一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒制备方法，具体制备步骤为，步骤一，将浓度为1～50wt％的季铵硅烷改性剂与纳米纤维素凝胶混合，在10～100℃温度的条件下进行季铵硅烷化改性反应，得到季铵硅烷化纳米纤维素凝胶；步骤二，将所述季铵硅烷化纳米纤维素凝胶按照质量比为1:10～100的比例混入纸浆溶液，得到抗菌性混合浆液；步骤三，将抗菌性混合浆液送入模具成型机进行成型加工；然后将成型的湿纸坯脱模，放入干燥箱内干燥，制得含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒。本发明专利技术方法制备得到的餐盒具备超强的抗菌性以及超疏水性能。制备方法操作简单，绿色环保，产品降解性好，对人体健康无损害。对人体健康无损害。

【技术实现步骤摘要】
一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒制备方法


[0001]本专利技术涉及纸浆模塑产品加工
更具体地说，本专利技术涉及一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒的制备方法

技术介绍

[0002]目前在食品包装领域，大多采用聚乙烯、瓦楞纸板、纸浆模塑等进行缓冲包装。但此类包装不具备功能性，当食品与包装材料接触时，在适宜的温度、湿度下会促进微生物泛滥繁殖甚至霉变。为了提高食品包装的抗菌性能，许多抗菌剂被引入到包装材料中。在无机抗菌剂中，银纳米颗粒和二氧化钛纳米颗粒具有最高的效率。但无机抗菌剂对生态环境存在一定的污染。
[0003]CN1130117343A的中国专利公开了一种具有抗菌性能的纳米纤维素的制备方法及其产品和应用。利用季铵基阳离子改性纳米纤维素，在不改变纤维素水溶性的前提下引入季铵基基团，实现具有抗菌功能的纳米纤维素的制备，该方法可对市售所有纳米纤维素及实验室合成的纳米纤维素进行改性，本方法改性后的纳米纤维素可拓宽其应用领域，如添加于造纸纸浆，实现具有抗菌性能的纸张的开法，由于纳米纤维素超大的长径比，同时可提升纸张的韧性和抗拉伸性。但是该方案采用二甲亚砜以及引发剂硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾，具有一定的毒性。无法应用于与食品直接接触的产品。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒的制备方法，包括以下步骤，
[0006]步骤一，将浓度为1～50wt％的季铵硅烷改性剂与纳米纤维素凝胶混合，在10～100℃温度的条件下进行季铵硅烷化改性反应，反应时间为1～24小时，反应pH为1～6，得到季铵硅烷化纳米纤维素凝胶；
[0007]步骤二，将所述季铵硅烷化纳米纤维素凝胶按照质量比为1:10～100的比例混入纸浆溶液，混合温度为20～100℃，得到抗菌性混合浆液；
[0008]步骤三，将抗菌性混合浆液送入模具成型机进行成型加工；然后将成型的湿纸坯脱模，放入干燥箱内干燥，干燥温度为100～300℃，干燥的时间为1～10小时，制得含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒。
[0009]优选的是，其中所述的所述的季铵硅烷改性剂为三甲基[3
‑
三甲氧硅基丙基]氯化铵季铵硅烷、N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
十八烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵、二乙基苯甲基
‑3‑
(三甲氧基硅)丙基氯化铵、二甲基十八烷基烯丙基氯化铵中的至少一种。
[0010]优选的是，其中所述的季铵硅烷改性剂为1wt％的三甲基[3
‑
三甲氧硅基丙基]氯
化铵。
[0011]优选的是，其中所述步骤一中的所述的季铵硅烷化改性反应温度为60℃，反应时间为2小时，反应pH为4。
[0012]优选的是，其中所述步骤二中的所述季铵硅烷化纳米纤维素凝胶按照质量比为1:20的比例混入纸浆溶液，混合温度为60℃。
[0013]优选的是，其中所述步骤三中所述模具成型机采用真空吸浆成型将所述抗菌性混合浆液加工成型为湿纸坯。
[0014]优选的是，其中所述真空吸浆成型时间为1～60秒，成型压力为1～20MPa。
[0015]优选的是，其中所述真空吸浆成型时间为2秒，成型压力为5MPa。
[0016]优选的是，其中所述步骤三中干燥箱内干燥温度为200℃，干燥时间为8小时。
