环保型防油食品包装纸的研制及生产
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摘要:食品包装纸被广泛应用,是因为成本低廉、易加
工、可二次回收利用。
目前传统的防油食品包装纸通常使用淋膜纸,在生产成本、环保需求、纤维二次利用上均存在诸多不利。
本文介绍一种经过表面涂布和浆内施胶的方法研发的非淋膜防油食品包装纸的生产工艺,赋予纸张较好的防油性,且具有一定的防水性,并对涂布后的纸张物理性能进行了相应研究。
关键词:非淋膜;防油食品包装纸;防油性;环保
Abstract: Food packaging paper is widely used because of its low cost, easy processing and secondary recycling. At present, the traditional oil-proof food packaging paper usually uses coated paper, which has many disadvantages in terms of production cost, environmental protection requirements and secondary utilization of fibers. Therefore, a non-coating oil-repellent food packaging paper made by surface coating and internal sizing is introduced, which has good oil-repellent and water-repellent properties. In addition, the physical properties of the coated paper were investigated accordingly.
Key words: non-coating; oil-proof food packaging paper; oil-proofing; environmental protection
环保型防油食品包装纸的研制及生产试验
⊙ 潘立国 华承亮 辛晴(牡丹江恒丰纸业股份有限公司,黑龙江牡丹江 157013)
Development and Production Test of Environmental-Friendly Oil-Proof Food Packaging Paper
⊙ Pan Liguo, Hua Chengliang, Xin Qing
(Mudanjiang Hengfeng Paper Co., Ltd., Mudanjiang 157013, Heilongjiang, China)
中图分类号:TS761.7文献标志码:A 文章编号:1007-9211(2022)23,24-0075-03
潘立国 先生
工程师,分厂厂长;主要从事卷烟配
套用纸及特种纸的生产管理工作。
·生产实践
production
75
Dec., 2022 Vol.43, No.23/24
China Pulp & Paper Industry
食品包装用纸是一种以木浆为主要原材料的包装用品,需满足防水防潮、抗油、无毒的要求,且需要符合食品的包装安全要求。
传统的防油食品包装纸常使用淋膜纸,即用流延机将塑料涂覆在纸张上,赋予纸张防油性。
但随着我国《限塑令》的推出,以及环保需求的日益提升,全世界范围内已经掀起一个旨在为保护生态环境为核心的“绿色包装”新浪潮。
“绿色包装”有利于生态环境保护和对人体健康无害,能再生循环利用,促进国民经济持续发展[1]。
而淋膜防油纸在生产成本、环境保护、纤维二次利用上均存在诸多不利。
本文介绍一种通过浆内施胶和表面涂布研发非淋膜防油食品包装用纸的生产工艺,赋予纸张较好的防油性,一定的防水性。
对涂布后纸张的物理性能也进行了相应的研究。
1 小试
1.1仪器
B11-3型恒温磁力搅拌器,H H-2型恒温水浴锅,K303半自动刮棒式涂布器,L-3D鼓式干燥器,RK2-KWT型抄片器。
1.2原料的选取
为与实际生产情况尽量相近,实验过程中所使用的混合浆取自生产机台,浓度4.0%,配比(针叶浆∶阔叶浆)=60%∶40%,打浆度74 °SR,湿重9.0 g。
1.3浆内施胶液的制备
在反应器中加入82.7 g纯净水,开动B11-3型恒温磁力搅拌器,转速为300~350 r/m i n,加入淀粉叔氨基烷基醚5 g,使用HH-2型恒温水浴锅将溶液升温至90 ℃,保温30 min,降温至60 ℃,将2 g自制防油剂A(浆内添加型)、10 g烷基烯酮二聚体、0.3 g瓜尔胶放入反应器中。
