一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于食品包装技术领域，公开了一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：S1.取溶解浆与N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液，进行混合溶解，得到制膜浆料；S2.制膜浆料放入流延机中进行流延成型制膜；薄膜通过吹气进行初步冷却后，经过压延辊进入凝固浴中进行成型和初次洗涤；S3.经过初次洗涤的薄膜转移至水洗浴中进行水洗，经过干燥辊干燥后，收卷得到再生纤维素薄膜；S4.将再生纤维素薄膜通过覆膜工艺与纸张进行覆膜，得到绿色食品包装纸。该绿色食品包装纸具有良好的防水性能、防油性能，以及物理性能等，能够广泛应用于食品包装领域。

【技术实现步骤摘要】
一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸及其制备方法和应用
本专利技术属于食品包装
，具体涉及一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸及其制备方法和应用。
技术介绍
食品包装用纸常常通过淋膜或覆膜(PE、PP、PET等)的方式来提升防水防油性能，满足其接触水性、油脂类食品的功能需求。然而，以石油为原料生产的合成纤维(塑料高分子聚合物)引起的环境问题、安全问题日益凸显，随着限塑令的进一步加严，寻找更安全、适合、环保的替代材料显得迫在眉睫。专利CN110343282A公开用纤维素纳米纤维素制备薄膜的工艺，该工艺使用的纳米纤维素成本较高，同时，使用流延干燥成膜，膜的品质无法有效控制，且成膜时间长，工业化应用难度大。专利CN107400249B公开用离子液体溶解香蕉纤维素，通过涂膜器制薄膜的工艺，该工艺存在离子液体本身的毒性问题，以及成膜的清洗步骤复杂难以工业化生产，同时制备得到的薄膜物理强度差，防水防油效果不好等问题，仍无法满足食品包装材料的要求。专利CN106065546A公开了使用浆粕制备粘胶，然后粘胶经再生浴生成薄膜，再经洗涤等制得成品，该工艺同样面临着生产工艺复杂、耗时长等问题，且薄膜性质难以进行覆膜，产品无法满足食品包装要求等问题。综上所述，现有的再生纤维素薄膜，存在以下若干缺点：(1)由于纤维素有氢键基团，亲水性能好，因此该类型的再生纤维素薄膜防水性能差，无法满足食品包装淋膜纸和覆膜纸的性能要求。(2)现有的再生纤维素薄膜的弹性性能和剥离性能差，使得覆膜加工性能差等缺点。
技术实现思路
为了解决上述现有技术再生纤维素薄膜存在的防水防油性能差，以及覆膜加工性能差的问题，本专利技术的目的在于提供一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸。本专利技术的另一个目的在于提供一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，该制备方法具有制造工艺简单，易于实现工业化生产。本专利技术的另一个目的在于提供一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，包括以下步骤：S1.取α纤维素含量为94～96％，聚合度为1000至1200的溶解浆，与浓度为88～90％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，进行混合溶解，得到制膜浆料；所述溶解浆与N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的比例为14～15g:85～86L；S2.制膜浆料在-0.1～-0.3MPa的负压下脱泡后，放入流延机中进行流延成型制膜；流延机的口模开缝间隙0.2～0.5mm，口模温度100～110℃；所述吹气的工艺为将温度为5℃～8℃且风速为10m/s～20m/s的冷空气吹向薄膜表面，并控制进入压延辊前的薄膜温度为50℃～55℃；薄膜通过吹气进行初步冷却后，经过压延辊进入凝固浴中进行成型和初次洗涤；S3.经过初次洗涤的薄膜转移至水洗浴中进行水洗，经过干燥辊干燥后，收卷得到再生纤维素薄膜；S4.将再生纤维素薄膜通过覆膜工艺与纸张进行覆膜，得到绿色食品包装纸；覆膜工艺中使用糊化柠檬酸酯淀粉为粘合剂对纸张涂胶，粘合剂的涂布量为18～20g/m2，公差为±3g。优选地，S1中混合溶解的工艺为放入反应釜中于105～108℃真空搅拌溶解3～4小时。优选地，凝固浴采用5％～8％N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，温度为20℃～25℃下进行，凝固浴时间为2～3min。优选地，水洗浴采用水，水洗温度为40℃～45℃下进行，水洗时间为4～5min。优选地，干燥辊的干燥温度为70～80℃。优选地，再生纤维素薄膜在覆膜前表面涂布柠檬酸酯淀粉，涂布量为10～15g/m2，公差为±3g。优选地，柠檬酸酯淀粉的取代度为0.15～0.17。优选地，S4覆膜工艺中再生纤维素薄膜使用前经过电晕方法处理，处理后表面张力为35～40mN/m；覆膜机烘道温度设定为70℃～90℃，胶层干燥度为90％～95％；覆膜机的热压温度设定为50℃～60℃，辊间压力设定为19～23MPa，机速设定为6～10m/min。一种上述再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法制备得到的绿色食品包装纸。一种上述绿色食品包装纸在制备食品包装材料中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：再生纤维素具有良好的成膜性能，但由于本身的化学结构属性所限，其制成的薄膜应用于食品包装领域往往存在防水防油性能差，力学强度不足等问题，目前其成膜工艺也难以大规模工业化生产。本专利技术创新提供一种再生纤维素薄膜，充分利用溶解浆和再生纤维素的理化性质及其环保属性，制备得到的再生纤维素薄膜及其覆膜食品包装纸具有以下意想不到的效果：本专利技术采用无污染的再生纤维素制备工艺，得到的再生纤维素具备了成膜性能、增强施胶剂以及增塑的性能，也确保了成品符合食品包装的卫生安全要求。再生纤维素薄膜的表面存在大量的羟基，能与原纸形成大量氢键，保证了薄膜和纸基之间结合的力度。同时，采用柠檬酸酯淀粉作为覆膜粘合剂，进一步提高了力学性能，包括抗拉性能、耐折弯性能等；同时，粘合剂层形成良好的防水性能、防油性能，以及物理性能等。本专利技术的绿色食品包装纸相比原纸，其防水性能、防油性能，以及物理性能等都有显著提高。具体的，相比原纸，抗水渗透性能Max值提高了146.7％，防油等级提高了6级；抗张强度提高了126.7％，伸张率提高了85％，耐破度提高了128％，油墨吸收性能提高了121.7％。相比对比例1～4不同的加工工艺，本专利技术抗水渗透性能Max值大约提高了102％，防油等级提高了3～4级；抗张强度提高了47％，伸张率提高了37％，耐破度提高了62.8％，油墨吸收性能提高了25％。相比对比例5可知，在流延成膜时通过吹气冷却，能够有效的提高再生纤维素薄膜和绿色食品包装纸的性能。从实施例3可知，再生纤维素薄膜覆膜前涂布柠檬酸酯淀粉，能够在获得类似纸张涂布的效果，对绿色食品包装纸的性能起到了显著的提高。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清晰，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。理应理解，此处所描述的实施例仅为了解释本专利技术，并不限定于本专利技术。现对实施例及对比例所用的原材料和设备，均来源于市购：包括针叶木的预水解硫酸盐溶解浆、N-甲基吗啉-N-氧化物、柠檬酸酯淀粉、纸张等。实施例1一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，包括以下步骤：S1.取α纤维素含量为95％，聚合度为1100的溶解浆，与浓度为89％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液(NMMO水溶液)，进行混合溶解，得到制膜浆料；溶解浆与N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的比例为14g:86L；S1中混合溶解的工艺为放入反应釜中于106℃真空搅拌溶解3.5小时。S2.制膜浆料在-0.1～-0.3MPa的负压下脱泡后，放入流延机中进行流延成型制膜；流延机的口模开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.取α纤维素含量为94～96％，聚合度为1000至1200的溶解浆，与浓度为88～90％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，进行混合溶解，得到制膜浆料；所述溶解浆与N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的比例为14～15g:85～86L；/nS2.制膜浆料在-0.1～-0.3MPa的负压下脱泡后，放入流延机中进行流延成型制膜；/n流延机的口模开缝间隙0.2～0.5mm，口模温度100～110℃；所述吹气的工艺为将温度为5℃～8℃且风速为10m/s～20m/s的冷空气吹向薄膜表面，并控制进入压延辊前的薄膜温度为50℃～55℃；/n薄膜通过吹气进行初步冷却后，经过压延辊进入凝固浴中进行成型和初次洗涤；/nS3.经过初次洗涤的薄膜转移至水洗浴中进行水洗，经过干燥辊干燥后，收卷得到再生纤维素薄膜；/nS4.将再生纤维素薄膜通过覆膜工艺与纸张进行覆膜，得到绿色食品包装纸；/n覆膜工艺中使用糊化的柠檬酸酯淀粉为粘合剂对纸张涂胶，粘合剂的涂布量为18～20g/m

