一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法技术

本发明专利技术属于造纸工业技术领域，尤其涉及一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法，本发明专利技术仿生荷叶表面超疏水微纳结构，采用对身体健康和生态环境无危害的化学品为原料，通过层层组装工艺，在原纸表面构建纸张双向梯度致密化多层防渗结构，把低表面能、复合涂层致密结构、纳米尺度乳突低接触面表面结构等特性进行有机结合，提供了一种具有仿生荷叶表面结构、超疏水防油、无氟环保的高性能烘焙纸制备方法，Kit防油等级可达到12，更好地满足了食品行业烘焙加工的应用需求。了食品行业烘焙加工的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法


[0001]本专利技术属于造纸工业
，尤其涉及一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法。

技术介绍

[0002]烘焙纸作为一种食品用纸，可广泛用于甜品烘焙、食品烧烤、食品微波以及食品包装等领域，是一种备受消费者青睐的新型健康环保多功能食品加工材料，要求同时具有强疏水防油、易剥离、耐高温以及食品安全等综合性能。目前，表面强疏水防油的烘焙纸通常是在原纸表面涂布含氟型防油剂获得，但含氟型防油剂在制备和使用过程中会产生对人体和环境有害的全氟辛酸/全氟辛烷磺酰基化合物(PFOA/PFOS)，存在食品与生态安全问题。而常规无氟型防油剂的防油效果达不到高防油等级要求(Kit防油等级≥9)，因此，开发超疏水防油且无氟环保的高性能烘焙纸制备方法意义重大。

技术实现思路

[0003]本专利技术仿生荷叶表面超疏水微纳结构，采用对身体健康和生态环境无危害的化学品为原料，通过层层组装工艺，在原纸表面构建多层防渗透结构，把低表面能、复合涂层致密结构、纳米尺度乳突低接触面表面结构等特性进行有机结合，提供了一种具有仿生荷叶表面结构、超疏水防油、无氟环保的高性能烘焙纸制备方法，解决了上述问题。
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、将羧甲基壳聚糖(CMCS)粉末加入水中，在机械搅拌下溶解，配制得到羧甲基壳聚糖溶液；然后将聚二甲基硅氧烷(PDMS)乳液加水进行稀释，再与羧甲基壳聚糖溶液混合，得到羧甲基壳聚糖
‑
聚二甲基硅氧烷混合乳液，室温下进行机械搅拌，最后经过超声处理，制得混合涂料1；
[0006]步骤2、将纳米二氧化硅加入乙醇溶液中，先进行超声波分散，再加入聚二甲基硅氧烷水性乳液，机械搅拌处理后制得混合涂料2；
[0007]步骤3、采用线棒涂布机把混合涂料1在原纸表面进行涂布，然后在上光干燥机上80℃下干燥固化4h；再在原纸另一面重复上述涂布和干燥操作，获得预涂纸；
[0008]步骤4、采用辊式涂布机把混合涂料2在预涂纸表面进行涂布，然后在热风干燥箱80℃下干燥固化4h；再在预涂纸另一面重复上述涂布和干燥操作，最终获得仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸。
[0009]进一步的，步骤1中，羧甲基壳聚糖(CMCS)溶解温度为10～70℃，搅拌转速为100～800r/mi n，配制的羧甲基壳聚糖溶液浓度为0.5～4％w/w；将聚二甲基硅氧烷(PDMS)水性乳液加水稀释至固形物浓度为0.1～5％w/w；羧甲基壳聚糖溶液与聚二甲基硅氧烷稀释后乳液混合时，二者体积比为(1:0.5～8L/L)在室温下机械搅拌0.5～6h，搅拌转速为100～800r/mi n；最后，超声处理10～40mi n，超声波功率为300～1200w，制得混合涂料1。
[0010]进一步的，步骤2中，将纳米二氧化硅加入乙醇溶液中，其中乙醇溶液浓度为60
‑
100wt％，纳米二氧化硅添加量为5
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30wt％；超声处理10～40mi n，超声波功率为300～1200w；加入的聚二甲基硅氧烷水性乳液固形物浓度为30～60％w/w，混合时温度为10～70℃，搅拌转速为300～600r/mi n，搅拌反应40～180mi n，制得混合涂料2。
[0011]进一步的，步骤3中，线棒涂布机涂布时，涂布量：1～8g/m2，涂布速度：2
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160mm/s，在上光干燥机上干燥时70～130℃下干燥固化3～20mi n；原纸另一面重复上述涂布和干燥操作时，工艺条件相同。
[0012]进一步的，步骤4中，采用辊式涂布机涂布时，涂布量：2～14g/m2，涂布速度：5
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150mm/s，然后在60～95℃热风下干燥30～180mi n；在预涂纸另一面重复上述涂布和干燥操作时，工艺条件相同，最终获得仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸，Kit防油等级最高值≥12。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸的制备方法，打破常规纸张结构理念，采用对身体健康和生态环境无危害的化学品为原料，通过层层组装工艺，在原纸两面分别涂布形成纸张双向梯度致密化防渗结构，从根本上解决了常规烘焙纸难以解决的高疏水防油性技术难题。并采用荷叶结构仿生理念，构建纳米SiO2/聚二甲基硅氧烷功能涂层，把聚硅氧烷高分子自身的低表面能、复合涂层致密结构、SiO2形成的纳米尺度乳突低接触面表面结构等特性进行有机结合，实现了高疏水防油性和耐高温的统一。
具体实施方式
[0014]下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0015]在本申请的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0016]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0017]需要说明的是，在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请
实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
[0018]一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法，包括以下步骤：
[0019]步骤1、将羧甲基壳聚糖(CMCS)粉末加入水中，在机械搅拌下溶解，配制得到羧甲基壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将羧甲基壳聚糖(CMCS)粉末加入水中，在机械搅拌下溶解，配制得到羧甲基壳聚糖溶液；然后将聚二甲基硅氧烷(PDMS)乳液加水进行稀释，再与羧甲基壳聚糖溶液混合，得到羧甲基壳聚糖
‑
聚二甲基硅氧烷混合乳液，室温下进行机械搅拌，最后经过超声处理，制得混合涂料1；步骤2、将纳米二氧化硅加入乙醇溶液中，先进行超声波分散，再加入聚二甲基硅氧烷水性乳液，机械搅拌处理后制得混合涂料2；步骤3、采用线棒涂布机把混合涂料1在原纸表面进行涂布，然后在上光干燥机上80℃下干燥固化4h；再在原纸另一面重复上述涂布和干燥操作，获得预涂纸；步骤4、采用辊式涂布机把混合涂料2在预涂纸表面进行涂布，然后在热风干燥箱80℃下干燥固化4h；再在预涂纸另一面重复上述涂布和干燥操作，最终获得仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸。2.根据权利要求1所述的一种仿生荷叶表面结构的超疏水防油烘焙纸制备方法，其特征在于，步骤1中，羧甲基壳聚糖(CMCS)溶解温度为10～70℃，搅拌转速为100～800r/min，配制的羧甲基壳聚糖溶液浓度为0.5～4％w/w；将聚二甲基硅氧烷(PDMS)水性乳液加水稀释至固形物浓度为0.1～5％w/w；羧甲基壳聚糖溶液与聚二甲基硅氧烷稀释后乳液混合时，二者体积比为(1:0.5～8L/L)在室温下机械搅拌0.5～6h，搅拌转速为100～800r/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张肖飞，蒋文燕，李金宝，黄建荣，梁晏搏，叶鹏，
申请(专利权)人：浙江新亚伦纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：