[0017]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术方法制备得到的含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒具备超强的抗菌性以及超疏水性能。制备方法操作简单，绿色环保，原料天然多产，产品降解性好，对人体健康无损害。
[0018]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的一个实施例中含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0021]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0022]实施例1：
[0023]1)将浓度为1wt％的三甲基[3
‑
三甲氧硅基丙基]氯化铵与和纳米纤维素凝胶混合，在60℃，pH为4的条件下进行季铵硅烷化改性反应，反应时间为2小时，得到季铵硅烷化纳米纤维素凝胶。
[0024]2)将季铵硅烷化纳米纤维素凝胶按照质量比为1:20的比例混入纸浆浆料，混合温度为60℃，得到抗菌性混合浆液。
[0025]3)在模具成型机上通过真空吸浆的方法将抗菌性混合浆液进行成型加工，真空吸浆时间为2秒，在5MPa压力下形成湿纸坯。然后将成型的湿纸坯脱模，放入干燥箱内进行200℃干燥8小时。
[0026]实施例2～6：将三甲基[3
‑
三甲氧硅基丙基]氯化铵浓度替换为10,20,30,40,50wt％，其余条件同实施例1。
[0027]测试浓度(wt％)抑菌率(％)实施例21098实施例32094
实施例43095实施例54095实施例65098
[0028]实施例7～9：将季铵硅烷改性剂分别替换为N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
十八烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵，二乙基苯甲基
‑3‑
(三甲氧基硅)丙基氯化铵，二甲基十八烷基烯丙基氯化铵，其余条件同实施例1。
[0029][0030]实施例10～14：将季铵硅烷化反应温度分别替换为10，30，50，70，90℃，其余条件同实施例1。
[0031]测试反应温度(℃)抑菌率(％)实施例101097实施例113093实施例125084实施例137078实施例149075
[0032]实施例15～19：将季铵硅烷化改性时间分别替换为1，6，11，16，21小时，其余条件同实施例1。
[0033]测试改性时间(小时)抑菌率(％)实施例15197实施例16693实施例171184实施例181678实施例192175
[0034]实施例20～23：将季铵硅烷化改性pH分别替换为1，2，3，5，其余条件同实施例1。
[0035]测试改性pH抑菌率(％)实施例20179实施例21286实施例22395实施例23599
[0036]实施例24～27：将季铵硅烷化纳米纤维素凝胶与纸浆溶液的质量比分别替换为1:30，1:50，1:70，1:90，其余条件同实施例1
[0037][0038]实施例28～31：将季铵化纳米纤维素分散液与纸浆溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒制备方法，其特征在于：具体制备步骤为，步骤一，将浓度为1～50wt％的季铵硅烷改性剂与纳米纤维素凝胶混合，在10～100℃温度的条件下进行季铵硅烷化改性反应，反应时间为1～24小时，反应pH为1～6，得到季铵硅烷化纳米纤维素凝胶；步骤二，将所述季铵硅烷化纳米纤维素凝胶按照质量比为1:10～100的比例混入纸浆溶液，混合温度为20～100℃，得到抗菌性混合浆液；步骤三，将抗菌性混合浆液送入模具成型机进行成型加工；然后将成型的湿纸坯脱模，放入干燥箱内干燥，干燥温度为100～300℃，干燥的时间为1～10小时，制得含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒。2.如权利要求1所述的含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸浆模塑餐盒的制备方法，其特征在于：所述的季铵硅烷改性剂为三甲基[3
‑
三甲氧硅基丙基]氯化铵季铵硅烷、N,N
‑
二甲基
‑
N
‑
十八烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵、二乙基苯甲基
‑3‑
(三甲氧基硅)丙基氯化铵、二甲基十八烷基烯丙基氯化铵中的至少一种。3.如权利要求2所述的含有季铵硅烷化纳米纤维素的纸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴铭榜，黄煜琪，王召霞，霍文卓，
申请(专利权)人：浙江大胜达包装股份有限公司，
类型：发明
国别省市：