一种食品卡纸及其制备方法与流程

本申请涉及中高档食品包装纸板领域，特别是涉及一种超高松厚度食品卡纸及其制备方法。

背景技术：

随着社会经济的蓬勃发展，人们对于纸张品质的要求日益增强，对于食品的包装需要也越来越高，不仅要满足食品包装还要满足各种印刷的要求，因此改进食品卡纸造纸的流程工艺，并制造出符合人们的需求的食品卡纸包装就尤为重要。

经本申请的发明人长期研究发现，食品卡纸的纸层的浆配和涂层的用量不同会导致纸张的松厚度和挺度明显不同，普通的纸层的浆配会使得松厚度低，挺度小，印刷适应性范围窄，从而造成食品卡纸的品质下降，不符合使用要求。

技术实现要素：

本申请提供一种食品卡纸及其制备方法，能够提高食品卡纸的松厚度。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种食品卡纸，包括纸层和涂层，纸层包括依次层叠设置的底层、芯层和面层，涂层涂覆面层上。芯层由芯层原料制成，芯层原料包括漂白针叶硫酸盐浆(needlebleachedkraftpulp，nbkp)、漂白阔叶硫酸盐浆(laubholxenbleachedkraftplup，lbkp)及质量百分比为90～95％的漂白化学热磨机械浆(bleachedchemithermomechanicalpucp，bctmp)。

其中，芯层原料还包括用量为10～17kg/t的阳离子淀粉，10～17kg/t的阳离子淀粉是指每吨绝干浆含有10-17kg的阳离子淀粉，涂层的涂布量为29～36.2g/m²。

其中，lbkp的磨浆游离度为250±30ml。

其中，得到食品卡纸的松厚度为1.70～1.75。

其中，面层由质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp制成，芯层由质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp制成，底层由质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp制成。

上述的食品卡纸的制备方法，包括：

分别制备底层、芯层、面层，以及涂料。

将底层、芯层及面层依次层叠设置在一起，并在面层上涂布涂料，以形成涂层，进而得到食品卡纸。

其中，制备芯层的步骤包括：

提供芯层原料，芯层原料包括nbkp、lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp；

将芯层原料混合在一起，以抄造得到芯层。

其中，芯层原料还包括用量为10～17kg/t的阳离子淀粉。

其中，涂料在面层上的涂布量为29～36.2g/m²。

其中，lbkp的磨浆游离度为250±30ml。

其中，制备得到的食品卡纸的松厚度为1.70～1.75。

其中，制备底层的步骤，包括：

提供质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp；

将质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp混合在一起，以抄造得到底层。

制备芯层的步骤，包括：

提供质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比90～95％的bctmp；

将质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比90～95％的bctmp混合在一起，以抄造得到芯层。

制备面层的步骤，包括：

提供质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp；

将质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp混合在一起，以抄造得到所述面层。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过采用提高bctmp用量的方式，从而对纸板芯层浆料配比进行优化，可以提升食品卡纸的松厚度，进而提升食品卡纸的品质。

附图说明

图1是本申请食品卡纸实施例的立体结构示意图；

图2是本申请制备食品卡纸实施例的芯层混浆系统流水线工艺流程示意图；

图3是本申请制备食品卡纸实施例的制备方法的流程示意图。

其中图1和图2中，10-纸层，11-底层，12-芯层，13-面层，20-涂层，21-预涂层，22-中涂层，23-面涂层，31-混合器，32-混浆池，33-混浆泵，34-纸机浆池，35-纸机浆泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细说明。

参阅图1，本申请实施例提供的食品卡纸可以由纸层10和涂层20复合而成，纸层10可以包括依次层叠设置的底层11、芯层12和面层13。芯层12可以放置在底层11上，面层13可以放置在芯层12上，涂层20可以涂覆面层13上。涂层20可以包括从下而上设置的预涂层21、中涂层22和面涂层23。中涂层22可以设置在预涂层21之上，面涂层23可以设置在中涂层22之上。

超高松厚度的食品卡纸主要用于蛋糕盒，奶茶盒，冰激凌包装，如果松厚度尺寸太低，在低温情况下，容易受潮，影响包装的食物。所以在中高端食品包装领域，提高食品卡纸的松厚度是非常有必要的。

