本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种双色防油抗菌食品包装纸的制备方法。
技术背景
食品包装材料的环保性和安全性是一直都是政府、大众专注的焦点。随着国家对食品包装材料环保性和安全性要求的提高，纸张由于其可循环再生、易回收的优势逐渐在很多领域替代塑料包装。快消食品市场的快速发展拉动了食品包装和造纸工业的发展，对于含有油脂类的食品包装通常需要在纸张表面淋膜或者涂蜡以提高纸张的防水防油的性能。然而，该类材料在回收过程中会带入塑料、蜡等物质，不仅为废纸回收系统带来诸多困难，而且塑料难降解不易回收。此外，快消食品的防油包装材料表面涂覆的蜡或者淋膜的塑料制品，也会让公众产生食品安全方面的顾虑。
由于大众对食品健康要求的提高，抗菌食品包装材料逐渐引起重视，在纸质包装材料中添加无机或有机抗菌剂均可提高材料的抗菌性能，但却会增加纸张生产成本。未漂硫酸盐竹浆由于具有天然的抗菌抑菌性能，目前主要用于生活用纸领域，较少应用与食品包装领域。
在食品包装纸抄造过程中经常需要添加一定的矿物填料，填料往往和浆料混合进行抄造，存在大量填料流失到白水中，由于填料会吸附大量化学助剂，例如阳离子淀粉，施胶剂等，不仅降低纸张的抗水性能，而且白水处理负荷会增加。留在纸张表面的填料还会在食品包装纸印刷过程中产品掉毛掉粉的问题，降低生产效率。
为了解决现有防油食品装纸环保性差、提高防油包装纸的安全性和美观性，本发明通过纸张结构设计和原料设计改善食品包装材料的防油和抗菌性能。此外，本发明制备的食品包装纸无需淋膜或者涂蜡，时填料被纸张上下两层封住，可显著提高填料留着率，同时不产生掉毛掉粉的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种双色防油抗菌食品包装纸的制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明制备的食品包装纸无需淋膜或者涂蜡，纸张具有防油和抗菌性能，同时可增加食品包装纸的美观性。同时，填料被纸张上下两层封住，可显著提高填料留着率，不产生掉毛掉粉的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双色防油抗菌食品包装纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照(2:8)～(7:3)的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉及湿强剂，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；
将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池A或配浆池B，长纤维经过双盘磨进行打浆处理，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉、湿强剂，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
在填料罐中加入白色矿物填料，配置填料悬浮液；向填料混合悬浮液中加入壳聚糖溶液和海藻酸钠，使其与填料悬浮液充分混合，采用碱调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤二，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的下层或上层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的上层或下层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，经长网纸机进行造纸工序，得到具有层合结构的双色防油抗菌食品包装纸。
混合浆料打浆浓度为3.8～4.5％，混合浆料打浆度为35～50°SR。
长纤维进入双盘磨进行打浆，打浆浓度为3.8～4.5％，打浆度为35～50°SR，打浆后进入配浆池；短纤维由泵送入配浆池A中与漂白化学浆的质量配比为(1～2)：20；或者未漂竹浆的短纤维全部泵入配浆池B与打浆后的未漂浆的长纤维部分混合。
阳离子淀粉用量为绝干纤维质量的0.1％～0.3％；湿强剂为聚酰胺聚胺表氯醇树脂，用量为绝干纤维质量的0.15％～0.30％。
所用填料为高岭土、滑石粉、重质碳酸钙及钛白粉中的一种或两种，所配制的填料悬浮液浓度为10％～15％。
所用壳聚糖的脱乙酰度在80％～90％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为0.5％～2.5％；壳聚糖用量为绝干填料质量的1％～6％(对)。
步骤二中，填料的加填量为0％～20％。
成浆池A浆料、填料、成浆池B浆料分开上浆，进入多层流浆箱，通过调节飘片数量进行分层成形，经过压榨，烘干后，进行表面施胶；表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为1～3g/m2；所述防油剂为氟碳类型的防油剂，防油剂与阳离子淀粉质量比为：1:(25～10)。
步骤二中，多层流浆箱上层浆料浓度为0.4％～0.7％，中层改性填料悬浮液浓度为0.5％～2％，下层浆料浓度为0.6％～0.8％。
步骤二中，纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为0.90～1.00。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过纸张结构设计，对填料进行预处理改性后，采用多层流浆箱调控各层浆料组分与配比，制备出一种双色防油抗菌食品包装纸。利用造纸填料疏油性由于植物纤维的特点，将其作为中间层以阻止油脂渗透的问题。具体结构中，纸张上下两层为漂白浆和未漂浆(本色浆)，可提高包装纸的美观性，同时可赋予纸张不同的表面性质，提高了加工性、实用性和产品多样性。未漂白竹纤维具有天然的抗菌抑菌效果，进一步增强了食品包装纸的抗菌性能，与填料层联合抗菌，可起到双层抗菌保护作用。通过竹浆分级后对长纤维进行打浆，可降低打浆能耗，同时将未漂白竹浆细小组分添加到漂白浆中可起到纸张增强、防伪和美观的作用，提升产品档次。由于壳聚糖具有防油性能和抗菌性能，以此作为填料改性剂，可进一步增强纸张的防油性能和抗菌性能。同时，填料被纸张上下两层封住，不产生掉毛掉粉的问题。本发明制备的食品包装纸无需淋膜或者涂蜡，该食品包装纸定量低，可节约纤维资源，同时均有防油、抗菌等多重功能。
