CN116623459A - 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法 - Google Patents

一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116623459A
CN116623459A CN202310845402.0A CN202310845402A CN116623459A CN 116623459 A CN116623459 A CN 116623459A CN 202310845402 A CN202310845402 A CN 202310845402A CN 116623459 A CN116623459 A CN 116623459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanocellulose
oil
solution
paper
chitosan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310845402.0A
Other languages
English (en)
Inventor
赵丽君
李鸿凯
周立春
刘�文
孙先启
李彦波
史贺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quzhou Branch China National Pulp And Paper Research Institute
Original Assignee
Quzhou Branch China National Pulp And Paper Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quzhou Branch China National Pulp And Paper Research Institute filed Critical Quzhou Branch China National Pulp And Paper Research Institute
Priority to CN202310845402.0A priority Critical patent/CN116623459A/zh
Publication of CN116623459A publication Critical patent/CN116623459A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/02Methods of beating; Beaters of the Hollander type
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/25Cellulose
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch
    • D21H17/29Starch cationic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06Paper forming aids
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,属于制浆造纸和食品包装材料技术领域。本发明主要包括以下几个步骤:1、抗菌壳聚糖改性纳米纤维素的制备;2、可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的制备;3、可降解防油剂乳液的制备;4、可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备。本发明通过将壳聚糖和纳米纤维素进行交联反应制备抗菌壳聚糖改性纳米纤维素,将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素加入防油原纸中,并将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素和淀粉、羧甲基纤维素复配制备可降解防油剂乳液涂布在防油原纸的表面上,制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,可以替代覆膜食品防油纸和含氟防油剂食品防油纸。

Description

一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法和技术,属于制浆造纸和食品包装材料技术领域。
背景技术
防油纸是指能够抗拒油脂渗透的一种纸张,属于食品包装纸的一种,我国防油类食品包装纸发展起步较晚,随着19世界八十年代末肯德基等快餐店的引进,防油类食品包装纸才迅速发展起来,品种不断细分,性能不断提升。
目前市场上主要包括覆膜纸和含氟防油剂的涂布纸。防油纸中的覆膜纸属于纸张和塑料复合产品,聚烯类等高分子聚合物难降解,会给环境带来不可预见的污染和危害,随着国内外“限塑令/禁塑令”的出台,这类产品由于塑膜的不可自然降解受到了发展的限制,因此如何替代覆膜防油纸成为急需解决的问题。而另一类含氟防油剂的涂布纸由于含氟防油剂会产生有害物质(全氟辛基磺酞基化合物(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)或其它含八个碳甚至更长碳链的全氟烷基化合物等),这类含氟化合物不仅造成臭氧层的破坏,还会威胁人体健康,因此随着国家环保政策力度的加强,含氟防油剂遭到禁用。欧美已经出台了禁止含氟防油剂使用的政策。
目前,随着限塑令的推出和国民环保意识的加强,以及人们生活水平的提升,市场对食品包装纸的无害化、功能化(高强度、防油等)等要求越来越高。国内生产能力及技术水平已经不能满足现有需求,限塑令强行推进,国内无氟政策要求即将到来,研发环保无氟友好型食品防油纸已经迫在眉睫。
