本发明属于造纸行业中食品包装纸领域，具体涉及一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸及其制备方法。
背景技术：
随着生活节奏的加快，饮食不规律、不健康是现代人常见的问题。虽然外卖业的发展一定程度上解决了餐饮问题，但是由于缺少监管，卫生安全问题同样影响着人们的健康。目前，现有文献报道所报道的自加热食品包装纸或容器主要通过附带的加热包发生化学反应以实现对食品的加热，这类自加热食品包装材料体积和重量较大，且在运输与使用过程中有一定的不安全因素，可能引发意外危险。
导电加热食品包装纸的作用原理主要是制备电阻等物理性能适合的涂料，并在食品包装原纸上进一步制作导电加热涂布层，并通过对加热层通电，使电能转换为热能，加热层升温达到合适加热食物的温度。导电加热食品包装纸制备主要需要有以下两个方面的核心问题：1)导电涂料的开发与制备，并使最终制备的导电加热层与原纸结合紧密、附着性能好，且电阻易于调控；2)采用涂布方式制备导电加热层，结合导电涂料的性能，确认合适的涂布工艺。
对于加热食品，最理想的状态是加热温度维持于90℃上下，可使食物处于良好的加热状态。此外，该包装纸的升温速率快慢直接影响到加热的效率。导电加热食品包装纸在通电后的升温速率快慢和最终温度是否维持在90℃是衡量加热性能的两个主要技术指标，而目前的相关研究中，均未见有文献报道相关的解决方案。
基于上述理由，特提出本申请。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸及其制备方法。本发明主要通过对涂料组分、涂层厚度、包装纸大小、供电电压等进行控制，开发可行的导电加热食品包装纸升温性能的调控技术，并建立一种系统的指导方案，可制备80-100℃范围内任意目标温度的恒温导电加热层，并兼具高效升温的性能，为加热食品提供良好的条件。此外，石墨烯、氧化纳米纤维素和纸基材料三者之间通过氢键和π-π键的作用有很好的附着性能，由此制备的导电加热食品包装纸可在通电条件下用于食品加热。
为了实现本发明的上述第一个目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和pla淋膜层，其中，所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成，所述导电加热层厚度为10-50μm。
进一步地，上述技术方案，所述包装纸定量为40-100g/m2。
进一步地，上述技术方案，所述导电加热层电阻为50-500ω，所述导电加热层面积为100-200cm2。
进一步地，上述技术方案，所述pla淋膜层厚度为10-30μm。
进一步地，上述技术方案，所述包装原纸是将混合木浆、akd与阳离子淀粉按质量比1：0.01-0.03：0.01-0.04混合后磨浆，控制磨浆浓度为4-6％，打浆度为60-70°sr，再利用长网纸机抄造得到。
进一步地，上述技术方案，所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料由多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素(tocn)和水组成，其中：所述多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水的质量比为1：0.05-0.2：0.025-0.1：1-10。
更进一步地，上述技术方案，所述导电加热涂料的固含量优选为20-50％。
更进一步地，上述技术方案，所述9-蒽甲酸改性碳纳米管采用如下方法制得：按配比将9-蒽甲酸溶于无水乙醇中，获得9-蒽甲酸乙醇溶液，然后将碳纳米管加入到所述9-蒽甲酸乙醇溶液中，常温超声分散均匀，过滤得到非共价键改性的碳纳米管，即9-蒽甲酸改性碳纳米管。
具体地，上述技术方案，所述常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10-30℃，最好是15-25℃。
优选地，上述技术方案，所述9-蒽甲酸乙醇溶液中，9-蒽甲酸的浓度为2-20g/l。
优选地，上述技术方案，所述碳纳米管与9-蒽甲酸的质量比为1：2-20。
优选地，上述技术方案，所述超声分散时间为20-40min。
本发明上述所述的9-蒽甲酸改性碳纳米管具体是非共价键改性的碳纳米管。上述改性机理如下：9-蒽甲酸通过π-π键吸附于碳纳米管表面，羧基可使改性碳纳米管在涂料体系中具有更好的分散性。
更进一步地，上述技术方案，所述氧化纳米纤维素(tocn)是以棉浆为原料，用tempo法制得。
本发明上述所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料采用如下方法制得：将多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水按质量比为1：0.05-0.2：0.025-0.1：1-10的配比混合，超声分散后继续搅拌均匀，获得所述的石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料。
优选地，上述技术方案，所述搅拌时间为30-60min。