众所周知，纸张的松厚度与平滑度是一对相互矛盾的存在，一叠纸压下去缩得越小说明松厚度越大，意味着纸与纸之间的空隙大。所谓松厚度就是指纸张的疏松程度，而在一定定量的情况下提高厚度是可行的，例如，提高浆料游离度，降低填料用量，减小半湿压光机线压力等等。

而本申请实施列为了得到超高松厚度的食品卡纸，其中，芯层12可以由芯层原料(图未示)制成，芯层原料可以包括nbkp、lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp，这样可以通过优化芯层12的浆料中bctmp的配比来提高食品卡纸的松厚度，具体地，芯层原料中bctmp的质量百分比具体可以为90％、91％、92％、94％、95％等，具体在此处不做限定。食品卡纸的松厚度可以为1.70～1.75，具体地，松厚度可以为1.71、1.72、1.74等。

在造纸业中，bctmp是用温和的化学品浸渍，经精磨，漂白后的一种高得率木浆。lbkp也是用硫酸盐法生产的，只是采用的原料是阔叶木。很有名的是巴西出售的“尤加利浆”即按木浆，它可以单独或与漂针浆配抄各种高级印刷纸等。nbkp是以针叶木为原料，采用硫酸盐法蒸煮、漂白后制得的一种化学纸浆。它是纸浆中应用最为广泛的，根据不同的针叶树、蒸煮漂白工艺和操作条件，漂针浆是“纸浆之王”，用它几乎可以生产所有的纸种，特殊品种例外。

为了得到高产出率的底层11、芯层12和面层13的对应浆料，可以采用不同质量百分比的损纸、nbkp、lbkp和bctmp进行混合，损纸可以换算成相对应的浆料比例。面层13可以由质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp制成，具体地，nbkp的质量百分比可以为20％、25％、30％、40％等，lbkp的质量百分比可以为60％、65％、70％、80％等。芯层12可以由质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp制成，具体地，nbkp的质量百分比可以为0、1％、2％等，lbkp的质量百分比可以为5％、6％、8％、10％等，bctmp的质量百分比可以为90％、91％、93％、95％等。底层11可以由质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp制成，具体地，nbkp的质量百分比可以为20％、25％、30％、40％等，lbkp的质量百分比可以为60％、65％、70％、80％等。根据实际情况使用不通质量百分比的nbkp、lbkp和bctmp，通过不同质量百分比的nbkp、lbkp和bctmp进行混合可以分别得到对应面层、芯层和底层所需要的浆料。当然，在实际制备面层13、芯层12以及底层11的过程中，还可根据需求进一步加入其它原料，此处不做具体限定。

进一步地，为了改善芯层12浆料之间的结合强度，在造纸业中，使用增强药品必不可少，比如芯层原料还可以加入阳离子淀粉，因为阳离子淀粉具有特殊的结构，本身带有正电荷，它能吸附造纸浆料中带负电荷的纤维、细小纤维、填料及其他的阴离子垃圾。加入的阳离子淀粉可以利于浆料中的纤维脱水、固定填充物料和提高层间强度，可以采用加入用量为10～17kg/t的阳离子淀粉的方式进行匹配，具体需要多少浓度的阳离子淀粉，可根据实际情况来进行匹配。

需要说明的是，常见的增强药品可以包括自转化淀粉、阳离子淀粉和增强剂等。不同的应用场景可以采用不同的增强药品，相比于普通白卡，增强药品添加对比表1如下：

表1

普通的白卡加入了用量为8～12kg/t的自转化淀粉和用量为10～35kg/t的增强剂，而食品卡纸只加入用量为10～17kg/t的阳离子淀粉，具体地，阳离子淀粉的浓度可以为10kg/t、12kg/t、15kg/t、17kg/t等，提高了芯层12内部的纤维结合强度。

并且，为了提高食品卡纸的松厚度和纸层10的挺度，使食品卡纸在低温的情况下也能保持需要的硬度，并且不影响用食品卡纸生产出盒子的折叠功能，可以控制涂层20的涂布量为29～36.2g/m²，具体地，涂布量可以为29g/m²、31g/m²、34.8g/m²、36.2g/m²等，控制涂布量的主要目的在于：1)满足印刷要求的前提下减少涂布量，增加原纸定量，从而提高其松厚度和挺度；2)涂布量明显低于普通社会白卡，也是为了食品卡纸在高的松厚度，挺度下，减少折盒时涂层20爆裂的情况发生。