本专利开发的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸可以替代覆膜防油类食品包装纸和部分塑料食品包装材料,倡导和推进国家限塑令政策,符合国家绿色发展的要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,该方法生产的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸具有可降解、环保、无氟、抗菌和防油等特点。本发明通过制备抗菌壳聚糖改性纳米纤维素,使食品防油纸具有抗菌性,市场上食品防油纸满足阻隔油脂的性能,但是大部分不具有抗菌性能。食品与防油纸直接接触,由于微生物、酶、氧气和其他因素的影响,食品在储存过程中会发生不同程度的品质变化,进而降低其食用和商品价值,因此使这类防油纸具有抗菌性能可以提高防油纸的应用价值。无机抗菌剂和有机抗菌剂抗菌效果好,但是对于绿色环保和身体健康不益。天然抗菌剂是今后发展的重点,天然抗菌剂如壳聚糖,鱼精蛋白等,但天然抗菌剂抗菌作用有限,耐热性较差。为了改善壳聚糖的抗菌作用和耐热性能,本发明通过将壳聚糖和纳米纤维素进行交联反应,制备出具有抗菌性能和防油性能的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素,增加了壳聚糖的抗菌性和耐热性能,以及增加了壳聚糖和植物纤维素的结合力。为了制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,在制备抗菌壳聚糖改性纳米纤维素的基础上,将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素加入可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸,进一步提高原纸的抗菌性能,同时将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素和淀粉、羧甲基纤维素复配制得可降解防油剂乳液,再将其涂布在可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,进一步增加原纸的抗菌性能和防油性能。本发明制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,使其具有抗菌性能和防油性能,可以替代覆膜食品防油纸和含氟防油剂食品防油纸。
为了实现上述目的,本发明主要采用以下步骤方案:
一、抗菌壳聚糖改性纳米纤维素的制备: 将壳聚糖溶解于酸性溶液中得到壳聚糖酸溶液A,在壳聚糖酸溶液A中加入纳米纤维素和交联剂得到壳聚糖纳米纤维素改性溶液B,质量浓度为25~55%,其中绝干壳聚糖用量占溶液B固含的10~50%,绝干纳米纤维素用量占溶液B固含的10~50%,绝干交联剂用量占溶液B固含的15~50%;将壳聚糖纳米纤维素改性溶液B放置在55~95℃恒温水浴锅中进行交联反应20~60min得到壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C,将壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C在50~80℃烘箱中烘干得到酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D,将酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D经过水洗再次在50~80℃烘箱中烘干后得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E;
一中所述壳聚糖酸溶液A的溶质为壳聚糖,壳聚糖分子量为500~1000kDa,溶剂为甲酸、乙酸(冰醋酸)和乳酸中的一种或几种,质量浓度1.5~8%,其中甲酸用量占比溶剂总用量的0~100%,乙酸用量占比溶剂总用量的0~100%,乳酸用量占比溶剂总用量的0~100%。
一中所述纳米纤维素为纤维素纳米晶体(CNC)、纤维素纳米纤丝(CNF)和细菌纳米纤维素(BC)中的一种或几种,其中纤维素纳米晶体(CNC)用量占纳米纤维素总质量的0~100%,纤维素纳米纤丝(CNF)用量占纳米纤维素总质量的0~100%,细菌纳米纤维素(BC)用量占纳米纤维素总质量的0~100%。
一中所述交联剂为京尼平、亚甲基丁二酸、香草酸中的一种或几种,其中京尼平用量占比交联剂总质量的0~100%,亚甲基丁二酸用量占比交联剂总质量的0~100%,香草酸用量占比交联剂总质量的0~100%。
二、可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的制备:将45~55%的针叶木浆、35~50%的阔叶木浆和5~10%的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E三种浆料混合均匀,在造纸流送系统中依次加入0.1~0.8kg/t纸的PAE、0.3~1.2kg/t纸的AKD和0.5~1.0kg/t纸的淀粉,加入助剂混合后的浆料通过纸机成型干燥后进行表面施胶,其表面施胶剂为淀粉,淀粉的质量浓度为6~12%,再经过干燥、压光后得到可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸。
二中所述的针叶木浆打浆度为20~40°SR,阔叶木浆打浆度为18~35°SR。
二中所述表面施胶剂的淀粉为阳离子淀粉、阴离子淀粉、改性淀粉中的一种或几种,溶剂为水,其中绝干阳离子淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%,绝干阴离子淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%,绝干改性淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%。
三、可降解防油剂乳液的制备:将步骤(1)制备的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E溶解在水中得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液,质量分数10~30%,在抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液加入质量分数为5~16%的淀粉溶液和质量分数为10~20%的羧甲基纤维素(CMC)溶液得到可降解防油剂乳液F,其中抗菌壳聚糖纳米纤维素用量占乳液F固含的20~30%,绝干淀粉用量占乳液F固含的30~50%,绝干羧甲基纤维素用量占乳液F固含的10~30%。
四、可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备:将步骤(3)中制备的可降解防油剂乳液F均匀涂布在步骤(2)中制备的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,涂布量控制为2~6g/m2,涂布速度为15~28m/min,干燥后进行压光制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸。
