不粘炊具及其制造方法技术

提供了一种不粘炊具及其制造方法。所述不粘炊具包括：金属的基体，具有容纳空间，并且提供所述容纳空间的表面被氧化处理；脂肪酸改性层，设置在基体的被氧化处理了的表面上。由于在包括金属离子的金属氧化层上设置脂肪酸改性层，通过脂肪酸与金属离子形成脂肪酸盐，一方面表面脂肪酸酐可以隔绝食物与炊具的微观接触，另一方面脂肪酸酐是作为亲油基团可以牢固锁住食用油形成油膜，避免食物粘锅。避免食物粘锅。

【技术实现步骤摘要】
不粘炊具及其制造方法


[0001]本专利技术构思属于不粘
，更具体地，涉及一种不粘炊具及其制造方法。

技术介绍

[0002]不粘技术的实现主要有三个方向：1)自身的低表面能；2)通过微观凹凸结构形成类似于荷叶表面的疏水疏油表面；3)多孔储油形成稳定油膜，以利用油作为中介物实现不粘。
[0003]目前炊具用不粘材料主要有氟涂料、陶瓷涂料和有机硅树脂，这三种不粘材料主要通过喷涂的形式在炊具的内表面形成不粘涂层，以达到加热食物时不粘的目的。氟涂料主要有PTFE(聚四氟乙烯)、PFOA(全氟辛酸铵)、PFA(全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、FEP(聚全氟乙丙烯共聚物)、ETFE(乙烯
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四氟乙烯共聚物)等，其不粘原理主要是含氟聚合物具有极低的表面自由能。陶瓷涂料主要是硅氧键结构的无机硅占主要成分的涂料，其主要通过在炊具表面形成纳米结构从而达到不粘的效果。有机硅树脂主要是利用其表面能低的特点达到不沾的效果。这三种涂料虽有不粘效果，但都有明显的缺陷：氟涂料不粘涂层不耐磨损，因此炒菜时不能用铁铲，也不能用钢丝球、百洁布清洗，高温下分解可能产生有害物质，并且磨损后不粘性下降；陶瓷涂料不粘效果较氟涂料差，其主要利用涂料体系中的硅油实现不粘，但是其持久不粘性不好，一般使用3～6个月涂层就会容易脱落；有机硅涂料不粘效果也较氟涂料差，其接触高温或明火后颜色容易发黄或发灰，且高温下硬度下降，容易产生“回粘”现象。
[0004]由此可见，不粘材料普遍存才持久不粘性不佳且不耐高温任性爆炒的现象。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术中的问题中的至少一者，本专利技术构思提供了一种不粘炊具及其制备方法。本专利技术构思通过利用金属氧化物层上的金属离子与脂肪酸形成脂肪酸盐，一方面表面脂肪酸酐可以隔绝食物与锅具的微观接触，另一方面脂肪酸酐作为亲油基团可以牢固锁住食用油形成油膜，从而可以避免食物粘锅。
[0006]根据本专利技术的一方面，一种不粘炊具包括：金属的基体，具有容纳空间，并且提供所述容纳空间的表面被氧化处理；脂肪酸改性层，设置在基体的被氧化处理了的表面上。
[0007]所述氧化处理可以包括微弧氧化、阳极氧化、气体氧化和盐浴氧化中的至少一种。
[0008]所述基体的被氧化处理的表面可以包括水和氧化物。
[0009]所述脂肪酸改性层可以包括有机酸与金属的基体的被氧化处理的表面中中包含的金属元素形成的脂肪酸盐。
[0010]所述有机酸可以包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸和亚麻酸中的至少一种。
[0011]所述基体可以包括铁、铝、镁、钛、钛合金、不锈钢和铸铁中的至少一种。
[0012]根据本专利技术的另一方面，一种制造不粘炊具的方法包括：提供金属的基体；对基体
的表面进行氧化处理；将基体上的经氧化处理的表面与有机酸接触，以形成脂肪酸改性层。
[0013]所述氧化处理可以包括微弧氧化、阳极氧化、气体氧化和盐浴氧化中的至少一种。
[0014]所述方法还可以包括：在氧化处理后，将基体进行水蒸气处理，以在基体的经氧化处理的表面形成水合氧化物。
[0015]在形成脂肪酸改性层的步骤中，可以利用脂肪酸蒸气与基体的经氧化处理的表面接触。
[0016]所述基体可以包括铁、铝、镁、钛、钛合金、不锈钢和铸铁中的至少一种。
具体实施方式
[0017]现在，将在下文中更充分地描述本专利技术，然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本专利技术的范围充分地传递给本领域技术人员。
