采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，包括如下步骤：步骤1、配置海藻酸钠水溶液，用海藻酸钠水溶液对食品包装纸进行涂布或浸渍处理，烘干备用；取质量纳米纤维素悬浮液，加入柠檬酸溶液后进行磁力搅拌，反应结束后，将白色悬浮液进行多次离心和水洗,再采用透析袋对悬浮液进行透析，透析后得到柠檬酸交联的纳米纤维素悬浮液；将制得的纳米纤维素悬浮液与十八胺乙醇溶液在磁力搅拌下混合反应得到改性纳米纤维素；将改性纳米纤维素分散到乙醇中，制备改性纳米纤维素乙醇悬浮液，然后对海藻酸钠涂布或浸渍后的食品包装纸进行喷涂，制得无氟食品防油纸成品。本发明专利技术制备的食品防油纸具有良好的防水和防油性能。和防油性能。和防油性能。

【技术实现步骤摘要】
采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法


[0001]本专利技术涉及食品防油纸
，特别涉及一种采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法。

技术介绍

[0002]提高纸张的防油性能常见方法是通过淋膜处理和添加防油剂等。防油剂通过在纸张表面成膜来提高防油性，主要分为含氟型防油剂和无氟型防油剂。含氟型防油剂会产生全氟辛酸/全氟辛烷磺酰基化合物，已被发达国家全面禁用。纳米纤维素等生物基防油剂因其无毒无害、可再生，受到广泛关注。但由于纤维本身具有亲油亲水的特性，并且纸张表面存在大量的微孔结构，导致纸张防油防水能力差，因此如何在纸张接触油脂和水的表面进行处理，从而制备无氟的、防油、防水的纸基材料是申请人亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法。本专利技术制备的食品防油纸具有无氟的特点，而且拥有良好的防水和防油性能。
[0004]本专利技术的技术方案：采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，包括如下步骤：
[0005]步骤1、配置质量分数为0.5
‑
3％的海藻酸钠水溶液，用海藻酸钠水溶液对食品包装纸进行涂布或浸渍处理，然后烘干备用；
[0006]步骤2、取质量分数为0.5
‑
2％的纳米纤维素悬浮液50
‑
70g，加入1mol/L柠檬酸溶液15
‑
30ml，然后在50
‑
70℃下进行磁力搅拌1
‑
3h，反应结束后，将白色悬浮液进行多次离心和水洗,再采用分子量8
‑
14kDa的透析袋对悬浮液进行透析，透析后得到柠檬酸交联的纳米纤维素悬浮液；
[0007]步骤3、将步骤2制得的纳米纤维素悬浮液与十八胺乙醇溶液在磁力搅拌下混合，然后在55
‑
65℃下反应3
‑
5h，得到改性纳米纤维素；其中，混合液中十八胺与纳米纤维素的质量比为1:1至4:1；
[0008]步骤4、将改性纳米纤维素分散到乙醇中，制备质量分数为0.5
‑
2％的改性纳米纤维素乙醇悬浮液，然后对步骤1中海藻酸钠涂布或浸渍后的食品包装纸进行喷涂，制得无氟食品防油纸成品。
[0009]上述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤1中，所述海藻酸钠水溶液的质量分数为1
‑
2％。
[0010]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤2中，取质量分数为1％的纳米纤维素悬浮液60g，加入1mol/L柠檬酸溶液20ml，然后在60℃下进行磁力搅拌2h。
[0011]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤2中，离心的转速为4000rpm，离心次数为4次，每次30min。
[0012]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤3中，纳米纤维素悬浮液的浓度为1mg/mL。
[0013]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤3中，反应温度为60℃，反应时间为4h。
[0014]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤3中，在反应后通过多次离心将所得改性纳米纤维素与未反应的十八胺分离，再用水和乙醇洗涤进一步洗去十八胺，得到改性纳米纤维素。
[0015]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，步骤4中，所述改性纳米纤维素乙醇悬浮液的质量分数为1％。
