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基于可降解材料的食品包装防油纸的研究

高文龙  
【摘要】:食品包装防油纸是一种用于防止食品中油脂透过的纸张。与含氟类防油纸相比,可生物降解防油纸具有安全、绿色环保等特点。本论文主要以壳聚糖、微纤化纤维素(MFC)、改性微纤化纤维素(C-MFC)、阳离子淀粉等为防油剂,通过表面涂布的方式,制备可降解食品包装防油纸,系统研究了单组分涂布、双组分涂布和层层自组装涂布对防油纸的防油等级、物理性能的影响。在单组分涂布防油纸研究过程中,系统分析了壳聚糖、MFC、C-MFC、聚乙烯醇、阳离子淀粉和海藻酸钠6种防油剂对防油纸性能的影响,研究得出,在固含量为1%的条件下,壳聚糖和C-MFC的防油性能明显优于其他组分防油剂。以壳聚糖和C-MFC为主要研究对象,复配PVA、阳离子淀粉和海藻酸钠,系统研究双组分协同作用对涂布防油纸性能的影响,涉及变量包括:成分比例、固含量、涂布量和pH值。研究得出:壳聚糖/PVA双组分涂布,在比例为1:4,浓度为1.2%(w/w),涂布量为1.2g/m2,pH值为5的条件下,防油等级达到10.5,耐热油性能测试纸张表面无明显透油点;涂布量为2g/m2时,纸张的抗张强度和伸长率相对于原纸提高了 12.5%和30%,撕裂指数和耐破度提高了 25%和21%,涂布量为1.5g/m2时,纸张透气度下降到0.265mL/min。壳聚糖与阳离子淀粉在比例为1:3,浓度为1.6%(w/w),涂布量为2.4g/m2,pH值为5.5-6的条件下,防油等级达到10.5,耐热油性能测试纸张表面无明显透油点,涂布量达到2.4g/m2时,纸张透气度下降到0.654mL/min,涂布量为3.2g/m2时,纸张的抗张强度和伸长率相对于原纸提高了 9%和17%,撕裂指数和耐破度提高了25%和15%。经SEM表征表明,壳聚糖/PVA和壳聚糖与阳离子淀粉双组分涂布后纸张表面形成一层致密的膜层。C-MFC/海藻酸钠和C-MFC/阳离子淀粉双组分涂布后纸张的防油性能效果不佳。壳聚糖与C-MFC层层自组装涂布,先涂布壳聚糖后涂布C-MFC的涂布方式较好;涂布量为4g/m2时,得到防油纸的防油性能接近壳聚糖单组分涂布时的防油性能;涂布量为5g/m2时,防油纸的抗张强度和伸长率相对于原纸分别提高了 34%和21%,撕裂指数和耐破度提高了 43%和25%,防油纸也具有较好阻气性;经SEM分析,随着壳聚糖和C-MFC涂布量的增加,纸张表面变得很平滑。


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