[发明专利]一种提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能的方法

说明书

本发明属于食品包装材料领域，具体公开了一种提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能的方法，将物理交联的聚乙烯醇/纳米粘土/碱木质素复合凝胶均匀涂布在纸张表面，常压干燥，即得，本发明基于聚乙烯醇良好的成膜性能，利用纳米粘土和碱木质素提高聚乙烯醇水凝胶在高温高湿下的稳定性，在纸张表面形成稳定的致密层，该方法简单、容易操作、安全环保、有效保证纸张的绿色环保性能；将物理交联的聚乙烯醇/纳米粘土/碱木质素复合凝胶涂布在纸张表面，当涂布量为4.0 g/m²时，纸张在23℃，50%相对湿度（RH）下水蒸气透过率能降低99%，纸张在38℃，90%相对湿度（RH）下水蒸气透过率能降低93%，能有效提高食品包装纸张水蒸气阻隔性能。

技术领域

本发明属于食品包装材料领域，具体涉及一种提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能的方法。

背景技术

利用可再生资源生产食品包装材料获得越来越多的关注。纤维素是地球上储量最大的可再生资源。纤维素纸张作为绿色环保材料被广泛应用各大领域，但其在高温高湿下的防潮性能较低，对食品的质量和保质期造成严重影响。目前对纸张的防潮处理一般采取纸-塑或纸-金属的复合材料，阻隔水蒸气的效果明显，但塑料/金属-纸张的绿色环保性能难以保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能的方法，本方法基于聚乙烯醇(PVA)良好的成膜性能，利用纳米粘土(NC)和碱木质素(AL)提高聚乙烯醇水凝胶在高温高湿下的稳定性，在纸张表面形成稳定的致密层，以提高纸张的水蒸气阻隔性能。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能的方法，将物理交联的聚乙烯醇/纳米粘土/碱木质素复合凝胶均匀涂布在纸张表面，常压干燥，即得。

作为本申请的优选技术方案，所述聚乙烯醇、纳米粘土和碱木质素浓度均为2.0wt％。

作为本申请的优选技术方案，所述聚乙烯醇、纳米粘土和碱木质素的混合体积比例为20：1：1～5：1：1。

作为本申请的优选技术方案，所述的物理交联是指将聚乙烯醇、纳米粘土和碱木质素按比例混合24h后，用硼砂在90℃交联2h得到复合凝胶。

作为本申请的优选技术方案，所述复合凝胶涂布采用的是K303涂布机，4号涂布棒，涂布速度为2.0m/min。

作为本申请的优选技术方案，所述复合凝胶在纸张表面涂布量为1～4g/m²。

有益效果：

本发明基于聚乙烯醇良好的成膜性能，利用纳米粘土和碱木质素提高聚乙烯醇水凝胶在高温高湿下的稳定性，在纸张表面形成稳定的致密层，该方法简单、容易操作、安全环保、有效保证纸张的绿色环保性能；将物理交联的聚乙烯醇/纳米粘土/碱木质素复合凝胶涂布在纸张表面，当涂布量为4.0g/m²时，纸张在23℃，50％相对湿度(RH)下水蒸气透过率能降低99％，纸张在38℃，90％相对湿度(RH)下水蒸气透过率能降低93％，能有效提高食品包装纸张高温高湿下水蒸气阻隔性能。

附图说明

图1为纳米粘土的形貌及尺寸图；

图2为PVA/NC复合膜的形貌及尺寸图；

图3为凝胶涂层在不同温度和湿度下的形貌图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。所用试剂或者仪器设备未注明生产厂商的，均视为可以通过市场购买的常规产品。

以下实施例所使用的聚乙烯醇(分子量89000-98000，醇解度99+％)、纳米粘土、碱木质素均购自于Sigmal，涂布原纸采用PaperPlex Supreme打印纸。