本发明的第二个目的在于提供上述所述基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸的制备方法，具体是在所述包装原纸上涂布石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，干燥后进一步进行pla淋膜，干燥，最后进行分切，得到所述导电加热食品包装纸。
优选地，上述技术方案，所述涂布方式为棒式涂布。
本发明采用的各原料组分作用如下：
石墨烯是导电涂料的主要组成成分，其比重的大小决定了导电涂层的电阻，进而影响导电加热食品包装纸的升温性能；由于单纯石墨烯作为涂料与纸张之间的结合力不理想，本发明采用氧化纳米纤维素作为粘结剂，一方面使石墨烯在纸张上形成涂层，另一方面氧化纳米纤维素的比重多少可调节涂料的黏度，使涂料性能更易于调控；改性碳纳米管的作用是在片层状石墨烯之间构建更多的连接点，提升涂层整体通电性能，进而提升涂层的升温性能。
与现有技术相比，本发明涉及的一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸及其制备方法具有如下有益效果：
(1)本发明中采用的氧化纳米纤维素以及纸基材均采用天然可降解植物纤维原料，对比有机高分子膜，本产品对环境的污染较小。
(2)本发明制备的导电涂料可通过氧化纳米纤维素的添加量调节涂料的黏度；且通过与造纸工艺的结合，产品的加工工艺成熟且成本较低；棒式涂布工艺所制备的涂层厚度稳定，易于生产导电性能稳定的包装纸，且生产效率高。
(3)本发明对碳纳米管进行了9-蒽甲酸改性，该方法为非共价键改性法，具有效率高、成本低的有点，改性后的碳纳米管表面有较多羧基，通过改性可很好地改善碳纳米管本身分散性不好的问题；改性碳纳米管与多层石墨烯、氧化纳米纤维素(含有较多羧基)可形成分散性优异的导电涂料，也有益于产品导电性能的提升与控制。
(4)本发明使用的石墨烯、氧化纳米纤维素和纸基材料三者之间有很好的附着性能，并进一步进行pla淋膜处理，该pla层可起到防水防油的目的，同时在食物与导电涂料中间起到屏障作用，使食品与导电涂料没有接触。由此制备的导电加热食品包装纸可在通电条件下用于食品加热，且对食品无危害。
(5)本发明所制备的食品包装纸可通过24v电源通电，实现对食物的快速保温加热，且可确保食品安全，并提高食用效率，此外该产品在驴友登山、野营以及部队行军等活动中有着较大的实用价值，避免生火加热所产生的火灾等潜在危害。
附图说明
图1为制备基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸的工艺流程图。
图2为本发明基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸的升温性能与包装纸电阻及包装纸大小关系的数学模型图。
图3为本发明基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸进行不同易撕线设计的四封边包装的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施案例对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
本发明导电加热食品包装纸升温的快慢与最终所能达到的最高温度主要受加热层电阻影响，电阻越小，升温越快，所能达到的最高温度越高。涂层厚度是影响涂层电阻的主要因素之一，厚度越大则电阻越小。本发明拟控制涂层厚度在10-50μm，厚度过小会使温度无法达到要求，过高则对柔软性与生产成本等产生影响。
本发明主要通过对涂料组分、涂层厚度、包装纸大小、供电电压等进行控制，开发可行的导电加热食品包装纸升温性能的调控技术，并建立一种系统的指导方案，可制备80-100℃范围内任意目标温度的恒温导电加热层，兼具高效升温的性能，为加热食品提供良好的条件。
本发明所述升温性能的调控技术方案：导电加热层的电阻在50ω～500ω为最佳，过高升温速度慢，温度达不到要求；过低升温速度过快，会使纸页燃烧；裁切后的包装纸不宜过大，100-200cm2且形状为正方形为最佳；为提升升温效率，升温至理想温度的时间应尽量小，可通过减小长宽比和增加涂层厚度来调控。此外，通过大量实验数据得出了以下调控数学模型(如图2所示)，其中r为裁切后包装纸电阻，a为包装纸大小，δt为最高恒定温度与起始温度之差。通过该模型，可通过确定包装纸的大小与最终所希望升到的温度，计算出涂层的电阻大小，再根据电阻大小调整涂料配方与涂布工艺，即可高效地确定理想的配方与工艺。
导电加热食品包装纸的使用：可在导电加热层上安装电极，使电极与导电加热层充分接触，从而通过导线和电极将导电加热层连接到外部电源上。另外，也可以通过本领域技术人员熟知的其他方式将导电加热层连接到外部电源上。外部电源可选用移动电源或电池组，对导电加热层通电加热即可，所述移动电源电压可以为12v或24v。
在实际使用中，将导电加热食品包装纸进行四封边包装(如图3所示)，并在封边上用划线机制作易撕线，撕开后纸业本身即可作为导线，固定在移动电源或电池组正负极可实现通电加热。图3左右两款不同的易撕线设计可实现不同的纸基导线长度，便于具体应用。此外，若电源本身配有鳄鱼夹，直接对包装纸对角线两端进行加热即可。
