CN115897281B - 一种高强度食品包装原纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高强度食品包装原纸及其制备方法,包括如下重量份的原料:木浆90~160份;改性韧皮浆40~60份;接枝共聚淀粉30~50份;分散剂1~2份;抗菌剂0.5~1份;硫酸铝0.5~1份;改性壳聚糖0.5~1份;脂肪酸盐0.2~0.5份,本发明所述的高强度食品包装原纸及其制备方法具有制备过程简单,得到的原纸强度高、且不含对人体有害的增强剂的优点。
Description
技术领域
本发明涉及食品包装纸技术领域,特别涉及一种高强度食品包装原纸及其制备方法。
背景技术
近年来,社会经济的发展和居民可支配收入的提高促进了食品餐饮行业的蓬勃发展,居民的消费行为和消费习惯也随之产生了巨大改变,当前,外卖餐饮已成为一种重要的消费形式,这有力地带动了食品包装材料需求的快速增长。据统计,2021年中国食品包装材料需求量达5688万吨,近3年平均增长率达40%以上。其中,食品包装纸(纸板)和塑料是最重要的两类食品包装材料,且相比塑料制品,食品包装纸具有绿色环保、功能多样、安全可靠、使用方便等特性,已成为快餐外卖食品包装的主要材料。
食品包装纸除了必须符合食品卫生标准规定外,同时还须具有良好的阻隔性能和必要的机械强度。其中,食品包装原纸的的强度对食品包装纸的强度有直接影响。
但通常原纸的强度较低,为提高食品包装原纸的强度,在现有技术中,常使用增强剂来提高原纸的强度,如聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)、聚丙烯酰胺(PAM)是食品包装纸最常用的增强剂,但这些增强剂的使用对人体健康不利,如PAE可与纤维表面的羟基、羧基等产生化学交联,使纸张纤维亲水性的氢键部位产生疏水表面而具有增湿强效果,然而研究发现PAE水解产物氯丙醇是对人体有致癌风险的化学品,在食品包装纸和生活用纸等产品中的残留将给使用者带来安全隐患。国外相关法规也早已对PAE的使用有了较严格的规定,如《欧盟生活用纸标签法令2009》规定生活用纸中有机氯物质环氧氯丙烷(ECH)、1,3-二氯-2-丙醇(DCP)和3-氯-1,2-丙二醇(MCPD)这3种物质的总量不能超过0.7%。欧盟公共健康委员会食品接触材料专家委员会也规定了生活用纸水萃取液中DCP和MCPD的限值,要求MCPD<12μg/L,DCP<2μg/L。我国新颁布的国家标准GB/T36420-2018《生活用纸和纸制品化学品及原料安全评价管理体系》也引用了欧盟标准的要求,一系列的规定和消费者对健康的重视促使人们寻找其他有助于提高食品包装原纸的物理强度,并保证其安全性的绿色原纸增强技术。
发明内容
本发明设计出一种高强度食品包装原纸及其制备方法,以克服现有食品包装原纸在不依赖PAE、PAM等增强剂时,纸张湿强度和干强度较低,无法满足使用需要的问题。
为解决上述问题,本发明公开了一种高强度食品包装原纸,包括如下重量份的原料:
进一步的,所述接枝共聚淀粉为丙烯酰胺接枝共聚淀粉。
进一步的,所述抗菌剂为纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末和阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐的混合物。
进一步的,所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
进一步的,所述脂肪酸盐为碳数在15~21之间的脂肪酸盐。
进一步的,所述改性韧皮浆的制备过程包括如下步骤:
T1、首先称取一定量的韧皮纤维,清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎,得粉碎后的韧皮纤维;
T2、将80~130重量份粉碎后的韧皮纤维与300~400重量份质量浓度为 5~8%的弱酸性溶剂混合,之后将混合物加热,在150~180℃保温0.5~1h进行酸处理后,过滤,烘干;
T3、将酸处理后的韧皮纤维加入高压容器中,在1~2MPa下、保压1~2min 后,快速泄压,进行高压微爆破处理,反复进行保压和泄压3~5次后,完成韧皮纤维的高压微爆破处理;
T4、将高压微爆破处理后的韧皮纤维与润湿剂按照(30~50):(5~8)的重量比混合,之后将充分浸润了润湿剂的韧皮纤维在70~90℃的温度下快速烘干后,得到改性韧皮纤维;
T5、将改性韧皮纤维水洗后、置于高频疏解机中进行疏解打浆,之后在配浆池中稀释制成浓度2~5%的浆液,即得改性韧皮浆。
进一步的,所述润湿剂为甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、二异丙醚中的一种或多种。
进一步的,在所述步骤T5中,加入适量碱性溶液,将所述改性韧皮浆的 pH值调节至6~8。
进一步的,所述改性壳聚糖的制备过程如下:
首先将1~3重量份的壳聚糖溶解于80~100重量份的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入1~2重量份的马来酸酐,在60~70℃下回流反应2~3h后,加入0.2~0.5重量份的木质素酸,升温至70~100℃、反应 1~2h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得改性壳聚糖。
