食品包装纸的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种食品包装纸的制备方法，属于用无机物或其配合物处理纤维、纱、线、织物或这些材料制成的纤维制品技术领域。浆粕依次进行浸渍→压榨→粉碎→老成→黄化→溶解→熟成→凝固浴凝固→一道水洗→脱硫→漂洗→二道水洗→柔化→烘干→卷取得到成品。将发明应用于纤维素膜食品包装纸的加工，具有机械性能稳定、安全性高等优点。
【专利说明】
食品包装纸的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种食品包装纸的制备方法，属于用无机物或其配合物处理纤维、纱、 线、织物或这些材料制成的纤维制品技术领域。
【背景技术】
[0002] 天然纤维素膜具有环保、无毒等优异的性能，因此，应用较为普遍，然而，采用现有 技术中的方法制备天然纤维素膜，尤其是食品用包装纸时，纤维素膜的含菌量、强度韧性都 会影响其使用效果。
[0003] 基于此，做出本申请。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术所存在的上述缺陷，本申请提供一种环保卫生、性能好的食品 包装纸的制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：
[0006] 食品包装纸的制备方法，木衆柏依次进行浸渍-压棒-粉碎-老成-黄化-溶解 -熟成-凝固浴凝固-一道水洗-脱硫-漂洗-二道水洗-柔化-烘干-高低温调湿- 卷取得到成品，其中：
[0007] (1)浸渍:浆柏与碱液搅拌形成浆粥；
[0008] (2)压榨:将浆粥中多余的碱液进行压榨分离得到碱纤维素。压榨后，碱纤维素中 甲纤（α-纤维素）含量控制在31.5±0.5%，碱（氢氧化钠）含量为17.0±0.5% (质量百分 比）；
[0009] (3)粉碎:将碱纤维素粉碎形成疏松的絮状物，我们这里采用二次粉碎，遇粉碎和 细粉碎，进过细粉碎后，碱纤维粉碎度控制在1〇〇~150g/l为宜。粉碎度直接影响后续黄化 反应中二硫化碳向纤维素中的扩散速度，颗粒大，二硫化碳不易扩散，所得的纤维素磺酸酯 的过滤性能就差；
[0010] (4)老成:碱纤维素在老成工序中降解，老成初始温度45 ±5°C，老成温度50 ±5°C， 老成时间90~150分钟，主要通过调节老成时间，控制黄化反应后生成的粘胶粘度稳定在45 ~55s之间。
[0011] (5)黄化:将老成后的碱纤维素通入CS2进行黄化反应得到纤维素黄酸脂；
[0012] (6)溶解:将纤维素磺酸酯加入稀碱水搅拌，进研磨后送入溶解机形成粘胶；
[0013] (7)熟成:粘胶经过滤后进熟成脱泡桶内进行熟成脱泡后，温度24±2°C，时间15~ 30小时，脱泡真空度-0.095MPa，熟成完毕时，熟成度铵值为5.0~7.0;
[0014] (8)后处理:将熟成后的粘胶在凝固浴中凝固，经再生浴生成纤维素薄膜，再依次 进行高温水洗、脱硫后，常温水洗，漂洗，常温水洗调PH，柔化，烘干，卷取即为成品。
[0015] 进一步的，作为优选：
[0016] 步骤(1)中，所述的浆柏构成为高白度进口高甲纤含量木浆，碱液为质量百分比浓 度为17%~22%的氢氧化钠水溶液，浸渍温度50 ± 2°C，浸渍时间20~30分钟。
[0017] 所述的压榨和粉碎在压榨粉碎机上进行，压榨粉碎在压榨粉碎机的底榨辊与顶榨 辊之间进行，顶榨辊上设置有顶榨齿，顶榨齿为锥形齿，底榨辊上设置底榨齿，底榨齿为圆 弧齿;压榨压力为0.15±0.03MPa。
[0018] 步骤(5)中，所述的黄化工艺为:黄化反应起始温度21 ± 1°C，终点反应温度30 ± 1 °C，反应时间在45~60分钟，CS2与加入的碱纤维素的质量比为1:10~12。
[0019] 步骤(6)中，研磨是在研磨运输栗中进行，该研磨运输栗包括进料口、供料管、集束 口、定盘、动盘，动盘由电机驱动，定盘与动盘相对设置;进料口向内连接有集束口，该集束 口内设置有栅格，栅格过滤后的纤维素磺酸酯供入供料管，供料管将其送入动盘与定盘之 间，动盘转动，物料在动盘与定盘之间得到研磨。