为保障食品安全，本发明在对原纸进行导电涂料涂布后，再进行pla涂布处理。该pla涂层可起到防水防油的目的，同时在食物与涂料中间起到屏障作用，使食品与涂料没有接触。
为保障使用性能，应控制包装纸定量40-100g/m2，pla涂层厚度控制在10-30μm。
下面通过具体实施例说明本发明的导电加热食品包装纸的加热性能。
需要进一步说明的是，12v与24v为常用的户外电源电压，本发明配合24v电源电压使用，可实现理想的升温性能。
实施例1
本实施例的一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和pla淋膜层，其中：所述包装纸定量为40g/m2，所述导电加热层电阻为58.1ω，导电加热层面积为200cm2，所述导电加热层厚度为10μm，所述pla淋膜层厚度为10μm；所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成；所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，固含量为25％，由质量比为1：0.05：0.025：3.2的多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水组成。
本实施例上述所述的导电加热食品包装纸的具体制备方法如下：
(1)制备包装原纸
将混合木浆、akd及阳离子淀粉按质量比1：0.025：0.02混合，然后用单长网纸机抄造食品包装原纸；其中：所述混合木浆是由质量比为1：3的针叶木浆和阔叶木浆混合后磨浆形成，磨浆浓度控制在6％，打浆度控制在65°sr。
(2)制备导电加热层
(a)配制100ml质量浓度为1％的棉浆悬浮液，加入0.1g溴化钠和0.02gtempo(2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基)试剂，搅拌均匀后再加入5ml、浓度为0.15mol/l的次氯酸钠溶液，混匀后，利用浓度为0.1mol/l的稀盐酸溶液调节混合液的ph值为10，获得混合反应液；然后将所述混合反应液置于冰水浴中搅拌反应6h，搅拌过程中不断滴加浓度为0.1mol/l的naoh溶液维持混合反应液的ph值为10。反应结束后，用0.1mol/l的稀盐酸溶液进行酸化处理3～4h，再依次用乙醇、去离子水分别离心洗涤3次，最后在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥24h，获得带有羧基基团的绝干氧化纳米纤维素。
(b)将9-蒽甲酸溶于无水乙醇，控制9-蒽甲酸浓度在10g/l，获得9-蒽甲酸乙醇溶液，然后将碳纳米管加入到9-蒽甲酸乙醇溶液，用普通超声波分散仪超声分散30min，过滤得到非共价键改性的碳纳米管，即9-蒽甲酸改性碳纳米管；其中：所述碳纳米管与9-蒽甲酸的质量比为1：10。
(c)将质量比为1：0.05：0.025：3.2的所述多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水混合，用普通超声波清洗机超声10min后，继续用搅拌机均匀分散30min，制备得石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，所述导电涂料的固含量为25％。
(3)制备pla淋膜层
在步骤(1)得到的食品包装原纸上采用棒式涂布机涂布步骤(2)制备好的石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，然后在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，干燥后获得导电加热层；然后在所述导电加热层表面进一步进行pla淋膜，继续在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，最后进行分切，得到所述的导电加热食品包装纸。
本实施例上述制得的导电加热食品包装纸的使用：选用24v移动电源或电池组，对导电加热层通电加热，可使食品包装纸升温63.6℃，在常温22.5℃条件下，可达到最高恒定温度86.1℃。
实施例2
本实施例的一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和pla淋膜层，其中：所述包装纸定量为60g/m2，所述导电加热层电阻为121.6ω，导电加热层面积为100cm2，所述导电加热层厚度为20μm，所述pla淋膜层厚度为15μm；所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成；所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，固含量为20％，由质量比为1：0.1：0.05：4.5的多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水组成。
本实施例上述所述的导电加热食品包装纸的具体制备方法如下：
