本發(fā)明涉及食品保鮮包裝材料，具體涉及一種竹纖維基食品保鮮包裝紙及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、竹子是一種生長(zhǎng)迅速的植物，能夠在短時(shí)間內(nèi)成熟并再次生長(zhǎng)，這使得它能夠迅速補(bǔ)充并取代塑料的使用，從而降低對(duì)塑料和石油的依賴。此外，竹子在生長(zhǎng)過(guò)程中能夠吸收大量的二氧化碳，并在使用后能夠完全生物降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期污染，使得竹制品在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響更小。更為重要的是中國(guó)擁有豐富的竹子資源，分布廣泛，種植面積大，為“以竹代塑”產(chǎn)業(yè)提供了充足的原材料保障。此外，竹子的種植和加工成本比較低，有利于降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。并且竹子具有優(yōu)良的可塑性和硬度，可以制作成原竹包裝、竹編制品以及竹纖維包裝等，能夠代替部分塑料制品。因此，以竹代塑不僅有助于減少塑料污染和應(yīng)對(duì)氣候變化，還能促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和提升經(jīng)濟(jì)效益，是一種環(huán)境友好且可持續(xù)的發(fā)展選擇。

2、竹纖維是從自然生長(zhǎng)的竹子中提取出的纖維素纖維。竹纖維本身具有良好的透氣性、吸水性、較強(qiáng)的耐磨性和良好的染色性等特性，具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭等功能。竹纖維基包裝紙正在廣受包裝企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注，各個(gè)科研院所也在嘗試?yán)弥窭w維制備包裝紙，然而利用竹纖維包裝紙用于食品保鮮的研究和應(yīng)用鮮少。因此，如何研發(fā)一種新型的竹纖維基食品保鮮包裝紙，是目前迫切需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是：提供一種竹纖維基食品保鮮包裝紙的制備方法。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的是：提供通過(guò)上述制備方法得到的竹纖維基食品保鮮包裝紙。

3、本發(fā)明的第三個(gè)目的是：提供上述竹纖維基食品保鮮包裝紙的應(yīng)用。

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

5、一種竹纖維基食品保鮮包裝紙的制備方法，包括以下步驟：

6、(1)將漂白硫酸鹽嫩毛竹纖維和毛竹竹根纖維分別進(jìn)行磨漿處理，得到打漿度為35～40°sr的nbf漿料和45～50°sr的brf漿料；

7、(2)將步驟(1)中所述nbf漿料和所述brf漿料進(jìn)行分散處理，得到nbf分散液和brf分散液；

8、(3)將步驟(2)中所述nbf分散液和所述brf分散液混合均勻，得到nbf/brf混合漿料；

9、(4)將改性毛竹纖維素納米晶體在攪拌條件下加入到步驟(3)中得到的所述nbf/brf混合漿料中，混合均勻，得到nbf/brf/bnc復(fù)合漿料；

10、(5)將步驟(4)中所述nbf/brf/bnc復(fù)合漿料進(jìn)行抄造，成型，脫水，烘干，得到竹紙樣a；

11、(6)在步驟(5)中所述竹紙樣a的外表面均勻噴涂竹醋液，干燥處理，得到竹紙樣b；

12、(7)在步驟(6)中所述竹紙樣b，熱壓處理，干燥，得到竹纖維基食品保鮮包裝紙。

13、優(yōu)選的，步驟(1)中所述漂白硫酸鹽嫩毛竹纖維的長(zhǎng)度為2～20mm，直徑為10～25μm；毛竹竹根纖維的長(zhǎng)度為5～30mm，直徑為28～40μm。