实验表明：本发明制备的双色防油抗菌食品包装纸定量为23～35g/m2，成纸紧度0.70～0.76g/m3，吸水性≤20g/m3，防油等级大于6级，抗张强度≥2.8kN/m，撕裂度≥130mN，纸张正面为白色，白度≥75％ISO，纸张反面偏黄色，白度28～35％ISO，不透明度≥62％，纸张正面平滑度≥70s，纸张正面平滑度≥50s，脱色试验为阴性，不含荧光性物质，检测不出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌。
具体实施方式
本发明一种双色防油抗菌食品包装纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照2:8～7:3的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉，湿强剂，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；混合浆料打浆浓度为3.8～4.5％，混合浆料打浆度为35～50°SR。
步骤二，将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池A或配浆池B，长纤维经过双盘磨进行打浆处理，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉，湿强剂，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
本色竹浆经过碎浆、分级后，长纤维进入双盘磨进行打浆，打浆浓度为3.8～4.5％，打浆度为35～50°SR，打浆后进入配浆池。
本色竹浆经过碎浆、分级后，根据产品实际需要，短纤维由泵送入配浆池A中与漂白化学浆的配比为(1～2)：20；根据产品需要，未漂竹浆的短纤维也可以全部泵入配浆池B与打浆后的未漂浆的长纤维部分混合。
阳离子淀粉用量为0.1％～0.3％(对绝干纤维质量)，湿强剂为聚酰胺聚胺表氯醇树脂(PAE)，用量为0.15％～0.30％(对绝干纤维质量)。
步骤三，在填料罐中加入白色矿物填料，采用自来水配置一定浓度的填料悬浮液；向填料混合悬浮液中加入一定比例的壳聚糖溶液和海藻酸钠，使其与填料悬浮液充分混合，采用氢氧化钠调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤三中所用填料为高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、钛白粉的一种或两种，所配制的填料悬浮液浓度为10％～15％。
步骤三中所用壳聚糖的脱乙酰度在80％～90％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为0.5％～2.5％。壳聚糖用量为1％～6％(对绝干填料质量)。
步骤四，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的下层或上层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的上层或下层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，经长网纸机成形、压榨、前烘干，表面施胶、后烘干、卷曲、复卷、打包，得到双色防油抗菌食品包装纸，其纸张具有层合结构。
其中，根据实际需要，步骤四中填料的加填量为0％～20％。浆池A浆料、填料、成浆池B浆料分开上浆，进入多层流浆箱，通过调节飘片数量进行分层成形，经过压榨，烘干后，需进行表面施胶，提高纸张两面的抗水性。
多层流浆箱上层浆料浓度为0.4％～0.7％，中层改性填料悬浮液浓度为0.5％～2％，下层浆料浓度为0.6％～0.8％。纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为0.90～1.00。
采用杨克烘缸与普通烘缸组合进行干燥，烘缸表面为合金钢材质，根据需要可使纸张未漂浆或者漂白浆一面与烘缸接触，以提高纸页平滑度。表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为1～3g/m2。所述防油剂为氟碳类型的防油剂，防油剂与阳离子淀粉质量比为：1:25～1:10。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照2:8的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，混合浆料打浆浓度为3.8％，混合浆料打浆度为40°SR。最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉，用量为0.1％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.15％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；
