CN110952375A - 一种食品级防油纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种食品级防油纸及其制备方法。其按照质量份，包括100份纸浆、20‑30份木质素、4‑10份壳聚糖、20‑30份三聚磷酸钠、5‑8份醋酸、10‑15份羟甲基纤维素以及20‑30份防油剂。本发明通过壳聚糖‑三聚磷酸钠微胶囊包覆一部分防油剂，在防油纸使用过程中，微胶囊壁材逐渐破损、释放出防油剂，以保持防油性能的持续性和稳定性。

Description

一种食品级防油纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种食品级防油纸及其制备方法。
背景技术
防油纸是指具有抗拒油脂渗透和吸收的一类纸张。它的主要特点是能够满足保护产品、便于携带，促进销售等要求，减少含油物质的渗透。其广泛应用于食品、餐饮及其他含油食品的包装与装潢行业，人们越来越重视产品的环境友好性和安全性，对防油纸的研究方向也在不断改进。
由于纸纤维本身带有羟基，并且纸张结构具有多孔性，因此普通纸质包装材料不具备防油性能，因此必须进行防油处理，才能达到防油包装的要求。目前在食品包装领域大多数生产厂家采用以漂白木浆为主制造纸张基体，以聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等高分子化合物为覆膜材料制备出防油型包装纸。比如申请号为200780033946.6的专利文件中，其中纸已经通过用含氟聚合物处理而赋予疏油性。含氟聚合物可以通过使含氟单体在含巯基的有机基聚硅氧烷的存在下聚合来制备。可以通过涂布在预形成纸上、或者通过在造纸工艺过程中将聚合物作为胶料施用来施加所述含氟聚合物。申请号为200410071449.3的专利文件中，采用含羧基的全氟聚醚在防油纸施胶中的应用。这均是使用含氟聚合物对纸品进行涂布或施胶处理以达到防油效果。
这种防油纸一般都是一次性使用，且在使用过程中，防油膜会逐渐磨损、变薄、脱落，导致防油性能下降，因此需要一种防油性能持续时间长的防油纸。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种食品级防油纸及其制备方法。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种食品级防油纸，按照质量份，包括100份纸浆、20-30份木质素、4-10份壳聚糖、20-30份三聚磷酸钠、5-8份醋酸、10-15份羟甲基纤维素以及20-30份防油剂。
纸浆是以植物纤维为原料，经不同加工方法制得的纤维状物质。可根据加工方法分为机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆，也可根据所用纤维原料分为木浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆、破布浆等。纸浆中构成纤维的主要成分为纤维素，另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。本申请中可以采用任意植物纤维的纸浆，优选为杨木浆、麦草浆、马尾松浆、桉木浆中的一种或几种的混合。
壳聚糖和三聚磷酸钠可以制备壳聚糖空心微球。
木质素是由三种醇单体(对香豆醇、松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物。木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间， 起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。木质素既可以从纸浆蒸煮废液中提取，也可以直接购于市售。
优选地，还包括3-5份二氧化钛。二氧化钛具有光催化性能，其在受到波长小于或等于387.5nm的光线照射时，价带中的电子会被激发到导带上，形成带负点的高活性电子，同时在价带上产生带正电的空穴，形成电子-空穴对的氧化-还原体系。分布在表面的空穴可以将二氧化钛周围的化合物氧化。
优选地，所述防油剂包括阳离子淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠、纳米纤维素中的一种或几种的混合。
防油剂大致分为含氟和非含氟两类。含氟类防油剂实际上就是含氟的表面活性剂，如全氟辛酸钠、全氟辛基磺酸钠等就属于这一类活性剂。含氟类表面活性剂其实就是用氟原子分子取代碳氢链上的氢原子形成非极性集团碳氟链，这样形成的分子具有表面活性。非含氟类防油剂是在纸张表面形成一层与水油都不相溶且不能渗透的致密层。
本发明的另一个目的是提供一种食品级防油纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入防油剂，于pH为4-5、60-80℃下搅拌25-45min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，静置，得到微球沉淀；
（2）将微球沉淀加入到羟甲基纤维素溶液中，于50-70℃搅拌30-40min后得到悬浮液；
（3）将纸浆、木质素和悬浮液混合后，疏解5-10min，制得浆料；
（4）将浆料抄纸制得基纸。
优选地，步骤（1）中，加入20-40%防油剂。
优选地，步骤（4）中，将浆料抄纸制得基纸后，将基纸浸入防油剂中，并加热100-120℃，维持2-5min后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
优选地，维持100-120℃2-5min后，降至常温，静置12-24h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
优选地，步骤（2）中，将微球沉淀和二氧化钛混合后加入到羟甲基纤维素溶液中。
本发明的有益效果：
1.通过壳聚糖-三聚磷酸钠微胶囊包覆一部分防油剂，在防油纸使用过程中，微胶囊壁材逐渐破损、释放出防油剂，以维持防油性能的持续、稳定。
2.在微胶囊外包覆一层羟甲基纤维素，一方面提高其与纸浆的结合度，另一方面保持微胶囊的储存稳定性。
3.在微胶囊壁材上分散二氧化钛，通过二氧化钛光催化诱发壁材破裂放出防油剂，提高防油性能修复速度。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种食品级防油纸，通过以下步骤制备：
（1）按照质量份，准备100份杨木浆、25份木质素、8份壳聚糖、25份三聚磷酸钠、6份醋酸、12份羟甲基纤维素、25份聚乙烯醇以及4份二氧化钛。
（2）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入9份聚乙烯醇，于pH为4.5、70℃下搅拌30min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，以900r/min搅拌5min后，静置，得到微球沉淀。