14、優(yōu)選的，步驟(1)中所述漂白硫酸鹽嫩毛竹纖維和毛竹竹根纖維的質(zhì)量比為5：5～7：3。

15、優(yōu)選的，步驟(1)中所述嫩毛竹為1年的生嫩毛竹。

16、優(yōu)選的，步驟(1)中所述磨漿處理是采用雙盤磨漿機(jī)；

17、優(yōu)選的，步驟(4)中所述改性毛竹纖維納米晶體的加入量為占nbf/brf/bnc復(fù)合漿料質(zhì)量的4.0～7.0％。

18、優(yōu)選的，步驟(4)中所述nbf/brf/bnc復(fù)合漿料的漿料濃度為質(zhì)量百分比0.2～1.0％。

19、優(yōu)選的，步驟(6)中所述竹醋液的濃度為質(zhì)量百分比3.5～5.0％。

20、優(yōu)選的，步驟(6)中所述竹醋液在所述竹紙樣a的外表面的噴涂量為2.0～5.0g/m2。

21、優(yōu)選的，步驟(1)中所述的漂白硫酸鹽嫩毛竹纖維的磨漿處理?xiàng)l件為：磨漿轉(zhuǎn)速為500～750r/min，磨漿濃度為4.0～5.0wt％；毛竹竹根纖維的磨漿處理?xiàng)l件為：磨漿轉(zhuǎn)速為600～980r/min，磨漿濃度為2.5～3.5wt％。

22、優(yōu)選的，步驟(4)中所述攪拌的轉(zhuǎn)速為4000～7000r/min。

23、優(yōu)選的，步驟(4)中所述攪拌是采用電動(dòng)攪拌機(jī)。

24、優(yōu)選的，步驟(4)中所述改性毛竹纖維素納米晶體的長(zhǎng)度為50～200nm，直徑為2～30nm；所述改性毛竹纖維素納米晶體通過(guò)如下方法制備得到：將漂白硫酸鹽毛竹竹漿通過(guò)有機(jī)酸水解，透析，離心，再經(jīng)乙?；男裕玫礁男悦窭w維素納米晶體。

25、優(yōu)選的，所述改性毛竹纖維素納米晶體通過(guò)如下方法制備得到：將3.0～4.0g漂白硫酸鹽針葉木漿緩慢加入50～70ml濃度為55～60％的馬來(lái)酸溶液中，在水浴45～50℃下攪拌水解45～50分鐘，隨后，通過(guò)加入去離子水終止酸水解反應(yīng)，并多次離心洗滌固體物以凈化，最后將純化的固體物透析處理，再次離心分離得到淡藍(lán)色溶液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮得到不同濃度的竹纖維素納米晶體水懸浮液，將其放入冷凍干燥箱中冷凍干燥48～72h，得到不同濃度的毛竹纖維素納米晶體；將毛竹纖維素納米晶體5～10g裝入盛有50～80ml冰醋酸的燒瓶中，升溫至50～60℃，分別加入10～20ml的乙酸酐試劑和500μl的二環(huán)己基碳二亞胺，反應(yīng)60～80min后，將其倒入乙醇中析出白色絮狀沉淀，然后離心，接著用乙醇洗滌3～5次，再用去離子水離心洗滌2～3次，最后得到乙?；男缘闹窭w維素納米晶體水懸浮液，將其放入冷凍干燥箱中冷凍干燥48～72h，得到乙?；男悦窭w維素納米晶體。

26、優(yōu)選的，步驟(5)中所述抄造成型為采用斜網(wǎng)紙機(jī)。

27、優(yōu)選的，步驟(5)中所述竹醋液噴涂于竹紙樣a的上表面和下表面。

28、優(yōu)選的，步驟(6)中所述干燥的方式為：在100～180℃下紅外線干燥30～50min。

29、優(yōu)選的，步驟(7)中所述熱壓條件為：溫度為88～98℃，壓力為28～36mpa，時(shí)間為15～30min。

30、優(yōu)選的，步驟(7)中所述干燥的方式為：在82～90℃下紅外線干燥10～20min。

31、一種竹纖維基食品保鮮包裝紙通過(guò)上述制備方法得到。

32、所述的竹纖維基食品保鮮包裝紙的性能指標(biāo)如下：定量：54～60g/m2；抗張強(qiáng)度：2.95～3.48kn/m；撕裂強(qiáng)度：658.4～737.2mn；氧氣透過(guò)率：446～523cm3/m2·day·0.1mpa；水蒸氣透過(guò)率：118～157g/m2·day；水接觸角：106～128°；cobb吸水值：6.7～13.5g/m2；抑菌率：90～96％；防霉等級(jí)為ⅰ級(jí)。