[0018]在使用炊具烹饪食物过程中，经常发生食物与炊具粘接的现象。粘接的食物主要是淀粉类和蛋白质类。具体地，在烹饪的过程中，淀粉发生吸水、溶胀、糊化、最后碳化的一系列过程，而蛋白质则会发生肽链解离变性、水解失活、最后脱水碳化的一系列过程。在一系列过程中淀粉凝胶和蛋白质凝胶会与炊具表面结合，从而开始粘接炊具(粘锅)，时至食物接触面碳化后粘接力达到顶峰。基于上述方面，粘接机理主要包括以下理论：
[0019]1)机械结合理论：粘接力来自于两表面的机械互锁，靠锚固\钩合\楔合等作用连接在一起，实际上这种力并非起主要作用；
[0020]2)吸附理论：两材料间分子接触和界面力产生所引起的，粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力，该作用力在凝胶过程中处于主导地位；
[0021]3)化学键理论：两材料间原子形成化学键，化学键的键能比分子间的作用大得多，粘结力更强，该作用力在食物焦糊过程中处于主导地位。
[0022]在上述理论中，机械结合可通过改善炊具表面粗糙度来解决，表面吸附和化学键可以通过油脂解决，也就是说，通过在炊具表面形成一层牢固的油膜可以起到将食物与金属原子键合粘附变为食物与油脂接触不粘的效果，从而实现无涂层不粘的目的。
[0023]脂肪酸是天然油脂中正常水解的产物，其通式为RCOOH，其中R基团为长链烷基，属于亲油基团，可与油脂进行相容，另一端为羧基，属于亲水基团，可与金属表面的金属原子形成脂肪酸盐。然而，由于金属活泼性不足且脂肪酸酸性较弱，因此金属基体与脂肪酸直接键合较为困难，且将0价态的金属原子氧化成高价态的金属离子同样困难，其需要长时间的处理活化，而且光滑的金属表面积小，最终形成的脂肪酸盐不粘层较为薄弱。
[0024]本专利技术构思在敷设脂肪酸改性层之前对金属基体进行氧化处理，一方面将金属基体的表面的0价态的金属原子氧化成高价态的金属离子以方便后续与脂肪酸进行化学键合，另一方面金属氧化膜硬度较高以耐铲耐用，并且其表面可以形成微米级甚至纳米级的孔隙，然后经过抛光处理，从而可以在不改变表面粗糙度的情况下提高表面积以形成空间上较厚的脂肪酸盐不粘层。
[0025]因此，根据本专利技术构思的不粘炊具可以包括表面经氧化处理的金属基体及形成在基体的经氧化处理的表面上的脂肪酸改性层。
[0026]基体用于为炊具的诸如烹饪的操作提供容纳空间。因此，基体可以利用金属材料
被制造成各种形状。例如，根据示例性实施例，基体可以包括铁、铝、镁、钛及其合金、不锈钢、铸铁等金属中的至少一种，并且可以具有单层或多层的结构，本专利技术构思不限于此。另外，可以根据工艺、美学外观、具体需求而将基材形成为具有带角度的形状和/或圆滑的形状。
[0027]金属基体可以具有提供容纳空间的内表面和与内表面相对的外表面。根据本专利技术构思，内表面上用于形成下面将要描述的脂肪酸改性层，因此，内表面需要经氧化处理以提供与脂肪酸改性层反应结合的金属阳离子。另外，本专利技术构思不限制外表面，并且本领域技术人员可以基于现有技术而适当地设计外表面。
[0028]根据示例性实施例，氧化处理可以包括微弧氧化、阳极氧化、气体氧化和盐浴氧化中的至少一种，并且可以根据金属基体中包括的金属的种类选择适当的氧化处理。
[0029]例如，当金属基体包括铝、镁、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不粘炊具，其特征在于，所述不粘炊具包括：金属的基体，具有容纳空间，并且提供所述容纳空间的表面被氧化处理；脂肪酸改性层，设置在基体的被氧化处理了的表面上。2.如权利要求1所述的不粘炊具，其特征在于，所述氧化处理包括微弧氧化、阳极氧化、气体氧化和盐浴氧化中的至少一种。3.如权利要求1所述的不粘炊具，其特征在于，所述基体的被氧化处理的表面包括水和氧化物。4.如权利要求1所述的不粘炊具，其特征在于，所述脂肪酸改性层包括有机酸与金属的基体的被氧化处理的表面中包含的金属元素形成的脂肪酸盐。5.如权利要求4所述的不粘炊具，其特征在于，所述有机酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸和亚麻酸中的至少一种。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁华庭，张静，瞿义生，张明，
申请(专利权)人：武汉苏泊尔炊具有限公司，
类型：发明
国别省市：