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超疏水涂料在食品包装中的应用
2022年07月22日    阅读量:2608    新闻来源:好力百信息网  |  投稿

超疏水涂料可谓是新材料领域的新星,在众多方面都有其用武之地。汽车涂上超疏水涂料就可以防雨水、防污泥;纸吸管涂上超疏水涂料就可以更好地取代塑料吸管;在衣物表面涂上超疏水涂料可有效防污渍;而我们平时吃酸奶、挤番茄酱时,容器或者盖子上残留的食物很难清理干净,据统计由于液体的残留造成的液体食品的浪费占食品总量的15%,这些问题也可以由超疏水涂料轻松解决。


食物浪费是现代社会的一个严重问题,它会造成经济损失,并加剧饥饿、环境污染和水资源短缺等问题涂料在线coatingol.com。食物残渣是一个主要的罪魁祸首,可以通过适当的包装来消除。具有自清洁和防污能力的先进包装技术对解决这一问题至关重要。在这方面,超疏水涂料正在成为一种解决食品工业中许多关键问题的创新方法。超疏水涂料可以防止食品包装的污垢和污染。还能最大限度地减少食品浪费,并改善由于食品容易从包装内侧滑动而带来的消费者体验。


近日,Mahmut Ruzi等概述了超疏水涂层和表面在食品包装应用方面的最新研究,重点是通过食用、无毒和环保材料制备的超疏水涂层来减少剩余食物浪费的研究。相关内容以“Superhydrophobic coatings for food packaging applications: A review”为题发表在《Food Packaging and Shelf Life》上。


超疏水涂层的拒水性使它在自清洁、抗菌、防潮、油水分离等方面有很好的应用前景。随着人们对环境问题越来越重视,绿色环保可降解包装成为发展趋势。目前纸类包装材料存在防潮抗水性差的问题,将超疏水涂层应用于该类包装表面可以有效改善以上问题,赋予亲水的材料以防潮耐水性能。

江南大学唐亚丽课题组使用低表面能长链脂肪酸类物质制备了与基材结合良好的的超疏水涂层,使用全水基工艺制备了烷基烯酮二聚体(AKD)超疏水涂层,并对超疏水涂层制备的防潮包装纸应用进行了研究,探究了STA/Lac/EC超疏水纸的防潮、阻湿性能和对菠萝蜜果干的储藏效果以及生物降解性能,对蔬果干、干果炒货等易吸潮类食品包装的研究有着重要意义。

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相分离丙烯酸树脂 SiO2复合超疏水表面制备原理图

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涂层的形成过程示图

此前,美国Colorado State University机械工程学院Arun K. Kota领导的研究团队发明了一种可食用的超疏水涂层。

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水滴在基于可食用材料的超疏水涂层上弹跳


该涂层使用了FDA批准的可食用材料棕榈树蜡和蜂蜡,以一种简单,低成本,可扩展的单步工艺制造超疏水性涂料。对于每天消耗的各种液体产品,涂料均显示出高接触角和低滚落角,并且易于从食品容器中轻松去除液体,几乎没有残留物。在毒性测试中,即使在高浓度下涂料也无毒。

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从可食用材料基涂层中去除液体


研究成果发表在美国化学会杂志《ACS Applied Materials & Interfaces》。这项技术有望解决液体食品的在容器内的残余浪费问题。

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针对瓦楞纸箱易受潮而使其失去原有性能的问题,美盈森集团的陈枫等人对其进行超疏水防潮改性,并研究改性方法对其性能的影响。通过真空吸附涂布的方式,采用具有低表面能的硬脂酸与可构建表面粗糙度的纳米二氧化硅粒子结合,再引入聚二甲基硅氧烷增强涂层与纸板之间粘合力的方法制备超疏水防潮纸箱,对其进行润湿性和力学性能的表征。改性后的纸板水接触角可达到150°以上,水分吸附率大幅降低,在此基础之上其边压强度未受到不良影响,且耐磨性能优良。

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超疏水瓦楞纸板的制备流程


综上所述,超疏水涂料在食品包装中的应用前景广阔。超疏水涂料正因其独特的优点而受到科学家和工程师的青睐。然而,如何更好地将超疏水涂料应用于现实生活中,还有待进一步研究。


标签:工业涂料涂装应用技术中心汽车漆
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