常见的有毒有害食品
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常见的有毒有害食品
1、河豚,河豚只有肉是可吃的,因为河豚肉中的毒性较小,河豚毒可能会让嘴上有刺麻感。鉴于河豚的毒性,河豚是日本天皇唯一不能吃的合法食品。
2、苹果,苹果种子含氰化物,但是,量要比樱桃、杏仁少得多。苹果种子一不小心就会被人吃到,但是只有吃下很多才会感到不舒服。
3、蘑菇,无毒的蘑菇菌帽应该是扁平没有突起,还应该有粉色或者黑色的菌褶(毒蘑菇经常是白色菌褶),而且菌褶应该长在菌帽上,而不是茎上。
4、土豆,茎和叶子含有毒化合物,土豆本身在变绿的时候也有毒,之所以变绿是因为糖苷生物碱的浓度高。土豆中毒很少,但也时有发生。
5、油条,油条中的明矾,是含铝的无机物,如经常食用,铝就很难由肾脏排出,进而对大脑及神经细胞产生毒害,甚至因而引发老年性痴呆症。
参考资料来源:人民网-番茄也有毒?细数15种常见的有毒食物
11款酱油被检出致癌物,还能愉快地打酱油吗?
近日,有媒体报道,香港消费者委员会此前检视了市面上的40款常见豉油、酱油及鲜露,发现11款酱油含微量可能致癌物“4-甲基咪唑”。消息迅速在朋友圈传播,并造成了一定程度的恐慌。4-甲基咪唑是个什么东西?为何会出现在酱油中呢?还能愉快地吃酱油吗?
4-甲基咪唑到底是什么?
看到这个名词的时候,很多人很奇怪,这个东西到底是什么新鲜物质?
其实,发现酱油中含有4-甲基咪唑(4-MEI)并不是什么新鲜事儿,酱油中的4-甲基咪唑也不算什么新奇物质。4-甲基咪唑其实是焦糖色素在生产过程中产生的一种副产物。早在4年前,有媒体报道可乐中含有4-甲基咪唑,也说它可能致癌,而它也是来自焦糖色素。
酱油中为何会有4-甲基咪唑?
酱油中的4-甲基咪唑主要来自添加的色素——焦糖色素。
我们现在吃的酱油,从外观上看都是黑褐色的,这个黑褐色主要来自焦糖色素。
焦糖色素,又名焦糖、酱色,英文Caramel,它有两个来源:天然的和人工合成的。
天然来源的,比如,我们平时做拔丝芋头、拔丝红薯炒的糖色就是焦糖色素。这种色素可以由蔗糖、饴糖、淀粉等糖天然产生,具有焦糖的香味和令人愉快的苦味,基本不含4-甲基咪唑。
而人工合成的焦糖色素在制作工艺中会出现一种副产物,也就是4-甲基咪唑。
当然,从安全性角度,天然的和人工合成的焦糖色素,都是同样安全的。
酱油中的4-甲基咪唑能够避免吗?
其实,我们很难避免酱油中出现4-甲基咪唑,它的出现可以说是一种必然。这个与目前生产焦糖色素的工艺有直接的关系。
国际技术焦糖色素协会(ITCA)根据生产过程中所采用的反应剂把焦糖色素分为四大类。
1)普通焦糖(Ⅰ类):将食品级的糖类和葡萄糖、转化糖、乳糖、麦芽糖浆、糖蜜、淀粉水解物和蔗糖等,在一定条件下处理使糖类发生焦糖化反应,从而制得焦糖色素。这类焦糖色素的生产和制造不采用含铵化物或亚硫酸盐作为反应助剂,但其着色率低。
2)苛性亚硫酸盐焦糖(Ⅱ类):制造方法与普通焦糖相似,但必须用亚硫酸盐作反应助剂,其用量较高,亦能在酒精中稳定。
3)氨法焦糖(Ⅲ类):指采用氨做反应助剂生产的焦糖色素,常采用高当量的葡萄糖或转化糖与氨在高温下制成。
4)亚硫酸铵法焦糖(Ⅳ类):这类焦糖色素是采用亚硫酸铵盐作为反应助剂,葡萄糖和蔗糖作为原料,在酸性条件下催化而成。
其中,Ⅲ类和Ⅳ类焦糖色素在制作过程中会产生副产物——4-甲基咪唑。
4-甲基咪唑,有没有限量?
很多人担心,酱油中含有4-甲基咪唑可能是违法添加。其实,这个几乎没有可能。因为,4-甲基咪唑并不是食品添加剂,它本身也没有什么好的作用,等于是“没有动机”,生产厂家不必画蛇添足。
那么,对于4-甲基咪唑国家标准是否有限量规定呢?我国国家标准《食品安全国家标准 食品添加剂 焦糖色》(GB 1886.64-2015)规定,Ⅲ类和Ⅳ焦糖色素中4-甲基咪唑的含量不得超过200mg/kg。
还能放心吃酱油吗?
