一种可降解食品包装纸及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及造纸领域，具体提供了一种可降解食品包装纸及其生产工艺，该包装纸以针叶未漂化学木浆、阔叶未漂化学木浆和纳米纤维素纤丝为主要原料，采用添加了疏水纳米纤维素的表面胶配合相应的施胶工艺制备而成，满足了包装纸高强度、抗水性、可降解性等各项性能的要求。

A kind of degradable food packaging paper and its production process

【技术实现步骤摘要】
一种可降解食品包装纸及其生产工艺
本专利技术涉及造纸领域，具体涉及一种可降解食品包装纸及其生产工艺。
技术介绍
在各类食品包装材料中，塑料具有轻便、廉价和良好的阻隔性等特点，在食品包装市场中历来占有较大的份额。但由于塑料对人体健康的有害性和极难自然降解性，造成严重的环境污染，使其在食品包装领域的进一步发展受到限制。近些年来，在全球环保呼声日益高涨的今天，开发食品包装纸已成为食品和包装行业的共识。纸质食品包装这一“绿色包装”方式正以其环保性成为不可降解的包装形式的最佳替代品，在食品包装领域的优势越来越明显。顺应这种趋势，国内外市场已逐步禁止使用塑料食品包装，规定今后食品包装必须要用无毒、无害的纸制品。因此纸质食品包装已成为国内外消费市场上炙手可热的包装新宠，有些国家甚至规定，包装食品一律禁用塑料制品，提倡采用纸制品进行“绿色包装”。食品包装纸是以纸浆及纸板为主要原料的包装制品，需要满足无毒，抗油、防水防潮，密封等要求，且符合食品包装安全要求的用于包装食品的纸。食品包装纸因其与食品直接接触，且其包装物大部分都是直接入口的食品，所以食品包装纸最基本的要求是必须符合食品卫生的要求，其次根据食品包装纸使用要求的不同，还必须达到相关的技术标准。食品包装纸最基本的要求是强度指标，保证食品完好，第二，对于液体或含水、含油的食品，要求食品包装纸有防水、防油的功能，除此之外，与食品直接接触的包装纸还需要满足安全、无毒的标准，另外，在环保大形势下，可降解性成为当前食品包装纸的新要求。当前主流的食品包装纸，主要关注的各项物理指标，例如：强度指标、抗水指标、卫生指标，但对如何达到这些指标才能适应环保形势要求，关注度比较小。例如：提高纸张抄造过程中的留着率是通过添加阳离子聚丙烯酰胺完成，增强纸页的湿强度和干强度主要是通过使用湿强剂和干强剂来实现，使用纸张具有抗水抗油性主要是通过纸面涂有机硅油或涂覆PE膜的方式完成。这些化学品都或多或少的对人体有伤害，并且纸上涂覆的有机硅油或PE膜大大延长了纸张的降解周期，甚至不降解。因此如何提供一种更加环保和安全的可降解食品包装纸成为本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的诸多问题，提供了一种可降解食品包装纸及其生产工艺，该包装纸以针叶未漂化学木浆、阔叶未漂化学木浆和纳米纤维素纤丝为主要原料，采用添加了酯化纳米纤维素的表面胶配合相应的施胶工艺制备而成，满足了包装纸高强度、抗水性、可降解性等各项性能的要求。本专利技术的最大特点就是在实现包装纸高强度、抗水性、可降解性等各项性能的前提下，不使用合成的化工产品，而是用纯生物质的纳米纤维素纤丝和疏水纳米纤维素来实现上述功能；本申请的具体技术方案如下：一种可降解食品包装纸，其抄纸纤维原料组成按重量份为：针叶未漂化学木浆20-40份；阔叶未漂化学木浆40-60份；15-25份纳米纤维素纤丝；其中所述的针叶未漂化学木浆和阔叶未漂化学木浆是干浆板，纳米纤维素纤丝是浓度10-12wt％的湿浆(计算用量时按照其绝干重进行计算加入量)：本申请的另外一个特点是，提供了全新的表面胶配比如下：疏水纳米纤维素浓度为2-3wt％；木薯原淀粉按照0.3-0.5kg/吨淀粉的加入量加入淀粉酶，之后加水配置为35-45wt％的溶液，经过熬制后使其粘度达到500-800CP，形成淀粉糊液；淀粉糊液与疏水纳米纤维素在均质机中以固形物重量2:1的比例均质30min以上，形成均一的乳液，最终形成表面胶的浓度为5-8wt％，加入蒸汽调整温度至50-60℃备用；其具体制备方法如下：打浆工艺：针叶未漂化学木浆打浆浓度3-4wt％，打浆度33-35゜SR，湿重5-6g；阔叶未漂化学木浆打浆浓度3.5-4.5wt％，打浆度43-45゜SR，湿重2-3g；纳米纤维素纤丝加水稀释至3-5wt％；配浆工艺：针叶未漂化学木浆和阔叶未漂化学木浆经过打浆后，以及纳米纤维素纤丝稀释后分别泵送至配浆池，按原料组成均匀混合，保持搅拌状态；抄造参数：上网浓度1.0-