一種降低食品包裝用紙模產品纖維用量的方法

2023-10-17 05:26:39 2

專利名稱：一種降低食品包裝用紙模產品纖維用量的方法
技術領域：
本發明涉及的是涉及一種降低食品包裝用紙模產品纖維克重的方法，應用於食品包裝等領域。
背景技術：
我國的紙漿模塑行業是一個持續、穩定發展的綠色包裝加工行業。不論是國家在扶持力度上，還是在具體的措施方面，都給了國內的造紙企業提供了很大的發展機遇。但是我國大多數企業的紙漿模塑產品在生產過程中存在技術含量低、資源消耗大、產品利潤低等不足，其大大影響了我國紙漿模塑行業的健康穩定發展。近年來，為了降低成本，紙漿模塑的產品多樣化，且趨向低定量發展，對於節約植物纖維用量和降低生產成本具有重要的推動作用。纖維是紙張的根本，紙張實際上是由纖維及纖維交織集合體，紙張的許多性能都是由纖維及纖維交織幾何體的功能性質所體現的，所以提高紙張纖維的留著率是一種在不影響紙張性能的條件下，降低成本，促進環保的方法。食品級CaCO3為填料是一種環保的食品添加劑，已廣泛應用於食品、包裝等領域，其價格成本比植物纖維要低近I倍，因此將食品級CaCO3替代少部分的植物纖維來製造性能優良、成本更低的紙漿模塑產品將具有很好的現實意義。但食品級CaCO3填料在紙漿模塑成型過程中存在易流失的現象，因此以提高食品級CaCO3填料和植物纖維細小植物纖維組分的留著率，成為本技術領域亟待解決的關鍵技術難題。