在造纸业中，磨浆游离度可以代表浆料的滤水快慢或强弱，其单位为ml，3g绝干浆，稀释至1升，过滤得到的滤液的体积，本申请磨浆游离度可以采用加拿大标准游离度检测方法。

为了提高芯层12结合强度，厚度，防止纸层10撕裂，在后续过程中防止分层，起泡，防止磨切掉粉，维持低层纤维结构，一般情况下损纸为300ml，磨浆游离度为350ml，磨浆游离度值越小，意味着滤水性就越差，而强度就越好。所以在本申请中，为了改善芯层12的结合强度，可以减小损纸和lbkp的磨浆游离度可以为250±30ml，具体地，损纸和lbkp的磨浆游离度可以为220ml、230ml、260ml、280ml等，可以使芯层12间的纤维充分分丝帚化，提升纤维间的结合强度，以增强芯层12间的结合强度。

为了更加形象地展示出相比于普通的白卡配浆的不同，浆配工艺简图对比表2如下：

表2

通过此浆配对比，可知，普通白卡的正面涂层20克重可达42±1g/m²，而食品卡纸克重可达29～36.2g/m²，比普通白卡的正面涂层20轻，所以可以节约浆料；普通白卡的芯层12可以由质量百分比为2～5％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比为75～85％的bctmp制成，而食品卡纸的芯层12可以由质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp制成，即降低了nbkp的质量百分比，提高了bctmp的质量百分比，由此可以提高食品卡纸的松厚度。

因为食品卡纸使用于包装食品的，所以要求满足食品包装纸的要求，其中一项检测为荧光检测，要求达到无荧光。食品卡纸的荧光管控要求是此类纸板品质检验和制造工艺中的一项重要指标，主要为荧光物质检测r457≤0.3％，或荧光物质面积检测(254nm及365nm，任何一份100cm²样品荧光面积)≤5mm²。因此传统的纸机工艺在生产此类纸板或纸板时只有采用工艺系统的彻底清洁，串洗和不添加荧光增白剂来进行荧光管控。涂布食品卡纸更加要求在涂料内也不允许添加增白剂，同样涂料供料系统也需要彻底串洗和清洁。

胶乳是作为粘接剂，可以用于配置涂层原料，对于普通白卡使用的乳胶气味比较重，不适合用于食品包装，所以食品卡纸涂料配方中的胶乳采用低气味的同类型胶乳，例如低气味的丁苯乳胶，配方中的比例不变，可以满足食品卡纸对纸张的需要。

参阅图2，给出了芯层12在混浆系统中的流水线工艺流程示意图，混浆系统是为了给流送系统提供底层11、芯层12、面层13分别对应的浆料，所以为了分别制备底层11、芯层12、面层13，可以同时运行底层11、芯层12、面层13对应的流水线，以得到制备底层11、芯层12、面层13分别对应的底层原料、芯层原料和面层原料。

混浆系统可以包括混合器31，混浆池32，混浆泵33，纸机浆池34，纸机浆泵35。其中，损纸、nbkp、lbkp和bctmp按一定比例可以通过混合器的入口流入到混合器31内，混合器31可以连接混浆池32，混浆池32一方面可以用于混合纸浆原料，另一方面可以用于存储纸浆原料，以提供给混浆泵33提供搅拌原料，混浆泵33上可以有浓度计用于检测混浆泵33中纸浆原料的浓度，浓度计可以与浓度控制器连接，浓度控制器可以与自动阀门连接，当检测到浓度较高时，可以通过浓度控制器打开自动阀门，稀释水可以流入混浆泵33中，使混浆泵33中的浆料以预设浓度提供给纸机浆池34。

纸机浆池34可以用于稳定浆料浓度，纸机浆池34液面可以有一个液位计，液位计可以与液位控制器连接，液位控制器与混浆泵33连接，可以用于控制混浆泵33开或关，液位计可以通过检测纸机浆池34液面与底部的压力，检测到的压力形成电流信号可以反馈给液位控制器。当液位计检测到纸机浆池34液面下降时，那么说明此时混合好的浆料已逐渐通过纸机浆泵35提供给流送系统，这时可以通过控制混浆泵33的打开以满足纸机浆池34对液面和浆料浓度的要求。

