[发明专利]不沾金属表面及其制备方法

说明书

本发明提供一种不沾金属表面及其制备方法，其中的方法包括如下步骤：S1、采用脉冲激光照射干净的金属表面，在金属表面蚀刻出用于实现超疏液特性或疏液特性的纳米级或微米级尺寸的微纳结构；S2、对烧蚀出微纳结构的金属表面进行清洗并喷涂低表面能涂层。本发明通过脉冲激光在金属表面烧蚀微纳结构，并在形成微纳结构的金属表面喷涂低表面能涂层，使金属表面具有超疏液特性或疏液特性，可达到不沾牛奶、酸奶等粘稠饮品及乳制品的效果，且不沾性能持久，可多次重复使用。

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及一种耐酸碱腐蚀的应用于食品加工的不沾酸奶、牛奶等粘稠饮料或乳制品的金属表面及其制备方法。

背景技术

目前在食品加工过程中，灌注装置材料主要采用304不锈钢、316不锈钢等金属，对于像酸奶、牛奶等粘稠饮料及乳制品很容易残留在加工零件表面，严重影响食品安全，同时增加设备的清洗维护成本。因此通过使加工零部件具有超疏特性，进而使生产零部件具有不沾酸奶、牛奶等粘稠饮料以及乳制品的性质显得尤其重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种不沾金属表面及其制备方法，通过对金属表面进行激光烧蚀与低表面能涂层喷涂处理，使金属表面具有超疏液或疏液特性，避免加工零件在食品加工过程中残留杂质。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的不沾金属表面，在金属表面通过脉冲激光烧蚀有用于实现超疏液特性或疏液特性的微纳结构，微纳结构的尺寸为纳米级或微米级，在烧蚀出微纳结构的金属表面喷涂有低表面能涂层。

优选地，金属表面的接触角大于150°或在90°～150°之间，金属表面的滚动角小于10°。

优选地，金属为304不锈钢、316不锈钢、铝、铁、铝合金或铜。

优选地，超疏液特性或疏液特性的对象为粘稠的饮品或乳制品。

优选地，低表面能涂层为超疏水超疏油纳米涂层。

本发明提供的不沾金属表面的制备方法，包括如下步骤：

S1、采用脉冲激光照射干净的金属表面，在金属表面蚀刻出用于实现超疏液特性或疏液特性的纳米级或微米级尺寸的微纳结构；

S2、对烧蚀出微纳结构的金属表面进行清洗并喷涂低表面能涂层。

优选地，步骤S1中的脉冲激光为飞秒、皮秒或纳秒脉冲激光。

优选地，脉冲激光的工作参数包括：激光波长为315nm-1060nm，脉冲宽度为140fs-800fs，重复频率为1kHz-1MHz，激光功率为50mW-20W。

优选地，低表面能涂层为超疏水超疏油纳米涂层

本发明能够取得如下技术效果：

1、通过脉冲激光在金属表面烧蚀微纳结构，并在形成微纳结构的金属表面喷涂低表面能涂层，使金属表面具有超疏液特性或疏液特性，可达到不沾牛奶、酸奶等粘稠饮品及乳制品的效果，且不沾性能持久，可多次重复使用。

2、将低表面能涂层喷涂在金属表面的微纳结构上，一是能够增加表面能涂层的牢固性，二是利用微纳结构的高度差，防止低表面能涂层被磨损，使低表面能涂层持久耐用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的不沾金属表面的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的不沾金属表面的制备装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的不沾金属表面的制备方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的脉冲激光加工后304不锈钢、316不锈钢和铜表面的显微结构图；