大家最关心的问题是还能放心地吃酱油吗?其实,4-甲基咪唑的危害并没有新闻报道的那么大危害,正常吃酱油不用太担心。
首先,说4-甲基咪唑“致癌”的担忧主要来源于2007年的一项研究。这是一项比较初步的动物实验。它观察到了高剂量的4-甲基咪唑对“某些种类”的老鼠有致癌作用,但并不是每种老鼠都发生了癌变。事实上,动物实验发现4-甲基咪唑可能会导致动物长肿瘤,并不能预测对人也会有同样的效果。动物实验时通常会加大使用量,根据这种大剂量的动物实验结果来推测小剂量时可能对人体产生的影响,通常都只能基于各种"假定"来进行计算,难以得到可靠结果。所以,没有足够证据真实4-甲基咪唑会使人致癌。
其次,美国加州环境健康危害评估办公室(OEHHA)的推测结果是“平均每天吃16微克4-甲基咪唑,一个人一生的癌症发生风险会增加十万分之一”。此次检测出的酱油中,含量最高的15.9ppm(1ppm=1ug/ml),而酱油通常是作为调料使用,每次也就加几滴而已,摄入的4-甲基咪唑实在很少。
实际上,国际权威机构也认为4-甲基咪唑的安全性还是很好的,比如,欧洲食品安全局在2011年对焦糖色素的安全性进行了“重新审查”,结论是其中的4-甲基咪唑“不是问题”(not of concern)。
总的来说,根据目前的研究结论,对酱油的这个“致癌指控”并没有足够的证据。从食品安全的角度来说,大家也不用太担心,正常吃点酱油并不用太害怕。媒体在报道和传播时称它为“致癌物”完全是夸大了危害的标题党行为。
消费者应该怎么办?
酱油中的4-甲基咪唑并没有大家担心的那么大危害,还是可以放心吃的。大家应该做的还是尽量去正规的地方购买酱油,同时注意食物多样性,这样能降低绝大部分的食品安全风险。
作者简介
阮光锋,科信食品与营养信息交流中心 主任助理
狗粮里面成分有着色剂
不是的。那个叫色素。您搜焦糖色素就明白了。
1简介编辑
定义
焦糖色素亦称焦糖,英文Caramel。焦糖色素是一种在食品工业中应用范围十分广泛的天然着色剂,是食品添加剂的重要一员。
根据美国食品用化学品法典中的定义,焦糖色素通常是一种复杂的混合型化合物,其中有些是以胶体聚集体形式存在,可通过加热碳水化合物单独制成或者在食用的酸、碱、盐参与下合成。焦糖色素通常为棕黑色至黑色的液体或固体,有一种烧焦的糖的气味,并有某种苦味。其原料多为果糖、葡萄糖、转化糖、蔗糖和淀粉的水解产物或部分水解的产物[1] 。
焦糖色素常被用在制作甜点上,它可以为糕点和甜点提供一种填补糖果或巧克力的风味,或加于冰激凌和蛋奶冻上。或作为食物黑色素,如可乐之类的饮料使用焦糖着色,而且它也被用作食品着色剂,它也是威士忌行业唯一允许使用的添加剂。焦糖色素可溶于水。
产品用途
焦糖色素广泛用于酱油、食醋、料酒、酱卤、腌制制品 、烘制食品、糖果、药品、碳酸饮料及非碳酸饮料等,并能有效提高产品品质。适用于酱油、醋、料酒、酱卤、腌制制品中用量:添加量2—5%。
焦糖色亦称焦糖,俗称酱色,英文Caramel,德文称为“卡拉麦几乳考”(karamelxucker),法文称为“苏克力、卡拉麦列西”(sucrecaramelise)。焦糖是一种在食品中应用范围十分广泛的天然着色剂、是食品添加剂中的重要一员。60年代,由于其环化物四-甲基咪唑的问题,曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。后经科学家们的多年努力研究,证明它是无害的,联合国粮食与农业组织(FAO),联合国世界卫生组织(WHO),国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA),均已确认焦糖是安全的,但对其四-甲基咪唑作了限量的规定。由此,世界各国的焦糖工业加速了发展。据文献介绍、英、法、德各国年产量均在1.1万吨,美国年产量在10万吨,而中国的年产量却未见有统计数字,笔者估计约有12~15万吨。中国的焦糖工业是非常落后,绝大部分产量是由作坊式的手工方法生产的,能够用比较科学的方法生产的厂家寥寥无几,而且仅能生产单一的在酱油中应用的耐盐焦糖,品质较差,卫生指标也很差。几年前还不能生产在可乐型饮料中应用的耐酸焦糖,需高价进口,至今也没有正式生产固体焦糖的厂家。所以, 中国的焦糖工业亟待有志者去开发研究。