[0016]前述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，所述无氟食品防油纸成品中，绝干情况下，改性纳米纤维素喷涂与海藻酸钠浸渍量之比为1:3。
[0017]与现有技术相比，本专利技术将制备的高接枝量十八胺改性纳米纤维素作为疏水和疏油的喷涂原料，结合海藻酸钠浸渍处理纸张，使其在无氟食品防油纸表面形成微米/纳米粗糙结构，以此制备的食品防油纸具有无氟的特点，而且拥有良好的防水和防油性能。本专利技术通过防油等级测试表征防油纸的防油等级，其防油等级达到了11级；本专利技术通过静态接触角测定仪检测防油纸的水和油接触角研究防油纸对水和油的阻隔性，结果表明其具有良好的疏水和疏油性能，可以拓宽其的应用范围。
附图说明
[0018]图1是不同处理前后纸张的油接触角示意图；
[0019]图2是不同处理前后纸张随时间变化的油接触角示意图；
[0020]图3是不同处理前后纸张的防油等级示意图；
[0021]图4是纸张不同处理前后的防热油和防有机溶剂性能示意图；
[0022]图5是不同处理前后纸张的水接触角示意图；
[0023]图6是不同处理前后纸张随时间变化的水接触角示意图；
[0024]图7是不同处理后纸张的透气度示意图；
[0025]图8是不同处理前后纸张样品的SEM图(A1、B1、C1、D1放大倍数为100倍，A2、B2、C2、D2为500倍，A3、B3、C3、D3为1000倍；A、B、C、D分别代表未处理纸张、SA涂布纸张、SA浸渍纸张、SA浸渍/ODA
‑
CA
‑
CNF喷涂纸张)；
[0026]图9是不同处理纸张的3D形貌图；
[0027]图10是不同处理纸张的厚度示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0029]实施例1：采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，包括如下步骤：
[0030]步骤1、配置质量分数为1.5％的海藻酸钠水溶液，用海藻酸钠水溶液对食品包装纸进行涂布处理，然后烘干备用；
[0031]步骤2、取质量分数为1％的纳米纤维素悬浮液55g，加入1mol/L柠檬酸溶液25ml，然后在65℃下进行磁力搅拌1.2h，反应结束后，将白色悬浮液在4000rpm离心，每次30min，用水洗3次,再采用分子量8
‑
14kDa的透析袋对悬浮液进行透析，透析后得到柠檬酸交联的纳米纤维素悬浮液；
[0032]步骤3、将步骤2制得的纳米纤维素悬浮液与十八胺乙醇溶液在磁力搅拌下混合，然后在55℃下反应4.5h，得到改性纳米纤维素；其中，混合液中十八胺与纳米纤维素的质量比为1:1；
[0033]步骤4、将改性纳米纤维素分散到乙醇中，制备质量分数为1.5％的改性纳米纤维素乙醇悬浮液，然后对步骤1中海藻酸钠涂布或浸渍后的食品包装纸进行喷涂，制得无氟食品防油纸成品。
[0034]实施例2：采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，包括如下步骤：
[0035]步骤1、配置质量分数为2.5％的海藻酸钠水溶液，用海藻酸钠水溶液对食品包装纸进行涂布处理，然后烘干备用；
[0036]步骤2、取质量分数为0.8％的纳米纤维素悬浮液65g，加入1mol/L柠檬酸溶液15ml，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、配置质量分数为0.5
‑
3％的海藻酸钠水溶液，用海藻酸钠水溶液对食品包装纸进行涂布或浸渍处理，然后烘干备用；步骤2、取质量分数为0.5
‑
2％的纳米纤维素悬浮液50
‑
70g，加入1mol/L柠檬酸溶液15
‑
30ml，然后在50
‑
70℃下进行磁力搅拌1
‑
3h，反应结束后，将白色悬浮液进行多次离心和水洗,再采用分子量8
‑
14kDa的透析袋对悬浮液进行透析，透析后得到柠檬酸交联的纳米纤维素悬浮液；步骤3、将步骤2制得的纳米纤维素悬浮液与十八胺乙醇溶液在磁力搅拌下混合，然后在55
‑
65℃下反应3
‑
5h，得到改性纳米纤维素；其中，混合液中十八胺与纳米纤维素的质量比为1:1至4:1；步骤4、将改性纳米纤维素分散到乙醇中，制备质量分数为0.5
‑
2％的改性纳米纤维素乙醇悬浮液，然后对步骤1中海藻酸钠涂布或浸渍后的食品包装纸进行喷涂，制得无氟食品防油纸成品。2.根据权利要求1所述的采用酰胺化改性纳米纤维素制备无氟食品防油纸的方法，其特征在于：步骤1中，所述海藻酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大亮，严中禹，苑田忠，沙力争，赵会芳，李静，张欣，许银超，刘蓓，孙倩玉，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：