(1)制备包装原纸
将混合木浆、akd及阳离子淀粉按质量比1：0.01：0.01混合，然后用单长网纸机抄造食品包装原纸；其中：所述混合木浆是由质量比为1：1的针叶木浆和阔叶木浆混合后磨浆形成，磨浆浓度控制在4％，打浆度控制在70°sr。
(2)制备导电加热层
(a)配制100ml质量浓度为1％的棉浆悬浮液，加入0.1g溴化钠和0.016gtempo(2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基)试剂，搅拌均匀后再加入3ml、浓度为0.25mol/l的次氯酸钠溶液，混匀后，利用浓度为0.1mol/l的稀盐酸溶液调节混合液的ph值为10，获得混合反应液；然后将所述混合反应液置于冰水浴中搅拌反应5h，搅拌过程中不断滴加浓度为0.1mol/l的naoh溶液维持混合反应液的ph值为10。反应结束后，用0.1mol/l的稀盐酸溶液进行酸化处理3～4h，再依次用乙醇、去离子水分别离心洗涤3次，最后在-10℃冷冻干燥箱中冷冻干燥36h，获得带有羧基基团的绝干氧化纳米纤维素。
(b)将9-蒽甲酸溶于无水乙醇，控制9-蒽甲酸浓度在2g/l，获得9-蒽甲酸乙醇溶液，然后将碳纳米管加入到9-蒽甲酸乙醇溶液，用普通超声波分散仪超声分散30min，过滤得到非共价键改性的碳纳米管，即9-蒽甲酸改性碳纳米管；其中：所述碳纳米管与9-蒽甲酸的质量比为1：2。
(c)将质量比为1：0.1：0.05：4.5的所述多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水混合，用普通超声波清洗机超声20min后，继续用搅拌机均匀分散20min，制备得石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，所述导电涂料的固含量为20％。
(3)制备pla淋膜层
在步骤(1)得到的食品包装原纸上采用棒式涂布机涂布步骤(2)制备好的石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，然后在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，干燥后获得导电加热层；然后在所述导电加热层表面进一步进行pla淋膜，继续在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，最后进行分切，得到所述的导电加热食品包装纸。
本实施例上述制得的导电加热食品包装纸的使用：选用24v移动电源或电池组，对导电加热层通电加热，可使食品包装纸升温60.8℃，在室温25℃条件下，可达到最高恒定温度85.8℃。
实施例3
本实施例的一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和pla淋膜层，其中：所述包装纸定量为40g/m2，所述导电加热层电阻为102.6ω，导电加热层面积为120cm2，所述导电加热层厚度为50μm，所述pla淋膜层厚度为30μm；所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成；所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，固含量为50％，由质量比为1：0.2：0.1：1.3的多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水组成。
本实施例上述所述的导电加热食品包装纸的具体制备方法如下：
(1)制备包装原纸
将混合木浆、akd及阳离子淀粉按质量比1：0.03：0.04混合，然后用单长网纸机抄造食品包装原纸；其中：所述混合木浆是由质量比为1：4的针叶木浆和阔叶木浆混合后磨浆形成，磨浆浓度控制在4％，打浆度控制在60°sr。
(2)制备导电加热层
(a)配制100ml质量浓度为1％的棉浆悬浮液，加入0.1g溴化钠和0.02gtempo(2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基)试剂，搅拌均匀后再加入5ml、浓度为0.15mol/l的次氯酸钠溶液，混匀后，利用浓度为0.2mol/l的稀盐酸溶液调节混合液的ph值为10，获得混合反应液；然后将所述混合反应液置于冰水浴中搅拌反应6h，搅拌过程中不断滴加浓度为0.2mol/l的naoh溶液维持混合反应液的ph值为10。反应结束后，用0.2mol/l的稀盐酸溶液进行酸化处理3～4h，再依次用乙醇、去离子水分别离心洗涤3次，最后在-40℃冷冻干燥箱中冷冻干燥10h，获得带有羧基基团的绝干氧化纳米纤维素。
(b)将9-蒽甲酸溶于无水乙醇，控制9-蒽甲酸浓度在20g/l，获得9-蒽甲酸乙醇溶液，然后将碳纳米管加入到9-蒽甲酸乙醇溶液，用普通超声波分散仪超声分散30min，过滤得到非共价键改性的碳纳米管，即9-蒽甲酸改性碳纳米管；其中：所述碳纳米管与9-蒽甲酸的质量比为1：20。