生产原理
焦糖的制造并不是什么新鲜的事,它是一种褐变反应(Browning Reaction)。褐变反应是我们日常生活与食品加工及烹调中经常碰到的现象,可至今为止,科学技术尚不能确切的解释焦糖反应的机理,焦糖的结构组成也尚未被认识。一个几乎毕生在实验室中从事焦糖研究的英国化学家Brache感叹地说:“焦糖不仅具有复杂性,而且也无法预测,只有在最大限度内将原料、制备技术、时间、温度等加以控制,才能保证高质量产品的可重复性……”。可见,焦糖的生产技术是困难的,在国外也被视为高科技产品,其生产工艺被严格保密。美国可口可乐之所以能风行全世界一个世纪,国际市场占有率独占鳌头,与它拥有耐酸焦糖技术是分不开的。
2理化性质编辑
焦糖色素作为一种着色剂,最重要的指标是色率强度(EBC单位),中国规定EBC与0.1%焦糖溶液(W/V)采用分光光度计在610nm的波长下通过1cm的比色皿所测定的光吸收值成正比,光吸收值(A)越大,色泽越深,EBC=(A× 20000)/0.076。焦糖色素的色率强度虽然重要,但它的色调也十分重要,色调指数是焦糖色素色调及其红色度特征的重要量度。
电荷
焦糖色素具有胶体性质,均带有小小的电荷,可以是正电荷,可以是负电荷,视生产方法及所用食品的pH而定。在选用时必须注意,否则将会对使用的效果有影响,如在可乐饮料中使用的耐酸性胶体色素要带负电荷,等电点小于1.5,而在酱油、黄酒中就用带正电荷的焦糖色素。从微生物学观点来讲,焦糖色素是很稳定的产品,因细菌不能在焦糖色素中生存,所以保质期规定为12 个月。
pH值
焦糖色素的pH值在应用中是很重要的指标,焦糖的pH值因种类不同而异。如果焦糖的pH > 5.0,则容易污染微生物,如果pH 值< 2.5,则在短时间就会树脂化,pH越低,这种变化越快。耐酸焦糖,其pH应为2.8~3.3,平均为2.9~3.0,这种焦糖多用于饮料工业。等点电在4.5~5.0 的焦糖加入啤酒及酱油中,由于不改变介质的pH,且与溶液的带电性相一致,所以溶解度增大。焦糖的pH一般是由加工的原料工艺决定的,可以根据不同需要加以调节。
粘度
工厂都着力于降低焦糖的粘度,从而扩大其使用范围。有些焦糖色素其固形物含量及比重和其他焦糖一样,但粘度低,流动性大,稳定性好,着色均匀,而被用于焙烤业中。焙烤所用的焦糖主要要求其流动性良好,易与面粉混和均匀,并不要求色率过高,所以在加工时,一定要根据其用途决定生产工艺。有资料显示,焦糖随加热时间的延长,色率加大,但高温易使大分子物质聚合,粘度增大,流动性变小。
3制造工艺编辑
如上所述,现代科学技术虽还未能彻底认识焦糖反应的机理,但对非酶褐变反应的前期机理及反应生成物却已有了明确的认识。一般认为,焦糖反应有两种类型:一类是在有胺伴随下的美德拉反应,即由葡萄糖+NH3-R生成雪夫氏碱(SehiffsBase),进一步加热生成N-取代葡基胺(N-substitutedqlycosylanine).另一类是纯焦糖化反应(单纯地加热葡萄糖的焦化反应),即在相当高的高温下(大约200℃)使碳水化合物产生醛类,然后缩合成染色成份。两类反应都能产生醛类和二羰基化合物,但美拉德反应渗入含氨成份,此反应机制可粗略地归纳为3步:
第1步:启动反应。A、糖-氨结合;B、阿马都利(Amadori)分子重排反应。
第2步:降解反应产生具有强紫外光吸收的无色物,释放二氧化碳。C、糖脱水。D、环开裂。
第3步:缩合反应形成高分子量的强染色成份。E、醛醇缩合;F、醛-氨聚合和含氨杂环化合物的形成。
根据上述原理,现代焦糖色的制造方法大致有以下几种:
常压法
即开口锅生产的方法。一般是用一只热交换器上面载1个开口的分离器,在常压下将糖料加热到一定温度,加入氨水,继续加热到终点。国内绝大多数生产厂采用的是类似此种方法。但常压法的温度难控制,质量不稳定,粘度大,应用不方便,大规模工业生产不宜采用此法。但国外某些品种也有采用此法的。
加压法
此法系将糖料置于具有搅拌器的反应锅内,以蒸汽加热(亦有以油浴加热)到一定温度后加入不同的技术助剂,保温一定时间,达到终点后,出料过滤并迅速冷却到38℃ 以下包装。不同的技术助剂,不同的温度,不同的保温时间,不同的PH值,可以得到迥然不同的产品,这些工艺参数是被高度保密的技术。国外的许多高质量焦糖都是用加压法生产的,国内开始学习此法,但真正能大批量生产的单位还不多,尤其是不能保持产品的一致性和高质量。