[0020] 步骤(8)中，所述的凝固浴为浓度150~170g/L的硫酸和230~260g/L的硫酸钠混 合溶液，温度50~55 °C，成膜时间在5~10s;高温水洗的温度为75~95 °C，水洗时间30~ 60s;所述的高温脱硫浴为温度85~100 °C的浓度为2.0 ± 1. Og/L的氢氧化钠溶液，脱硫时间 20~40s;常温水洗为自来水经软化处理后的软水，水洗时间15-30s;常温漂洗工艺浓度为 1.5~3 . Og/L的次氯酸钠溶液，漂洗时间5~10s ;常温水洗二为自来水经软化处理后的软 水，水洗时间30~60s;柔化工艺参数为温度温度50~60°C，PH值控制在8.0~11.0，浸润时 间15~30s;柔化浴主要组成为高纯度食品级甘油的水溶液，甘油浓度控制在40~60g/L。
[0021] 所述的后处理中采用的输送辊为防滑输送辊，其辊体上均匀设置有若干个防滑 槽，辊体前方倾斜设置有刮板，刮板朝前，将经过的纤维素膜上浴液刮除，以防止前一浴缸 的浴液进入后一浴缸的浴液中。
[0022] 所述的烘干过程中采用热风循环工艺，烘箱连接有吸风装置，吸风装置的下轮较 上轮大，同样功率下，下轮大上轮小，转速提高，散热效率更高，有利于提高其热风循环效 率。
[0023] 所述的烘干工艺为:温度90~150°C，时间60~150s;高温调湿:温度80~100°C，湿 度35~50RH%;低温调湿:温度25~40 °C，湿度：50~60RH%;高低温调湿后，能有效地降缓 消除表面张力不匀引起的发卷现象，使纸面更加平顺，卷取后得成品。本发明所生产的食品 包装用纤维素膜其主要工艺指标为：定量30 ± lg，水分6.0~9.0%，纵向伸长率彡12.0%， 纵向抗张强度彡30N/15_。
[0024]本申请以木衆柏作为原料，依次进行浸渍4压棒4粉碎4老成4黄化4溶解4熟 成4凝固浴凝固4一道水洗4脱硫4漂洗4二道水洗4柔化4烘干4高低温调湿4卷取 得到成品，其中：
[0025] 碱溶后的浆柏以浆粥形式供应到压料带处，在传送辊和压料带的共同作用下，呈 浆粥状的浆柏被预平整后，送入顶榨辊与底榨辊之间，由于顶榨辊的顶榨齿为较为锋利、尖 锐的锥形齿，而底榨辊的底榨齿为较为舒缓的圆弧齿，物料经过两者之间时，旋转状态的顶 榨齿对物料进一步粉碎，在顶榨齿与底榨齿的相互作用下，物料得到充分均匀的粉碎，从而 提高了其粉碎精细程度。
[0026] 物料经进料口进入后，先经集束口进行集束，在自身惯性作用下，物料密度逐渐增 加并得到沉积，栅格将其中较大的颗粒过滤后，经集束口小口端送入供料管，物料在供料管 平衡后继续输送至定盘和动盘所在位置，电机启动后，通过传动轴带动动盘旋转，此时，动 盘与定盘发生相对移动，物料在两者之间即完成研磨过程，物料更加细腻;供料管末端设置 的搅拌头可对物料进一步的搅拌和粉碎，强化物料紊流的同时，强化其粉碎效果。
[0027]同时，在后处理过程中，防滑输送辊的设置有利于提高其输送效率，确保纤维素膜 在浴液中停留时间可控，并避免了前一浴缸浴液进入后一浴缸的现象，有利于浴液成分的 稳定性;热处理过程中进行热风循环，有效提高烘干效率，并降低热损耗。
【附图说明】
[0028]图1为本申请的工艺流程图；
[0029] 图2为本申请中所采用压榨粉碎机的结构示意图；
[0030] 图3为本申请中所采用研磨输送栗的结构示意图；
[0031 ]图4为本申请中所采用防滑输送辊的结构示意图。
[0032] 其中标号：1.压榨粉碎机；11.底榨辊；12.顶榨辊；13.顶榨齿；14.底榨齿;2.研磨 运输栗;21.进料口；22.供料管;23.集束口；24.定盘;25.动盘;26.电机;3.防滑输送辊;31. 辊体;32.防滑槽;33.刮板。
【具体实施方式】
[0033] 实施例1
[0034]本实施例食品包装纸的制备方法，结合图1，木衆柏依次进行浸渍4压棒4粉碎4 老成4黄化4溶解4熟成4凝固浴凝固4一道水洗4脱硫4漂洗4二道水洗-柔化-烘 干4高低温调湿4卷取得到成品，其中：
[0035] (1)浸渍:浆柏与碱液搅拌形成浆粥;碱液浓度为235 ± 5g/L，浆柏与碱液的添加质 量比约为1:2，浸渍温度50 °C，浸渍时间30分钟。
[0036] (2)压榨粉碎:浆粥送入压榨机中进行压榨，结合图2,压榨粉碎在压榨粉碎机1的 底榨辊11与顶榨辊12之间进行，顶榨辊12上设置有顶榨齿13，顶榨齿13为锥形齿，底榨辊11 上设置底榨齿14,底榨齿14为圆弧齿;经预粉碎和细粉碎后成蓬松度为132g/L的碱纤维素；
