一种食品卡纸成品浆及其生产方法与流程

本发明涉及造纸，尤其涉及一种食品卡纸成品浆及其生产方法。

背景技术：

1、绿色食品包装是食品包装领域的新趋势和发展方向，也是各造纸企业开发食品包装纸板的重点领域，各种涂布、非涂布类的食品包装用纸板也应运而生。食品接触用白卡纸主要用于纸杯原纸、餐盒原纸、面碗原纸、餐桶原纸、牛奶卡原纸、液体无菌包原纸、防油食品卡等，其白卡纸原纸需符合gb4806.8-2022《食品安全国家标准食品接触用纸和纸板材料及制品》。

2、为满足纸张轻量化需求，提高食品卡纸的白度、挺度和印刷加工要求，需使用50％～70％比例的漂白化学机械浆作为白卡纸纤维原料组成部分。其中，过氧化氢(双氧水)作为漂白化机浆最常用的漂白剂，其漂白分解产物为氧气和水，具有安全、绿色、环保的优点，已广泛应用于漂白化机浆生产实践中。

3、然而化学机械浆在生产过程中存在白度容易氧化返黄，白度稳定性较低，同时成品浆料具有双氧水残余高，对食品污染和摄入人体后健康产生不良影响等特点。

4、因此，需要开发控制食品卡纸中双氧水余量的方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种食品卡纸成品浆及其生产方法，解决了白卡纸原料化学机械浆白度容易氧化返黄，白度稳定性低以及双氧水残余高、洁净度低的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：

4、木质原料依次经清洗脱水、预蒸处理、压缩撕裂、预浸处理、第一磨浆、漂白、第二磨浆、筛选、浓缩挤干以及去除过氧化氢处理，制备低过氧化氢余量的食品卡纸；其中，所述漂白中漂白剂包括过氧化氢，所述去除过氧化氢处理包括：生物酶过氧化氢消解剂。

5、本发明提供的控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法在漂白剂中选用过氧化氢用于漂白，能够提高卡纸原料的白度，避免了氧化返黄的问题；而且在浓缩挤干之后，加入生物酶过氧化氢消解剂，能够直接消解浆料中过氧化氢，且不需要额外提供热量，降低了浆料因热诱导产生发色基团的返黄速率，因此具有绿色环保、节能降耗和白度稳定的优点。

6、优选地，所述木质原料包括桉木片原料。

7、优选地，所述清洗脱水包括：对木质原料去除重渣浮尘，并进行脱水。

8、优选地，所述预蒸处理的加热温度为75～85℃，例如可以是75℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃或85℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

9、优选地，所述预蒸处理的时间为25～35min，例如可以是25min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min或35min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

10、优选地，所述压缩撕裂包括：对预蒸处理后的软化物料进行压缩撕裂。

11、优选地，所述压缩撕裂的装置包括螺旋压缩撕裂机。

12、优选地，所述预浸处理的预浸液包括：25～30kg/t液碱、5～10kg/t过氧化氢、0.4～1kg/t过氧化氢稳定剂和0.4～1kg/t螯合剂。

13、其中，25～30kg/t液碱，例如可以是25kg/t、25.6kg/t、26.2kg/t、26.7kg/t、27.3kg/t、27.8kg/t、28.4kg/t、28.9kg/t、29.5kg/t或30kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

14、5～10kg/t过氧化氢，例如可以是5kg/t、5.6kg/t、6.2kg/t、6.7kg/t、7.3kg/t、7.8kg/t、8.4kg/t、8.9kg/t、9.5kg/t或10kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

15、0.4～1kg/t过氧化氢稳定剂，例如可以是0.4kg/t、0.47kg/t、0.54kg/t、0.6kg/t、0.67kg/t、0.74kg/t、0.8kg/t、0.87kg/t、0.94kg/t或1kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

16、0.4～1kg/t螯合剂，例如可以是0.4kg/t、0.47kg/t、0.54kg/t、0.6kg/t、0.67kg/t、0.74kg/t、0.8kg/t、0.87kg/t、0.94kg/t或1kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

17、优选地，所述预浸处理的温度为85～95℃，例如可以是85℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

18、优选地，所述预浸处理的时间为25～35min，例如可以是25min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min或35min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

19、优选地，所述预浸处理中过氧化氢的浓度为2～3％、液碱的浓度为5～7％以及木质原料的浓度为28～31％。

20、其中，过氧化氢的浓度为2～3％，例如可以是2％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％或3％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

21、液碱的浓度为5～7％，例如可以是5％、5.3％、5.5％、5.7％、5.9％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％或7％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

22、木质原料的浓度为28～31％，例如可以是28％、28.4％、28.7％、29％、29.4％、29.7％、30％、30.4％、30.7％或31％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

