CN111676735B - 一种烘烤用工艺包装纸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸领域，针对烧烤纸的涂层使用不够安全的问题，提供一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，打浆后加入浆液质量1‑3%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸。本发明在纤维原料中加入竹炭粉，加速食物的烤熟；以防水透气膜作为工艺包装纸的涂层，防水防油、润滑性好，且化学性质稳定、可在‑180‑260℃长期使用，采用本工艺包装纸烘烤食物安全高效。

Description

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法

技术领域

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种烘烤用工艺包装纸的制备方法。

背景技术

烘烤肉类时要在烤盘底部垫层纸，防止肉类粘在烤盘上，方便清理烤盘；纸张又不能烤焦，能反复使用3、4次，这就要求纸张具有防粘、耐高温、剥离效果好、强度高等特点。现有的烧烤纸多由木浆底纸双面涂以铝箔层或硅油层，达到不粘、防水、防油、高耐热等效果。铝箔层在烧烤过程中可能会析出金属，尤其是加了调味酱和酸性物质后；而硅油在油性环境中是可溶解的，因此在烤肉过程中可能会释放出化学物质，危害人体健康。例如中国专利CN110387768A提到一种具有良好耐油脂性的烘焙纸的制备方法，以有机硅树脂为主体树脂，制备出一种防油涂料，有机硅树脂具有优异的热氧化稳定性、电绝缘性能、耐候性、防水、防盐雾、防霉菌、生物相容性等特性，制备的防油涂料具有良好的剥离性，且具有良好的耐高温性、耐低温性及较好的疏水性等特点，使得制备的烘焙纸具有良好的耐高温性和剥离性。但是在250 ℃条件下加热24 h后，有机硅失重2%-8%，这部分有机硅可能进入食物中，使用不安全。据此需要一种理想的解决方案。

发明内容

本发明为了克服烧烤纸的涂层使用不够安全的问题，提供一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，在纤维原料中加入竹炭粉，加速食物的烤熟；以防水透气膜作为工艺包装纸的涂层，防水防油、润滑性好，且化学性质稳定、可在-180-260 ℃长期使用，采用本工艺包装纸烘烤食物安全高效。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，打浆后加入浆液质量1-3%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸。

本发明用强度高的北木针叶木浆为纤维原料，保证工艺包装纸的强度，不易破裂。竹炭粉以高山毛竹经高温烧制而成，有蜂窝状的微孔结构，赋予其特殊的吸附能力，一般用炭烧烤容易产生烟，工艺包装纸中的竹炭可以净化部分空气；而有些生鲜在烤熟前有腥味，竹炭能吸附清除异味，让烧烤环境更舒适，另外竹炭粉自带的清香还能为烘烤的食品增添风味。更重要的是，竹炭还有蓄热和辐射远红外线产生热能的作用，相比于普通的工艺包装纸，添加有竹炭的工艺包装纸可以使食物熟地更快，从而避免长时间加热引起的纸的烧焦。具有高润滑不粘性的防水透气膜是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，聚四氟乙烯可在-180 - 260 ℃长期使用，耐高温、可反复使用多次。防水透气膜还具有耐腐蚀性，工艺包装纸在烧烤过程中可以添加调味酱和酸性物质，烤出的食品更加可口、美味。竹炭粉和防水透气膜相互配合，聚四氟乙烯刚被喷涂到基纸表面时，一部分竹炭粉会以颗粒形状分布在聚四氟乙烯中，诱发大量的银纹和剪切带，并控制银纹的进一步发展，消耗能量，因而可提高工艺包装纸的冲击强度；而防水透气膜的独特性能使它在防水防油的同时又不会妨碍竹炭粉发挥净化气体和释放清香作用。压光可以改进纸的平滑度和光泽度，对提高工艺包装纸的防油性有帮助。

作为优选，竹炭粉的制备方法如下：

将竹炭用冰醋酸溶液浸泡4-5 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末；

将1,6-双三甲氧基硅基己烷溶解在异丙醇中，再加入质量分数5%的硝酸，1,6-双三甲氧基硅基己烷、异丙醇和硝酸的摩尔比为1:(40-100):(0.05-0.2) ，50-60℃下水解0.5-1h，得硅源前驱体水解溶胶；

（3）将步骤（1）得到的纳米粉末按20-40%的质量分数分散在水中，60-80 ℃加热，加入聚乙二醇和步骤（2）得到的硅源前驱体水解溶胶，纳米粉末、聚乙二醇和1,6-双三甲氧基硅基己烷的质量比为(2-15):(10-20):100，反应1-3 h，取出后水洗、500-600 ℃煅烧15-25 min制得包覆介孔层的竹炭粉。

未包覆的纳米竹炭粉在纤维原料中容易团聚造成分布不均，会影响工艺包装纸的性能。聚乙二醇和硅源前驱体水解溶胶进行交联共聚，覆盖在纳米粉末表面，使其表面含有羟基，可有效改善其在纤维原料中的分散性和相容性。煅烧使覆盖层产生介孔，避免将竹炭粉包裹地太严实而影响竹炭粉发挥作用。

作为优选，纤维原料采用亚硫酸盐溶解。通过亚硫酸盐溶解浆得到单一的α-纤维素浆料，几乎不含半纤维和木塑。因为半纤维素和木素都影响纸的耐温性，单一的α-纤维素浆料是植物原料中最耐温的化学成分，用于工艺包装纸的基本原料，可以获得理论上天然纤维原料耐温的最大值，使包装纸有耐240-250 ℃高温且半小时不变质的特点。而且使用100％亚硫酸盐浆比使用亚硫酸盐浆与硫酸盐浆的混合浆能耗低且防油性更好。

作为优选，采用高浓磨浆机打浆。高浓打浆是依靠磨盘间高浓度浆料的相互磨擦使纤维受到打浆，与低浓打浆相比，平均纤维的长度大，短纤维和细小纤维碎片减少。高浓打浆的纤维有明显的帚化和纵向***，纤维柔软而富有润胀性，纤维多呈扭曲状，具有良好的收缩性能，能大大提高纸张的强韧性和耐破度。

打浆度为85-95°SR。发明人通过实验发现打浆度在85°SR以上开始有明显的防油效果，而高打浆度会增加能耗。

作为优选，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。这样可以减少断纸现象的发生，提高成品率。

作为优选，烘缸表面喷涂有剥离剂。保证工艺包装纸在生产时不粘缸面，可以有效地从缸面剥离。

作为优选，基纸厚度为0.1-0.3 mm，不粘层厚度为0.01-0.03 mm。过薄不易生产，过厚浪费材料。

因此，本发明的有益效果为：（1）纤维原料中加入竹炭可以净化部分空气、吸附清除异味，让烧烤环境更舒适，竹炭自带的清香还能为烘烤的食品增添风味，竹炭还有蓄热和辐射远红外线产生热能的作用，相比于普通的工艺包装纸，添加有竹炭的工艺包装纸可以使食物熟地更快，从而减少加热时间，避免纸的烧焦；（2）采用具有高润滑不粘性的防水透气膜作为不沾层，可在-180 - 260 ℃长期使用，耐高温、可反复使用多次，防水透气膜还具有耐腐蚀性，工艺包装纸在烧烤过程中可以添加调味酱和酸性物质，烤出的食品更加可口、美味；（3）聚乙二醇和硅源前驱体水解溶胶进行交联共聚，覆盖在纳米竹炭粉表面，可有效改善其在纤维原料中的分散性和相容性，煅烧使覆盖层产生介孔，避免将竹炭粉包裹地太严实而影响竹炭粉发挥作用。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为90°SR后加入浆液质量3%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.1 mm，不粘层厚度为0.01 mm。所述竹炭粉的制备方法如下：将竹炭用冰醋酸溶液浸泡4 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末。

实施例2

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为90°SR后加入浆液质量3%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.1 mm，不粘层厚度为0.01 mm。所述竹炭粉的制备方法如下：

（1）将竹炭用冰醋酸溶液浸泡4 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末；

（2）将1,6-双三甲氧基硅基己烷溶解在异丙醇中，再加入质量分数5%的硝酸，1,6-双三甲氧基硅基己烷、异丙醇和硝酸的摩尔比为1:50:0.1，60 ℃下水解0.5 h，得硅源前驱体水解溶胶；

（3）将步骤（1）得到的纳米粉末按30%的质量分数分散在水中，70 ℃加热，加入聚乙二醇和步骤（2）得到的硅源前驱体水解溶胶，纳米粉末、聚乙二醇和1,6-双三甲氧基硅基己烷的质量比为10:15:100，反应2h，取出后水洗、500 ℃煅烧25 min制得包覆介孔层的竹炭粉。

实施例3

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为85°SR后加入浆液质量2%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.3 mm，不粘层厚度为0.02 mm。所述竹炭粉的制备方法如下：

（1）将竹炭用冰醋酸溶液浸泡5 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末；

（2）将1,6-双三甲氧基硅基己烷溶解在异丙醇中，再加入质量分数5%的硝酸，1,6-双三甲氧基硅基己烷、异丙醇和硝酸的摩尔比为1:40:0.05，50 ℃下水解1h，得硅源前驱体水解溶胶；

（3）将步骤（1）得到的纳米粉末按20%的质量分数分散在水中，80 ℃加热，加入聚乙二醇和步骤（2）得到的硅源前驱体水解溶胶，纳米粉末、聚乙二醇和1,6-双三甲氧基硅基己烷的质量比为2:10:100，反应1 h、取出后水洗、600 ℃煅烧15 min制得包覆介孔层的竹炭粉。

