Уплотнители в пищевых добавках
В наше время фармацевтическая и пищевая промышленность должны использовать материалы соответствующие нормам FDA (Food and Drug Administration/ Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) — это агентство Министерства здравоохранения и социальных служб США. Оно занимается контролем качества пищевых продуктов и материалов используемых в производстве и производственном оборудовании на предприятиях. В основном это требования для европейских и американских производственных предприятий, но в наши дни, все больше и больше Российских производителей стремятся повысить качество выпускаемой ими продукции. Поэтому все чаще и чаще производители задаются вопросом, где купить или заказать формовые резиновые уплотнения с пищевым допуском?
Выпускаемая нашими заводами продукция — это уплотнительные кольца всевозможных видов и стандартов (AS 568, BS 4518, SMS 1588, JIS B 2401,GB T 3452, Metric, ГОСТ 9833-73), различные сальники и манжеты, а также уплотнения по чертежам заказчика с пищевым допуском (EPDM кольца FDA grade).
Все наши силиконы выпускаются в соответствии со стандартами FDA и могут применяться в контакте с пищевыми продуктами или напитками. (Силиконовые уплотнительные кольца)
Далее мы рассмотрим материалы, соответствующие международным стандартам качества пищевой промышленности, из которых наша компания производит формовые резиновые уплотнения:
Этилен-пропиленовый каучук (EPDM, EPR)
Этилен-пропиленовый каучук представляет собой сополимер этилена и пропилена, а также это терполимер этилена и пропилена с небольшим количеством третьего мономера (обычно с диолефином), который можно вулканизировать серой. Этилен-пропиленовый каучук невосприимчив к воздействию окружающей среды, солнечного света и других погодных условий.
Кроме того, этилен-пропиленовый каучук может выдерживать агрессивные условия окружающей среды, экстремально низкие температуры (до — 55 °С/ — 67°F) невосприимчив к взаимодействию химических веществ (разбавленных кислот, щелочей, поляризованных растворителей) и имеет хорошую электроизоляцию.
- Подробнее о материале EPDM см. здесь: «EPDM»
Бутадиеновый каучук (IIR)
Бутадиеновый каучук — это сополимер изобутилена с небольшим количеством изопрена. Так же как этилен-пропиленовый каучук, он невосприимчив к воздействию химических и поляризованных жидкостей, отличной электроизоляцией и устойчив к воздействию окружающей среды.
- Подробнее о материале IIR см. здесь: «IIR»
Бутадиен-нитрильный каучук (NBR)
Бутадиен-нитрильный каучук является одним из самых широко применяемых эластомеров в производстве уплотнений, благодаря относительно низкой цене и присущей ему невосприимчивости к нефтепродуктам. Бутадиен-нитрильный каучук представляет собой синтетический полимер, продукт радикальной сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом.
- Подробнее о материале NBR см. здесь: «NBR»
Гидрированный бутадиен-нитрильный эластомер (HNBR)
Гидрированный бутадиен-нитрильный эластомер это синтетический полимер, полученный путем насыщения двойных связей нитрила бутадиена с водородом и его также называют высоконасыщенным нитрилом (HSN). В результате такого особого процесса гидрирования, многие двойные связи в основных цепях бутадиен-нитрил эластомера сокращаются, благодаря чему, гидрированный бутадиен-нитрильный эластомер становится очень термостойким, и высоко стойким к действию озона и химических веществ, а также его механические характеристики намного улучшаются по сравнению со стандартным нитрилом.
- Подробнее о материале NBR см. здесь: «НNBR»
Силиконовый каучук (MQ, VMQ, PVMQ)
Силиконовый эластомер — это производный элемент от кварца, который называется силиконом. Для его создания к силиконовым атомам прикрепляют органические группы: метил, фенил и винил. Присоединение других дополнительных компонентов к силиконовым звеньям дает возможность получить различные свойства силиконового эластомера. Силиконы имеют очень хорошую теплостойкость, диэлектрическую стабильность, устойчивы к коронированию, маслам, химикатам и растворителям. Среди всех других видов эластомеров, силиконы лучше всех сохраняют эластичность при низких температурах, однако они плохо переносят растяжение и легко рвутся.