1.8wt％；上网温度40-50℃；唇口开度10-12mm；网部真空伏辊真空度-50～-70KPa；压榨部线压力800-1100KN/M；三种浆料上网前需要加水稀释到上述浓度；施胶机参数：顶辊计量棒棒压80-100KPa；底辊计量棒棒压80-100KPa；施胶机辊压顶辊/底辊20KPa/m；进施胶机纸页水分1.5-2.5wt％；顶辊、底辊均使用14#计量棒；施胶量2-4g/m2；压光卷取参数：一压：速比0.1-0.2％，温度80-90℃，线压力100-130KN/m；二压：速比0.1-0.2％，温度80-90℃，线压力130-150KN/m；除此之外，本申请的其他操作参数如下：干网张力：3-4kN/m，稳纸器风机：频率80-100％，气罩供风：温度60—150℃，干燥部的工作蒸汽压力：总蒸汽压力：3.5-5.0bar，第一蒸汽区：1#缸压力-75—-10Kpa，2#、3#缸压力-10—-70Kpa，4#、5#缸压力-10—-70Kpa，6#、7#缸压力-30—50Kpa，第二蒸汽区：8#—10#缸蒸汽压力10—180Kpa，11#—16#缸蒸汽压力30—280Kpa，第三蒸汽区：17#—20#缸蒸汽压力50—400Kpa，21#—28#缸蒸汽压力60—450Kpa，第四蒸汽区：29#—31#缸蒸汽压力：-30—100Kpa，32#、34#、36#、38#缸蒸汽压力：0—150Kpa，33#、35#、37#、39#缸蒸汽压力：0—200Kpa。其中：第一、二、三蒸汽区是前烘区，第四蒸汽区是后烘区；按照上述操作参数，所述浆料通过抄纸机成型，烘干部干燥，进入施胶机涂上上述的表面胶料，再经过后烘干燥进入压光卷取形成成品；上述技术方案中，所采用的纳米纤维素纤丝采用的是中国科学院青岛生物能源与过程研究所专利技术的“一种纳米纤维素纤丝的制备方法”技术生产获得，申请号201610041840.1；所述疏水纳米纤维素采用的是武汉大学周金平等人专利技术的“一种纳米纤维素的疏水改性方法”生产的疏水性纳米纤维素，申请号201710667227.5；采用本申请的技术方案，在原料中加入纳米纤维素纤丝，由于纤维上氢键发挥作用需要纤维之间羟基的距离在0.35nm之内，而具有纳米尺寸长度的纳米纤维素纤丝有助于通过桥接邻近纤维，并通过纳米尺寸的纤维素形成的缠结网络增加结合面积，与尺寸较大的木浆纤维相互配合补充，形成一种“钢筋混凝土”状的较密实网格状态，从而起到截留细小纤维和增强的作用，除此之外，还一定程度上减少了甚至完全取代了助留剂、助滤剂、增强剂之类的纯化学药剂的使用，提供了一种纯绿色安全原材料；而采用加入疏水纳米纤维素的表面胶料后，通过在纳米纤维素上大量裸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解食品包装纸，其特征在于：采用的抄纸纤维原料组成按重量份为：/n针叶未漂化学木浆20-40份；阔叶未漂化学木浆40-60份；15-25份纳米纤维素纤丝；/n其中所述的针叶未漂化学木浆和阔叶未漂化学木浆是干浆板，纳米纤维素纤丝是浓度10-12wt％的湿浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解食品包装纸，其特征在于：采用的抄纸纤维原料组成按重量份为：
针叶未漂化学木浆20-40份；阔叶未漂化学木浆40-60份；15-25份纳米纤维素纤丝；
其中所述的针叶未漂化学木浆和阔叶未漂化学木浆是干浆板，纳米纤维素纤丝是浓度10-12wt％的湿浆。


2.根据权利要求1所述可降解食品包装纸，其特征在于：所采用的表面胶配比及制备方法如下：
疏水性纳米纤维素浓度为2-3wt％；
木薯原淀粉按照0.3-0.5kg/吨淀粉的加入量加入淀粉酶，之后加水配置为35-45wt％的溶液，经过熬制后使其粘度达到500-800CP，形成淀粉糊液；
淀粉糊液与疏水性纳米纤维素在均质机中以固形物重量2:1的比例均质30min以上，形成均一的乳液，最终形成表面胶的浓度为5-8wt％，加入蒸汽调整温度至50-60℃备用。


3.一种可降解食品包装纸的制备方法，其特征在于：其具体步骤工艺参数如下：
打浆工艺：
针叶未漂化学木浆打浆浓度3-4wt％，打浆度33-35゜SR，湿重5-6g；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕韶，张凤山，马厚悦，冯好伟，王海洋，魏文光，李晓亮，周景蓬，
申请(专利权)人：山东华泰纸业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37