挤压法
此法系将糖料喂入具有螺旋杆的挤压机,经数分钟的高温后被喷出并磨碎,得到含水3%左右的粉末焦糖。也可以用淀粉或糊精作原料而制得。据笔者所知,国内几乎没有这种技术,而国外这方面的技术资料也极难得到。笔者与数友人致力于这种工艺的研究已数年,才初见端倪,不久可望投入试验。国内有少数单位用喷雾干燥或真空烘干法少量生产固体焦糖,其工艺不够成熟,产品质量、包装方面存在不少问题,因此国内的固体焦糖未形成生产能力。
4分类编辑
普通焦糖
普通焦糖生产过程中不使用氨或亚硫酸的化合物。二乙胺乙基纤维素结合的色素不大于50%,且磷酸纤维素结合的色素不大于50%。
苛性亚硫酸盐焦糖
苛性亚硫酸盐焦糖生产过程中使用亚硫酸的化合物,且不用氨的化合物。二乙胺乙基纤维素结合的色素大于50%,且吸收比大于50。
氨法焦糖
氨法焦糖生产过程中使用氨的化合物,且不使用亚硫酸的化合物。二乙胺乙基纤维素结合的色素不大于50%,且磷酸纤维素结合的是大于50%。
亚硫酸铵法焦糖
也称为耐酸焦糖,带强负电荷,在酸中稳定,主要应用于饮料中作为着色剂。在生产过程中使用氨的化合物,且使用亚硫酸的化合物。此类焦糖在美国市场用量较大。
5主要用途编辑
软饮料
软饮料是世界上焦糖色素用量最大的领域,采用原浓度焦糖色素,一般每3L饮料用4g以下的焦糖色素,应用于可乐饮料,用量加倍。由于它在每公升的饮料中只会增加1cal热量,因此在减肥饮料加工中成为首选的色素。此外,还有一种用于根啤酒(一种以黄樟油、冬青油为香料的无醇饮料)的焦糖色素,有助于形成顶层泡沫和诱人的红色。在碳酸饮料中,焦糖色素可作为乳化剂,并阻止芳香物质分离出来。
乙醇饮料
焦糖色素可应用于啤酒、威士忌、葡萄酒、老姆酒和利口酒中,最常用的是那些能够在高酒度乙醇中仍然稳定的品种。在乙醇饮料中应用需要考虑的是所选用焦糖色素的电荷。啤酒含有带阳电荷的蛋白质,若加入带阴电荷的焦糖色素,就会聚集成较大粒子,形成沉淀,产生混浊。
其他
酱油可以用高达15%的盐进行防腐,故需要稳定的焦糖色素使酱油产品具有自然发酵色泽。焦糖色素也可用来增加焙烤食品外观的吸引力。可选用原浓度或倍浓度的液体和粉末状焦糖色素来弥补特制面包、“表面装饰”蛋糕和曲奇饼精制配料的不充足和不均匀的着色力。带阳电荷的焦糖色素,能在麦芽醋中稳定地发挥作用;而在苹果醋、蒸馏醋的生产中,其表现则不稳定。[1]
6应用前景编辑
分类及应用
国际上通常把焦糖色按其功用分为四类,见附表。
附表 焦糖的分类
类 别
名 称
功 能
色 强
总 氨
总 硫
Ⅰ
普通(酒精)焦糖
酒精中稳定
0.01~0.14
<0.1
<0.2
Ⅱ
亚硫酸钾钠焦糖
酒精中稳定
0.05~0.13
<0.3
<0.3
Ⅲ
氨焦糖啤酒
啤酒、酱油中稳定
0.08~0.36
>0.3
<0.2
Ⅳ
亚硫酸铵焦糖
酸中稳定
0.10~0.60
>0.3
>0.3
上述分类是基于这样的一种情况,即没有一种焦糖能同时适用于所有的应用领域,因此国外的焦糖品种有几十个,甚至还有风味焦糖,即加入某种氨基酸使焦糖带有某一种特有气味。
中国过去只生产一种焦糖色,即在酿造工业中应用的耐盐焦糖,相当于国际上的Ⅲ类焦糖,国家标准GB8817-88。近几年才陆续有少数厂家能生产在可乐型饮料中应用的耐酸焦糖。上海汽水厂在生产的幸福可乐,不对外销售,但耐酸性不够高。之后,浙江永嘉葡萄糖厂、河南开封中药厂、浙江瑞安食品添加剂厂、上海师大化工厂、上海科大化工厂等也相继研制出耐酸性较高的耐酸焦糖,均只是单倍色率的。重庆市渝龙食品饮料有限公司于1989年引进国外技术设备,研制出双倍耐酸焦糖色,其质量接近国外先进产品,至此,我国的焦糖工业可谓前进了一步。但令人遗憾的是,大量应用于酱油、酒、醋中的焦糖,情况没有改观,大充塞市场的是个体户以蔗糖蜜生产的焦糖,其色率低、易沉淀,色调难看,焦糊气味严重、卫生条件差,然而其价格低,经销手段灵活,国营集体工厂反而竞争不过,市场仍以个体产品为主,因此大大影响了我国酱油等产品质量的提高。由于改革开放,人民生活水平提高较快,人民对食品品位的要求日益提高,酱油、醋等调味品历来是以散舀为主,大部分要求装瓶出售,色调要求漂亮,没有沉淀物,色率要高,添加量要少,特别是那些出口产品的厂家,经常在报纸杂志上呼吁生产高质量焦糖。湖南的酱油、山西的醋、浙江的老酒均需要有专用的、质量上乘的焦糖配套。冷食制品、巧克力饼干、雪茄烟等所需质量比较好的固体焦糖,市场上也比较难购到。所以许多外国公司纷纷到中国来办厂,国内焦糖工业如不力争上去,市场难免被抢占。