一种高强度食品包装原纸的制备方法,所述方法用于制备上述食品包装原纸,所述制备方法包括步骤:
S1,打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为2%~5%,打浆度为25~30°SR;
S2,配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为4%~5%,然后将其加入所述步骤S1得到的浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
S3,上浆成型:将打浆后的浆液加水稀释,配置成浓度为0.2~0.5%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
本申请所述的高强度食品包装原纸及其制备方法具有制备过程简单,得到的原纸强度高、且不含对人体有害的增强剂的优点。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面对本发明的具体实施例做详细的说明。
一种高强度食品包装原纸,包括如下重量份的原料:
在本申请所述的食品包装原纸中,通过添加高强度的改性韧皮浆可有效提高纸张的强度。
优选的,所述木浆为针叶木浆和/或阔叶木浆,所述木浆的质量百分浓度为5~10%。
更加优选的,所述木浆为针叶木浆和阔叶木浆的混合物,其中针叶木浆和阔叶木浆的绝干质量比为(2~3):1,所述针叶木浆为长纤维木浆,其中的纤维长度介于3~5mm;所述阔叶木浆为短纤维木浆,纤维长度介于 0.5~0.8mm。
优选的,所述接枝共聚淀粉为丙烯酰胺接枝共聚淀粉,所述接枝共聚淀粉呈阳离子性,它的使用能够增加其对纸张内部纤维的吸附性,同时与纸张内部纤维之间形成静电作用,进而提高纸张的强度。
此外,丙烯酰胺接枝共聚淀粉能够与改性壳聚糖之间产生交联反应、形成网状结构,提高纸张强度。
进一步的,所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
进一步的,所述抗菌剂为纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末和阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐的混合物。
作为本申请的一些实施例,所述阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐为月桂胺或硬脂胺的无机酸盐。所述阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐与所述纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末复配,能够起到协同增效作用,提高所述抗菌剂的抗菌效果。
优选的,在所述抗菌剂中,所述纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末和阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐的重量比为(3~5):1。
在所述抗菌剂中,所述纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末兼具了二氧化钛的光催化抗菌作用与金属银离子抗菌作用,在紫外光的照射下会产生羟基自由基,使得细菌氧化分解为二氧化碳和水,从而赋予所述食品包装原纸优异的抗菌性能。此外,所述纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末能够在有无紫外光照的情况下都可以发挥抗菌作用,并且光照后效果更佳;同时,能够有效延长所述纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末有效抗菌的时间。
而所述阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐的添加,能够改善纸张的表面电位,提高纸张对细菌的固定效果,提升所述抗菌剂的灭菌效果。
进一步的,所述脂肪酸盐为碳数在15~21之间的脂肪酸盐。
所述脂肪酸盐的添加能够改变纸张的表面张力,使得水等物质不易附着在所述纸张表面,减缓纸张被水等物质渗透的速度,在提高纸张强度的同时,可减少细菌等通过水等物质渗入纸张内部或穿透纸张截面。
进一步的,所述改性韧皮浆的制备过程如下:称取一定量的韧皮纤维,清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎,并进行酸处理,之后置于高压容置中进行高压微爆破处理,然后将高压微爆破处理后的韧皮纤维与适量润湿剂混合、快速烘干,得到改性韧皮纤维,将改性韧皮纤维与适量水混合后,经疏解打浆处理后,得到浓度为2~5%的改性韧皮浆。
更进一步的,所述改性韧皮浆的制备过程包括如下步骤:
T1、首先称取一定量的韧皮纤维,清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎,得粉碎后的韧皮纤维;
T2、将80~130重量份粉碎后的韧皮纤维与300~400重量份质量浓度为 5~8%的弱酸性溶剂混合,之后将混合物加热,在150~180℃保温0.5~1h进行酸处理后,过滤,烘干;
