[发明专利]一种纸基材料表面涂敷剂、包装纸及制备方法

说明书

本发明提供一种纸基材料表面涂敷剂、包装纸及制备方法，按照质量份数计算，纸基材料表面涂敷剂的制备原料包括：木质素1‑200份、异氰酸酯1‑100份、多巴胺或其盐0.1‑10份、锌盐0.1‑10份和催化剂0.1‑10份。纸基材料表面涂敷剂的制备方法包括以下步骤：将木质素、异氰酸酯、多巴胺或其盐、锌盐和催化剂溶于溶剂中混合，并进行反应，然后蒸干溶剂，得到所述纸基材料表面涂敷剂。本发明的纸基材料表面涂敷剂可显著提高纸基包装材料的强度、抗水、抗油、抗菌性能，且所使用的材料均为生物可降解材料，环保性强。

技术领域

本发明属于造纸化学品技术领域，具体涉及一种纸基材料表面涂敷剂、包装纸及制备方法。

背景技术

在资源和环境双重压力之下，纸基材料因可循环使用、节约成本、加工及印刷性能好等特点成为绿色包装材料的一个重要发展方向。但是，纸和纸板属于多孔性纤维材料，机械强度低且对水分、油脂等具有一定程度的渗透性，因此单一纸类包装材料使用范围受限。

为满足纸基包装材料多功能和高性能的使用要求，通常需要在纸基表面涂敷一层功能材料，目前功能涂层材料的应用和研究集中于以下两种材料：一种是合成高分子涂层材料，例如苯乙烯-丁二烯类、丙烯酸类、醋酸乙烯酯类和聚乙烯醇类，对于苯乙烯-丁二烯类和丙烯酸类，虽然具有较好的耐水耐油性和机械性能，但是在自然界中降解缓慢，目前主要是焚烧处理，不仅浪费能源还会污染大气；而醋酸乙烯酯类和聚乙烯醇类虽然容易降解，但是抗水防潮性能较差，中国专利文献CN109667192A公开了一种隔热保温包装纸及其制备方法，该包装纸的涂布层包括PVA涂布层，PVA涂布层包括聚乙烯醇、气凝胶、甘油和碳酸氢钠，由于聚乙烯醇防水性能差，该技术中还在PVA涂布层上设置PVB涂布层，通过PVB树脂层提高涂布层的防水性能，但该涂布层组成复杂，需要涂布两层材料；另一种是天然高分子涂层材料，例如淀粉、糊精、甲壳素、纤维素、蛋白质类等，该类材料虽然有良好的热加工性能和可生物降解性，但是防潮防水及机械性能差。综上所述，目前功能涂敷剂应用于纸基包装材料中的问题主要表现在机械性能差，功能单一，不易降解，环保性差等。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种纸基材料表面涂敷剂、包装纸及制备方法，该涂敷剂可满足纸基包装材料对强度、抗水、抗油、抗菌性能的要求，功能众多，且材料易降解。

为了解决上述问题，本发明提供一种纸基材料表面涂敷剂，按照质量份数计算，纸基材料表面涂敷剂的制备原料包括：

木质素1-200份、异氰酸酯1-100份、多巴胺或其盐0.1-10份、锌盐0.1-10份和催化剂0.1-10份。

优选地，按照质量份数计算，纸基材料表面涂敷剂的制备原料包括：

木质素30-80份、异氰酸酯20-50份、多巴胺或其盐1-5份、锌盐0.5-5份和催化剂0.3-3份。

木质素是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物，属于可生物降解材料，其分子中含有酚羟基、醇羟基等官能团，可提供活泼氢原子，因其单体的不同，木质素可分为愈创木酚基型、紫丁香基型和对羟基酚基型。优选地，木质素为愈创木酚基型木质素、紫丁香基型木质素和对羟基酚基型木质素中的一种或几种的混合。

异氰酸酯指以异氰酸为酸根构成的酯类化合物，可以与木质素分子中的活泼氢作用，发生氨酯化反应，生成木质素基聚氨酯预聚体。优选地，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的混合。六亚甲基二异氰酸酯的CAS号为822-06-0；异佛尔酮二异氰酸酯的CAS号为4098-71-9；甲苯二异氰酸酯的CAS号为584-84-9；二苯基甲烷二异氰酸酯的CAS号为101-68-8。