降温至40 ℃恒温备用。
1.4抄片
空白样:在10 kg原料浆中加入100 g水,缓慢搅拌15 min,备用。
实验样:在10 kg原料浆中加入100 g浆内施胶液,缓慢搅拌15 min,备用。
对空白样、实验样用R K2-K W T型抄片器分别进行抄片,抄片定量为40±1.0 g/m2,空白样与实验样各抄片10片,备用。
1.5表面涂布液的制备
在反应器中加入90 g水,开动B11-3型恒温
磁力搅拌器,转速为300~350 r/m in,加入2 g聚乙烯醇17-99、3 g氧化淀粉、5 g自制防油剂B(表面涂布型),使用H H-2型恒温水浴锅将溶液升温至95 ℃,缓慢地搅拌30 min,降温至40 ℃恒温备用。
1.6涂布
空白样:涂布纯净水。
实验样:涂布自制表面涂布液。
使用K303半自动刮棒式涂布器,采用手工涂布的方式,在抄片的正反面用自制的表面涂布液对实验样进行表面涂布,在90 ℃的L-3D鼓式干燥
表1 物理指标小试检测数据
定量/g.m-2
纵向抗张强度/kN.m-1
纵向湿抗张强度/kN.m-1
D65亮度/%
透气度/CU
厚度/μm
防油等级/级
吸水性/g.m-2
接触角(0.1 s)
接触角(1.0 s)
接触角(10.0 s)
39.5
2.35
0.05
87.5
25.2
52.3
<1
30.5
30.5
43.2
45.5
40.2
2.42
0.22
88.2
24.0
53.3
8
15.9
10.2
11.5
13.7
生产实践·
production
76
第43卷第23期/第24期 2022年12月
器中放入涂布后的纸张干燥2 m i n。
重复上述操作,在空白样的正反面用纯净水进行表面涂布。
实验样与空白样各涂布10张,进行物理指标检测。
如表1。
1.7
小结
依据防油等级指标分析,空白样的防油等级明显低于实验样。
说明通过浆内施胶以及表面涂布的方法,可以提高纸张的防油性,油滴在纸张表面聚成滚珠状,可以在纸面滚动而不污染纸张。
依据吸水性及接触角指标分析,实验样的抗水性明显高于空白样。
说明上述工艺赋予纸张一
定的抗水性。
再者,可以通过调整烷基烯酮二聚体的加入量,提高或降低纸张的吸水性,依据不同食品包装纸的需求,进行相应调整。
依据透气度指标分析,实验样与空白样透气度相近。
说明上述工艺对透气度的损失较小,该项性质是传统的淋膜防油纸所不能及的。
依据纵向湿抗张强度、厚度、纵向抗张强度等指标分析,实验样与空白样相近,确保了上述工艺生产的食品包装纸在作用于后续加工中的性能。
2 机台中试
通过在实验室进行表面涂布和浆内施胶的办法,与空白样进行同等条件下的对比,上述工艺的食品包装纸在防油等级、透气度、抗水性等方面优势明显。
为确保实验的准确性,需通过机台中试进行验证。
机台中试采用的配浆是以连续不间断的方式生产防油食品包装纸的样品。
纸机干燥过程和真空脱水系统依据现场实际生产情况进行相应调整,辅料助剂、纸机参数保持不变。
先生产空白样,纸张定量设定40 g/m 2,灰分以25%的指标控制,待生产稳定之后再取样进行检测。
然后投入浆内施胶液,通过施剂系统涂布表面涂布液。
为保证试验的准确性,纸机各部稳定抄造1 h后,进行取样检测(表2)。
生产过程中确保人、机、料、法、环、测的一致性。
3 结论
防油食品包装纸具有明显的抗油性,油滴在纸张表面汇聚成滚珠状,长时间停留在纸面也不会污染纸张。
并且抗水性可以通过烷基烯酮二聚体的加入量进行调整。
纸张具有良好的透气性,在包裹如汉堡等热的食物时,不会因长时间包裹影响食物的口感。
再者,传统的淋膜防油纸是通过流延机涂覆塑料在纸张表面,因塑料粒子不可降解,将会对环境造成较大的影响。
随着人们对环保问题的重视,
使用无毒无害可降解的纸质包装是大势所趋。
参考文献
[1] 韩志诚.食品包装纸的推广和应用[J].湖南造纸,2013,(2).
表2 物理指标中试检测数据
定量/g .m -2
纵向抗张强度/kN .m
-1
纵向湿抗张强度/kN .m -1D65亮度/%透气度/CU 厚度/μm 防油等级/级吸水性/g .m -2接触角(0.1 s)接触角(1.0 s)接触角(10.0 s)
40.5
2.120.0790.535.152.1<135.032.241.246.9
40.42.210.1590.830.952.3816.812.314.517.9
[收稿日期:2022-07-04(修改稿)]
·生产实践
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Dec., 2022 Vol.43, No.23/24
China Pulp & Paper Industry。