四中所述涂布后纸幅的干燥温度85℃~105℃。
四中所述压光温度95~105℃,压力20~40N/mm2
四中所述的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸达到的效果如下:可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸定量为45~75g/m2,抗张指数为80~95N·m/g,撕裂指数6.5~9.5mN·m2/g,正面平滑度≥20s,防油等级10~12级,含氟量≤0.1%,满足耐热油性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步详细的说明。
图1示出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的生产工艺流程图。
实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐述发明的内容,但本发明要求保护的范围并不局限于此。
实施例1:
一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其步骤如下:
(1)将分子量为600kDa壳聚糖溶解于甲酸溶液中得到壳聚糖酸溶液A,质量浓度为3.5%,在壳聚糖酸溶液A中加入纳米纤维素(CNC)和亚甲基丁二酸交联剂得到壳聚糖纳米纤维素改性溶液B,质量浓度为35%,其中绝干壳聚糖用量占溶液B固含的20%,绝干纳米纤维素(CNC)用量占溶液B固含的40%,绝干亚甲基丁二酸交联剂用量占溶液B固含的40%;将壳聚糖纳米纤维素改性溶液B放置在65℃恒温水浴锅中进行交联反应30min得到壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C,将壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C在60℃烘箱中烘干得到酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D,将酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D经过水洗再次在60℃烘箱中烘干后得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E。
(2)将45%的针叶木浆、50%的阔叶木浆和5%的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E三种浆料混合均匀,针叶木浆打浆度为20°SR,阔叶木浆打浆度为20°SR,在造纸流送系统中依次加入0.2kg/t纸的PAE、0.5kg/t纸的AKD和0.6kg/t纸的淀粉,加入助剂混合后的浆料通过纸机成型干燥后进行表面施胶,其表面施胶剂为阳离子淀粉,阳离子淀粉的质量浓度为6%,再经过干燥、压光后得到可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸。
(3)将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E溶解在水中得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液,质量分数10%,在抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液加入质量分数为8%的淀粉溶液和质量分数为10%的羧甲基纤维素(CMC)溶液得到可降解防油剂乳液F,其中抗菌壳聚糖改性纳米纤维素用量占乳液F固含的20%,绝干淀粉用量占乳液F固含的50%,绝干羧甲基纤维素用量占乳液F固含的30%。
(4)将可降解防油剂乳液F均匀涂布在可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,涂布量控制为2g/m2,涂布速度为15m/min,涂布后纸幅在85℃下进行干燥,干燥后进行压光,压光温度95℃,压力20N/mm2,压光后制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸定量为50g/m2,抗张指数为87N·m/g,撕裂指数7.0mN·m2/g,正面平滑度21s,防油等级11级,含氟量0.08%,满足耐热油性能。
实施例2:
一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其步骤如下:
(1)将分子量为800kDa壳聚糖溶解于乙酸溶液中得到壳聚糖酸溶液A,质量浓度为5%,在壳聚糖酸溶液A中加入纳米纤维素(BC)和香草酸交联剂得到壳聚糖纳米纤维素改性溶液B,质量浓度为45%,其中绝干壳聚糖用量占溶液B固含的30%,绝干纳米纤维素(BC)用量占溶液B固含的45%,绝干香草酸交联剂用量占溶液B固含的25%;将壳聚糖纳米纤维素改性溶液B放置在75℃恒温水浴锅中进行交联反应40min得到壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C,将壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C在70℃烘箱中烘干得到酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D,将酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D经过水洗再次在65℃烘箱中烘干后得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E。
(2)将50%的针叶木浆、40%的阔叶木浆和10%的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E三种浆料混合均匀,针叶木浆打浆度为30°SR,阔叶木浆打浆度为26°SR,在造纸流送系统中依次加入0.4kg/t纸的PAE、0.8kg/t纸的AKD和0.8kg/t纸的淀粉,加入助剂混合后的浆料通过纸机成型干燥后进行表面施胶,其表面施胶剂为改性淀粉,改性淀粉的质量浓度为8%,再经过干燥、压光后得到可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸。
