力作用使防油组合物的各物质之间相互作用，形成了一层致密的高分子膜，从而有效地阻止了油脂类物质的渗透；(3)本发明防油食品包装纸是在纸的表面进行施胶的，将防油组合物集中在纸的表面，在本发明中，施胶量约为500g/m2，仅需要防油组合物20g左右，大大地提高了防油组合物的利用效率，同时还使防油食品包装纸的制作工艺变得相对简单。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
本发明防油组合物的一种实施例，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 10％、硅藻土3.8％、羧甲基纤维素钠1.3％、微晶纤维素4.8％、变性淀粉4.1％、硬脂酸镁2.1％和聚乙烯醇-1788 4.1％，余量为水。
所述变性淀粉制备方法包括以下步骤：向可溶性淀粉中加入质量浓度为10％的NaOH，活化30min，然后加入H2O2反应2h，反应产物烘干冷却，研细，即得所述变性淀粉；所述NaOH的质量为可溶性淀粉质量的5％；所述H2O2的质量为可溶性淀粉质量的8％。
实施例2
本发明防油组合物的一种实施例，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 8％、硅藻土3.6％、羧甲基纤维素钠1％、微晶纤维素4.6％、变性淀粉3.8％、硬脂酸镁2.3％和聚乙烯醇-1788 4.5％，余量为水。
所述变性淀粉制备方法同实施例1。
实施例3
本发明防油组合物的一种实施例，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 11％、硅藻土4.0％、羧甲基纤维素钠1.5％、微晶纤维素5.0％、变性淀粉3.9％、硬脂酸镁2.5％和聚乙烯醇-1788 4％，余量为水。
所述变性淀粉制备方法同实施例1。
实施例4
本发明防油组合物的一种实施例，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 12％、硅藻土3.5％、羧甲基纤维素钠0.8％、微晶纤维素4.7％、变性淀粉4％、硬脂酸镁2％和聚乙烯醇-1788 4.5％，余量为水。
所述变性淀粉制备方法同实施例1。
实施例5
本发明防油组合物的一种实施例，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 9％、硅藻土3.2％、羧甲基纤维素钠1.2％、微晶纤维素4.6％、变性淀粉4.1％、硬脂酸镁1.8％和聚乙烯醇-1788 4.3％，余量为水。
所述变性淀粉制备方法同实施例1。
实施例6
本发明防油食品包装纸的一种实施例，所述防油食品包装纸包含实施例1所述的防油组合物和白纸板。
所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)用氢氧化钠将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至8.8；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌45min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥55min，即得所述防油食品包装纸。
实施例7
本发明防油食品包装纸的一种实施例，所述防油食品包装纸包含实施例2所述的防油组合物和白纸板。
所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)用氢氧化钠将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至8.5；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌60min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥50min，即得所述防油食品包装纸。
实施例8
本发明防油食品包装纸的一种实施例，所述防油食品包装纸包含实施例3所述的防油组合物和白纸板。
所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)用氢氧化钠将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至9；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌55min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥45min，即得所述防油食品包装纸。
实施例9
本发明防油食品包装纸的一种实施例，所述防油食品包装纸包含实施例4所述的防油组合物和白纸板。
所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)用氢氧化钠将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至8.7；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌30min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥60min，即得所述防油食品包装纸。
实施例10
本发明防油食品包装纸不含任何氟碳化合物，同时具有很好的防油效果。本实施例对实施例6～9所述防油食品包装纸与现有防油纸(添加了氟碳化合物的防油纸)的防油效果进行测试。
将食用植物油加热至95℃后，滴在实施例6～9所述的防油纸上，并与现有的防油纸作比较，经过8h后观察，油滴在两种纸上的渗透结果并无明显的差异，且实施例6所述防油食品包装纸的防油效果最好。说明本发明防油食品包装纸虽然不含任何氟碳化合物，但仍然具有很好的防油效果。
实施例11
本发明防油食品包装纸虽然不含任何氟碳化合物，但是仍然具有很好的防油效果。
本实施例以实施例6所述防油食品包装纸为例，对本发明所述防油食品包装纸与现有含氟防油食品包装纸的抗油脂值进行测试。
采用国际通用油滴实验法(Oil Kit Test-TAPPI T 559pm-96)进行测试，试验液体组成见表1。将试验液体从2.54cm的高度滴落到待测纸样上，15s后用干净的棉球轻轻擦拭，观察油滴渗透情况，记录未渗透的试验液体所代表的等级，即代表被测纸样的抗油脂值。
表1 Oil Kit试验液体的组成及其表面张力
Figure BDA0002247372050000081
实验结果如表2所示：
表2实验结果
Figure BDA0002247372050000082
由表2中的结果可知，本发明防油食品包装纸虽然不含任何氟碳化合物，但仍然具有很好的防油效果。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种防油组合物，其特征在于，所述防油组合物包含以下组分：CaCO3、硅藻土、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、变性淀粉、硬脂酸镁和聚乙烯醇-1788；
所述变性淀粉制备方法包括以下步骤：向可溶性淀粉中加入质量百分浓度为10％NaOH进行活化，然后加入H2O2进行反应，反应产物烘干冷却，研细，即得所述变性淀粉。
2.根据权利要求1所述的防油组合物，其特征在于，所述NaOH的质量为可溶性淀粉质量的5％；所述H2O2的质量为可溶性淀粉质量的8％；所述活化时间为30min；所述反应时间为2h。
3.根据权利要求1或2所述的防油组合物，其特征在于，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 8％～12％、硅藻土3.2％～4.0％、羧甲基纤维素钠0.8％～1.5％、微晶纤维素4.6％～5.0％、变性淀粉3.8％～4.1％、硬脂酸镁1.8％～2.5％和聚乙烯醇-1788 3.9％～4.5％，余量为水。
4.根据权利要求3所述的防油组合物，其特征在于，所述防油组合物包含以下质量百分含量的组分：CaCO3 10％、硅藻土3.8％、羧甲基纤维素钠1.3％、微晶纤维素4.8％、变性淀粉4.1％、硬脂酸镁2.1％和聚乙烯醇-1788 4.1％，余量为水。
5.根据权利要求1～4任一项所述的防油组合物在制备防油包装纸中的用途。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述防油包装纸为防油食品包装纸。
7.一种防油食品包装纸，其特征在于，所述防油食品包装纸包含权利要求1～4任一项所述的防油组合物和白纸板。
8.根据权利要求7所述的防油食品包装纸，其特征在于，所述防油食品包装纸的制备方法包括以下步骤：
(1)先将聚乙烯醇-1788充分溶解，然后再将变性淀粉于95℃糊化10min；
(2)将羧甲基纤维素钠、CaCO3和硅藻土充分混匀后，加入微晶纤维素和硬脂酸镁，然后加入溶解好的聚乙烯醇-1788和糊化好的变性淀粉；
(3)将步骤(2)获得的混合物的pH值调节至8.5～9；
(4)将步骤(3)获得的混合物于400rpm/min条件下搅拌30～60min，直至分散均匀，获得涂料；
(5)将步骤(4)获得的涂料均匀涂抹于白纸板的表面，将淋膜纸的正面朝下覆盖于涂抹有涂料的白纸板上，得到淋膜纸-涂料-白纸板复合物，用防油纸包裹所述复合物，然后置于水平操作台上，用100N的压力反复碾压40次；
(6)将步骤(5)获得的复合物放入恒温恒湿箱中，于36℃、40％湿度条件下干燥45～60min，即得所述防油食品包装纸。
9.根据权利要求8所述的防油食品包装纸，其特征在于，所述步骤(3)中用氢氧化钠调节混合物的pH值。
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