T3、将酸处理后的韧皮纤维加入高压容器中,在1~2MPa下、保压1~2min 后,快速泄压,进行高压微爆破处理,反复进行保压和泄压3~5次后,完成韧皮纤维的高压微爆破处理;
T4、将高压微爆破处理后的韧皮纤维与润湿剂按照(30~50):(5~8)的重量比混合,之后将充分浸润了润湿剂的韧皮纤维在70~90℃的温度下快速烘干后,得到改性韧皮纤维;
T5、将改性韧皮纤维水洗后、置于高频疏解机中进行疏解打浆,之后在配浆池中稀释制成浓度2~5%的浆液,即得改性韧皮浆。
优选的,在所述步骤T1中,将韧皮纤维粉碎成长3~5cm、宽0.2~0.5cm 的碎片。
作为本申请的一些实施例,在所述步骤T2中,所述弱酸性溶剂为冰醋酸、丙酸等中的一种或多种。
优选的,在所述步骤T3中的泄压过程中,在5~10s内将高压容器中的压力降低至大气压强的1.5倍以下。
优选的,在所述步骤T4中,所述润湿剂可以为甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、二异丙醚中的一种或多种。
优选的,在所述步骤T4中,可采用热风烘干的方式对韧皮纤维进行快速烘干,在对韧皮纤维进行快速烘干的过程中,控制韧皮纤维能够在3~10min 内实现烘干。
优选的,在所述步骤T5中,可加入适量碱性溶液,将所述改性韧皮浆的 pH值调节至6~8。
在上述改性韧皮浆的制备过程中,通过对所述韧皮纤维进行高温酸处理,能够破坏韧皮纤维的结合状态和表面形态,使得所述韧皮纤维分离、其中的半纤维素降解,同时增加所述韧皮纤维的表面粗糙度,提高所述韧皮纤维表面活性点,改善其分散性,提高其与木浆中的纤维结合的能力。
在此基础上,通过对酸处理后的韧皮纤维进行高压微爆破处理能够进一步的提高所述韧皮纤维的分离程度,提高润湿剂对韧皮纤维的浸润程度,改善所述韧皮纤维的内应力,使其在后续的烘干过程中,能够由于润湿剂的快速、不均匀挥发产生形变,韧皮纤维不再是平直的状态,而是呈现出弯曲的蠕虫状,使得改性后的韧皮纤维能够更好的与木浆中的纤维很好的交缠在一起,且两者间的交缠不易因为纸张湿水而松解,有效提高所述食品包装原纸的强度,尤其是纸张湿强度。
进一步的,所述改性壳聚糖的制备过程如下:
首先将1~3重量份的壳聚糖溶解于80~100重量份的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入1~2重量份的马来酸酐,在60~70℃下回流反应2~3h后,加入0.2~0.5重量份的木质素酸,升温至70~100℃、反应 1~2h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得改性壳聚糖。
在所述改性壳聚糖的制备过程中,通过添加马来酸酐来改性壳聚糖,可使得壳聚糖分子中的伯氨基与纤维素纤维的醛基形成Schiff碱结构和发生酯化反应来增加纸张湿强度。此外,通过改性壳聚糖分子上仲氨基的强正电性穿透细菌的阴电性细胞膜和羧基与细菌细胞内Ca2+、Mg2+等金属离子(细胞新陈代谢过程中的酶催化剂)的螯合作用又可以起到抑菌和杀菌的效果。
再者,通过木质素酸的添加,木质素酸能够与壳聚糖上的氨基发生反应,在壳聚糖分子结构中引入疏水的基团,使得所述改性壳聚糖具备一定的疏水能力,最终改善制备得到的食品包装原纸的疏水性和湿强度。
此外,本申请还提供一种高强度食品包装原纸的制备方法,其包括步骤:
S1,打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为2%~5%,打浆度为25~30°SR;
S2,配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为4%~5%,然后将其加入所述步骤S1得到的浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
S3,上浆成型:将打浆后的浆液加水稀释,配置成浓度为0.2~0.5%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
以下通过具体的实施例对本申请所述的高强度食品包装原纸及其制备方法进行举例说明:
实施例1
改性韧皮浆的制备:
首先称取3kg粗加工后的韧皮纤维,将其清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎成长约3~5cm、宽约0.2~0.5cm的碎片;
之后将1kg粉碎后的韧皮纤维与4kg质量浓度为5%的冰醋酸水溶液混合,之后将混合物加热,在150℃保温1h进行酸处理后,过滤,烘干;
将酸处理后的韧皮纤维加入高压容器中,在1MPa下、保压2min后,快速泄压,进行高压微爆破处理,反复进行保压和泄压3次后,完成韧皮纤维的高压微爆破处理;
将高压微爆破处理后的韧皮纤维与润湿剂二异丙醚按照30:5的重量比混合,之后将充分浸润了润湿剂的韧皮纤维在90℃的温度下快速烘干后,得到改性韧皮纤维;
将改性韧皮纤维水洗后、置于高频疏解机中进行疏解打浆,之后在配浆池中稀释制成浓度2%的浆液,加入适量碱性溶液将其pH值调节至6后,即得改性韧皮浆。
实施例2
改性韧皮浆的制备:
首先称取3kg粗加工后的韧皮纤维,将其清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎成长约3~5cm、宽约0.2~0.5cm的碎片;
之后将1.3kg粉碎后的韧皮纤维与3kg质量浓度为8%的冰醋酸水溶液混合,之后将混合物加热,在180℃保温0.5h进行酸处理后,过滤,烘干;