發明內容
針對現有技術的不足以及上述提出的問題，本發明提供一種降低食品包裝用紙模產品纖維用量的方法。本發明的技術方案:在紙漿模塑成型過程中，添加環境友好的食品級CaCO3填料代替部分植物纖維，並輔以800萬分子量的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)作為留著助劑使用；通過陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)與纖維、填料的混合及絮聚作用，形成體積較大的絮聚基團，達到改性的效果。使CaCO3填料和細小的植物纖維有更好的吸附能力，填料表面更好的與纖維吸附，達到提高纖維留著率、降低紙模產品纖維用量的目的。本發明通過如下具體步驟實現:( I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.1 0.5%0陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)U 3%防水劑、0.01 0.76%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量65 90%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括5-20%的食品級CaCO3填料和80_95%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；(3)混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2)製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；
(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為100-200目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6 7s，吸濾程序時間為2(T40s，冷壓程序時間為I 5s，熱壓程序為在16(T220°C下熱壓I 5s。該發明產品與現有技術相比，具有如下優點:1.通過加入食品級CaCO3填料及降低單位產品的植物纖維克重，降低了生產成本；2.通過CPAM助留劑提聞了食品級CaCO3填料和紙眾細小纖維的留著率,增加了漿料的濾水性能；3.通過加入化學改性助劑使紙漿模塑製品具有良好的抗溼性能和幹強度性能。4.在生產製造和使用過程中無任何有毒物質釋放，綠色、環保、高效。
具體實施例方式為了更加深入理解本發明，下面結合實施例對本發明作進一步的說明，需要說明的是，本發明要求保護的範圍並不局限於實施例表述的範圍。實施例1按以下具體步驟製備包裝用紙模產品:(I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.1%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)、I %防水劑、0.01 %防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量65%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括5%的食品級CaCO3填料和95%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；( 3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽尚子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為100目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6.3s，吸濾程序時間為30s，冷壓程序時間為3.0s,熱壓程序為在190°C下熱壓3s。通過對實施例1的產品進行分析與檢測，在添加5%的食品級CaCO3填料和佔絕幹紙漿重量0.1%。的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)的情況下，對產品的防油、防水及挺度達標，提高纖維留著率為1%，食品級CaCO3填料留著率達93%。
實施例2按以下具體步驟製備包裝用紙模產品:(I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.5%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)、3%防水劑、0.76%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量90%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括20%的食品級CaCO3填料和80%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；( 3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽尚子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為100目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6.3s，吸濾程序時間為30s，冷壓程序時間為3.0s,熱壓程序為在190°C下熱壓3s。通過對實施例2製備得到的產品進行分析與檢測，在添加20%的食品級CaCO3填料和佔絕幹紙漿重量0.5%。的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)的情況下，產品的防油、防水及挺度達標，提高纖維留著率為6%，食品級CaCO3填料留著率達95%。實施例3按以下具體步驟製備包裝用紙模產品:( I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.4%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)、3%防水劑、0.55%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量85%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括12%的食品級CaCO3填料和88%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；( 3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽尚子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為150目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6.3s，吸濾程序時間為30s，冷壓程序時間為3.0s,熱壓程序為在190°C下熱壓3s。通過對實施例3製備得到的產品進行分析與檢測，在添加5%的食品級CaCO3填料和佔絕幹紙漿重量0.1%。的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)的情況下，對產品的防油基本達標，防水及挺度達標，提聞纖維留著率為3.2%,食品級CaCO3填料留著率達96%。實施例4按以下具體步驟製備包裝用紙模產品:(I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.4%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)、2.6%防水劑、0.56%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量72%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括10%的食品級CaCO3填料和90%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；(3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽尚子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為200目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6.3s，吸濾程序時間為30s，冷壓程序時間為3.0s,熱壓程序為在190°C下熱壓3s。通過對實施例4製備得到的產品進行分析與檢測，在添加10%的食品級CaCO3填料和佔絕幹紙漿重量0.4%。的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)的情況下，對產品的防油、防水及挺度達標，提高纖維留著率為3.5%，食品級CaCO3填料留著率達98%。實施例5按以下具體步驟製備包裝用紙模產品:(I)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.3%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)、2%防水劑、0.35%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量75%的化學改性溶液；(2)紙漿纖維的製備:將包括8%的食品級CaCO3填料和92%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維；(3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應；(4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。步驟(I)中所述陽尚子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為180目尺寸的顆粒。步驟(4)中的注漿程序時間為6.3s，吸濾程序時間為30s，冷壓程序時間為3.0s,熱壓程序為在190°C下熱壓3s。通過對實施例5製備得到的產品進行分析與檢測，在添加8%的食品級CaCO3填料和佔絕幹紙漿重量0.3%。的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)的情況下，對產品的防油、防水及挺度達標，提高纖維留著率為5%，食品級CaCO3填料留著率達97%。本發明並不局限於上述實施方式，如果對發明的各種改動或變型不脫離本發明的精神和範圍，倘若這些改動和變型屬於本發明的權利要求和等同技術範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型。
權利要求
1.一種降低食品包裝用紙模產品纖維用量的方法，包括以下步驟: (1)化學改性溶液的製備:在混合池內加入包括佔絕幹紙漿纖維重量0.1 0.5%。陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)U 3%防水劑、0.0l 0.76%防油劑的化學助劑，混合併加入純淨水稀釋，配製成化學助劑固含量佔總溶液重量65 90%的化學改性溶液； (2)紙漿纖維的製備:將包括5-20%的食品級CaCO3填料和80-95%絕幹植物纖維的絕幹紙漿纖維分散，並用水稀釋至質量濃度為1%的紙漿纖維； (3 )混合反應:將步驟(I)製備的化學改性溶液與步驟(2 )製備的紙漿纖維放入反應罐中混合，攪拌均勻並充分反應； (4)成型:將步驟(3)充分反應後的混合物注入紙漿模塑成型裝置的材料成形區，依次經注漿、吸濾、冷壓、熱壓程序後成型。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(I)中所述陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)選用800萬分子量的固體顆粒。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(I)中所述防水劑為SH-202R型矽銅類防水劑，防油劑為SIN0-300型全氟-羥基碳矽共聚體防油劑。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(2)中所述食品級CaCO3填料為100-200目尺寸的顆粒。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(4)中的注漿程序時間為6 7s，吸濾程序時間為2(T40s，冷壓程序時間為Hs，熱壓程序為在16(T220°C下熱壓Hs。
全文摘要
本發明提供一種降低食品包裝用紙模產品纖維用量的方法，通過以下技術方案實現在紙漿模塑成型過程中，添加環境友好的食品級CaCO3填料代替部分植物纖維，並輔以800萬分子量的陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)作為留著助劑使用；通過陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)與纖維、填料的混合及絮聚作用，形成體積較大的絮聚基團，達到改性的效果。使CaCO3填料和細小的植物纖維有更好的吸附能力，填料表面更好的與纖維吸附，達到提高纖維留著率、降低紙模產品纖維用量的目的。本發明提供的方法綠色環保且高效，簡單實用，應用價值高。
文檔編號D21H17/59GK103103893SQ201210580
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者劉保林, 邱平平, 葉建平 申請人:韶能集團廣東綠洲紙模包裝製品有限公司