食品卡纸的制备方法及食品卡纸

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种食品卡纸的制备方法及食品卡纸。

背景技术

随着“以纸代塑”环保政策的推行，食品卡纸的应用越来越广泛。食品卡纸要求纸张具有良好的抗水、抗油特性，采用松香-硫酸铝的浆内施胶工艺生产食品卡纸可使得食品卡纸具有良好的抗液体渗透能力，满足食品卡纸的使用需求。但松香-硫酸铝的浆内施胶工艺中松香容易析出而沉积，沉积的松香会污染纸面或导致断纸，甚至出现粘辊、粘缸现象，对纸机的生产运行效率造成严重影响。因此，如何降低食品卡纸生产中松香的析出成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种食品卡纸的制备方法及食品卡纸，可解决食品卡纸生产中松香容易析出的问题。

本申请提供的食品卡纸包括依次层叠设置的面层、芯层以及底层，食品卡纸采用松香-硫酸铝的浆内施胶工艺制得，松香的固含量为27％～29％，硫酸铝中氧化铝含量为7％～8％，松香与硫酸铝的用量比为1:1.0-1.3，控制流浆箱内pH为4.5-5.5，白水温度大于20度且小于52度。

松香与硫酸铝的用量比优选为1:1.1-1.2，流浆箱内pH控制优选为4.7-5.3，白水温度优选为大于20度且小于45度。

在一实施例中，松香用量为15～17kg/t，硫酸铝用量为15～22.1kg/t。

在一实施例中，蒸汽吹汽箱温度为102-105度，蒸气吹气箱压力为0.2-1.0bar。

在一实施例中，面层定量为36-42g/m

在一实施例中，底层包括NBKP和LBKP，底层的NBKP以及LBKP的质量百分比含量分别为15-25％以及75％-85％.

在一实施例中，面层包括NBKP和LBKP，面层的NBKP以及LBKP的质量百分比含量分别为15-35％以及65％-85％.

在一实施例中，芯层包括NBKP、LBKP以及BCTMP，芯层的NBKP、LBKP以及BCTMP的质量百分比含量分别为5-15％、10-20％以及65％-85％。

本申请所提供的食品卡纸的制备方法，通过调整浆内施胶工艺中的松香与硫酸铝用量比例，并控制流浆箱内的pH以及白水温度，可显著降低食品卡纸生产中松香的析出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的食品卡纸一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

食品卡纸生产过程中松香容易析出，对松香-硫酸铝的浆内施胶工艺研究分析发现，松香析出的主要原因为：

1、松香与硫酸铝的用量比例不匹配，使得系统的pH不在合理的范围内，使得硫酸铝中高电荷的铝离子不能发挥静电作用，松香不能定着于纤维表面而析出。

2、过激条件，比如白水温度过高、烘缸温度急剧上升，导致松香破乳或软化点提前造成析出。

本申请在基于探究纸松香析出的深层原因基础上提出一种食品卡纸的制备方法及食品卡纸。请参阅图1，图1是本申请提供的食品卡纸制备方法制得的食品卡纸结构示意图。食品卡纸100可包括依次层叠设置的面层10、芯层20以及底层30。本申请提供的食品卡纸采用松香-硫酸铝的浆内施胶工艺制得，其中松香的固含量为27％～29％，硫酸铝中氧化铝含量为7％～8％。

常用边渗透以及COBB值来评价食品卡纸的抗液体渗透能力。边渗透，用于表征液体从纸或纸板截面渗入的程度，常用胶带粘贴试样的正面反面及截面，将其裁切成规定尺寸的试片，置入浸泡液中浸泡一定时间后取出。用吸水纸吸除试片表面多余液体，测量液体渗入试样的最大距离，即边渗透距离。COBB值用于评价纸和纸板表面吸水量，反映单位面积的纸和纸板在一定的压力和温度下，在规定的时间内表面所吸收的水量。PCD(ParticleCharge Detect，纸机系统电荷检测)指标用来检测系统溶解电荷，纤维电荷带有负电，系统中细小纤维含量高，系统电荷就偏高，高的系统电荷会影响纸机的运行和造纸化学品的使用效率。需要经常检测PCD，将电荷控制在一定范围内。

