[发明专利]一种生物基防水防油包装纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基防水防油包装纸及其制备方法，属于防水防油纸领域。本发明中制备防水防油包装纸的方法，包括：(1)将原纸浸渍在氯化钙溶液中，取出，干燥；(2)将海藻酸钠、增塑剂和水混合均匀，得到海藻酸钠溶液；将乙酸水溶液、壳聚糖、增塑剂、交联剂混合均匀，得到壳聚糖溶液；之后将海藻酸钠溶液涂覆在氯化钙预处理的原纸表面，干燥，得到单层防油纸；然后再在单层防油纸表面涂覆壳聚糖溶液，干燥，得到双层防油纸；(3)在生物蜡溶液中加入纳米粒子，之后在双层防油纸表面涂覆生物蜡‑纳米粒子溶液，干燥，得到防水防油纸。本发明的生物基防水防油包装纸具有高防油等级、高抗张强度，低水蒸气透过率、低透气度。

技术领域

本发明涉及一种生物基防水防油包装纸及其制备方法，属于防水防油纸领域。

背景技术

纸张是由纤维组成的三维网状结构材料，将其直接用于食品包装，防油防水性能较差，兼顾防油防水性能包装纸的出现解决了上述存在的问题。防水防油包装纸是一种阻抗油脂与水渗透的纸张，常用于包装带油脂以及含水量较多的食物，如汉堡、糕点、传统的中式快餐等。

全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)是一类重要的化学品，数十年来一直用于许多消费品和工业产品，包括纸质包装。PFAS添加剂长期以来用于包装纸和食品服务器具，提供了良好的防水防油效果。但是由于含氟物质对人体和环境易造成危害，其发展空间逐渐缩小，尤其在国外已处在淘汰的边缘。

目前，市场上应用较多的方式，是在纸张表面覆上一层塑料膜，以达到纸张防水防油效果。但是其中用到的一些石油基聚合物，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等无法在自然界中降解，仍会带来环境污染问题，且大量使用此类材料，也会消耗石油资源，造成能源危机。

随着人们对身体健康意识及环境保护意识的不断增强，生物可降解材料由于其无毒环保的特性，逐渐成为取代传统塑料材料的研究热点，但是这些生物可降解材料能否做到完全替代塑料包装，还有待进一步研究，如聚乳酸(PLA)具有生物可降解性及良好的可加工性，但是聚乳酸薄膜易碎且结晶度高，限制了聚乳酸的应用；聚羟基链烷酸酯(PHA)是一种无毒、有前景的结晶生物聚合物，其拥有优秀的防水性能，但是热不稳定性、难加工性阻碍了它的应用。

比如：专利CN107619451A公开了一种用于防水防油纸的氟化共聚物及其乳液的制备方法，配合使用可以得到优异的防水防油协同效应，但是该方法包含氟单体，此物质会在人体中堆积，给人体带来安全影响；专利CN105694171A公开一种了在原纸表面喷射聚乙烯母料后液压成型而制造出的淋膜纸，具有防潮、防油、隔离效果佳等优点，但该方法制备的防油纸因降解和回收困难而污染环境，而且其中的有害物质会向食品中迁移；专利CN110777566A公开了一种由改性壳聚糖、蒙脱土、氟硅有机物构成的防水防油涂层的制备方法，可赋予纸张良好的防水防油效果，但是使用的的氟硅烷可能会对人体造成危害；专利CN110792004A公开了一种由二氧化钛、海藻酸钠、巴西棕榈蜡等原料制备的可降解食品防油纸，具有良好的抗菌效果及较高的水接触角，但是其防油等级不是太高。

发明内容

[技术问题]

目前，防水防油包装纸存在一些缺陷，仍有很大的改良空间。如何制备性能优异、环保可降解，且对人体无害的防水防油包装纸，将成为今后食品包装的热门话题。

[技术方案]

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物基防水防油包装纸及其制备方法。本发明的生物基防水防油包装纸具有极好的防水防油效果，纸张的表面具有双层防油层与单层防水层，确保了纸张具有较好的防油等级以及耐水性能。而且，本发明采用的涂层原料基于天然生物基聚合物，制备的防水防油纸环保无毒、对人体无害、可回收降解，且能提高纸张的机械强度。

本发明的第一个目的是提供一种制备生物基防水防油包装纸的方法，包括如下步骤：

(1)原纸预处理：