[0037] (3)老成:粉碎后的碱纤维素在老成箱中进行降聚，老成初始温度45°C，老成温度 50°C，老成时间100分钟，得老成后碱纤维素。
[0038] (4)黄化:黄化反应起始温度20°C，终点反应温度29°C，反应时间在55分钟，CS2与 加入的碱纤维素的质量比为1:10.8。
[0039] (5)溶解:将纤维素磺酸酯加入浓度为8g/L的稀碱溶液进行初溶解，通过研磨栗后 送入溶解机进行后溶解150分钟形成粘胶，测得粘度为51s，甲纤含量8.93%，含碱5.64%; 结合图3，初研磨是在研磨运输栗2中进行，该研磨运输栗2包括进料口 21、供料管22、集束口 23、定盘24、动盘25，动盘25由电机26驱动，定盘24与动盘25相对设置;进料口 21向内连接有 集束口 23，该集束口 23内设置有栅格，栅格过滤后的纤维素磺酸酯供入供料管22，供料管22 将其送入动盘25与定盘24之间，动盘25转动，物料在动盘25与定盘24之间得到研磨。
[0040] (6)熟成:粘胶经过滤后进熟成脱泡桶内进行熟成脱泡后，温度25°C，时间24小时， 脱泡真空度-0. 〇95MPa，熟成完毕时，铵值熟成度测得为6.0;测得粘胶粘度46s，其组成中除 水外，甲纤9.02 %，含喊5.56 %。
[0041] (7)后处理:将熟成后的粘胶在凝固浴中凝固再生，生成纤维素薄膜，依次进行高 温水洗、高温脱硫、常温水洗一，常温漂洗、常温水洗二、柔化后，烘干，高低温调湿，卷取即 为成品成品；所述的凝固浴为浓度150g/L的硫酸和235g/L的硫酸钠混合溶液，温度51°C，成 膜时间6s;成膜后，纸呈乳白色不透明，进入高温水洗（即图1中第一个水洗浴)至纸面透明， 本次水洗温度85 °C，水洗时间51 s ;再进高温脱硫，脱硫浴液浓度2 . Og/L，温度90 °C，时间 12s;常温水洗一（即图1中第二个水洗浴)水洗时间18s;常温漂洗浴为浓度2.0g/L，漂洗时 间6s ;常温水洗二（即图1中第三个水洗浴）水洗时间45s ;柔化工艺参数为温度52 °C，浓度 60g/L，PH值10.1，浸润时间15s;柔化浴组成为食品级甘油水溶液，辅助添加剂为纸张抗粘 结用硅溶胶溶液。上述高温水洗、高温脱硫、常温漂洗、常温水洗、柔化中采用的输送辊为防 滑输送辊，结合图4,其辊体31上均匀设置有若干个防滑槽32,辊体31前方倾斜设置有刮板 33，刮板33可在膜的上下各设置一个，将经过的纤维素膜上浴液刮除，以防止前一浴缸的浴 液进入后一浴缸的浴液中；烘干:温度120°C，时间95s，高温调湿，温度85°C，湿度35RH%，时 间3s，低温调湿，温度25-35°C，湿度50-60RH%，时间10s，卷取后得成品。
[0042]烘干过程中采用热风循环工艺，烘箱连接有吸风装置，吸风装置的下轮较上轮大， 同样功率下，下轮大上轮小，转速提高，换热热效率更高，有利于提高其热风循环效率。 [0043] 实施例2
[0044] 本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：
[0045] 后处理:将熟成后的粘胶在凝固浴中凝固再生，生成纤维素薄膜，依次进行高温水 洗、高温脱硫、常温水洗一，常温漂洗、常温水洗二、柔化后，烘干，高低温调湿，卷取即为成 品成品；所述的凝固浴为浓度150g/L的硫酸和235g/L的硫酸钠混合溶液，温度51°C，成膜时 间6s;成膜后，纸呈乳白色不透明，进入高温水洗至纸面透明，本次水洗温度85°C，水洗时间 50s;再进高温脱硫，脱硫浴液浓度2. Og/L，温度90°C，时间13s;常温水洗一水洗时间20s;常 温漂洗浴为浓度2.Og/L，漂洗时间6s;常温水洗二水洗时间45s;柔化工艺参数为温度53°C， 浓度50g/L，PH值9.8，浸润时间15s;柔化浴组成为食品级甘油水溶液，辅助添加剂为纸张抗 粘结用硅溶胶溶液。烘干温度120°C，时间95s，高温调湿，温度85°C，湿度35RH%，时间3s，低 温调湿，温度25~35°C，湿度50~60RH%，时间10s，卷取后得成品。
[0046] 实施例3
[0047]本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：