松香与硫酸铝的用量比以及流浆箱内pH对边渗透和COBB值的影响见表一。

表一松香与硫酸铝的用量比以及流浆箱内pH对边渗透和COBB值的影响

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从表一可以看出，控制其它参数保持不变，当松香与硫酸铝的用量比为1:1.0-1.3，控制流浆箱内pH为4.5-5.5时，食品卡纸100的抗液体渗透能力较好。具体地，在一些实施例中，松香与硫酸铝的用量比可以是1:1.0、1:1.05、1:1.1、1:1.15、1:1.2、1:1.25、1:1.3等；流浆箱内pH可以是4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4等。当松香与硫酸铝的用量比以及流浆箱内pH在上述范围内时，松香与硫酸铝的用量比例协调，硫酸铝可以提供酸性条件和沉淀松香所需的阳离子，硫酸铝主要以水合铝离子(阳离子)的形式存在，并具有与一般阴离子络合的倾向，水合铝离子能与羧基起络合反应，也能与羟基络合，导致一系列的羟联反应，从而将松香定着于纤维表面。

硫酸铝的用量影响系统的pH，硫酸铝的用量越高，流浆箱的pH越低，PCD越高。流浆箱的pH越低，PCD越高，对纸张的层间结合力强度有负面影响，不利于系统的长期运行；反之，系统的pH越高，对PCD有利，层间结合力也不受影响，但纸张的边渗透偏大。因此，硫酸铝的用量需要控制在一定比例范围才可平衡运行和纸张控制指标。当松香与硫酸铝的用量比为1:1.1-1.2、流浆箱内pH4.7-5.3范围内时，热水95℃边渗透最少，因此，当松香与硫酸铝的用量比优选为1:1.1-1.2、流浆箱内pH优选为4.7-5.3。

白水温度不宜过高，防止脱水过快、保留低，避免松香析出。白水温度太低会影响滤水和纸机车速，宜将白水最低温度控制在20度以上。白水温度对边渗透和COBB值的影响见表二。

表二白水温度对边渗透和COBB值的影响

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从表二可以看出，控制其它参数保持不变，通过置换大量清水将白水温度控制在52度以下可有效防止松香析出。具体地，白水温度可以是20、25、30、35、40、45、48、50、52等。理论上白水的温度越低对控制松香的析出越有利，但控制白水温度需要置换大量的清水，尤其是在夏季，由于室外气温较高，控制过低的白水温度经济性不高，因此白水温度优选为20～45度。

蒸汽吹汽箱一般安装在纸机的压榨部，通过横幅吹排蒸汽，加热纸页提高纸页温度，从而有利于压榨脱水和横幅水分控制。吹排的蒸汽温度和压力通常较高，一般温度为110度，压力为0.2-1.0bar；松香的软化点温度一般在105±2度，蒸汽吹汽箱的高温高压在加热纸页的同时，也在加热固着于纤维表面的松香。松香熔化后会产生一定的粘性，易在压榨辊面、毛布、缸面等累积，影响施胶效果。吹排的蒸汽温度也不宜太低，温度的降低，蒸汽压力也随之降低，同样影响施胶效果。研究发现，宜将蒸汽吹汽箱温度控制102-105度，该温度略低于松香软化点温度。

在一实施例中，松香用量为15～17kg/t，根据松香与硫酸铝的合理用量比可计算出硫酸铝用量为15～22.1kg/t。

面层定量、芯层定量为以及底层定量均影响食品卡纸100的抗渗性能。在一实施例中，食品卡纸100的面层10定量为36-42g/m

具体地，在一实施例中，底层包括NBKP(Needle Bleached Kraft Pulp，针叶木漂白硫酸盐浆)和LBKP(Leaves Bleached Kraft Pulp，阔叶木漂白硫酸盐浆)，底层的NBKP以及LBKP的质量百分比含量分别为15-25％以及75％-85％，面层包括NBKP和LBKP，面层的NBKP以及LBKP的质量百分比含量分别为15-35％以及65％-85％，芯层包括NBKP、LBKP以及BCTMP(Bleached Chemi-Thermo Mechanical Pulp，漂白化学机械磨木浆)，芯层的NBKP、LBKP以及BCTMP的质量百分比含量分别为5-15％、10-20％以及65％-85％。

本申请提供的食品卡纸100，在基于探究纸松香析出的深层原因基础上，通过调整浆内施胶工艺中的松香与硫酸铝用量比例，并控制流浆箱内的pH以及白水温度，可显著降低食品卡纸生产中松香的析出。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。