步骤二，将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池A，短纤维由泵送入配浆池A中与漂白化学浆的配比为1：20；长纤维经过双盘磨进行打浆处理，打浆浓度为4.5％，打浆度为35°SR，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉，用量为0.12％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.18％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
步骤三，在填料罐中加入滑石粉，采用自来水配置填料悬浮液，浓度为10％；向填料混合悬浮液中加入一定比例的壳聚糖溶液和海藻酸钠，所用壳聚糖的脱乙酰度在80％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为0.5％。使其与填料悬浮液充分混合，壳聚糖用量为1％(对绝干填料质量)。采用氢氧化钠调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤四，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的下层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的上层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，填料的加填量(纤维与填料的质量比)为0％。多层流浆箱上层浆料浓度为0.4％，下层浆料浓度为0.6％。纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为0.90。经长网纸机成形、压榨、前烘干，表面施胶，表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为1g/m2，防油剂与阳离子淀粉质量比为：1:25。然后经后烘干、卷曲、复卷、打包，得到双色防油抗菌食品包装纸，其纸张具有层合结构。
所制备的双色防油抗菌食品包装纸定量为23g/m2，成纸紧度0.70g/m3，吸水性≤20g/m3，防油等级大于6级，抗张强度≥2.8kN/m，撕裂度≥130mN，纸张正面为白色，白度≥75％ISO，纸张反面偏黄色，白度28～35％ISO，不透明度≥62％，纸张正面平滑度≥70s，纸张正面平滑度≥50s，脱色试验为阴性，不含荧光性物质，检测不出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌。
实施例2
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照3:7的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，混合浆料打浆浓度为4.5％，混合浆料打浆度为50°SR。最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉，用量为0.3％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.20％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；
步骤二，将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池B，长纤维经过双盘磨进行打浆处理，打浆浓度为3.8％，打浆度为35°SR，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉，用量为0.2％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.30％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
步骤三，在填料罐中加入高岭土，采用自来水配置填料悬浮液，浓度为15％；向填料混合悬浮液中加入一定比例的壳聚糖溶液和海藻酸钠，所用壳聚糖的脱乙酰度在90％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为2.5％，壳聚糖用量为6％(对绝干填料质量)。使其与填料悬浮液充分混合，采用氢氧化钠调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤四，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的上层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的下层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，填料的加填量(纤维与填料的质量比)为20％。多层流浆箱上层浆料浓度为0.7％，中层改性填料悬浮液浓度为0.5％，下层浆料浓度为0.8％。纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为1.00。经长网纸机成形、压榨、前烘干，表面施胶，表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为3g/m2，防油剂与阳离子淀粉质量比为1:10。然后经后烘干、卷曲、复卷、打包，得到双色防油抗菌食品包装纸，其纸张具有层合结构。
所制备的双色防油抗菌食品包装纸定量为30g/m2，成纸紧度0.74g/m3，吸水性≤20g/m3，防油等级大于6级，抗张强度≥2.8kN/m，撕裂度≥130mN，纸张正面为白色，白度≥75％ISO，纸张反面偏黄色，白度28～35％ISO，不透明度≥62％，纸张正面平滑度≥70s，纸张正面平滑度≥50s，脱色试验为阴性，不含荧光性物质，检测不出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌。
实施例3