23、优选地，所述第一磨浆的磨浆浓度为35～45％，例如可以是35％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％或45％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，所述第一磨浆后经分离，得到第一浆料。

25、优选地，所述分离包括第一磨浆后的浆料随蒸汽压力喷出，并经汽浆分离，得到第一浆料。

26、优选地，所述漂白剂还包括液碱、过氧化氢稳定剂和螯合剂。

27、优选地，所述漂白包括一段漂白和二段漂白。

28、本发明采用优化的二段漂白方法，且二段漂白的过程中联用螺旋挤干进行洗涤，能将浆料漂白过程中溶解性的残留物进行洗脱，降低后续对高白度要求下漂白药品的用量需求。由于第二段漂白属于高浓漂白，浆料具有继续提升白度需要匹配更高双氧水用量的特性，使得大部分的漂白药品双氧水需添加至二段漂白步骤中，而将高浓漂白(二段)压榨后含有大量残余的双氧水滤液回用至一段漂白，则实现了对双氧水的回收利用，降低整体双氧水用量、提升成浆白度。同时二段漂白终点由于过氧化氢残余较高的原因，可使浆料呈现弱酸性，也可极大程度减缓浆料在洗涤和储存过程中的氧化返黄速度，从而实现浆料高白度并且储存过程白度稳定的特性。

29、优选地，所述一段漂白中漂白剂包括9～16kg/t过氧化氢、3～6kg/t液碱、1～2kg/t过氧化氢稳定剂和1～2kg/t螯合剂。

30、其中，9～16kg/t过氧化氢，例如可以是9kg/t、9.8kg/t、10.6kg/t、11.4kg/t、12.2kg/t、12.9kg/t、13.7kg/t、14.5kg/t、15.3kg/t或16kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

31、3～6kg/t液碱，例如可以是3kg/t、3.4kg/t、3.7kg/t、4kg/t、4.4kg/t、4.7kg/t、5kg/t、5.4kg/t、5.7kg/t或6kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

32、1～2kg/t过氧化氢稳定剂，例如可以是1kg/t、1.2kg/t、1.3kg/t、1.4kg/t、1.5kg/t、1.6kg/t、1.7kg/t、1.8kg/t、1.9kg/t或2kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

33、1～2kg/t螯合剂，例如可以是1kg/t、1.2kg/t、1.3kg/t、1.4kg/t、1.5kg/t、1.6kg/t、1.7kg/t、1.8kg/t、1.9kg/t或2kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

34、优选地，所述一段漂白中，浆料内过氧化氢的浓度为16～20％，液碱的浓度为30～34％。

35、其中过氧化氢的浓度为16～20％，例如可以是16％、16.5％、16.9％、17.4％、17.8％、18.3％、18.7％、19.2％、19.6％或20％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

36、液碱的浓度为30～34％，例如可以是30％、30.5％、30.9％、31.4％、31.8％、32.3％、32.7％、33.2％、33.6％或34％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

37、优选地，所述一段漂白的温度为101～105℃，例如可以是101℃、101.5℃、101.9℃、102.4℃、102.8℃、103.3℃、103.7℃、104.2℃、104.6℃或105℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

38、优选地，所述一段漂白的时间为85～95min，例如可以是85min、87min、88min、89min、90min、91min、92min、93min、94min或95min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

39、优选地，所述一段漂白之前，先将第一浆料稀释至浆料浓度为15～18％，例如可以是15％、15.4％、15.7％、16％、16.4％、16.7％、17％、17.4％、17.7％或18％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

40、优选地，所述一段漂白和二段漂白之间，所述生产方法还包括：先第一稀释一段漂白后的浆料，再依次进行第一螺旋挤干和第二稀释。

41、优选地，所述第一稀释为稀释至浆料浓度为8～12％，例如可以是8％、8.5％、8.9％、9.4％、9.8％、10.3％、10.7％、11.2％、11.6％或12％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

42、优选地，所述第一螺旋挤干为挤干至30～35％干度，例如可以是30％、30.6％、31.2％、31.7％、32.3％、32.8％、33.4％、33.9％、34.5％或35％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

43、优选地，所述第二稀释为稀释至浆料浓度为27～30％，例如可以是27％、27.4％、27.7％、28％、28.4％、28.7％、29％、29.4％、29.7％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

44、优选地，所述二段漂白中漂白剂包括50～70kg/t过氧化氢、20～25kg/t液碱、2～3kg/t过氧化氢稳定剂和2～3kg/t螯合剂。

45、其中50～70kg/t过氧化氢，例如可以是50kg/t、53kg/t、55kg/t、57kg/t、59kg/t、62kg/t、64kg/t、66kg/t、68kg/t或70kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