(c)将质量比为1：0.2：0.1：1.3的所述多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水混合，用普通超声波清洗机超声20min后，继续用搅拌机均匀分散20min，制备得石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，所述导电涂料的固含量为50％。
(3)制备pla淋膜层
在步骤(1)得到的食品包装原纸上采用棒式涂布机涂布步骤(2)制备好的石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，然后在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，干燥后获得导电加热层；然后在所述导电加热层表面进一步进行pla淋膜，继续在-20℃冷冻干燥箱中冷冻干燥2h，最后进行分切，得到所述的导电加热食品包装纸。
本实施例上述制得的导电加热食品包装纸的使用：选用24v移动电源或电池组，对导电加热层通电加热，可使食品包装纸升温60℃，在常温23℃条件下，可达到最高恒定温度83℃。
本发明开发的上述导电加热食品包装纸，可用于加热即食食品及自制便当等食品的加热。所开发的食品包装纸可通过24v电源通电，实现对食物的快速保温加热，且可确保食品安全，并提高食用效率。
技术特征：
1.一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和pla淋膜层，其中，所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成，所述导电加热层厚度为10-50μm。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述导电加热层电阻为50-500ω，所述导电加热层面积为100-200cm2。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述包装纸定量为40-100g/m2，所述pla淋膜层厚度为10-30μm。
4.根据权利要求1所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料由多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水组成，其中：所述多层石墨烯、9-蒽甲酸改性碳纳米管、绝干氧化纳米纤维素和水的质量比为1：0.05-0.2：0.025-0.1：1-10。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述导电加热涂料的固含量优选为20-50％。
6.根据权利要求4所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述9-蒽甲酸改性碳纳米管采用如下方法制得：按配比将9-蒽甲酸溶于无水乙醇中，获得9-蒽甲酸乙醇溶液，然后将碳纳米管加入到所述9-蒽甲酸乙醇溶液中，常温超声分散均匀，过滤得到非共价键改性的碳纳米管，即9-蒽甲酸改性碳纳米管。
7.根据权利要求6所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述9-蒽甲酸乙醇溶液中，9-蒽甲酸的浓度为2-20g/l。
8.根据权利要求6所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述碳纳米管与9-蒽甲酸的质量比为1：2-20。
9.根据权利要求1所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸，其特征在于：所述包装原纸是将混合木浆、akd与阳离子淀粉按质量比1：0.01-0.03：0.01-0.04混合后磨浆，控制磨浆浓度为4-6％，打浆度为60-70°sr，再利用长网纸机抄造得到。
10.权利要求1所述的基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸的制备方法，其特征在于：是在所述包装原纸上涂布石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料，干燥后进一步进行pla淋膜，干燥，最后进行分切，得到所述导电加热食品包装纸。
技术总结
本发明涉及一种基于石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素的导电加热食品包装纸及其制备方法，属于造纸行业中食品包装纸领域。本发明的导电加热食品包装纸，包括从下至上依次层叠的包装原纸、导电加热层和PLA淋膜层，其中，所述导电加热层是由石墨烯/改性碳纳米管/氧化纳米纤维素导电加热涂料制成，所述导电加热层厚度为10‑50μm，所述导电加热层电阻为50‑500Ω，所述导电加热层面积为100‑200cm2。本发明改性后的碳纳米管表面有较多羧基，通过改性可很好地改善碳纳米管本身分散性不好的问题。另外，本发明制备的食品包装纸可通过24v电源通电，实现对食物的快速保温加热，可确保食品安全。
技术研发人员：许银超;赵会芳;沙力争;张学金
受保护的技术使用者：浙江科技学院
技术研发日：.09.10
技术公布日：.12.24