- Подробнее о материале VMQ, PVMQ см. здесь: «VMQ»
© «Овукс Базар», при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Кальций – это минерал, который обеспечивает нормальное функционирование организма. Хлористый кальций, или пищевая добавка Е590 является незаменимым источником ценного химического элемента. Потребителям следует знать, имеет ли вред это вещество для организма.
Содержание:
- Что такое Е509
- Где используется пищевая добавка Е509
- Опасна ли эта пищевая добавка
- Запрещена ли добавка
Что такое Е509
Другие наименования Е 509 – солянокислый кальций, хлорид кальция. Его относят к группе стабилизаторов и уплотнителей, желирующих агентов. Его получают путем реакции гидроокиси кальция и соляной кислоты. Раствор этого вещества получают как второстепенный продукт при синтезе карбоната натрия. Е-509 выделяется после выпаривания жидкости. Выпускается для предприятий в безводной форме.
Свойства добавки такие:
- без окраски;
- при комнатной
температуре находится в виде гранул, кристаллов и порошка; - запах слабовыраженный;
- превосходно
растворяется в воде, этаноле и кетонах; - обладает
горьким вкусом; - хорошо
впитывает воду; - способно
расплавляться на воздухе.
Упаковывается вещество в
многослойные бумажные мешки. В них непременно должен быть полиэтиленовый
вкладыш. Допускается применение полипропиленового вкладыша. Незначительное
объемы вещества могут быть в пакетах, защищенных фольгой.
Для потребностей медицины это вещество выпускается в виде раствора (в ампулах или пузырьках).
Где используется пищевая добавка Е509
Это вещество может применяться для улучшения потребительских качеств и структуры пищевого продукта. Оно разрешено и для добавления в детское и лечебное питание.
Хлорид кальция содержится в составе такой еды:
- сухого молока;
- картофельной крупы;
- консервированных огурцах;
- сыров и брынзы;
- творога;
- сливок;
- сгущенного молока;
- мармелада;
- пива;
- сухих дрожжей.
Нередко это вещество
добавляется в консервированный горошек, томаты или кукурузу для предотвращения
изменения товарного вида.
Потребителей интересует, сколько E509 можно употреблять без негативных последствий для организма. Добавка безопасна, и это значит, что продукты с ее содержанием можно употреблять в неограниченном количестве.
Польза химического соединения в том, что его используют в медицине для лечения ряда патологий:
- снижения
количества хлора и кальция в организме; - обезвоживание
в результате сильного поноса или длительной рвоты; - аллергические
реакции; - воспаление
почек и печени; - потеря крови
во время некоторых видов кровотечений; - заболевания
кожи; - расстройства
пищеварительного тракта.
Используется и такое полезное свойство соли, как выведение из организма ядов. Оказывает влияние на родовую деятельность. Раствором E509 обрабатывают раны.
Такое вещество используется и для химического пилинга лица для избавления от мелких угрей, прыщиков, небольших морщин. Процедура может быть вредна для людей с тонкой кожей.
Опасна ли эта пищевая добавка
Польза рассматриваемой добавки намного превышает его возможное вредное влияние. Его применяют для восполнения недостатка кальция – вещества, которое нужно для передачи нервных импульсов и для нормальной работы сердечной мышцы. Без него невозможно свертывание крови и формирование ткани кости. Благодаря добавке в человеческом организме предотвращаются инфекционные процессы, повышается устойчивость к инфекционным болезням.
Вот какие полезные свойства кальция хлорида выделяют врачи:
- влияет на процессы кроветворения, метаболизма;
- усиливает работу иммунитета;
- влияет на функцию сердца;
- повышает эластичность стенок сосудов;
- восстанавливает электролитный баланс в результате обезвоживания.
У этого вещества нет конкурентов среди безопасных натуральных источников кальция. Препарат необходим детям в период усиленного роста и пожилым людям из-за риска развития остеопороза (повышенной ломкости костей). Пищевая добавка лучше усваивается в комплексе с витамином D, цельным молоком и молочнокислыми продуктами.
Добавка опасна только в случае передозировки. Основной признак – ощущение жара, который разливается по всему телу и изжога. У некоторых людей раздражается кишечник (вплоть до развития язвенного процесса). Может появляться опасный симптом – аритмия. Вредность аптечного раствора связана со случаями самостоятельного лечения.
Запрещена ли добавка
Точной информации о странах, где запрещен хлорид, нет. Он признан безопасным, и на него даже не разработаны ограничения.