46、20～25kg/t液碱，例如可以是20kg/t、20.6kg/t、21.2kg/t、21.7kg/t、22.3kg/t、22.8kg/t、23.4kg/t、23.9kg/t、24.5kg/t或25kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

47、2～3kg/t过氧化氢稳定剂，例如可以是2kg/t、2.2kg/t、2.3kg/t、2.4kg/t、2.5kg/t、2.6kg/t、2.7kg/t、2.8kg/t、2.9kg/t或3kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

48、2～3kg/t螯合剂，例如可以是2kg/t、2.2kg/t、2.3kg/t、2.4kg/t、2.5kg/t、2.6kg/t、2.7kg/t、2.8kg/t、2.9kg/t或3kg/t等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

49、优选地，所述二段漂白的温度为95～100℃，例如可以是95℃、95.6℃、96.2℃、96.7℃、97.3℃、97.8℃、98.4℃、98.9℃、99.5℃或100℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

50、优选地，所述二段漂白的时间为110～130min，例如可以是110min、113min、115min、117min、119min、122min、124min、126min、128min或130min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

51、优选地，所述二段漂白中，浆料内过氧化氢的浓度为18～22％，液碱的浓度为30～34％。

52、其中过氧化氢的浓度为18～22％，例如可以是18％、18.5％、18.9％、19.4％、19.8％、20.3％、20.7％、21.2％、21.6％或22％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用；液碱的浓度为30～34％，例如可以是30％、30.5％、30.9％、31.4％、31.8％、32.3％、32.7％、33.2％、33.6％或34％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

53、优选地，所述漂白与第二磨浆之间，所述生产方法还包括：对二段漂白后的浆料进行第二螺旋挤干。

54、优选地，所述第二螺旋挤干为挤干至30～35％干度，例如可以是30％、30.6％、31.2％、31.7％、32.3％、32.8％、33.4％、33.9％、34.5％或35％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

55、优选地，所述第二磨浆的浆料浓度为4～6％，例如可以是4％、4.3％、4.5％、4.7％、4.9％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％或6％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

56、优选地，所述筛选包括对浆料采用1.0％浓度进行筛选，筛选后的渣浆再磨回收，得到的第二浆料用于后续的浓缩挤干。

57、优选地，所述浓缩挤干包括先浓缩至浆料浓度为10～12％，例如可以是10％、10.3％、10.5％、10.7％、10.9％、11.2％、11.4％、11.6％、11.8％或12％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，再第三螺旋挤干至25％以上干度，例如可以是25％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、29％、29.5％、30％、30.5％或31％等。

58、优选地，所述生物酶过氧化氢消解剂包括过氧化氢酶改性复合物。

59、优选地，所述过氧化氢酶改性复合物为cas 9001-05-2。

60、优选地，所述生物酶过氧化氢消解剂与浆料的浓度为0.15～0.2kg/admt，例如可以是0.15kg/admt、0.16kg/admt、0.17kg/admt、0.18kg/admt、0.19kg/admt或0.2kg/admt等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

61、作为本发明优选的技术方案，所述生产方法包括如下步骤：

62、(1)将桉木片原料进行清洗以将桉木片原料表面的重渣浮尘去除，然后进行脱水，得到脱水后物料；

63、(2)步骤(1)所述脱水后物料加热至75～85℃并进行预蒸处理25～35min，以将桉木片原料软化，得到软化物料；

64、(3)采用螺旋压缩撕裂机对步骤(2)所述软化物料进行压缩撕裂，得到压缩撕裂后物料；

65、(4)在预浸器中加入预浸液，所述预浸液包括：25～30kg/t液碱、5～10kg/t过氧化氢、0.4～1kg/t过氧化氢稳定剂和0.4～1kg/t螯合剂；并将所述压缩撕裂后物料浸入预浸器中于85～95℃进行预浸处理25～35min，其中，所述预浸处理中过氧化氢的浓度为2～3％、液碱的浓度为5～7％以及木质原料的浓度为28～31％，得到预浸后物料；

66、(5)步骤(4)所述预浸后物料进行第一磨浆，所述第一磨浆的浓度为35～45％，并且第一磨浆后的浆料随蒸汽压力喷出，并经汽浆分离，得到第一浆料；

67、(6)先将第一浆料稀释至浆料浓度为15～18％，然后加入9～16kg/t过氧化氢、3～6kg/t液碱、1～2kg/t过氧化氢稳定剂和1～2kg/t螯合剂，在101～105℃进行一段漂白85～95min，一段漂白中浆料内过氧化氢的浓度为16～20％，液碱的浓度为30～34％；然后再第一稀释一段漂白后的浆料至浆料浓度为8～12％，再第一螺旋挤干至30～35％干度；再加入50～70kg/t过氧化氢、20～25kg/t液碱、2～3kg/t过氧化氢稳定剂和2～3kg/t螯合剂，在95～100℃进行二段漂白110～130min，二段漂白中浆料内过氧化氢的浓度为18～22％，液碱的浓度为30～34％，得到二段漂白后的浆料；