【技术特征摘要】
1.一种再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.取α纤维素含量为94～96％，聚合度为1000至1200的溶解浆，与浓度为88～90％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，进行混合溶解，得到制膜浆料；所述溶解浆与N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的比例为14～15g:85～86L；
S2.制膜浆料在-0.1～-0.3MPa的负压下脱泡后，放入流延机中进行流延成型制膜；
流延机的口模开缝间隙0.2～0.5mm，口模温度100～110℃；所述吹气的工艺为将温度为5℃～8℃且风速为10m/s～20m/s的冷空气吹向薄膜表面，并控制进入压延辊前的薄膜温度为50℃～55℃；
薄膜通过吹气进行初步冷却后，经过压延辊进入凝固浴中进行成型和初次洗涤；
S3.经过初次洗涤的薄膜转移至水洗浴中进行水洗，经过干燥辊干燥后，收卷得到再生纤维素薄膜；
S4.将再生纤维素薄膜通过覆膜工艺与纸张进行覆膜，得到绿色食品包装纸；
覆膜工艺中使用糊化的柠檬酸酯淀粉为粘合剂对纸张涂胶，粘合剂的涂布量为18～20g/m2，公差为±3g。


2.根据权利要求1所述再生纤维素薄膜覆膜绿色食品包装纸的制备方法，其特征在于，S1中混合溶解的工艺为放入反应釜中于105～108℃真空搅拌溶解3～4小时。


3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春霞，余伟梅，赖毅东，赵俭，徐梅英，
申请(专利权)人：广东省东莞市质量监督检测中心，
类型：发明
国别省市：广东;44