Стабилизатор Е509 широко применяется в пищевой промышленности под более известным названием хлористый кальций. Он улучшает структуру продукции, продлевает срок годности. Опасность его проявляется только в случае передозировки.
Посмотрите полезное видео о том, как сделать пилинг хлористым кальцием:
ТОП-3
фланцевых уплотнителей
Сравниваем 3 популярных жидких фланцевых уплотнителя
Для монтажа отдельных частей трубопроводов широко применяются фланцевые соединения. Такие соединения пользуются популярностью ввиду возможности использования при любых условиях внешней и внутренней (в том числе агрессивной) среды.
Уязвимым местом фланцевого соединения является уплотнительное устройство, которое с течением временем изнашивается под воздействием агрессивных сред и вибраций. В результате происходит потеря герметичности и возникает необходимость в трудоемкой замене прокладки.
В последние годы возрос спрос на специальные анаэробные составы, используемые в качестве альтернативы традиционным уплотнительным устройствам. Они просты в применении, надежны, наносятся однократно на весь срок эксплуатации фланцевого соединения, не вызывают коррозии металлов и сплавов, устойчивы к большинству агрессивных рабочих сред.
На примере популярных составов российского и зарубежного производства разберемся, есть ли отличия в их эксплуатационных свойствах и характеристиках.
Лучшие фланцевые уплотнители
EFELE 143
1место
EFELE 143
EFELE 143 – уникальный тиксотропный гелеобразный анаэробный состав красного цвета средней/высокой прочности и высокой вязкости, произведенный в России.
Предназначен для фиксации и герметизации плоских разборных фланцевых соединений. Заполняет зазоры до 0,5 мм и достигает полной прочности за 24 часа. Может использоваться для герметизации трубных соединений до 3”. Работает в диапазоне температур от -60 до +180 °C.
По сравнению с традиционными прокладками материал не разрушается и не сползает, быстро отверждается и обеспечивает надежную герметизацию, может заменить любые виды уплотнителей. Помимо этого, клей не требует дополнительной обработки поверхности и может работать при значительных радиальных и осевых нагрузках.
По сравнению с традиционными средствами герметизации EFELE 143 не вызывает коррозии сплавов и металлов, отверждается только при отсутствии кислорода, устойчив к растворам щелочей и кислот, газам, нефтепродуктам. Состав прост в использовании, одновременно обеспечивает соединение, фиксацию и герметизацию, а также не дает влаге и агрессивным веществам проникать к резьбе.
Отличная и недорогая альтернатива импортным анаэробным клеям. Материал обладает очень хорошими и стабильными эксплуатационными свойствами и может применяться как для герметизации фланцев, так и фиксации резьбовых соединений
Permabond MH196
2место
Permabond MH196
Permabond MH196 – анаэробный состав красного цвета, предназначенный для герметизации различных металлических поверхностей.
Материал заменяет многие традиционные прокладки и уплотнители. В процессе эксплуатации он не размягчается, не сползает и не усыхает, а также не требует дополнительной подтяжки болтов. Кроме того, клей обладает очень высокой химической инертностью и устойчивостью к высоким температурам. Диапазон рабочих температур от -55 до +200 °C.
Помимо герметизации фланцевых соединений материал может применяться для сборки вал-втулочных соединений, фиксации и герметизации резьбовых соединений. Материал имеет высокую стоимость.
Loctite 518
3место
Loctite 518
Loctite 518 – однокомпонентный красный анаэробный герметик средней прочности европейского производства.
Применяется для герметизации жестких металлических фланцевых соединений (в коробках передач, двигателях, водопроводах и т.п.). Заполняет малые зазоры до 0,25 мм. Время достижения полной прочности – 72 часа. Работает в диапазоне температур от -55 до +150 °C.
Обеспечивает герметичность соединения сразу после сборки, подходит для неактивных и активных поверхностей, обладает высокой адгезией. Материал не разрушается при высоком давлении и обладает пищевым допуском NSF P1 (соединения, не имеющие прямого контакта с продуктами питания). Допускает незначительное количество масляных или иных загрязнений.
Отсутствует информация о применении в трубных резьбах. Имеет очень высокую стоимость.
Чтобы ответить на этот вопрос рассмотрим и сравним свойства термоэластопластов и резин, а так же выясним, для каких целей надёжнее и экономически выгоднее использовать резину, а для каких целей Термоэластопласт (ТЭП).