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照5:5的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，混合浆料打浆浓度为4.5％，混合浆料打浆度为50°SR。最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉，用量为0.3％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.30％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；
步骤二，将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池A，短纤维由泵送入配浆池A中与漂白化学浆的配比为2：20；长纤维经过双盘磨进行打浆处理，打浆浓度为4.0％，打浆度为40°SR，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉，用量为0.1％％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.25％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
步骤三，在填料罐中加入滑石粉和重质碳酸钙，采用自来水配置填料悬浮液，浓度为12％；向填料混合悬浮液中加入一定比例的壳聚糖溶液和海藻酸钠，所用壳聚糖的脱乙酰度在85％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为1.0％，壳聚糖用量为3％(对绝干填料质量)。使其与填料悬浮液充分混合，采用氢氧化钠调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤四，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的下层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的上层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，填料的加填量(纤维与填料的质量比)为10％。多层流浆箱上层浆料浓度为0.5％，中层改性填料悬浮液浓度为2％，下层浆料浓度为0.7％。纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为0.995。经长网纸机成形、压榨、前烘干、表面施胶，表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为2g/m2，防油剂与阳离子淀粉质量比为1:15。然后经后烘干、卷曲、复卷、打包，得到双色防油抗菌食品包装纸，其纸张具有层合结构。
所制备的双色防油抗菌食品包装纸定量为28g/m2，成纸紧度0.75g/m3，吸水性≤20g/m3，防油等级大于6级，抗张强度≥2.8kN/m，撕裂度≥130mN，纸张正面为白色，白度≥75％ISO，纸张反面偏黄色，白度28～35％ISO，不透明度≥62％，纸张正面平滑度≥70s，纸张正面平滑度≥50s，脱色试验为阴性，不含荧光性物质，检测不出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌。
实施例4
步骤一，将漂白化学针叶木与阔叶木浆板按照7:3的比例进行混合碎浆，而后经过双盘磨进行打浆处理，混合浆料打浆浓度为3.8～4.5％，混合浆料打浆度为42°SR。最后浆料进入配浆池A；在配浆池A中加入阳离子淀粉，用量为0.1％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.18％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池A；
步骤二，将未漂竹纤维浆板进行碎浆，然后通过纤维分级筛，短纤维直接进入配浆池B，长纤维经过双盘磨进行打浆处理，打浆浓度为4.1％，打浆度为48°SR，最后浆料进入配浆池B；在配浆池B中加入阳离子淀粉，用量为0.23％(对绝干纤维质量)，湿强剂用量为0.15％(对绝干纤维质量)，混合均匀后，浆料泵送至成浆池B；
步骤三，在填料罐中加入高岭土和钛白粉，采用自来水配置填料悬浮液，浓度为13％；向填料混合悬浮液中加入一定比例的壳聚糖溶液和海藻酸钠，所用壳聚糖的脱乙酰度在90％，采用5％的醋酸溶液溶解壳聚糖，配制的壳聚糖溶液浓度为2.0％，壳聚糖用量为4％(对绝干填料质量)。使其与填料悬浮液充分混合，采用氢氧化钠调节悬浮液pH，得到改性后的填料悬浮液；
步骤四，成浆池A、成浆池B的浆料分别经过调浓、除渣后，加入助留剂，然后进行筛选；成浆池A中的浆料进入多层流浆箱的上层，成浆池B中的浆料进入多层流浆箱的下层，改性后的填料悬浮液经过调浓后进入多层流浆箱的中层，填料的加填量(纤维与填料的质量比)为8％。多层流浆箱上层浆料浓度为0.6％，中层改性填料悬浮液浓度为1.0％，下层浆料浓度为0.8％。纸机抄造时浆料速度和成形网速度比为0.95。经长网纸机成形、压榨、前烘干、表面施胶，表面施胶采用阳离子淀粉和防油剂，涂胶量为2.5g/m2，防油剂与阳离子淀粉质量比为：1:12。然后经后烘干、卷曲、复卷、打包，得到双色防油抗菌食品包装纸，其纸张具有层合结构。
所制备的双色防油抗菌食品包装纸定量为35g/m2，成纸紧度0.76g/m3，吸水性≤20g/m3，防油等级大于6级，抗张强度≥2.8kN/m，撕裂度≥130mN，纸张正面为白色，白度≥75％ISO，纸张反面偏黄色，白度28～35％ISO，不透明度≥62％，纸张正面平滑度≥70s，纸张正面平滑度≥50s，脱色试验为阴性，不含荧光性物质，检测不出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神范围。