[发明专利]淀粉基生物无氟的防油剂和制备该防油剂的乳化系统及其生产工艺

说明书

本发明提供了一种淀粉基生物无氟的防油剂和制备该防油剂的乳化系统及其生产工艺，由木薯淀粉100‑150重量份、硫酸铵5‑15重量份、聚丙烯酸10‑30重量份、去离子水200‑300重量份、纳米二氧化硅5‑10重量份、甘油40‑50重量份、壳聚糖2‑3重量份、聚乙烯醇15‑20重量份、羧甲基纤维素5‑10重量份、海藻酸钠1‑2重量份、大豆分离蛋白5‑8重量份和聚丙烯酰胺0.5‑1重量份制得淀粉基生物无氟防油剂。本发明的淀粉基生物无氟防油剂具有羧基、酯基、酰胺基官能团，高速乳化后达到半纳米当量级，可以渗入到纸浆纤维体的空隙进行填充，并在纸浆纤维体外附着成膜，阻止油脂的渗透，使纸浆环保餐具的防油等级可达到9级。

技术领域

本发明涉及纸浆模塑一次性餐饮用具技术领域，具体地说，涉及一种淀粉基生物无氟的防油剂和制备该防油剂的乳化系统及其生产工艺。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，人们越来越重视日用品的安全性、功能性和环境友好性。在日常用纸方面，防油性纸张的应用领域越来越广，特别是食品防油性包装方面，日常大量的纸浆模塑一次性餐饮用具不仅要求具有抗油作用，更要求包装材料不能引起食品污染及环境污染。以淀粉基生物为原料的无氟防油剂作为环境友好的可生物降解塑料取代传统防水防油化学制剂，具有强大的竞争力和广泛的应用前景。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种淀粉基生物无氟的防油剂和制备该防油剂的乳化系统及其生产工艺，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种淀粉基生物无氟防油剂，所述淀粉基生物无氟防油剂包括以下重量份的原料：木薯淀粉100-150份、硫酸铵5-15份、聚丙烯酸10-30份、去离子水200-300份、纳米二氧化硅5-10份、甘油40-50份、壳聚糖2-3份、聚乙烯醇15-20份、羧甲基纤维素5-10份、海藻酸钠1-2份、大豆分离蛋白5-8份和聚丙烯酰胺0.5-1份。

作为对本发明所述的淀粉基生物无氟防油剂的进一步说明，优选地，所述淀粉基生物无氟防油剂包括以下重量份的原料：木薯淀粉120份、硫酸铵10份、聚丙烯酸20份、去离子水250份、纳米二氧化硅8份、甘油45份、壳聚糖2.5份、聚乙烯醇18份、羧甲基纤维素7份、海藻酸钠1.5份、大豆分离蛋白6份和聚丙烯酰胺0.7份。

为了实现本发明的另一目的，本发明还提供了一种制备所述的淀粉基生物无氟防油剂的乳化系统，所述乳化系统包括乳化液容器和PLC控制器，乳化液容器的入料口与计量器的出料口连接，计量器的入料口分别与第一配料容器的第一出料口、第二配料容器的第二出料口和第三配料容器的第三出料口相连通，所述第一出料口、所述第二出料口和所述第三出料口通过进料切换开关控制开启或关闭，计量器内设置有称重传感器，乳化液容器内设有带电机的搅拌器，进料切换开关、称重传感器、电机分别与PLC控制器电连接和信号连接，以使PLC控制器控制电机的速差对乳化液容器内的所述淀粉基生物无氟防油剂达到半纳米当量级。

为了实现本发明的再一目的，本发明还提供了一种利用所述的乳化系统制备淀粉基生物无氟防油剂的生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤：

(1a)将木薯淀粉、硫酸铵、聚丙烯酸投入到球磨机内搅拌，在50-80℃的温度下使木薯淀粉进行氧化反应，以得到改性木薯淀粉；

(2a)向步骤(1a)中得到的改性木薯淀粉中加入去离子水、纳米二氧化硅和甘油，在80-85℃的温度下搅拌20-30分钟，以得到第一混合液；

(3a)将壳聚糖、聚乙烯醇、羧甲基纤维素在60-70℃的水浴中搅拌20-30分钟，再加入大豆分离蛋白和海藻酸钠，在50-65℃的温度下搅拌30-50分钟，以得到第二混合液；

(4a)将步骤(2a)中得到的第一混合液、步骤(3a)中得到的第二混合液与聚丙烯酰胺一起加入到所述乳化系统中进行乳化，以得到所述淀粉基生物无氟防油剂。