发展前景
虽然中国的焦糖生产技术落后,国外对焦糖技术封锁比较严,但也不必花大量资金去进口,中国完全可能在现有的基础上,通过刻苦的科学实验,自力更生地发展我们自己的焦糖工业。那些唯利是图、粗制滥造的个体焦糖户,政府主管部门应通过法规去管理、引导其提高,而其中的绝大部分将会被淘汰。初具工厂规模的专业厂,应建立起科学化规模生产的格局,以质优价廉去占领市场,中国的焦糖市场是十分广阔的。
7安全性编辑
20世纪60年代,由于其环化物4-甲基咪唑的问题,焦糖色素曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。经科学家们的多年研究,证明它是无害的,联合国粮农组织(FAO),世界卫生组织(WHO),国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA)均确认焦糖色素是安全的,但对4-甲基咪唑做了限量的规定。
科学界对焦糖色素的安全性研究相当充分。对第4类焦糖色素,国际食品添加剂专家委员会(JECFA)制定的安全标准是每天每公斤体重不超过200毫克。对于一个成年人来说,相当于每天10克。因为它只是色素,用量有限,所以在食品中也就用不着“限量”。中国的标准是“按需使用”,而美国给予了“GRAS( Generally Recognized as Safe)”的分类,意为厂家正常使用即可。加拿大、欧盟也都把它作为很安全的食品色素。
作为副产物,4-甲基咪唑在焦糖色素中的含量跟具体的产品有关,欧盟规定不能超过250ppm (1ppm相当于每公斤中含有1毫克)。 针对4-甲基咪唑的安全性也有过不少研究。较早的研究中发现不良作用的剂量都比较大,远远高于食品中的可能的含量。“致癌”的担忧来源于2007年的一项研究。
这是一项比较初步的动物实验。它观察到了高剂量的4-甲基咪唑对“某些种类”老鼠的致癌作用,但并不是每种老鼠都发生了癌变。它没有提供致癌的机理,也无法推知在人体中的情况会如何。[2]
8相关事件编辑
美国消费者倡导组织公共利益科学中心(CSPI)2012年3月5日发布报告称,在可口可乐和百事可乐的产品中发现焦糖色素中使用了一种名为4-甲基咪唑的化学物质,该物质是一种能够诱发肿瘤的高水平的化学物质。该机构表示,已在2012年2月份向美国食品药物管理局递交了申请,要求该局禁止使用这种含有4-甲基咪唑的色素。
2012年3月6日,可口可乐回应称,“CSPI很不负责任地在声明中质疑我们饮料中所使用的焦糖色素的安全性,并挑起消费者对癌症的担忧。CSPI一直宣称是服务于大众的非政府组织,但此举却是对公众的损害而非服务。研究表明,我们产品中使用的焦糖色素不会导致癌症。微量的4-甲基咪唑存在于大量的食品和饮料中。事实上,通常烹饪过程中发生‘褐变反应’就会形成4-甲基咪唑。”
百事中国区相关负责人则引用了美国饮料协会的声明称:“没有科学证据表明食品或饮料中存在的4-甲基咪唑对人类健康造成威胁。包括美国食品和药品管理局、欧洲食品安全机构和加拿大卫生署在内的世界各国监管机构的研究证实,焦糖色素在食品和饮料中的使用是安全的 。”
美国食品药物管理局发言人道格·卡拉斯2012年3月6日发表声明表示,可乐是安全的,消费者每天饮用1000罐可乐后摄入的4-甲基咪唑,才与动物在实验中摄入的足以与患癌产生关联的量相当。
美国可口可乐公司2012年3月8日宣布,将降低所生产可乐中的4-甲基咪唑水平。可口可乐公司发言人本·沙伊德勒表示,可口可乐公司并非要改变可乐产品的配方,而是要求焦糖供应商对生产过程做出必要改变,以符合加利福尼亚州的相关法律要求。[3]
粉末涂料主要用在那些产品上?粉末涂料主要性能?