(3)将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E溶解在水中得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液,质量分数20%,在抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液加入质量分数为10%的淀粉溶液和质量分数为15%的羧甲基纤维素(CMC)溶液得到可降解防油剂乳液F,其中抗菌壳聚糖改性纳米纤维素用量占乳液F固含的25%,绝干淀粉用量占乳液F固含的45%,绝干羧甲基纤维素用量占乳液F固含的30%。
(4)将可降解防油剂乳液F均匀涂布在可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,涂布量控制为4g/m2,涂布速度为20m/min,涂布后纸幅在95℃下进行干燥,干燥后进行压光,压光温度100℃,压力30N/mm2,压光后制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸定量为60g/m2,抗张指数为89N·m/g,撕裂指数7.5mN·m2/g,正面平滑度25s,防油等级12级,含氟量0.09%,满足耐热油性能。
实施例3:
一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其步骤如下:
(1)将分子量为1000kDa壳聚糖溶解于酸溶液中得到壳聚糖酸溶液A,质量浓度为8%,酸溶液的溶剂选择乙酸和乳酸,乙酸用量占比溶剂总用量的50%,乳酸用量占比溶剂总用量的50%;在壳聚糖酸溶液A中加入纳米纤维素和交联剂得到壳聚糖纳米纤维素改性溶液B,质量浓度为50%,其中绝干壳聚糖用量占溶液B固含的35%,绝干纳米纤维素用量占溶液B固含的50%,纳米纤维素选择纤维素纳米晶体(CNC)和细菌纳米纤维素(BC),纤维素纳米晶体(CNC)用量占纳米纤维素总质量的50%,细菌纳米纤维素(BC)用量占纳米纤维素总质量的50%,绝干交联剂用量占溶液B固含的15%,交联剂为京尼平和香草酸中,京尼平用量占比交联剂总质量的40%,香草酸用量占比交联剂总质量的60%;将壳聚糖纳米纤维素改性溶液B放置在85℃恒温水浴锅中进行交联反应60min得到壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C,将壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C在80℃烘箱中烘干得到酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D,将酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D经过水洗再次在75℃烘箱中烘干后得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E。
(2)将55%的针叶木浆、38%的阔叶木浆和7%的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E三种浆料混合均匀,针叶木浆打浆度为35°SR,阔叶木浆打浆度为35°SR,在造纸流送系统中依次加入0.6kg/t纸的PAE、1.0kg/t纸的AKD和1.0kg/t纸的淀粉,加入助剂混合后的浆料通过纸机成型干燥后进行表面施胶,其表面施胶剂为淀粉,淀粉的质量浓度为10%,淀粉选择阳离子淀粉和阴离子淀粉,其中绝干阳离子淀粉用量占淀粉溶液固含的50%,绝干阴离子淀粉用量占淀粉溶液固含的50%,表面施胶后再经过干燥、压光后得到可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸。
(3)将抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E溶解在水中得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液,质量分数30%,在抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液加入质量分数为12%的淀粉溶液和质量分数为20%的羧甲基纤维素(CMC)溶液得到可降解防油剂乳液F,其中抗菌壳聚糖改性纳米纤维素用量占乳液F固含的30%,绝干淀粉用量占乳液F固含的50%,绝干羧甲基纤维素用量占乳液F固含的20%。
(4)将可降解防油剂乳液F均匀涂布在可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,涂布量控制为6g/m2,涂布速度为26m/min,涂布后纸幅在100℃下进行干燥,干燥后进行压光,压光温度105℃,压力35N/mm2,压光后制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸定量为65g/m2,抗张指数为91N·m/g,撕裂指数8.0mN·m2/g,正面平滑度23s,防油等级12级,含氟量0.1%,满足耐热油性能。
将实施例1、2、3的样品和含氟防油纸进行性能的对比和分析,具体见表1。
表1可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的性能
项目 单位 实施例1样品 实施例2样品 实施例3样品 含氟防油纸
产品定量 g/㎡ 50 60 65 75.2
抗张指数(纵向) N·m/g 87 89 91 72.45
撕裂指数(横向) mN·m2/g 7.0 7.5 8.0 5.86
平滑度(正面) s 21 25 23 15
耐脂值(正面) -- 11 12 12 12
氟含量 % 0.08 0.09 0.1 >0.1
耐热油性 -- 满足 满足 满足 满足
表1的数据说明,实施例1、2、3的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的抗张指数、撕裂指数、平滑度、耐脂度、氟含量和耐热油性能等指标等于或优于含氟防油纸水平。
上述实施例仅用以说明本发明但不局限于此,应该理解不在脱离发明的精神范围内还可以有多变通及替换的方法。

Claims (8)