68、(7)第二稀释至浆料浓度为27～30％，再对二段漂白后的浆料进行第二螺旋挤干至30～35％干度，再在4～6％浆料浓度下进行第二磨浆，然后对浆料采用1.0％浓度进行筛选，筛选后的渣浆再磨回收，得到的第二浆料用于后续的浓缩挤干；

69、(8)对第二浆料进行浓缩至浆料浓度为10～12％，再第三螺旋挤干至25％以上干度，得到第三浆料；

70、(9)步骤(8)所述第三浆料用白水进行稀释，并加入生物酶过氧化氢消解剂，进行去除过氧化氢处理，得到成品浆料；

71、(10)步骤(9)所述成品浆料经制造，得到低过氧化氢余量的食品卡纸。

72、可选地，第一螺旋挤干、第二螺旋挤干和第三螺旋挤干中挤出的液相回用于一段漂白。本发明将第一螺旋挤干、第二螺旋挤干和第三螺旋挤干中挤出的液相回用于一段漂白，回用70～80％的漂后残余过氧化氢，以达到节省漂白药品双氧水目的，同时降低浆料内残余的过氧化氢药品量去往后段。漂白段采用双段漂白，极大部分漂白药品添加至二段漂，通过回用二段压榨滤液极大程度回收残余药品，同时大部分的双氧水添加至二段漂，同时延长漂白时间，使浆料在漂白终点因过氧化氢较高的原因而使浆料呈现弱酸性，可减缓浆料在高温条件的下氧化性返黄，在实现浆料高白度的同时，还能稳定浆料白度。

73、第二方面，本发明提供一种食品卡纸，所述食品卡纸采用第一方面所述控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法制得。

74、优选地，所述食品卡纸中过氧化氢残余量为0～100mg/l，例如可以是0mg/l、1mg/l、2mg/l、5mg/l、10mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、40mg/l、50mg/l、80mg/l、90mg/l或100mg/l等。

75、优选地，所述食品卡纸的松厚度为2.56～2.61cm3/g，例如可以是2.56cm3/g、2.57cm3/g、2.58cm3/g、2.59cm3/g、2.60cm3/g或2.61cm3/g等。

76、优选地，所述食品卡纸的白度为72～73％iso，例如可以是72％iso、72.5％iso、73％iso、73.5％iso、74％iso、74.5％iso或75％iso等。

77、优选地，所述食品卡纸成品浆的加拿大游离度400±20csf。

78、优选地，食品卡纸的抗张指数为23～26n·m/g，例如可以是23n·m/g、23.2n·m/g、23.3n·m/g、23.4n·m/g、23.5n·m/g、23.8n·m/g、24n·m/g、24.2n·m/g、24.5n·m/g、24.8n·m/g、25n·m/g、25.2n·m/g、25.5n·m/g、25.8n·m/g或26n·m/g等。

79、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

80、(1)本发明提供的控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法采用优化的二段漂白系统，过程中联用压榨螺旋进行洗涤，能将浆料漂白过程中溶解性的残留物进行洗脱，降低后续对高白度要求下漂白药品的用量需求。由于二段属于高浓漂白，浆料具有继续提升白度需要匹配更高双氧水用量的特性，使得大部分的漂白药品双氧水需添加至二段漂白步骤中，而将高浓漂白(二段)压榨后含有大量残余的双氧水滤液回用至一段漂白，则实现了对双氧水的回收利用，降低整体双氧水用量、提升成浆白度。同时二段漂漂白终点由于过氧化氢残余较高的原因，可使浆料呈现弱酸性，也可极大程度减缓浆料在洗涤和浆塔储存的氧化返黄速度，从而实现浆料高白度并且储存过程白度稳定的特性，在优选条件下成品浆中过氧化氢残余仅在63mg/l以内，白度在72％ iso以上，松厚度达到2.66cm3/g以上，抗张指数在21.12n·m/g以上；

81、(2)本发明提供的控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法采用三段螺旋挤压，洗涤用水逆向使用，后段洗涤水回用至漂白段洗涤，提高浆料洁净度的同时，节省制浆洗涤用水；

82、(3)本发明提供的控制食品卡纸中过氧化氢余量的生产方法通过添加双氧水消解剂将浆料中残余的过氧化氢消解去除，产物为氧气和水，同时消解过氧化氢的过程中不需要额外提供反应所需的热量，降低了浆料因热诱导产生发色基团的返黄速率，因此具有绿色环保、节能降耗、白度稳定的优点。浆料洁净度高，化工药品残余低，实现浆料高白度的同时，也符合食品安全国家标准。