摘要:本文综述了使粉末涂料产品产生色差的主要原因。从粉末涂料的配方设计、原料选择、制造工艺,以及施工工艺等方面列出了解决色差问题的方法。
1 前言
涂料的主要功能,一方面是使涂装产品有良好装饰和美化作用;另一方面是提高涂装产品的防锈、防腐和保护等作用。粉末涂装也不例外,同样为这两个目的而进行的。粉末涂装的装饰和美化作用,很重要的因素是涂膜外观和颜色问题。一般来说,涂装产品颜色要求跟用户提供的色板或色卡始终保持一致,颜色的差异要达到用户允许的涂膜颜色色差范围内。特别是用不同批次粉末涂料喷涂的不同批次涂装产品之间;用同样批次的粉末涂料,涂装不同材质、不同形状、不同大小和厚度的工件之间的涂膜色差问题,都会影响最终组装产品的涂膜色差,最后影响到涂装产品的质量。
从粉末涂料的生产经验和粉末涂装厂的涂装经验说明,为了保证粉末涂装产品的色差,满足用户的要求,不能单靠粉末涂料制造厂或粉末涂装厂的某一方就能得到解决,必须生产和使用粉末涂料的双方密切配合才能满足涂装产品色差的要求。应该从粉末涂料配方设计和原材料的选择;粉末涂料制造工艺的严格控制;粉末涂装工艺的严格控制等三个方面共同配合才能克服涂装产品产生色差的问题。下面从生产实践中的体会,对上述三个问题谈谈我们的看法。
2 粉末涂料配方设计和原材料的选择
粉末涂料的配方设计和原材料的选择是影响涂装产品涂膜颜色稳定性的内在的根本因素。如果这一关没有把握好,那么粉末涂料的先天性不足,用后面的措施来弥补是很难解决的,甚至是无法弥补的。因此,这一问题放在首位去考虑,然后再考虑粉末涂料制造与涂装中需要解决的问题。
2.1 粉末涂料配方设计
粉末涂料的配方设计对粉末涂料涂装涂膜颜色的稳定性有重要的意义。
(1)首先在粉末涂料的配方设计中,因为颜料品种的选择对涂膜颜色的稳定性起到决定性的作用,所以必须考虑到粉末涂料的烘烤温度高,目前大部分粉末涂料的烘烤温度在180℃~200℃的特点,颜料的耐热温度必须达到这个要求。对于耐候性产品用的颜料,还要考虑到耐光性和耐候性的要求,最好颜料的耐光性等级达到7~8级(8级最好),耐候性等级达到4~5级(5级最好)的要求。对于室内用产品,还要考虑到涂装产品放在有阳光的仓库中,或暂时放在户外出厂前放置时产生涂膜变色影响色差等问题,因此,颜料的耐光性又不能太差。
其次是配方中的有些成分,例如树脂、固化剂和助剂等的热稳定性差时,在烘烤固化过程中也会使涂膜颜色不稳定,例如环氧和聚酯环氧粉末涂料中常用的环氧树脂、2-甲基咪唑、环眯多元羧酸消光剂在浅色粉末涂料中烘烤固化时涂膜容易泛黄。为了解决这个问题,在配方设计中改用树脂品种,添加抗泛黄剂,或者改用不泛黄的促进剂、或不泛黄的消光树脂等方法来解决涂膜色差不稳定的问题。
(2)在粉末涂料配方设计中,还要考虑的问题是粉末涂料的遮盖力,应该做到涂膜厚度达到用户要求时,涂膜的遮盖力能够满足完全遮盖住底材,使底材的颜色不会影响涂膜色差。因为粉末涂料的遮盖力不好时,涂膜厚度将影响涂膜色差,所以在配方设计中充分考虑到,当达到涂膜涂装厚度时,涂膜的遮盖力要好,这样可以避免涂膜遮盖力差而产生的不同涂膜厚度的工件之间的色差问题。
2.2 原材料的选择
粉末涂料中使用的原材料大部分是带颜色的,这些原材料质量的稳定性将影响最终涂装产品颜色的稳定性,其中颜料的影响最大。
从目前粉末涂料中使用的颜料产品中,国产颜料占的比例大,但是由于多方面的原因,同一种产品在不同厂家之间,一个厂家同一种产品不同批次之间颜料产品的颜色差别较大,如果在生产中不及时进行调色工作,对产品涂膜颜色带来很大的影响。用不同产地和型号的金红石钛白粉,分别用羟烷基酰胺(HAA)和TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响实验结果见表1。其结果表明,不同厂家的钛白粉在白色同一种粉末涂料中的涂膜色差有的差别不大,有的差别较大;对于同一种钛白粉在HAA固化和TGIC固化聚酯粉末涂料中的涂膜色差也有明显的差别,说明固化剂品种对涂膜色差也有影响。