33、上述竹纖維基食品保鮮包裝紙?jiān)谑称繁ｕr包裝材料中的應(yīng)用。

34、優(yōu)選的，所述食品保鮮包裝材料為用于包裝果蔬的保鮮包裝材料。

35、優(yōu)選的，所述果蔬包括杏子、荔枝、草莓、番茄和竹筍類等。

36、本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

37、1.本發(fā)明采用毛竹作為基礎(chǔ)原料，毛竹子是一種大型竹材，具有生長(zhǎng)速度快、分布范圍廣泛、纖維質(zhì)量?jī)?yōu)良、再生能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，由同一根竹子上的竹纖維、竹根、竹納米纖維素、竹醋液等不同原料制備的食品保鮮包裝紙可自然生物降解，屬于環(huán)保包裝材料，能實(shí)現(xiàn)以竹代塑用于食品保鮮包裝材料領(lǐng)域，符合雙碳發(fā)展目標(biāo)。

38、2.本發(fā)明制備的竹纖維基食品保鮮包裝紙是由毛竹上兩種類型纖維原料合理復(fù)配制得，充分利用竹材不同部位竹纖維的優(yōu)勢(shì)：毛竹竹根纖維長(zhǎng)而堅(jiān)固，能顯著提高竹基包裝紙的物理強(qiáng)度；嫩毛竹主干纖維細(xì)致柔軟，纖維形態(tài)佳，能保證纖維之間緊密結(jié)合；此外竹纖維中含有黃酮、蠟等物質(zhì)，具有良好的透氣性和耐磨性，并擁有天然抑菌、除螨、防臭等功效。竹醋液是竹材熱解得到的副產(chǎn)品，其是5年以上毛竹燒制而成的液體(ph值2.5-3)，含有有機(jī)酸、醇類、酚類、酯類及微量的堿性成分等，具有防霉、抗菌、抗氧化性、除臭異味等特性，這些均有利于提高包裝紙食品保鮮效果，其中，竹醋液中的酯類也可以輔助提高疏水效果。

39、3.本發(fā)明采用在漿料中添加納米尺寸改性的毛竹纖維素納米晶體，利用乙?；男缘拿窭w維素納米晶體不僅可以作為紙張?jiān)鰪?qiáng)填料，還具有很好的防潮阻水效果。乙?；岣吡思{米纖維素的疏水性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)保留了其原有的生物相容性和納米尺寸優(yōu)勢(shì)。乙?；男钥梢愿淖兗{米纖維素的性質(zhì)和表面特性，使bnc可與竹纖維素表面的羥基形成強(qiáng)烈的共價(jià)鍵和氫鍵鏈接，既可以增加包裝紙的機(jī)械強(qiáng)度，又可以改善包裝紙的孔結(jié)構(gòu)，增加阻隔能力。竹納米纖維素的加入，有利于改善竹纖維間的界面結(jié)合，使得包裝紙展現(xiàn)出良好的機(jī)械強(qiáng)度和阻隔性能。

40、4.本發(fā)明所用竹纖維、竹根纖維、竹納米纖維素、竹醋液都是來(lái)源于毛竹，實(shí)現(xiàn)一根竹子全組分利用，制備的竹纖維基食品保鮮包裝紙具有良好的機(jī)械性能、阻隔性能、疏水性能和抗菌性能，可用于食品類的保鮮包裝材料領(lǐng)域，將推動(dòng)竹產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)以竹代塑在食品包裝領(lǐng)域的高值化利用。