[0048]后处理:将熟成后的粘胶在凝固浴中凝固再生，生成纤维素薄膜，依次进行高温水 洗、高温脱硫、常温水洗一，常温漂洗、常温水洗二、柔化后，烘干，高低温调湿，卷取即为成 品成品；所述的凝固浴为浓度150g/L的硫酸和235g/L的硫酸钠混合溶液，温度51°C，成膜时 间6s;成膜后，纸呈乳白色不透明，进入高温水洗至纸面透明，本次水洗温度85°C，水洗时间 50s;再进高温脱硫，脱硫浴液浓度2. Og/L，温度90°C，时间13s;常温水洗一水洗时间20s;常 温漂洗浴为浓度2.Og/L，漂洗时间6s;常温水洗二水洗时间45s;柔化工艺参数为温度53°C， 浓度40g/L，PH值9.8，浸润时间15s;柔化浴组成为食品级甘油水溶液，辅助添加剂为纸张抗 粘结用硅溶胶溶液。烘干温度120°C，时间95s，高温调湿，温度85°C，湿度35RH%，时间3s，低 温调湿，温度25-35°C，湿度50-60RH%，时间10s，卷取后得成品。
[0049] 对上述实施例以及对比实施例的成品进行物理性能的检测，对比效果如表1所示。
[0050] 表1不同实施条件下成品的物理性能对照表
[0052]从表1可以看出，本申请以衆柏作为原料，依次经浸渍-压棒-粉碎-老成-黄化 -溶解-熟成-凝固浴凝固-一道水洗-脱硫-漂洗-二道水洗-柔化-烘干-卷取得 到成品，其中，碱溶后的浆柏以碎渣形式供应到压料带处，在传送辊和压料带的共同作用 下，呈渣状的浆柏被预平整后，送入顶榨辊11与底榨辊12之间，由于顶榨辊11的顶榨齿13为 较为锋利、尖锐的锥形齿，而底榨辊12的底榨齿14为较为舒缓的圆弧齿，物料经过两者之间 时，旋转状态的顶榨齿13对物料进一步粉碎，在顶榨齿13与底榨齿14的相互作用下，物料完 成了预粉碎和细粉碎，并得到充分均匀的粉碎，从而提高了其粉碎精细程度。物料经进料口 进入研磨输送栗2后，先经集束口 23进行集束，在自身惯性作用下，物料密度逐渐增加并得 到沉积，栅格将其中较大的颗粒过滤后，经集束口 23小口端送入供料管，物料在供料管22平 衡后继续输送至定盘24和动盘25所在位置，电机启动后，通过传动轴带动动盘25旋转，此 时，动盘25与定盘24发生相对移动，物料在两者之间即完成研磨过程，物料更加细腻;供料 管22末端设置的搅拌头可对物料进一步的搅拌和粉碎，强化物料紊流的同时，强化其粉碎 效果。
[0053]本申请从加工各个工序及相关参数进行控制和合理匹配，确保了物料的均匀度， 本申请所制备的天然纤维素膜机械性能稳定，而相关菌类含量则较实低，远远优于标准要 求和常规技术水平。
[0054]对生产过程中的成本进行对比，本申请在后处理过程中，防滑输送辊的设置有利 于提高其输送效率，确保纤维素膜在浴液中停留时间可控，并避免了前一浴缸浴液进入后 一浴缸的现象，有利于浴液成分的稳定性；热处理过程中进行热风循环，有效提高烘干效 率，并降低热损耗，生产过程中，耗能、耗水量均较对比例1、对比例2低，符合节能减排绿色 生产的要求。
[0055]以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详 细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演 或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。
【主权项】
1. 食品包装纸的制备方法，其特征在于，楽柏依次进行浸渍4压棒4粉碎4老成4黄 化4溶解4熟成4凝固浴凝固4一道水洗4脱硫4漂洗4二道水洗4柔化4烘干4卷取 得到成品，其中： (1) 浸渍:浆柏与碱液搅拌形成浆粥； (2) 压榨:将浆粥中多余的碱液进行压榨分离得到碱纤维素，压榨后，碱纤维素中甲纤 含量控制在31 · 5 ± 0 · 5%，碱含量为17 · 0 ± 0 · 5%; (3) 粉碎:将碱纤维素粉碎形成疏松的絮状物，我们这里采用二次粉碎，遇粉碎和细粉 碎，进过细粉碎后，碱纤维粉碎度控制在100~150g/l; (4) 老成:碱纤维素在老成工序中降解，老成初始温度45 ± 5°C，老成温度50 ± 5 °C，老成 时间90~150分钟，主要通过调节老成时间，控制黄化反应后生成的粘胶粘度稳定在45~ 55s之间； (5) 黄化:将老成后的碱纤维素通入CS2进行黄化反应得到纤维素黄酸脂； (6 )溶解:将纤维素磺酸酯加入稀碱水搅拌，进研磨后送入溶解机形成粘胶； (7) 熟成:粘胶经过滤后进熟成脱泡桶内进行熟成脱泡后，温度24±2°C，时间15~30小 时，脱泡真空度. 