表1 不同规格钛白粉对白色HAA和TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响
编号
1
2
3
4
5
6
7
产地
镇江
日本石原
重庆
美国杜邦
美国杜邦
进口
甘肃
型号
R940
R930
R244
R902
R706
R822
R215
聚酯/HAA色差△E
2.34
2.56
2.74
2.97
4.17
4.39
3.60
聚酯/TGIC色差△E
1.23
1.14
1.50
2.83
2.50
2.51
1.60
另外,在配方中用量较多的树脂和填料(特别是天然产品)的颜色变化,虽然没有像颜料影响大,但是有的品种对涂膜色差带来明显的影响。在表2中列出了不同厂家沉淀硫酸钡、碳酸钙和高岭土对绿色TGIC固化聚酯粉末涂料中对涂膜色差的影响
表2 不同品种和规格的填料对TGIC固化聚酯粉末涂料涂膜色差的影响
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
产地
山西南丰
河北辛集
湖南军峰
河北辛集
常州
福建
河南巩义
江苏
品名
沉淀硫酸钡
沉淀硫酸钡
沉淀硫酸钡
重质碳酸钙
轻质碳酸钙
高岭土
高岭土
高岭土
色差△E
12.76
12.86
12.65
12.27
12.64
14.05
12.43
-
光泽
87.0
90.8
89.0
78.0
63.5
66.4
69.3
32.4
从表2的结果表明,沉淀硫酸钡之间的色差很小,碳酸钙之间的色差也不大,但是高岭土之间的色差很大,高岭土与沉淀硫酸钡和碳酸钙比较时涂膜色差也很大,说明不同填料之间的色差是不能忽视的。
为了避免原材料对色差的影响,采购原材料时对用量多的颜料,例如钛白粉等尽量一次多采购同一批次的产品;对于用量少,但经常用的颜料尽量一次多采购,这样可以减少生产中调色次数,有利于涂膜颜色的稳定性。
如果对树脂和填料的生产厂家进行重新选择,或者原来厂家产品不同批次之间的颜色有明显色差时,及时把原材料对涂膜色差的影响也要做一些必要的试验和检测,对配方进行必要的调整。
3 粉末涂料制造工艺的影响
在粉末涂料制造过程中,对粉末涂料涂膜颜色有影响的因素中,一是设备的清机问题;二是原材料混合工艺的控制;三是熔融挤出混合工艺的控制等问题。
3.1 设备的清机问题
在粉末涂料制造中,主要设备包括①高速混合机;②熔融挤出混合机和冷却破碎设备;③微细粉碎和分级过筛设备。当粉末涂料的颜色品种不同时,一定要对这些设备进行认真清机,特别是颜色的差别大的品种之间更要彻底清机,防止前一品种的颜色污染后一品种的颜色。对有条件的单位,最好按深、中、浅三种颜色对生产设备分类后安排生产,这样可以避免清机不彻底而带来的涂膜色差问题。
3.2 原材料预混合工艺的影响
在粉末涂料制造过程中,高速混合机是常用的原材料预混合设备。高速混合机的混合时间,对颜料的分散有明显的影响,这种影响使混合时间不同的粉末涂料,涂膜颜色也有明显的差别,特别是分散性差的颜料,例如炭黑、酞箐蓝、酞箐绿等颜料就更明显。因此,在制造粉末涂料时,对同一种产品,一定要固定混合时间进行混合。因为不同容量的混合设备的混合效果也有差别,所以对同一种产品,尽量固定生产设备,而且必须固定混合时间进行生产。
3.3 熔融挤出混合工艺的影响