1.一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)抗菌壳聚糖改性纳米纤维素的制备:将壳聚糖溶解于酸性溶液中得到壳聚糖酸溶液A,在壳聚糖酸溶液A中加入纳米纤维素和交联剂得到壳聚糖纳米纤维素改性溶液B,质量浓度为25~55%,其中绝干壳聚糖用量占溶液B固含的10~50%,绝干纳米纤维素用量占溶液B固含的10~50%,绝干交联剂用量占溶液B固含的15~50%;将壳聚糖纳米纤维素改性溶液B放置在55~95℃恒温水浴锅中进行交联反应20~60min得到壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C,将壳聚糖纳米纤维素改性后溶液C在50~80℃烘箱中烘干得到酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D,将酸性抗菌壳聚糖改性纳米纤维素D经过水洗再次在50~80℃烘箱中烘干后得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E;
(2)可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的制备:将45~55%的针叶木浆、35~50%的阔叶木浆和5~10%的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E三种浆料混合均匀,在造纸流送系统中依次加入0.1~0.8kg/t纸的PAE、0.3~1.2kg/t纸的AKD和0.5~1.0kg/t纸的淀粉,加入助剂混合后的浆料通过纸机成型干燥后进行表面施胶,其表面施胶剂为淀粉,淀粉的质量浓度为6~12%,再经过干燥、压光后得到可降解抗菌壳聚糖纳米纤维素改性防油原纸;
(3)可降解防油剂乳液的制备:将步骤(1)制备的抗菌壳聚糖改性纳米纤维素E溶解在水中得到抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液,质量分数10~30%,在抗菌壳聚糖改性纳米纤维素溶液加入质量分数为5~16%的淀粉溶液和质量分数为10~20%的羧甲基纤维素(CMC)溶液得到可降解防油剂乳液F,其中抗菌壳聚糖改性纳米纤维素用量占乳液F固含的20~30%,绝干淀粉用量占乳液F固含的30~50%,绝干羧甲基纤维素用量占乳液F固含的10~30%;
(4)可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备:将步骤(3)中制备的可降解防油剂乳液F均匀涂布在步骤(2)中制备的可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油原纸的表面上,涂布量控制为2~6g/m2,涂布速度为15~28m/min,干燥后进行压光制备出可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸,可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸定量为45~75g/m2,抗张指数为80~95N·m/g,撕裂指数6.5~9.5mN·m2/g,正面平滑度≥20s,防油等级10~12级,含氟量≤0.1%,满足耐热油性能。
2.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中壳聚糖酸溶液A的溶质为壳聚糖,壳聚糖分子量为500~1000kDa,溶剂为甲酸、乙酸(冰醋酸)和乳酸中的一种或几种,质量浓度1.5~8%,其中甲酸用量占比溶剂总用量的0~100%,乙酸用量占比溶剂总用量的0~100%,乳酸用量占比溶剂总用量的0~100%。
3.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中纳米纤维素为纤维素纳米晶体(CNC)、纤维素纳米纤丝(CNF)和细菌纳米纤维素(BC)中的一种或几种,其中纤维素纳米晶体(CNC)用量占纳米纤维素总质量的0~100%,纤维素纳米纤丝(CNF)用量占纳米纤维素总质量的0~100%,细菌纳米纤维素(BC)用量占纳米纤维素总质量的0~100%。
4.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中交联剂为京尼平、亚甲基丁二酸、香草酸中的一种或几种,其中京尼平用量占比交联剂总质量的0~100%,亚甲基丁二酸用量占比交联剂总质量的0~100%,香草酸用量占比交联剂总质量的0~100%。
5.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中针叶木浆打浆度为20~40°SR,阔叶木浆打浆度为18~35°SR。
6.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中表面施胶剂的淀粉为阳离子淀粉、阴离子淀粉、改性淀粉中的一种或几种,溶剂为水,其中绝干阳离子淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%,绝干阴离子淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%,绝干改性淀粉用量占淀粉溶液固含的0~100%。
7.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(4)中涂布后纸幅的干燥温度85℃~105℃。
8.根据权利要求1所述的一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法,其特征在于,步骤(4)中压光温度95~105℃,压力20~40N/mm2
CN202310845402.0A 2023-07-11 2023-07-11 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法 Pending CN116623459A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310845402.0A CN116623459A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310845402.0A CN116623459A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116623459A true CN116623459A (zh) 2023-08-22

Family