Важно понимать, что термоэластопласты (ТЭП) и резины — это не какие-то конкретные вещества, это классы полимерных соединений.
На сегодняшний день для изготовления оконных, дверных и прочих уплотнителей для пластиковых и алюминиевых конструкций используют полимерные компаунды двух типов:
— резины, т.е. вулканизованные каучуки с различными добавками;
— термопластичные эластомеры, они же термоэластопласты, сокращённо ТЭП (англ. ТРЕ).
Из резин в производстве уплотнителей наиболее широко распространены два вида:
1. Резины на основе вулканизованного этилен-пропиленового тройного каучука СКЭПТ (англ. EPDM)
Чтобы упростить технологический процесс вулканизации EPDM в молекулярную цепь вводится третий мономер этилиденнорборнен (ЭНБ), рисунок 1. Вулканизовать EPDM каучук можно с применением серных или смоляных вулканизующих составов. Процесс химической вулканизации создаёт поперечную сшивку (связку) макромолекул каучука и образуется трехмерная непрерывная молекулярная сетка, как показано на рис. 2. В результате этой сшивки резины приобретают способность восстанавливаться после механической деформации (ударов, растяжения…).
Качественный EPDM каучук для производства уплотнителей привозят в Россию из стран Западной Европы (Германия, Италия) и Азии (Южная Корея, Тайвань, Япония). В итоге стоимость резины для серийого производства уплотнителей на основе чистого EPDM получается высокая и неконкурентоспособная. Резина из импортного EPDM каучука, используемая в России, содержит не более 30 % массы каучука, остальные 70 % – это дешёвые наполнители (сажа/ технический углерод) и мягчители (масла).
Как определить EPDM резину?
В бытовых условиях — она оставляет на листке белой бумаги черную черту техуглерода. Качественный состав EPDM резины можно определить только в лабораторных условиях.
Производство резины – энергозатратный процесс, требующий также больших капиталовложений. Помимо изготовления профиля в специальном экструдере, требуется непрерывная вулканизация получаемого уплотнителя. Все это приводит к тому, что цена EPDM уплотнителей высока. Дешевые EPDM уплотнители содержат крайне мало каучука, и имеют низкие деформационно-прочностные характеристики и показатели долговечности. А используемые для вулканизации EPDM химикаты не допускают ее использования в контакте с пищевыми продуктами.
2. Резины на основе силиконовых каучуков
Этот вид резины получают из органических веществ, содержащих кремний (Si). Сырьевой силиконовый каучук значительно дороже EPDM каучука. Благодаря строению каучука, (рис. 3), резины на его основе имеют еще более высокие показатели по устойчивости к старению, гибкости при отрицательных температурах и пр.
Для получения резины эти каучуки вулканизуют пероксидными системами, что значительно затратнее вулканизация серными и смоляными системами, как для EPDM каучука. Силиконовые каучуки применяютя в узкоспециализированных областях техники в условиях экстремально низких или экстремально высоких температур. Применение силиконовых уплотнителей для пластиковых окон и деревянных окон и дверей, алюминиевых систем экономически неоправданно.
Делая вывод о резиновых уплотнителях на основе EPDM, к их достоинствам можно отнести следующие:
1. отличные эластические свойства; 2. высокая стойкость к озонному и УФ-старени; 3. высокие деформационно-прочностные показатели; 4. широкий диапазон эксплуатации; 5.сохраняют эластичность при температурах ниже -40°С;
Недостатки EPDM резины: 1.высокая цена; 2. низкая технологичность изготовления; 3. производство цветных уплотнителей дороже, поскольку приходится исключать из состава резины дешевую сажу; 4. уплотнители из EPDM резины не свариваются при нагревании; 5. не допускаются к контакту с пищевыми продуктами.
Отрасль переработки полимеров динамично развивается, и на смену низкотехнологичным резинам приходят термоэластопласты. Эта тенденция хорошо заметна на развитых Европейском и Азиатском рынках.
К типу термопластичных эластомеров относится:
1. Пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ)
Изобретённый почти 200 лет назад ПВХ (рис. 4.) долго не мог применяться для производства каких-либо изделий, поскольку очень быстро распадался при переработке. Дело в том, что под действием температуры, ПВХ распадается и выделяет хлороводород. Для ПВХ также характерна УФ-деструкция под действием солнца.
