[发明专利]一种高阻隔全降解纤维素包装纸及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高阻隔全降解纤维素包装纸及其制备方法与应用。本发明通过将纤维素纳米纤丝溶液和纤维素纳米晶溶液混合，分散均匀，得到CNF/CNC混合溶液；将CNF/CNC混合溶液和玉米淀粉溶液混合，超声分散后得到CNF/CNC/CS涂料；将CNF/CNC/CS涂料均匀涂布在原纸表面，干燥，得到高阻隔全降解纤维素包装纸。该包装纸可完全降解，且具有阻隔性能好、机械性能高、制备过程简易等优点，可应用于生鲜果蔬等食品包装保鲜材料领域，在现代绿色包装尤其替代塑料包装领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，特别涉及一种高阻隔全降解纤维素包装纸及其制备方法与应用。

背景技术

生鲜果蔬等食品在贮藏和运输过程中易受外界环境的影响，导致其发霉变质。高阻隔性包装材料可以有效保护食品品质并延长其保质期。目前使用最广泛的高阻隔包装材料主要来源于化石燃料资源合成的塑料，但存在环境污染严重、高碳等问题。随着塑料在包装制品中用量下调要求，生物基可降解材料成为研究的热点。基于现代绿色包装的可持续发展理念，研究全降解包装材料具有重要意义。

纤维素是自然界分布最广、来源丰富的天然可再生资源，具有质轻价廉、生物相容性好、生物可降解等优点，广泛应用于食品、造纸、新材料等领域。纸张是来源于纤维素的结构材料，因此具有可降解、可再生、可回收等特性，广泛应用于包装领域。但是，普通的纸张富含羟基且多孔隙，阻隔性能差，需要对其进行表面处理才能应用阻隔性要求较高的领域。提高纸张阻隔性的常见方法是纸塑复合，但难以回收利用，易造成环境污染。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高阻隔全降解纤维素包装纸的制备方法。

本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的高阻隔全降解纤维素包装纸。

本发明的再一目的在于提供所述高阻隔全降解纤维素包装纸的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高阻隔全降解纤维素包装纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)纳米纤维素混合液制备：将纤维素纳米纤丝(CNF)溶液和纤维素纳米晶(CNC)溶液混合，分散均匀，得到CNF/CNC混合溶液；

(2)玉米淀粉/纳米纤维素涂料制备：向步骤(1)中得到的CNF/CNC混合溶液中添加玉米淀粉(CS)溶液，超声分散后得到CNF/CNC/CS涂料；

(3)涂布处理：将步骤(2)中得到的CNF/CNC/CS涂料均匀涂布在原纸表面，然后将样品进行干燥处理，得到高阻隔全降解纤维素包装纸。

步骤(1)中所述的纤维素纳米纤丝优选直径为30～80nm、长度为100～500nm的纤维素纳米纤丝；更优选为以漂白硫酸盐针叶木浆为原料，通过机械研磨制备得到的纤维素纳米纤丝。

步骤(1)中所述的纤维素纳米晶优选直径为10～20nm、长度为100～200nm的纤维素纳米晶；更优选为以漂白硫酸盐针叶木浆为原料，通过酸水解制备得到的纤维素纳米晶。

步骤(1)中所述的纤维素纳米纤丝和所述的纤维素纳米晶优选按质量比8～30：70～128配比。

步骤(1)中所述的纤维素纳米纤丝溶液的浓度优选为质量百分比8％～10％。

步骤(1)中所述的纤维素纳米晶溶液的浓度优选为质量百分比14％～16％。

步骤(1)中所述的纤维素纳米纤丝溶液和所述的纤维素纳米晶溶液优选按质量比(1～3)：(5～8)配比。

步骤(1)中所述的分散的方式包括搅拌和超声；优选为搅拌；更优选为电动搅拌。

所述的搅拌的转速优选为500～800rpm。