ID=87638424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310845402.0A Pending CN116623459A (zh) 2023-07-11 2023-07-11 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116623459A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110284368A (zh) * 2019-05-29 2019-09-27 浙江金昌特种纸股份有限公司 一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸制备方法
CN111519466A (zh) * 2020-03-13 2020-08-11 浙江金加浩绿色纳米材料股份有限公司 一种不含氟碳化合物且可生物降解的防油纸及其制备方法
CN114990936A (zh) * 2022-06-21 2022-09-02 江南大学 一种生物基防水防油包装纸及其制备方法
CN115233485A (zh) * 2022-08-01 2022-10-25 浙江科技学院 一种无氟疏水疏油的改性纳米纤维素及其制备方法和应用
CN116065424A (zh) * 2023-02-16 2023-05-05 华邦古楼新材料有限公司 一种纳米纤维素增强食品包装纸及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110284368A (zh) * 2019-05-29 2019-09-27 浙江金昌特种纸股份有限公司 一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸制备方法
CN111519466A (zh) * 2020-03-13 2020-08-11 浙江金加浩绿色纳米材料股份有限公司 一种不含氟碳化合物且可生物降解的防油纸及其制备方法
CN114990936A (zh) * 2022-06-21 2022-09-02 江南大学 一种生物基防水防油包装纸及其制备方法
CN115233485A (zh) * 2022-08-01 2022-10-25 浙江科技学院 一种无氟疏水疏油的改性纳米纤维素及其制备方法和应用
CN116065424A (zh) * 2023-02-16 2023-05-05 华邦古楼新材料有限公司 一种纳米纤维素增强食品包装纸及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020238404A1 (zh) 一种无塑生物质基防油抗菌食品包装纸的制备方法
EP3234260B1 (en) Process for the production of a coated substrate comprising cellulosic fibres
CN111304967B (zh) 一种添加纳米纤维素的低定量食品包装纸及其制造方法
Hamzeh et al. Improving wet and dry strength properties of recycled old corrugated carton (OCC) pulp using various polymers
CN105986511B (zh) 一种果蔬调湿保鲜膜的制造方法
CN114990936B (zh) 一种生物基防水防油包装纸及其制备方法
CN108130797B (zh) 一种低定量免涂蜡功能型食品包装纸的制备方法
CN109072559B (zh) 包含微纤化纤维素的膜和由其制成的产品
EP3314056A1 (en) Manufacturing method for a film or product comprising an amphiphilic polymer
WO2019077514A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING A FILM HAVING GOOD BARRIER PROPERTIES AND FILM HAVING GOOD BARRIER PROPERTIES
CN112982028B (zh) 一种可生物降解疏水防油纸的制备方法
CN115075058A (zh) 一种降解防油阻隔纸及其制备工艺
Lang et al. Investigation of mechanisms and approaches for improving hydrophobicity of molded pulp biocomposites produced from apple pomace
SE544673C2 (en) Mfc substrate with enhanced water vapour barrier
CN116623459A (zh) 一种可降解抗菌壳聚糖改性纳米纤维素防油纸的制备方法
CA3157330A1 (en) A surface coated cellulosic film
CN109056424A (zh) 一种可降解食品包装用防油纸的制备方法
CN109610218B (zh) 防油植物微纤丝或防油纳米纤维素的制备方法和应用
FI121999B (fi) Menetelmä rainan valmistamiseksi ja raina
CN116988334A (zh) 一种等离子体处理改性的环保食品防油纸的制备方法
Nizardo et al. Poly (vinyl alcohol)/Carboxymethyl Cellulose/Cellulose nanofibrils nanocomposite as coating for food packaging paper
WO2020044209A1 (en) Method for treating a nanocellulose film and a film treated according to the method
CN113026417B (zh) 一种可生物降解防油纸的制备方法
Zhu et al. Fabrication of recyclable high-barrier water-and oil-proof paper by sodium alginate/cellulose nanofiber/ethyl cellulose/polyvinyl butyral
CN114402106B (zh) 包含微纤化纤维素和来自树皮或软木的提取物的组合物、膜或涂层

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination