本發(fā)明涉及紙張制造技術領域，具體涉及一種非木材類本色漿食品包裝紙及其制備方法。
背景技術：
近年來，隨著人們對“白色污染”等環(huán)保問題的日益關注，紙質包裝在食品包裝領域的需求和優(yōu)勢越來越明顯。國際上有些國家，包裝食品一律禁用塑料袋，提倡使用紙制品進行綠色包裝。有資料預計，我國紙包裝制品產(chǎn)量到2015年可達3600萬噸。紙制品環(huán)保衛(wèi)生、無害無毒，但生產(chǎn)包裝紙的過程中原材料有可能受到污染，或在加工處理中，紙和紙板中通常會有一些雜質、細菌和生產(chǎn)過程中加入的各種功能型助劑：防油劑、熒光增白劑、濕強劑、消泡劑等，許多紙品還含有再生纖維，再生纖維除含上述有害成分外，還含有油墨中的各種化學有害物質，這些殘留污染物有可能會遷移到食品中，從而危害消費者的健康。
目前，現(xiàn)有技術中關于食品包裝紙的制備更多采用含量較高的木漿或100％木漿為原料，另外，消費者處于心理上對亮度的需要以及對一些物理指標的需求，通常采用以漂白木漿為主的紙漿制造。然而國內外有些造紙廠為節(jié)省木材資源，在制備食品包裝紙時，也采用草漿替代木漿，以便降低成本，但往往會犧牲紙張性能。而且無論是草漿還是木漿，均采用漂白化學漿作為造紙原料。紙漿經(jīng)過漂白工藝將產(chǎn)生對環(huán)境污染的化學物質，還會造成紙產(chǎn)品中含有對人體健康有害的化學成分。
專利cn101638863a公布了一種本色食品包裝紙及其制備方法，為使各項性能和有害物質指標達到實用程度，在未漂草漿中加入未漂木漿。專利cn104452467a公布了一種薄型本色食品包裝紙及其制備方法，在未漂草漿中加入木漿，為使各項質量指標達到實用程度，在制備過程中向紙漿中加入了漿內淀粉、漿內分散劑、烷基烯酮二聚物和烘缸剝離劑。專利cn101353873a公布了一種由禾草漿制得的食品包裝紙及其制備方法，為節(jié)省木材資源，紙漿原料全部采用未經(jīng)漂白的禾草漿。然而，現(xiàn)有技術著重點單一，其中所述的紙漿有些為漂白漿，另外，所述的未漂草漿僅僅是作為紙漿原料的一部分，與木漿等紙漿結合使用，但是木漿并不能有效提高紙張的各項性能指標。
到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)采用未漂竹漿加入到未漂草漿中，并且所述食品包裝紙的質量均達到并且超過行業(yè)和國家標準，更沒有發(fā)現(xiàn)在非木材類本色漿制備食品包裝紙過程中加入一種特殊的添加劑。
在長期的工作實踐中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)過打漿的竹漿纖維添加進麥草纖維之后，相同磨漿轉速下，其打漿度低，但濕重和保水值均比草漿高；打漿前期，其成紙的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)和耐折度較草漿高，打漿后期，比草漿低。本發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，以甲殼素為主要原料制備的新型多功能造紙助劑，添加到未漂漿(本色漿)中，能有效提高紙張的各項性能指標。
目前，缺乏一種安全環(huán)保的非木材類本色漿食品包裝紙及其制備方法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有安全環(huán)保的非木材類本色漿食品包裝紙及其制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案：本發(fā)明的一種非木材類本色漿食品包裝紙，所述非木材類本色漿食品包裝紙的漿料由未漂草漿和未漂竹漿制得，其中所述包裝紙的定量為45g/m2-65g/m2，合成造紙助劑的含量為所述絕干漿的0.5％-2.5％。
進一步地，所述非木材類本色漿食品包裝紙的亮度為20％-50％iso，抗張指數(shù)為22-27n·m/g，撕裂指數(shù)為10.5-12.5mn·m2/g，耐破指數(shù)為1.2-2.0kpa·m2/g，耐折度為20-30次。
進一步地，所述漿料由重量百分比的如下組分組成：
未漂草漿30％-50％，
未漂竹漿50％-70％。
更進一步地，所述合成造紙助劑為甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑；所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑為增強劑、助留劑或施膠劑。作為增強劑，其含有的分子結構中含有大量的羥基和氨基，能與纖維素發(fā)生氫鍵結合，對纖維起到提高結合力和架橋的作用，一種施膠劑可以內部施膠或表面施膠，從食品包裝角度考慮，優(yōu)選內部施膠劑。
本發(fā)明所述的非木材類本色漿食品包裝紙的制備方法，包括如下步驟：
(1)將自制未漂草漿和未漂竹漿在漿槽進行混合，使?jié){料均勻；
(2)混勻后的漿料依次通過圓網(wǎng)濃縮機、濃縮后漿槽、低濃磨漿機、草漿叩后漿塔和紙機漿槽，得到打漿后的漿料；
(3)將洗凈后的甲殼素用濃度為30％-60％的氫氧化鈉溶液在120-140℃處理2-3h，水洗至中性后溶解于1％-10％乙酸溶液中，得到甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑，所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑中的殼聚糖含量占總量的為1％-10％；
(4)向步驟(2)所得漿料中添加步驟(3)中制得的甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑進入高位箱，使混合均勻；
(5)將步驟(4)所得漿料在紙機上依次經(jīng)沖漿泵、網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機和高速分切機后加工，制得非木材類本色漿食品包裝紙。
進一步地，在步驟(2)中，打漿，在低濃磨漿機中進行打漿，磨漿轉速為10000-20000r/min，打漿濃度為10％以下；打漿度為20-40°sr，濕重為7-10g，保水值為110-150％；在步驟(5)中，所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為0.5％-1.5％，網(wǎng)部為50-200目。
進一步地，在步驟(5)中，所述紙機的速率為200-400m/min；所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為0.8％-1.2％，網(wǎng)部為50-150目。
更進一步地，在步驟(5)中，所述紙機的速率為250-350m/min；所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的網(wǎng)部為80-150目。
有益效果：本發(fā)明安全環(huán)保，保持植物纖維的天然本色，無塵無屑，且抄造工藝中不產(chǎn)生有害物質，減少了廢水處理的成本，生產(chǎn)成本低。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
(1)將未漂草漿和未漂竹漿混合均勻后進行打漿，再將造紙助劑添加進去，濾水能力大大增加，漿料的打漿度降低，其成紙的各項物理指標較竹漿的高。在紙機上整個抄造過程未添加任何漂白劑、熒光劑等其它有害物質，保持植物纖維的天然本色，無塵無屑，且抄造工藝中不產(chǎn)生有害物質，減少了廢水處理的成本，克服了現(xiàn)有技術采用較高打漿度的木漿與草漿結合的片面見解，同樣抄造出符合國家質量標準的食品包裝紙。
(2)麥草纖維的細胞壁較薄，在打漿的機械作用下容易破裂，分絲帚化和細纖維化較快，纖維間結合力較高，與纖維間結合力關系緊密的成紙抗張指數(shù)和耐破指數(shù)都較高，但是由于麥草纖維(草漿)的平均長度較短，成紙的撕裂指數(shù)和耐折度均很低；竹漿纖維(竹漿)的平均長度較長，成紙的撕裂指數(shù)和耐折度均較高。將未漂草漿和未漂竹漿按一定比例混合均勻后進行打漿，使得竹漿纖維在經(jīng)過打漿之后更均勻的分絲帚化，分離出微細纖維，再將造紙助劑添加進去，最后得到的漿料濾水能力大大增加，漿料的打漿度降低，在打漿度較低時，其成紙的各項物理指標較竹漿的高。
(3)甲殼素衍生物殼聚糖的生物相容性好，易生物降解，且降解產(chǎn)物無毒害；還具有抗菌性、抗微生物性，對金屬離子的螯合性。以甲殼素為原材料制備出的殼聚糖類造紙助劑可作為增強劑、助留劑、施膠劑，并且生產(chǎn)成本低。
具體實施方式
通過以下實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但應注意本發(fā)明的范圍并不受這些實施例的任何限制。
實施例1
本發(fā)明涉及的未漂草漿和未漂竹漿為申請人于2016年3月25日提交的申請?zhí)枮閏n201610179306.7、名稱為“非木材類紙漿”的中國專利申請中公開的紙漿，其特征是將收集的麥草和竹子原料分別進行預處理，然后通過輸送設備送入一級分離裝置，用0.6mpa-3.0mpa的蒸汽蒸煮1min-5min，蒸煮后再進行多級清洗，然后進行固液分離得到半纖維素液以及固形物；向所述固形物加入堿溶液，在90℃-130℃的條件下蒸煮0.5h-1.5h，蒸煮后進行二次固液分離得到未漂漿(未漂草漿和未漂竹漿)。所述的未漂漿k值為5.5以下，叩解度為20-30°sr，濕重為2-3.5g，白度為44.5°以下，ph值為7-9，基于固形物總重量的纖維素含量為90％-97％。
本發(fā)明涉及的制漿方法為申請人于2016年3月25日提交的申請?zhí)枮閏n201610176481.0、名稱為“制漿方法”的中國專利申請中公開的方法，其特征是利用三素(半纖維素、纖維素、木質素)分離技術得到的纖維素產(chǎn)品進行制漿。
所述的丙烯酰胺、甲殼素、氫氧化鈉、乙酸、過硫酸鉀、還原劑、殼寡糖均為市售工業(yè)品。
將收集的麥草和竹子原料分別進行預處理，然后通過輸送設備送入一級分離裝置，用1.5mpa的蒸汽蒸煮4min，蒸煮后再進行多級清洗，然后進行固液分離得到半纖維素液以及固形物；向所述固形物加入堿溶液，在100℃的條件下蒸煮1.2h，蒸煮后進行二次固液分離得到未漂漿(未漂草漿和未漂竹漿)。所述的未漂漿k值為4.5以下，叩解度為25°sr，濕重為2.5g，白度為35°以下，ph值為8.0，基于固形物總重量的纖維素含量為93％。
