抗菌硅膠鏟的制作流程
抗菌硅膠鏟的制作需結(jié)合硅膠材料特性與抗菌功能設(shè)計(jì),核心步驟涵蓋原料處理、抗菌成分添加、成型加工及后處理,具體可分為以下三個(gè)關(guān)鍵階段:
【原料準(zhǔn)備與抗菌改性】
- 硅膠基體處理
將硅膠原料(如聚硅氧烷)在160℃下干燥去除水分,與無(wú)水甲苯按10:1質(zhì)量比混合形成硅膠溶液。加入巰丙基三甲氧基硅烷等改性劑,在100℃下反應(yīng)12小時(shí),通過(guò)化學(xué)接枝改性硅膠表面,增強(qiáng)其與抗菌成分的結(jié)合能力。反應(yīng)后經(jīng)抽濾、丙酮洗滌、80℃真空干燥,制得改性硅膠。 -
抗菌成分添加
- 納米銀-碳化硅復(fù)合顆粒:將粒徑1.5-2.5μm的碳化硅顆粒分散于有機(jī)溶劑,加入硝酸銀溶液與還原劑(如硼氫化鈉),通過(guò)原位還原法使納米銀包覆于碳化硅表面,形成抗菌雜化顆粒。此粒徑范圍可平衡抗菌性與硅膠回彈性。
- 三氯生復(fù)合:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%-1.0%將三氯生粉末加入硅橡膠(SR)中,通過(guò)雙輥開(kāi)煉機(jī)室溫共混1分鐘,實(shí)現(xiàn)抗菌劑均勻分散。
二、成型加工與硫化
- 密煉與塑煉
將改性硅膠投入密煉機(jī),在86℃下塑煉5分鐘。分兩次加入白炭黑(填充劑):第一次與抗菌母粒、聚乙烯吡咯烷酮(分散劑)、交聯(lián)劑、碳酸鈣混合,升溫至140℃密煉3分鐘;加入硅油繼續(xù)密煉3分鐘;最后加入剩余白炭黑,再密煉5分鐘,形成均勻密煉混合料。 - 成型工藝
- 模壓成型:將密煉料通過(guò)開(kāi)煉機(jī)打三角包和打卷各3次,出料后室溫停放24小時(shí)。輸送至熱壓硫化機(jī)模具,加入硫化劑,在170℃下硫化20分鐘,使硅膠交聯(lián)固化。
- 注射成型(可選):適用于高精度鏟體,將液態(tài)硅膠與抗菌劑混合后注入模具,通過(guò)高溫高壓成型,產(chǎn)品熱穩(wěn)定性更優(yōu)。
- 二次硫化
將模壓成型的鏟體放入200℃烘箱,烘烤4小時(shí)以徹底去除殘留硫化劑,并檢測(cè)耐高溫性能(確保長(zhǎng)期使用不分解)。
三、后處理與質(zhì)檢
- 修邊與清潔
人工去除鏟體邊緣毛刺,確保表面光滑無(wú)缺陷。用丙酮或酒精擦拭,去除油污和雜質(zhì)。 - 抗菌性能驗(yàn)證
通過(guò)以下方法檢測(cè)抗菌效果:- 接觸殺菌法:將鏟體表面與標(biāo)準(zhǔn)菌液(如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)接觸24小時(shí),測(cè)定存活菌落數(shù),計(jì)算殺菌率(需≥90%)。
- 抑菌環(huán)法:將鏟體放置于涂布菌液的瓊脂平板,觀察周圍抑菌圈大小,評(píng)估持續(xù)抑菌能力。
- 安全與合規(guī)性檢測(cè)
依據(jù)FDA或GB 4806.11-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸用硅橡膠材料及制品》,檢測(cè)總遷移量、高錳酸鉀消耗量、重金屬含量等指標(biāo),確保符合食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
工藝優(yōu)化要點(diǎn)
- 抗菌持久性:納米銀-碳化硅復(fù)合顆粒通過(guò)物理包覆減少銀離子析出,延長(zhǎng)抗菌壽命。
- 機(jī)械性能平衡:碳化硅粒徑控制在1.5-2.5μm,避免過(guò)度增大硬度而降低回彈性。
- 硫化工藝:二次硫化溫度和時(shí)間需精確控制,防止硅膠老化或硫化不足。
通過(guò)上述步驟,可制得兼具抗菌功能與食品級(jí)安全的硅膠鏟,適用于廚房烹飪場(chǎng)景。實(shí)際生產(chǎn)中需根據(jù)設(shè)備條件調(diào)整工藝參數(shù),并定期檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量以確保穩(wěn)定性。
