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近日，Mahmut Ruzi等概述了超疏水涂層和表面在食品包裝應(yīng)用方面的最新研究，重點(diǎn)是通過食用、無(wú)毒和環(huán)保材料制備的超疏水涂層來(lái)減少剩余食物浪費(fèi)的研究。相關(guān)內(nèi)容以“Superhydrophobic coatings for food packaging applications: A review”為題發(fā)表在《Food Packaging and Shelf Life》上。

超疏水涂層的拒水性使它在自清潔、抗菌、防潮、油水分離等方面有很好的應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)環(huán)境問題越來(lái)越重視,綠色環(huán)保可降解包裝成為發(fā)展趨勢(shì)。目前紙類包裝材料存在防潮抗水性差的問題，將超疏水涂層應(yīng)用于該類包裝表面可以有效改善以上問題，賦予親水的材料以防潮耐水性能。

江南大學(xué)唐亞麗課題組使用低表面能長(zhǎng)鏈脂肪酸類物質(zhì)制備了與基材結(jié)合良好的的超疏水涂層，使用全水基工藝制備了烷基烯酮二聚體（AKD）超疏水涂層，并對(duì)超疏水涂層制備的防潮包裝紙應(yīng)用進(jìn)行了研究，探究了STA/Lac/EC超疏水紙的防潮、阻濕性能和對(duì)菠蘿蜜果干的儲(chǔ)藏效果以及生物降解性能，對(duì)蔬果干、干果炒貨等易吸潮類食品包裝的研究有著重要意義。

相分離丙烯酸樹脂 SiO2復(fù)合超疏水表面制備原理圖

涂層的形成過程示圖

此前，美國(guó)Colorado State University機(jī)械工程學(xué)院Arun K. Kota領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種可食用的超疏水涂層。

水滴在基于可食用材料的超疏水涂層上彈跳

該涂層使用了FDA批準(zhǔn)的可食用材料棕櫚樹蠟和蜂蠟，以一種簡(jiǎn)單，低成本，可擴(kuò)展的單步工藝制造超疏水性涂料。對(duì)于每天消耗的各種液體產(chǎn)品，涂料均顯示出高接觸角和低滾落角，并且易于從食品容器中輕松去除液體，幾乎沒有殘留物。在毒性測(cè)試中，即使在高濃度下涂料也無(wú)毒。

從可食用材料基涂層中去除液體

研究成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志《ACS Applied Materials & Interfaces》。這項(xiàng)技術(shù)有望解決液體食品的在容器內(nèi)的殘余浪費(fèi)問題。

針對(duì)瓦楞紙箱易受潮而使其失去原有性能的問題，美盈森集團(tuán)的陳楓等人對(duì)其進(jìn)行超疏水防潮改性，并研究改性方法對(duì)其性能的影響。通過真空吸附涂布的方式，采用具有低表面能的硬脂酸與可構(gòu)建表面粗糙度的納米二氧化硅粒子結(jié)合，再引入聚二甲基硅氧烷增強(qiáng)涂層與紙板之間粘合力的方法制備超疏水防潮紙箱，對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)濕性和力學(xué)性能的表征。改性后的紙板水接觸角可達(dá)到150°以上，水分吸附率大幅降低，在此基礎(chǔ)之上其邊壓強(qiáng)度未受到不良影響，且耐磨性能優(yōu)良。

超疏水瓦楞紙板的制備流程

綜上所述，超疏水涂料在食品包裝中的應(yīng)用前景廣闊。超疏水涂料正因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而受到科學(xué)家和工程師的青睞。然而，如何更好地將超疏水涂料應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，還有待進(jìn)一步研究。