〇95MPa，熟成完毕时，熟成度铵值为5.0~7.0; (8) 后处理:将熟成后的粘胶在凝固浴中凝固，经再生浴生成纤维素薄膜，再依次进行 高温水洗、脱硫后，常温水洗，漂洗，常温水洗调pH，柔化，烘干，卷取即为成品。2. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:步骤（1)中，碱液为质量百 分比浓度为17%~22%的氢氧化钠水溶液，浸渍温度50 ± 2°C，浸渍时间20~30分钟。3. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:所述的压榨和粉碎在压榨 粉碎机上进行，压榨粉碎在压榨粉碎机的底榨辊与顶榨辊之间进行，顶榨辊上设置有顶榨 齿，顶榨齿为锥形齿，底榨辑上设置底榨齿，底榨齿为圆弧齿。4. 如权利要求1或3所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于：所述的压榨压力为 0.15±0.03MPa。5. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:步骤(5)中，所述的黄化工 艺为:黄化反应起始温度21 ± 1°C，终点反应温度30 ± 1°C，反应时间在45~60分钟，CS2与 加入的碱纤维素的质量比为1:10~12。6. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:步骤(6)中，研磨是在研磨 运输栗中进行，该研磨运输栗包括进料口、供料管、集束口、定盘、动盘，动盘由电机驱动，定 盘与动盘相对设置;进料口向内连接有集束口，该集束口内设置有栅格，栅格过滤后的纤维 素磺酸酯供入供料管，供料管将其送入动盘与定盘之间，动盘转动，物料在动盘与定盘之间 得到研磨。7. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:步骤(8)中，所述的凝固浴 为浓度150~170g/L的硫酸和230-260g/L的硫酸钠混合溶液，温度50~55°C，成膜时间在5 ~10s;高温水洗的温度为75~95°C，水洗时间30~60s;所述的高温脱硫浴为温度85~100 °C的浓度为2.0 ± 1. Og/L的氢氧化钠溶液，脱硫时间20~40s;常温水洗为自来水经软化处 理后的软水，水洗时间15~30s;常温漂洗工艺浓度为1.5~3. Og/L的次氯酸钠溶液，漂洗时 间5-10s;常温水洗二为自来水经软化处理后的软水，水洗时间30~60s;柔化工艺参数为温 度温度50~60°C，PH值控制在8.0~11.0，浸润时间15~30s;柔化浴主要组成为高纯度食品 级甘油的水溶液，甘油浓度控制在40~60g/L。8. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:所述的后处理中采用的输 送辊为防滑输送辊，其辊体上均匀设置有若干个防滑槽，辊体前方倾斜设置有刮板。9. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:所述的烘干工艺为:温度 90~150 °C，时间60~150s;高温调湿:温度80~100°C，湿度35~50RH%;低温调湿:温度25~ 40°(：，湿度 ：50~60冊％。10. 如权利要求1所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于:所述的烘干过程中采用 热风循环工艺，烘箱连接有吸风装置，吸风装置的下轮较上轮大。
【文档编号】D21H27/10GK106065546SQ201610513239
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月28日 公开号201610513239.8, CN 106065546 A, CN 106065546A, CN 201610513239, CN-A-106065546, CN106065546 A, CN106065546A, CN201610513239, CN201610513239.8
【发明人】汪兴华, 章海林, 干伟岗, 胡之荣, 宣锋, 张立中
【申请人】绍兴春明天然纤维素膜有限公司