[发明专利]甘蔗废渣制备油墨阻隔层的方法

说明书

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及甘蔗废渣制备油墨阻隔层的方法，包括如下步骤：A、甘蔗渣纤维素的制备；B、纳米碳球的制备；C、喷雾原液的制备；D、复合纤维的制备；E、纤维素溶胶的制备；F、阻隔层的制备。本发明首先以甘蔗渣为原料，得到甘蔗渣纤维素和进一步制得的纳米碳球，利用静电喷雾技术将甘蔗渣纤维素包覆纳米碳球，形成的复合纤维既具有纳米碳球的阻隔MOAH的作用，也具有网状结构纤维的力学性质，可以进一步与明胶、可溶性淀粉、增塑剂、吐温和填充料等原料形成具有较好抗张强度和伸长率的纤维素膜。

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及甘蔗废渣制备油墨阻隔层的方法。

背景技术

芳香烃类矿物油（MOAH）是一种致癌、致突变的物质并普遍存在于以二次纤维（尤其是含有印刷油墨的）为主的包装纸中。欧盟食品安全局的调查结果已证实：在食品储存或运输过程中，仅经过2-3个月或更短的时间，食品分装或外包装纸中的MOAH就会渗透穿过内包装膜后进入气相、并迁移至食品表面/内部。据估计，如果接近食品的保质期限，包装纸中MOAH向食品中的迁移率将达65%-85%。另外，由于MOAH的半挥发性和亲油性，除铝箔包装外，采用聚乙烯、聚丙烯/复合丙烯酸酯涂层等内包装不但不能起到阻隔MOAH向食品迁移的作用，且塑料制品的使用还增加了某些组分（如聚烯烃低聚物饱和烃）的迁移风险。因此即使不直接与食品接触的二级包装纸，其中的MOAH也会经过在隔层之间的吸附、脱附、渗透等过程向所包装的食品迁移，进而对食用者的身体健康构成威胁。因此为了保障包装食品不受MOAH污染的前提下，提高二次纤维在食品包装纸中的利用率，研制可以替代目前常用的塑料阻隔层的功能性阻隔涂布层是相当有意义的，但目前在这方面的相关研究非常少。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供甘蔗废渣制备油墨阻隔层的方法，采用绿色环保、具有良好生物相容性的材料，利于在食品包装上的利用，并且制得的油墨阻隔层对MOAH具有良好的阻隔性。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

甘蔗渣制备油墨阻隔层的方法，包括如下步骤：

A、甘蔗渣纤维素的制备：将甘蔗渣粉碎至40-80目，然后将水、甘蔗渣和生物酶按重量比1000-1200：800-1000：10-16的比例进行混合，升温至40-60℃，反应2-6h，压榨、过滤、干燥后，即得到甘蔗渣纤维素；

B、纳米碳球的制备：将一部分的甘蔗渣纤维素在惰性气体氛围进行预碳化，得到碳前驱体，将碳前驱体浸渍于质量浓度为8%-12%的氢氧化钾水溶液中0.5-1.5h，然后取出碳前驱体并进行冷冻干燥，然后将冷冻干燥后的碳前驱体置于惰性气体氛围下进行活化处理，即得到纳米碳球；

C、喷雾原液的制备：将另一部分的甘蔗渣纤维素加入至离子溶剂中，升温至80-90℃进行溶解，带甘蔗渣纤维素完全溶解后，得到甘蔗渣纤维素溶液，其中，所述甘蔗渣纤维素与离子溶剂的重量比为3-10:100；往所述甘蔗渣纤维素溶液中加入步骤B得到的纳米碳球，搅拌均匀后，即得到所述喷雾原液，其中，所述纳米碳球与甘蔗渣纤维素溶液的重量比为1-2:100；

D、复合纤维的制备：将步骤C得到的喷雾原液进行静电喷雾，即得到复合纤维；

E、纤维素溶胶的制备：将40-60重量份的水、70-90重量份的复合纤维、10-20重量份的明胶、4-8重量份的可溶性淀粉、2-6重量份的增塑剂和2-6重量份的吐温搅拌均匀后，升温至50-60℃，加入5-10重量份的填充料、4-8重量份的增稠剂和2-6重量份的抗氧化剂，搅拌均匀后，在搅拌均匀后即得到纤维素溶胶；

F、阻隔层的制备：将纤维素溶胶涂覆于基材上，在60-80℃的温度下进行烘干，即得到油墨阻隔层。