（2）将微球沉淀和二氧化钛混合后加入到羟甲基纤维素溶液中，于60℃搅拌35min后得到悬浮液。
（3）将杨木浆、木质素和悬浮液混合后，疏解8min，制得浆料。
（4）将浆料抄纸制得基纸，将基纸浸入剩余16份聚乙烯醇配制的溶液中，并加热110℃，维持4min后，降至28℃，静置18h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
制得的防油纸通过Oil Kit Test测定防油性能，测得防油等级为9-10。
Oil Kit Test是美国纸浆与造纸工业技术协会规定的一个国际方法，用于反映纸张或纸板对油脂、油或者石蜡的抵抗性的。本申请根据标准TAPPI 559cm-02中规范内容来测定防油纸的防油等级。
实施例2
一种食品级防油纸，通过以下步骤制备：
（1）按照质量份，准备100份桉木浆、20份木质素、4份壳聚糖、20份三聚磷酸钠、5份醋酸、10份羟甲基纤维素、10份聚乙烯醇、10份海藻酸钠以及3份二氧化钛。
（2）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入2份聚乙烯醇和2份海藻酸钠，于pH为4、60-80℃下搅拌25min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，以600r/min搅拌5min后静置，得到微球沉淀。
（2）将微球沉淀和二氧化钛混合后加入到羟甲基纤维素溶液中，于50℃搅拌30min后得到悬浮液。
（3）将桉木浆、木质素和悬浮液混合后，疏解5min，制得浆料。
（4）将浆料抄纸制得基纸，将基纸浸入剩余8份聚乙烯醇和8份海藻酸钠的混合液中，并加热100℃，维持2min后，降至22℃，静置12h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
制得的防油纸通过Oil Kit Test测定防油性能，测得防油等级为9-10。
实施例3
一种食品级防油纸，通过以下步骤制备：
（1）按照质量份，准备100份麦草浆、30份木质素、10份壳聚糖、30份三聚磷酸钠、8份醋酸、15份羟甲基纤维素、30份阳离子淀粉糊化溶液以及5份二氧化钛。
（2）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入12份阳离子淀粉糊化溶液，于pH为5、80℃下搅拌45min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，以1000r/min搅拌5min后静置，得到微球沉淀。
（2）将微球沉淀和二氧化钛混合后加入到羟甲基纤维素溶液中，于70℃搅拌40min后得到悬浮液。
（3）将麦草浆、木质素和悬浮液混合后，疏解10min，制得浆料。
（4）将浆料抄纸制得基纸，将基纸浸入剩余18份阳离子淀粉糊化溶液中，并加热120℃，维持5min后，降至30℃，静置24h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
制得的防油纸通过Oil Kit Test测定防油性能，测得防油等级为8-9。
实施例4
一种食品级防油纸，通过以下步骤制备：
（1）按照质量份，准备100份马尾松浆、22份木质素、8份壳聚糖、28份三聚磷酸钠、7份醋酸、11份羟甲基纤维素、28份聚乙烯醇。
（2）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入10份聚乙烯醇，于pH为5、65℃下搅拌30min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，以800r/min搅拌5min后静置，得到微球沉淀。
（2）将微球沉淀加入到羟甲基纤维素溶液中，于55℃搅拌32min后得到悬浮液。
（3）将马尾松浆、木质素和悬浮液混合后，疏解7min，制得浆料。
（4）将浆料抄纸制得基纸，将基纸浸入剩余18份聚乙烯醇配制的溶液中，静置12-24h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
制得的防油纸通过Oil Kit Test测定防油性能，测得防油等级为4-5。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种食品级防油纸，其特征在于：按照质量份，包括100份纸浆、20-30份木质素、4-10份壳聚糖、20-30份三聚磷酸钠、5-8份醋酸、10-15份羟甲基纤维素以及20-30份防油剂。
2.根据权利要求1所述的一种食品级防油纸，其特征在于：还包括3-5份二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的一种食品级防油纸，其特征在于：所述防油剂包括阳离子淀粉、聚乙烯醇、海藻酸钠、纳米纤维素中的一种或几种的混合。
4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的食品级防油纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将壳聚糖溶解于体积分数为1%的醋酸溶液中，加入防油剂，于pH为4-5、60-80℃下搅拌25-45min后得到混合液，将混合液滴加到三聚磷酸钠溶液中，静置，得到微球沉淀；
（2）将微球沉淀加入到羟甲基纤维素溶液中，于50-70℃搅拌30-40min后得到悬浮液；
（3）将纸浆、木质素和悬浮液混合后，疏解5-10min，制得浆料；
（4）将浆料抄纸制得基纸。
5.根据权利要求4所述的一种食品级防油纸的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，加入20-40%防油剂。
6.根据权利要求5所述的一种食品级防油纸的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，将浆料抄纸制得基纸后，将基纸浸入防油剂中，并加热100-120℃，维持2-5min后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
7.根据权利要求6所述的一种食品级防油纸的制备方法，其特征在于：维持100-120℃2-5min后，降至常温，静置12-24h后，抽吸脱水并干燥得到防油纸。
8.根据权利要求4所述的一种食品级防油纸的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将微球沉淀和二氧化钛混合后加入到羟甲基纤维素溶液中。
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