Традиционный ПВХ в чистом виде представляет из себя жесткую смолу, например, для изготовления пластиковых окон. Эластичные свойства ПВХ придают добавки 40 — 60 % массы пластификаторов. При эксплуатации изделия пластификаторы выходят из полимера наружу, в результате наблюдается усадка изделия и размеры уплотнителя существенно уменьшаются, уплотнитель перестаёт выполнять свои функции. В стандартной рецептуре мягкого ПВХ содержаться до 10 % массы стабилизаторов — солей свинца, таким образом, применение мягкого ПВХ не только не экологично, но и недолговечно.
И последнее что стоит отметить – ПВХ пластикаты при низких температурах «дубеют», что затрудняет монтаж уплотнителя и приводит к растрескиванию уплотнителя при его деформации на морозе. Но это самый дешевый термоэластопласт, и покупая самые дешевые уплотнители, вы должны знать, что покупаете ПВХ пластикаты, со всем их комплексом недостатков.
Более современными термоэластопластами являются смесевые ТЭП. Небольшое количество пластика придает ТЭП перерабатываемость при высоких температурах, а каучук делает материал эластичным как резина. В частности для изготовления уплотнителей используются два вида ТЭП:
2. Динамически вулканизованный термоэластопласт TPE-V
В его состав входит EPDM, в количестве не меньшем чем в резине, пластик, наполнители и мягчители. Фактически TPE-V это та же вулканизованная EPDM резина, но обладающая свойствами термопластичности (текучести при температурах переработки) благодаря наличию в составе пластика. Вулканизация каучука проходит в динамических условиях – при смешении композиции в двухшнековом смесителе. Таким образом, динамически вулканизованные термоэластопласты на основе EPDM обладают теми же свойствами что и EPDM резины, но незначительно уступают им по эластическим характеристикам, так как имеют в своем составе пластик.
3. Термоэластопласт TPE-S (ТЭП на основе СЕБС)
Одной из последних мировых разработок в области термоэластопластов является TPE-S, где в качестве каучука использован стирол-этилен-бутилен-стирольный блок-сополимер (СЕБС, англ. SEBS), рисунок 5.
Как видно из рисунка 5, SEBS похож строением на EPDM, но EPDM нуждается в химической вулканизации, в SEBS имеет место «физическая вулканизация». Столь уникальный и необычный процесс «физической вулканизации» демонстрирует (рис. 6).
И действительно, рис. 6 очень похож на рис. 2, разница только в виде поперечной связи макромолекул. Если у резин она «навсегда» и резина не перерабатываемый после вулканизации материал, то у SEBS результат «физической вулканизации» пропадает при температурах выше температуры переработки компаунда.
Tермоэластопласт TPE-S (ТЭП на основе SEBS) легко перерабатывается методом экструзии, в том числе и вторично. SEBS является не менее стойким материалом к озонной и УФ-деструкции. При этом SEBS выгодно отличается от EPDM тем, что вообще не требует химических добавок для вулканизации. Поэтому материал получается более экологичный и даже допускается в контакт с пищевыми продуктами, а так же для изготовления медицинских изделий.
Делая вывод к вышесказанному, стоит выделить следующие достоинства уплотнителя из TPE-S (ТЭП на основе SEBS):
1. низкая цена;
2. хорошие эластические свойства;
3. высокая стойкость к озонной — и УФ — деструкции;
4. высокие деформационно-прочностные показатели, не уступающие резинам;
5. широкий диапазон эксплуатации (почти любые виды уплотнителей, пищевая тара, медицинские изделия…);
6. сохраняют эластичность даже при температурах ниже -40°С;
7. легко свариваются;
8. высокая технологичность производства, отсутствие отходов;
9. цена цветных уплотнителей практически не отличается от черных;
Единственный недостаток TRE-S — несколько уступают резинам по эластическим свойствам.
Итак, как Вы понимаете, на рынке присутствуют разные материалы для производства уплотнителей. Все описанные выше материалы могут удовлетворить требованиям ГОСТ 30778-2001: Прокладки уплотняющие из эластомерных материалов для оконных и дверных блоков. Технические условия.
Каждый из этих материалов имеет свой ценовой сегмент, однако по совокупности характеристик и цены, в последнее время на первое место в данной области техники выходят уплотнители ТЭП на основе СЕБС (SEBS).