本發(fā)明的非木材類本色漿食品包裝紙制備步驟如下：
(1)將重量百分比為30％的未漂草漿和重量百分比為70％的未漂竹漿在漿槽進行混合，使?jié){料均勻，得到濃度為5％漿料。
(2)向步驟(1)所得漿料依次通過圓網(wǎng)濃縮機、濃縮后漿槽、低濃磨漿機、草漿叩后漿塔、紙機漿槽，磨漿轉速為15000r/min，得到打漿后的漿料。
(3)將洗凈后的甲殼素用30％的naoh(氫氧化鈉)溶液在125℃處理3h，水洗至中性后溶解于10％乙酸溶液中，得到甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑，所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑中的殼聚糖含量占總量的10％。所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑為施膠劑。
(4)向步驟(2)所得漿料中添加造紙助劑進入高位箱，造紙助劑的含量為絕干漿料的1.0％，使混合均勻，得到濃度為1.0％漿料；
(5)將步驟(4)所得漿料在轉速為200m/min紙機上，依次經(jīng)沖漿泵、100目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為60g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為1.1％。
所述的非木材類本色漿食品包裝紙的各項質量指標如下：
本發(fā)明所述的打漿結束后，所得漿料的打漿度為30°sr，濕重為8g，保水值為120％。本發(fā)明所述的所得非木材類本色漿食品包裝紙的亮度為30％iso，抗張指數(shù)24n·m/g，撕裂指數(shù)11mn·m2/g，耐破指數(shù)1.5kpa·m2/g，耐折度24次。
實施例2
實施例2與實施例1的區(qū)別在于：
將收集的麥草和竹子原料分別進行預處理，然后通過輸送設備送入一級分離裝置，用2.5mpa的蒸汽蒸煮3min，蒸煮后再進行多級清洗，然后進行固液分離得到半纖維素液以及固形物；向所述固形物加入堿溶液，在120℃的條件下蒸煮1h，蒸煮后進行二次固液分離得到未漂漿(未漂草漿和未漂竹漿)。所述的未漂漿k值為5.2以下，叩解度為25°sr，濕重為3.2g，白度為42°以下，ph值為8.5，基于固形物總重量的纖維素含量為96％。
非木材類本色漿食品包裝紙制備步驟如下：
在步驟(1)中，將重量百分比為50％的未漂草漿和50％的未漂竹漿在漿槽進行混合，使?jié){料均勻，得到濃度為9％漿料。
在步驟(2)中，向步驟(1)所得漿料依次通過圓網(wǎng)濃縮機、濃縮后漿槽、低濃磨漿機、草漿叩后漿塔、紙機漿槽，磨漿轉速為10000轉，得到打漿后的漿料。
在步驟(3)中，將洗凈后的甲殼素用50％的naoh(氫氧化鈉)溶液在140℃處理2h，水洗至中性后溶解于8％乙酸溶液中，得到甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑，所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑中的殼聚糖含量占總量的為1％。向步驟(2)所得漿料中添加造紙助劑進入高位箱，含量為絕干漿料的1.0％，使混合均勻，得到濃度為0.5％漿料。所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑為助留劑。
在步驟(4)中，將步驟(3)所得漿料在紙機的轉速為200m/min上，依次經(jīng)沖漿泵、50目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為45g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。
在步驟(5)中，將步驟(4)所得漿料在轉速為400m/min紙機上，依次經(jīng)沖漿泵、90目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為45g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為0.8％。
所述的非木材類本色漿食品包裝紙的各項質量指標如下：
本發(fā)明所述的打漿結束后，所得漿料的打漿度為20°sr，濕重為10g，保水值為150％。
本發(fā)明非木材類本色漿食品包裝紙的亮度為20％iso，抗張指數(shù)22n·m/g，撕裂指數(shù)12.5mn·m2/g，耐破指數(shù)1.2kpa·m2/g，耐折度20次。
實施例3
實施例3與實施例1的區(qū)別在于：
本發(fā)明的一種非木材類本色漿食品包裝紙，所述非木材類本色漿食品包裝紙的漿料由未漂草漿和未漂竹漿制得，其中所述包裝紙的定量為65g/m2，合成造紙助劑的含量為所述絕干漿的2.5％。
