时间: 2024-07-18 20:08:14 | 作者: P系列溶剂
氟类化合物是最早被应用于纸张防油领域的防油剂，纸包装材料被氟类化合物改性后，对油脂渗透的阻隔性能可得到明显改善，并且其外观和性能仍满足使用上的要求。作为一种表面活性剂，含氟防油剂由普通氢碳链表面活性剂中的氢原子被氟原子替换后形成氟碳链而构成，具有极低的表面张力，因此防油性能优异。
含氟防油剂可作为湿部施胶剂添加入纸浆内再进行抄纸，也可通过表面施胶的方式处理纸张，其亲水基团会与纸张纤维表面的羟基结合，氟碳链中的疏水基团三氟甲基向外定向排列形成防油膜，构成一层低表面能的阻隔屏障，使得纸张可以有明显效果地抵抗油脂渗透。
含氟防油剂曾是应用最广泛的纸张防油剂，但近年的研究发现，在其合成过程中使用的全氟辛烷磺酸盐/酯（Perfluorooctane Sulfonate, PFOS）和全氟辛酸铵（Perfluorooctanoic Acid, PFOA）单体是对自然环境和生物体都有极大危害的有机污染物。已有相关研究证明，PFOA 会使肝脏等器官癌症的发病率升高。欧洲早在 2006 年就已出台相关规定，对这些物质加以严格的管控和限制。在愈加重视绿色环保和食品安全的当代社会，传统含氟防油剂已不再适用。因此有开发新型环保含氟防油剂的研究出现，相较于长碳链全氟烷基化合物，短碳链的含氟丙烯酸酯类单体具有更加好的生物降解性。
由此可见，含氟防油剂在纸张防油研究领域的应用慢慢的变少，即使有少量关于环保型含氟防油剂或其与别的类型防油剂复配的研究成果，其食品安全性能并未得到一定效果验证，也没有通过实际应用得到市场和消费的人的承认。并且现在慢慢的变多无氟和防油效果更好的新型防油剂被研发和应用，含氟防油剂在未来很可能被淘汰。
淀粉是以葡萄糖分子为单体聚合而成的天然高分子化合物，来源广泛，成本较低，成膜性好，与其它天然高聚物也有良好的相容性，并且安全环保。作为施胶剂，淀粉和各种改性淀粉都在造纸行业中有大量应用，也多用于纸包装材料的防油处理。
淀粉基防油剂在食品包装防油领域研究成果较多，不足之处在于淀粉亲水，可能使得防油纸防油但不防水，因此也有研究着力于改善这一问题。以木薯淀粉和露地豆花青素为原料制备了食品包装膜，花青素可均匀分布于木薯淀粉中，二者分子间形成氢键，使得包装膜结构更致密，水蒸气透过率降低了37.0 %，拉伸强度提升了 7.5 %，用于猪肉包装可通过膜随猪肉 pH 值改变而产生的颜色变化来监测猪肉品质。
淀粉类防油剂是当前食品包装防油研究领域的热门之一，不仅自身性能优异，安全环保，还可与其它多种材料复合以优化其防水防油效果、机械性能、抑菌性能、耐热性和食品保鲜性能等。
壳聚糖是甲壳素脱 N-乙酰基后所得的衍生物，在自然界中含量丰富，外观为白色或淡黄色半透明状粉末，可溶于大多数稀酸以配置成溶液使用。
如图 1.3 所示，壳聚糖分子内含有氨基、羟基和乙酰氨基等化学基团，化学性质活泼，且具有生物降解性、安全性、成膜性、防油性和抑菌性等优异性能，因此大范围的应用于食品、纺织、农业和医疗等众多行业领域。在纸质食品包装中，壳聚糖主要用作防油剂和抑菌剂等。
壳聚糖在当前的纸质食品包装材料防油改性中应用较多，来源广泛，安全环保，具有防油和抗菌等多种优良性能，良好的生物相容性也允许其与其它多种材料进复合，并且有更多的研究能够改善其亲水的不足之处。在未来，壳聚糖在纸质食品防油研究中会拥有更加广阔的发展前景。
除了上述几大类防油剂，还有一些辅助防油添加剂如羧甲基纤维素、海藻酸盐和生物蛋白等被用于纸质食品包装防油研究。用含氟防油剂与羧甲基纤维素制备复合防油剂后对纸张进行涂布，当羧甲基纤维素和含氟防油剂涂布量分别为 5 kg/t 和 8 kg/t 时，纸张的防油性能和机械性能均满足生产规格要求，并且与原含氟防油剂相比成本降低了 5.7 %，不足之处在于含氟防油剂不够环保安全，可选择别的类型防油剂与羧甲基纤维素进行复配，以继续研究改进。
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