在粉末涂料制造中,熔融挤出混合工艺是对配方中的物料混合分散起到关键性作用的工艺,同样对颜料的分散起到决定性的作用。试验结果表明,挤出温度、螺杆转速和加料都对涂膜光泽、颜色、纹理都有影响,其中螺杆转速的影响更大。因此,对于涂膜颜色要求严的产品,一定要在同样的工艺条件下进行生产,这样可以尽量避免批次之间产品的色差。如果有条件,固定一条生产线生产同一种产品是比较好的。
4 粉末涂料涂装工艺的影响
当粉末涂装产品出现质量问题时,涂装厂家往往首先想到的是粉末涂料的质量问题问题,这也是正常的现象。实际上,粉末涂料和涂装都对粉末涂装产品质量有影响,其中粉末涂料对涂装产品质量的影响占百分之五十;粉末涂装工艺对涂装产品质量的影响也占百分之五十,其中前处理占百分之二十五,粉末喷涂和烘烤固化情况占百分之二十五。因此,粉末涂装工艺对涂膜色差也有不可忽视的重要影响,具体来说涂装设备的清机程度、粉末喷涂效果、烘烤温度和时间的控制对涂膜色差的稳定性都有一定的影响。
4.1 涂装设备的清机
在粉末涂装中,根据用户要求,要经常更换涂装产品的颜色,那么相应地对粉末涂料品种或颜色也进行更换。当更换粉末涂料产品的颜色色差较大,喷粉系统清扫不干净,那么旧粉就污染新粉,对涂装工件的涂膜颜色产生干扰,影响涂膜色差。因此,更换涂料颜色品种时,一定要清扫干净喷粉室、喷枪、输粉管、供粉槽等喷粉系统,防止旧粉对新粉的污染,避免对涂装产品质量的影响。如果有条件,对于颜色反差较大的产品,最好在不同喷粉室或不同涂装线上进行涂装,这样有利于清扫设备,有利于提高生产效率,有利于保证涂装产品质量,能够满足涂膜色差的要求。
4.2 粉末喷涂工艺的影响
粉末喷涂工艺是保证粉末涂装涂膜厚度的关键工序,如果涂膜厚度没有达到一定的厚度,就难以达到足够的涂膜遮盖力,那么容易带来涂装产品的颜色色差问题。因此,在粉末涂装中,一方面必须保证上粉量使涂膜有足够遮盖力的涂膜厚度;另一方面各部位的涂膜厚度均匀,特别是不同配件之间的涂膜厚度,这样才能保证装配好涂装产品的色差要求。
4.3 烘烤温度的影响
粉末涂装的烘烤温度对涂膜的色差有很明显的影响。因为粉末涂料用有机颜料和部分无机颜料的耐热温度有一定的限制,尤其是户内用粉末涂料成分中,有些树脂、固化剂和助剂的耐热温度也不高,所以当烘烤温度超过这个温度范围时,很难达到涂膜色差要求。因此,一定要控制烘烤温度,必须保证在粉末涂料配方设计的范围内,如果超过这个温度限制,涂膜的颜色也容易超出规定色差范围。
4.4 烘烤时间的影响
粉末涂料的烘烤时间对粉末涂料涂膜色差也有明显的影响。因为粉末涂料配方中使用的树脂、固化剂、有机颜料和助剂的耐热性有一定的限制。耐热性不仅包括耐热温度,还包括该温度下的保持时间。如果粉末涂料的烘烤固化时间过长,由于空气的氧化作用或粉末涂料成分中某些成分的热分解使粉末涂料中的部分成分发生化学变化,最终使涂膜泛黄或者由于某些副反应使涂膜变色,甚至涂膜机械性能下降,同时产生与标准色板的色差问题。因此,控制好烘烤时间也是跟控制烘烤温度一样很重要的问题。
5 结语
粉末涂料的涂膜产生色差的原因是多方面的,首先是在粉末涂料配方设计时原材料的选择,特别是颜料品种的选择合不合理,同时涂膜在正常厚度下有没有足够的遮盖力?其次是粉末涂料制造过程中,原材料的预混合工艺和熔融挤出混合工艺是否严格控制?再则是粉末涂装过程中,是否严格控制涂膜厚度、烘烤温度和时间也是很重要的因素?还有在粉末涂料制造和涂装过程中是否把设备认真清机也是不可忽视的问题。因此,必须做好上述事情才能保证涂装产品涂膜的色差。
新闻审核:中国涂料化工网
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