实施例4

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为95°SR后加入浆液质量1%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.2 m，不粘层厚度为0.03 mm。所述竹炭粉的制备方法如下：

（1）将竹炭用冰醋酸溶液浸泡4 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末；

（2）将1,6-双三甲氧基硅基己烷溶解在异丙醇中，再加入质量分数5%的硝酸，1,6-双三甲氧基硅基己烷、异丙醇和硝酸的摩尔比为1:100:0.2，50 ℃下水解0.8 h，得硅源前驱体水解溶胶；

（3）将步骤（1）得到的纳米粉末按40%的质量分数分散在水中，60 ℃加热，加入聚乙二醇和步骤（2）得到的硅源前驱体水解溶胶，纳米粉末、聚乙二醇和1,6-双三甲氧基硅基己烷的质量比为15:20:100，反应3 h、取出后水洗、520 ℃煅烧20 min制得包覆介孔层的竹炭粉。

对比例1

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为90°SR后采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.1 mm，不粘层厚度为0.01 mm。

对比例2

一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，包括以下步骤：以北木针叶木浆为纤维原料，用亚硫酸盐溶解，高浓磨浆机打浆至打浆度为90°SR后采用长网纸机抄造得到基纸，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。再用表面施胶辊在纸的表面涂覆硅油作为不沾层，烘缸干燥，烘缸表面喷涂有剥离剂，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸，其中基纸厚度为0.1 mm，不粘层厚度为0.01 mm。

结果检测

1.利用本发明方法（实施例1-4）制得的烘烤用工艺包装纸均符合下列条件：1）紧度≥1.0 g/cm³；2）抗张强度：纵向≥3.0 KN/m，横向≥2.0 KN/m；3）不透明度≤45%；4）防油等级达12级；5）剥离强度≤2 N。

2.为了证明竹炭粉对缩短食物加热时间有效，对实施例1、2和对比例1的烘烤用工艺包装纸做实验。将一块牛肉饼三等分，一起放在炭火上烤至七成熟，实施例1耗时7min、实施例2耗时6 min、对比例1耗时10 min。对比例1为不含竹炭粉的普通纸，加热时间最长。实施例1含竹炭粉，耗时缩短，说明竹炭粉确实可以加快食物的成熟。实施例2含竹炭粉，且竹炭粉经过包覆处理，耗时最短，应该是因为包覆处理后，竹炭粉分布地更均匀。

3.为了证明本发明提高了烘烤用工艺包装纸的耐热性，将实施例2和对比例2的烘烤用工艺包装纸在250 ℃高温下放置半小时，对比例2的纸变得焦黑，但实施例2的纸无变化。说明本发明的烘烤用工艺包装纸耐热性好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以北木针叶木浆为纤维原料，打浆后加入浆液质量1-3%的竹炭粉分散均匀，采用长网纸机抄造得到基纸，再用表面施胶辊在纸的表面涂覆防水透气膜作为不沾层，烘缸干燥，然后依次经过压光、卷曲、复卷制得烘烤用工艺包装纸；

竹炭粉的制备方法如下：

（1）将竹炭用冰醋酸溶液浸泡4-5 h，取出后水洗、烘干、研磨成纳米粉末；

（2）将1,6-双三甲氧基硅基己烷溶解在异丙醇中，再加入质量分数5%的硝酸，1,6-双三甲氧基硅基己烷、异丙醇和硝酸的摩尔比为1:(40-100):(0.05-0.2) ，50-60℃下水解0.5-1h，得硅源前驱体水解溶胶；

（3）将步骤（1）得到的纳米粉末按20-40%的质量分数分散在水中，60-80 ℃加热，加入聚乙二醇和步骤（2）得到的硅源前驱体水解溶胶，纳米粉末、聚乙二醇和1,6-双三甲氧基硅基己烷的质量比为(2-15):(10-20):100，反应1-3 h，取出后水洗、500-600 ℃煅烧15-25min制得包覆介孔层的竹炭粉。

2.根据权利要求1所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，纤维原料采用亚硫酸盐溶解。

3.根据权利要求1所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，采用高浓磨浆机打浆。

4.根据权利要求1或3所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，打浆度为85-95°SR。

5.根据权利要求1所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，长网纸机全封闭式生产，从湿部到干部纸张全程贴毛毯运行。

6.根据权利要求1所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，烘缸表面喷涂有剥离剂。

7.根据权利要求1或5或6所述的一种烘烤用工艺包装纸的制备方法，其特征在于，基纸厚度为0.1-0.3 mm，不粘层厚度为0.01-0.03 mm。