将酸处理后的韧皮纤维加入高压容器中,在2MPa下、保压1min后,快速泄压,进行高压微爆破处理,反复进行保压和泄压3次后,完成韧皮纤维的高压微爆破处理;
将高压微爆破处理后的韧皮纤维与润湿剂正丁醇按照30:8的重量比混合,之后将充分浸润了润湿剂的韧皮纤维在70℃的温度下快速烘干后,得到改性韧皮纤维;
将改性韧皮纤维水洗后、置于高频疏解机中进行疏解打浆,之后在配浆池中稀释制成浓度5%的浆液,即得改性韧皮浆。
实施例3
改性壳聚糖的制备:
首先将1g壳聚糖溶解于80g的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入1g的马来酸酐,在60℃下回流反应3h后,加入0.2g的木质素酸,升温至70℃、反应2h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得改性壳聚糖。
实施例4
改性壳聚糖的制备:
首先将3g壳聚糖溶解于100g的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入2g的马来酸酐,在70℃下回流反应2h后,加入0.5g的木质素酸,升温至100℃、反应1h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得改性壳聚糖。
实施例5
一种高强度食品包装原纸的制备:
所述高强度食品包装原纸的原料配比如下:木浆90份、改性韧皮浆40 份、接枝共聚淀粉30份、分散剂1份、抗菌剂0.5份、硫酸铝0.5份、改性壳聚糖0.5份、脂肪酸盐0.2份;
所述高强度食品包装原纸的制备过程如下:
打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为2%,打浆度为25°SR;
配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为4%,然后将其加入浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
上浆成型:将打浆后的浆液加水稀释,配置成浓度为0.2%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
实施例6
一种高强度食品包装原纸的制备:
所述高强度食品包装原纸的原料配比如下:木浆160份、改性韧皮浆60 份、接枝共聚淀粉50份、分散剂2份、抗菌剂1份、硫酸铝1份、改性壳聚糖1份、脂肪酸盐0.5份;
所述高强度食品包装原纸的制备过程如下:
打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为5%,打浆度为30°SR;
配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为5%,然后将其加入浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
上浆成型:将打浆后的浆液加水稀释,配置成浓度为0.5%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
实施例7
一种高强度食品包装原纸的制备:
所述高强度食品包装原纸的原料配比如下:木浆100份、改性韧皮浆50 份、接枝共聚淀粉32份、分散剂1.5份、抗菌剂0.8份、硫酸铝0.8份、改性壳聚糖0.8份、脂肪酸盐0.4份;
所述高强度食品包装原纸的制备过程如下:
打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为3%,打浆度为32°SR;
配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为4%,然后将其加入浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
上浆成型:将打浆后的浆液加水稀释,配置成浓度为0.3%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
对比例1
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:不添加改性韧皮浆,其他均相同。
对比例2
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:韧皮浆为普通韧皮浆,即将粗加工后的韧皮纤维,将其清洗、除去浮沉后,烘干、粉碎成长约3~5cm、宽约0.2~0.5cm的碎片;之后直接置于高频疏解机中进行疏解打浆。
对比例3
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:不添加改性壳聚糖,其他均相同。
对比例4
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:使用的改性壳聚糖为按照下述过程制备得到的马来酸酐改性壳聚糖:首先将1g壳聚糖溶解于80g的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入1g的马来酸酐,在60℃下回流反应3h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得马来酸酐改性壳聚糖。