为了得到依次层叠设置的底层11、芯层12、面层13和涂层20的食品卡纸，食品卡纸的成分和结构可由上述本申请实施方式中得到，此处不再赘述，参阅图3，食品卡纸的制备方法可以包括：

步骤s11：利用得到的底层原料、芯层原料和面层原料，分别制备底层11、芯层12、面层13，同时也需制备涂料，以备后续使用；

步骤s12：将底层11、芯层12及面层13依次层叠设置在一起，并在面层13上涂布涂料，以形成涂层20，进而得到食品卡纸；

其中，制备芯层12的步骤包括：

提供芯层原料，其中，芯层原料包括nbkp、lbkp及质量百分比为90～95％的bctmp，具体地，bctmp的质量百分比可以为90％、91％、93％、95％等；

将芯层原料混合在一起，以抄造得到芯层12。

为了加强芯层12间的纤维强度，芯层原料还包括用量为10～17kg/t的阳离子淀粉。

并且，为了提高食品卡纸的松厚度和纸层10的挺度，使食品卡纸在低温的情况下也能保持需要的硬度，并且不影响用食品卡纸生产出盒子的折叠功能，涂料在所述面层13上的涂布量为29～36.2g/m²，具体地，涂布量可以为29g/m²、31g/m²、34.8g/m²、36.2g/m²等，这样可以为增加原纸定量提供足够的物理结构空间，以制备得到的食品卡纸的松厚度为1.70～1.75，具体地，松厚度可以为1.71、1.72、1.74等。

需要注意的是，为了能够使得食品卡纸的纸层10表面能够在之后的食品包装中在印刷的功能方面有良好的可塑性，因为涂层20可有包括从下而上设置的预涂层21、中涂层22和面涂层23。通过低气味的胶乳的粘合作用，涂料依次施涂可以得到的固态连续膜，并可以将面层13与涂层20粘接起来，涂有涂层20的纸层10，表面平整光滑，色纯度较高，印刷时能够得到较为细致的光洁网点，可以较好地再现原稿的层次感。

为了提高芯层12结合强度，厚度，防止纸层10撕裂，在后续过程中防止分层，起泡，磨切防止掉粉，维持低层纤维结构，一般情况下损纸为300ml，磨浆游离度为350ml，当磨浆游离度值越小，意味着滤水性就越差，而强度就越好。所以在本申请中，为了改善芯层12的结合强度，可以减小损纸和lbkp的磨浆游离度为250±30ml，具体地，损纸和lbkp的磨浆游离度可以为220ml、230ml、260ml、280ml等，可以芯层12间的纤维充分分丝帚化，提升纤维间的结合强度，以增强芯层12的结合强度。

更进一步地，制备底层11的步骤，包括：

提供质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp，具体地，nbkp的质量百分比可以为20％、25％、30％、40％等，lbkp的质量百分比可以为60％、65％、70％、80％等；

将质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp混合在一起，以抄造得到底层11；

制备芯层12的步骤，包括：

提供质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及质量百分比90～95％的bctmp，具体地，nbkp的质量百分比可以为0、1％、2％等，lbkp的质量百分比可以为5％、6％、8％、10％等，bctmp的质量百分比可以为90％、91％、93％、95％等；

将质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及所述质量百分比90～95％的bctmp混合在一起，以抄造得到芯层12；

制备面层13的步骤，包括：

提供质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp，具体地，nbkp的质量百分比可以为20％、25％、30％、40％等，lbkp的质量百分比可以为60％、65％、70％、80％等；

将质量百分比为20～40％的nbkp、质量百分比为60～80％的lbkp混合在一起，以抄造得到面层13。

在造纸中，没有加填料的纸张主要由纤维和空气组成。造纸中填料是为了使纸张获得特定性能，如白度、不透明度、纸张强度，松厚度，平滑度等，同时，填料的加入使纸张内部空隙变小变细，从而增加纸张的油墨吸收性，并且使得吸墨性变匀。通常加入浆料中的不溶于水或微溶于水的矿物质，在印刷纸中含量约为10％-25％，不同的纸张添加量不同，并且可能相差很大。常用的无机填料有滑石粉、白土、钛白粉和碳酸钙。其中钛白粉是昂贵优质的填料；有机合成填料为一些高分子物质。