所述漿料由重量百分比的如下組分組成：
未漂草漿40％，
未漂竹漿60％。
本發(fā)明所述的非木材類本色漿食品包裝紙的制備方法，包括如下步驟：
(1)將重量百分比為40％的未漂草漿和60％的未漂竹漿在漿槽進行混合，使?jié){料均勻，得到濃度為9％漿料。
在步驟(2)中，打漿，在低濃磨漿機中進行打漿，磨漿轉速為20000轉，打漿濃度為10％以下；打漿度為40°sr，濕重為7g，保水值為110％；
在步驟(3)中，將洗凈后的甲殼素用濃度為60％的氫氧化鈉溶液在120℃處理2h，水洗至中性后溶解于1％乙酸溶液中，得到甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑，所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑中的殼聚糖含量占總量的為8％；向步驟(2)所得漿料中添加造紙助劑進入高位箱，含量為絕干漿料的1.0％，使混合均勻，得到濃度為0.5％漿料。所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑為增強劑。
在步驟(4)中，向步驟(2)所得漿料中添加步驟(3)中制得的甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑進入高位箱，使混合均勻；
在步驟(5)中，將步驟(4)所得漿料在轉速為200m/min紙機上，依次經(jīng)沖漿泵、150目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為65g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為1.2％。
所述的非木材類本色漿食品包裝紙的各項質量指標如下：
所述非木材類本色漿食品包裝紙的亮度為50％iso，抗張指數(shù)為27n·m/g，撕裂指數(shù)為10.5mn·m2/g，耐破指數(shù)為2.0kpa·m2/g，耐折度為30次。
對比例1
對比例1與實施例2的區(qū)別在于：
使用商購麥草和竹子制得的紙漿作為原料，并且使用漂白劑對紙漿進行漂白處理
非木材類漂白漿食品包裝紙制備步驟如下：
在步驟(1)中，將重量百分比為50％的漂白草漿和50％的漂白竹漿在漿槽進行混合，使?jié){料均勻，得到濃度為9％漿料。
在步驟(2)中，向步驟(1)所得漿料依次通過圓網(wǎng)濃縮機、濃縮后漿槽、低濃磨漿機、草漿叩后漿塔、紙機漿槽，磨漿轉速為10000轉，得到打漿后的漿料。
在步驟(3)中，將洗凈后的甲殼素用50％的naoh(氫氧化鈉)溶液在140℃處理2h，水洗至中性后溶解于8％乙酸溶液中，得到甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑，所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑中的殼聚糖含量占總量的為1％。向步驟(2)所得漿料中添加造紙助劑進入高位箱，含量為絕干漿料的1.0％，使混合均勻，得到濃度為0.5％漿料。所述甲殼素衍生物殼聚糖類造紙助劑為助留劑。
在步驟(4)中，將步驟(3)所得漿料在紙機的轉速為200m/min上，依次經(jīng)沖漿泵、100目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為45g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。
在步驟(5)中，將步驟(4)所得漿料在轉速為350m/min紙機上，依次經(jīng)沖漿泵、50目網(wǎng)部、毯部壓榨部、干燥部、卷紙機、高速分切機、后加工，得到定量為45g/m2的非木材類本色漿食品包裝紙。所述漿料從高位箱流入網(wǎng)部時的上網(wǎng)濃度為0.5％。
所述的非木材類本色漿食品包裝紙的各項質量指標如下：
本發(fā)明所述的打漿結束后，所得漿料的打漿度為30°sr，濕重為8g，保水值為135％。
本發(fā)明非木材類本色漿食品包裝紙的亮度為65％iso，抗張指數(shù)17n·m/g，撕裂指數(shù)9.2mn·m2/g，耐破指數(shù)1.0kpa·m2/g，耐折度18次。
對比例2
使用市場上購買的以木質材料制備的食品包裝用白色淋膜紙作為比較例2。
經(jīng)過以上實施例與對比例得到的食品包裝紙產(chǎn)品進行理化指標、微生物指標和塵埃度測試，檢測機構青島東標檢測服務有限公司，測試方法采用國家規(guī)定的北京四環(huán)衛(wèi)生藥械廠有限公司生產(chǎn)的121℃壓力蒸汽滅菌化學指示卡進行理化指標檢測，微生物指標采用gb-4789-84方法，塵埃度指標按國家標準qb/t4509—2013進行檢測，檢測結果如表1所示。
表1
由表1所示，利用實施例2制備的非木材類本色漿食品包裝紙各項質量和性能指標都符合標準，與市場上購買的食品包裝紙對比相當，優(yōu)于對比例1漂白漿制備的食品包裝紙各項質量和性能指標。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。