对比例5
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:使用的改性壳聚糖为按照下述过程制备得到的木质素酸改性壳聚糖:首先将1g壳聚糖溶解于80g的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入0.2g的木质素酸,升温至70℃、反应2h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得木质素酸改性壳聚糖。
对比例6
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:采用未改性的壳聚糖代替实施例7所述的改性壳聚糖。
对比例7
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:不添加脂肪酸盐,其他均相同。
对比例8
该对比例与上述实施例7之间的区别仅在于:采用其他类型的改性淀粉,具体为丙烯酸接枝共聚淀粉代替本申请所述的丙烯酰胺接枝共聚淀粉来制备食品包装原纸。
试验例1
上述实施例5~7和对比例1~8均按照60g/m2的定量进行抄纸,之后对得到的纸张干强度、湿强度进行检测,得到较结果如下表1所示:
表1纸张的干强度和湿强度检测结果
检测样品来源 | 干强指数(N·m/g) | 湿强指数(N·m/g) |
实施例5 | 62.41 | 16.84 |
实施例6 | 65.52 | 17.31 |
实施例7 | 65.24 | 17.54 |
对比例1 | 32.36 | 3.24 |
对比例2 | 54.61 | 11.28 |
对比例3 | 41.66 | 6.20 |
对比例4 | 58.14 | 13.25 |
对比例5 | 48.27 | 9.31 |
对比例6 | 47.59 | 8.35 |
对比例7 | 61.25 | 15.62 |
对比例8 | 57.18 | 14.37 |
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种高强度食品包装原纸,其特征在于,包括如下重量份的原料:
所述改性韧皮浆的制备过程包括如下步骤:
T1、首先称取一定量的韧皮纤维,清洗、除去浮尘后,烘干、粉碎,得粉碎后的韧皮纤维;
T2、将80~130重量份粉碎后的韧皮纤维与300~400重量份质量浓度为5~8%的弱酸性溶剂混合,之后将混合物加热,在150~180℃保温0.5~1h进行酸处理后,过滤,烘干;其中,所述弱酸性溶剂为冰醋酸、丙酸中的一种或多种;
T3、将酸处理后的韧皮纤维加入高压容器中,在1~2MPa下、保压1~2min后,快速泄压,进行高压微爆破处理,反复进行保压和泄压3~5次后,完成韧皮纤维的高压微爆破处理;
T4、将高压微爆破处理后的韧皮纤维与润湿剂按照(30~50):(5~8)的重量比混合,之后将充分浸润了润湿剂的韧皮纤维在70~90℃的温度下快速烘干后,得到改性韧皮纤维;其中,所述润湿剂为甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、二异丙醚中的一种或多种;
T5、将改性韧皮纤维水洗后、置于高频疏解机中进行疏解打浆,之后在配浆池中稀释制成浓度2~5%的浆液,即得改性韧皮浆;
所述改性壳聚糖的制备过程如下:
首先将1~3重量份的壳聚糖溶解于80~100重量份的乙醇溶剂中,配置成壳聚糖溶液;然后向壳聚糖溶液中加入1~2重量份的马来酸酐,在60~70℃下回流反应2~3h后,加入0.2~0.5重量份的木质素酸,升温至70~100℃、反应1~2h后,降温至室温、过滤、洗涤和干燥后,得改性壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的高强度食品包装原纸,其特征在于,所述接枝共聚淀粉为丙烯酰胺接枝共聚淀粉。
3.根据权利要求1所述的高强度食品包装原纸,其特征在于,所述抗菌剂为纳米载银锐钛矿二氧化钛粉末和阳离子系高级脂肪胺的无机酸盐的混合物。
4.根据权利要求1所述的高强度食品包装原纸,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高强度食品包装原纸,其特征在于,所述脂肪酸盐为碳数在15~21之间的脂肪酸盐。
6.根据权利要求1所述的高强度食品包装原纸,其特征在于,在步骤T5中,加入适量碱性溶液,将所述改性韧皮浆的pH值调节至6~8。
7.一种高强度食品包装原纸的制备方法,其特征在于,方法用于制备权利要求1~6任一项所述的食品包装原纸,制备方法包括步骤:
S1,打浆:按重量配比称取木浆和改性韧皮浆,将其充分混合后,进行打浆,打浆时控制浆液浓度为2%~5%,打浆度为25~30°SR;
S2,配浆:在糊化桶内加入清水,加热、搅拌下缓慢加入接枝共聚淀粉,使得接枝共聚淀粉糊化度为4%~5%,然后将其加入步骤S1得到的浆液中;之后将所述脂肪酸盐、分散剂、抗菌剂、硫酸铝、改性壳聚糖加入浆液中,搅拌均匀;
S3,上浆成型:将S2获得的浆液加水稀释,配置成浓度为0.2~0.5%的悬浮浆液,之后将悬浮浆液送至长网成型机上脱水干燥后,得到食品包装原纸。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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