空气存在于纤维间的孔隙中，由于纤维与空气的折射率不同，因此当光束照射到纸张表面时，即有部分光在纤维与空气界面上发生散射，赋予纸张较低的不透明度，反映到印刷中，主要表现为极易透印。在纸张中加入折射率大于纤维素的填料后，增加了纸张内部光散射界面的数量，即存在纤维与空气间、填料与纤维间以及填料与空气间三类不同的界面，在这三种界面中，填料与空气间折射率的差值较大。因此光线在填料与空气界面上得到最大散射，导致不透明度增加。

纸张纤维的密度为1g/cm³左右，而填料的密度大多在2.5～3.0g/cm³。因此填料的加入将会降低纸张的松厚度。但当加入的填料量较少时，松厚度随填料量增加而增加，短纤维的纸张尤为明显。纤维相互交织而形成的网络总是存在大量的孔隙和表面凹凸不平处，加入细小颗粒填料后能改进纸张的柔软性和可塑性，能进行更好压光处理，从而可改进压光后纸张的平滑度。

所以为了能提高食品卡纸的松厚度，并充分考虑食品卡纸的表面印刷的可塑性，可以根据实际的情况，按照需要加入填料。

为了更加形象地体现出本申请食品卡纸的定量分配、浆料配比、增强药品、涂布量和主要品质的物理指标与普通的社卡纸的不同，下面以具体的两组实施例和对比例对上述实施方式进行对比，对比表如表3，其中，对比例1和实施例1对应纸的重量为250g，对比例2和实施例2对应纸的重量为350g，但并不用于限制本申请的范围。

表3

通过对比例1和实施例1、对比例2和实施例2的定量分配、浆料配比、和主要品质的物理指标等各个参数对比，可知：

第一，实施例1的松厚度为1.7，而对比例1的松厚度为1.43，实施例2的松厚度为1.75，而对比例2的松厚度为1.43，可见采用质量百分比为0～2％的nbkp、质量百分比为5～10％的lbkp及所述质量百分比90～95％的bctmp的混合浆料制备得到的食品卡纸具备更高的松厚度。

第二，实施例1的层间强度为202j/m²，而对比例1的层间强度为185j/m²，实施例2的层间强度为235j/m²，而对比例2的层间强度为190j/m²，由此可见加入用量为10～17kg/t的阳离子淀粉和减小损纸和lbkp的磨浆游离度为250±30ml可以使制备的食品卡纸具备更好的层间强度。

第三，实施例1燃烧后的灰分质量百分比为15.8％，而对比例1燃烧后的灰分质量百分比为26.5％，实施例2燃烧后的灰分质量百分比为12.6％，而对比例2燃烧后的灰分质量百分比为26.3％，可见同等重量的卡纸，食品卡纸更节省浆料和森林资源。

因此，通过对比可知通过采用本申请的制备方法，不仅可以提高食品卡纸的松厚度，而且还可以提升纸层10之间的层间强度，并且更节省浆料，就意味着更加节约造纸资源，更为环保。

在造纸业中，烯基琥珀酸酐(alkenylsuccinicanhydride，asa)可以在湿法条件下对淀粉进行改性，利用酯化反应将asa接枝到淀粉上，在淀粉上引进疏水基团，合成新型的淀粉改性表面施胶剂。改性淀粉长链疏水基在纸张上向外排列，降低纤维表面能，提高纸的施胶性能，改性后产品可以直接糊化而施胶，不仅在浆内使用，而且可以作为表面施胶剂使用，具有明显的增强效果，并起到抗水隔水的作用。

当混浆系统中的浆料流送到流送系统后，可以采用除杂器将多余的杂质除去，通过压塞送入流浆箱，网部上平铺浆料，压榨部压榨成型，然后进行干燥，表面施胶，再进行强压光，将涂层20设置在纸层10上，然后在进行软压光增强表面摩擦和增量表面，便于印刷，然后卷取成纸。

卷成卷的纸可以在纸板底层11面上喷淋聚乙烯或聚丙烯等材料进行淋膜，使纸板气密性和抗拉强度得到较好的提高，经特殊工艺处理，为其表面再罩上高压聚乙烯静电膜层后，便成为淋膜，以防油、防水、可以热合，比如：使用食品卡纸时，80度的食用植物油10分钟不漏油。当用于包装时，取其防水的特性，当用于自动包装机包装时，取其可热合的特性，具体在此处不做限定。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。