Способ нанесения защитного покрытия на поверхность металла, контактирующего с пищевыми продуктами

 

Изобретение относится к области нанесения защитных антипригарных покрытий на изделия из металла, контактирующих с пищевыми продуктами, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на хозяйственную посуду, ранее бывшую в эксплуатации. Способ нанесения защитного покрытия на поверхность металла, контактирующего с пищевыми продуктами, включает пескоструйную обработку, нанесение фторопластовой композиции с последующей термообработкой, причем перед пескоструйной обработкой производят двухступенчатый обжиг: первый - при температуре 410-430^oС в течение 10-15 мин, второй - при температуре 460-480^oС в течение 10-15 мин. Изобретение позволяет улучшить качество покрытия изделий и удешевить технологию.

Способ нанесения защитного покрытия на поверхность металла, контактирующего с пищевыми продуктами.

Изобретение относится к области нанесения защитных антипригарных покрытий на изделия из металла, контактирующие с пищевыми продуктами, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на посуду хозяйственную, ранее бывшую в эксплуатации.

Известен способ ремонта поврежденных стеклоэмалевых покрытий, включающий нанесение слоев титана электродуговым напылением, пропитку тетрафурфурилсилином с последующей термообработкой покрытия при температуре покрытия при температуре 250-300^oС [I].

Способ обеспечивает предотвращение растрескивания стеклоэмалевого покрытия.

Однако данный способ при электродуговом напылении титана вызывает значительные температурные градиенты на поверхности, до 700^oС, что приводит к сквозной пористости титановой матрицы, оплавлению алюминиевого сплава подложки тонкостенных изделий, проникновению ионов металла к контактирующей с пищевыми продуктами поверхности.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ обработки внутренних поверхностей пекарных форм, описанный в патенте РФ 2025977 С1, опубл. 09.01.1995, включающий пескоструйную обработку и нанесение фторопластовой композиции с последующей термообработкой.

Однако для обработки хозяйственной посуды, преимущественно сковород, у которых поверхности металла загрязнены органическими отложениями, термообработка ведет к саморазогреву и разрушению металлической подложки.

Кроме того, известный способ не может быть применим для тонкостенных изделий, выполненных из алюминиевых сплавов, ввиду их низкой теплоемкости.

Технической задачей изобретения является улучшение качества покрытия изделий и удешевление технологий.

Данная техническая задача решена тем, что в способе, включающем пескоструйную обработку, нанесение фторопластовой композиции и ее последующую термообработку, согласно изобретению, перед пескоструйной обработкой производят двухступенчатый обжиг: при температуре 410-430^oС в течение 10-15 мин, температуре 460-480^oС в течение 10-15 мин.

Заявленное изобретение соответствует требованиям единства изобретения, поскольку предложенная совокупность оптимальных параметров операций решает единую задачу с получением полезного результата.

Положительный результат заключается в следующем: - предотвращается возможность расплавления тонкостенных изделий из алюминиевых сплавов, содержащих значительное количество масел и жиров на поверхности.

- улучшено качество термического обезжиривания поверхности металла перед ее пескоструйной обработкой.

- улучшена межоперационная технология, позволившая обеспечить высокое качество обезжиривания поверхности металла.

- уменьшена энергоемкость и металлоемкость в связи с использованием готовых изделий, покрытие которых улучшается по эксплуатационным характеристикам.

Изготовлена заводская партия посуды хозяйственной, ранее находившейся в эксплуатации, которая прошла термическую обработку поверхности согласно предложенному способу и на которую было нанесено антипригарное фторопластовое покрытие. Результаты всесторонних испытаний, которым была подвергнута посуда хозяйственная согласно ГОСТ 17151-81, положительные, что позволяет считать предложение заявителя соответствующим критерию "промышленная применимость". Предложенный способ восстановления поверхности посуды нашел практическое и широкое использование в г. Москве.

Проведенный авторами поиск по патентам и научно-техническим источникам не выявил аналогов способа, характеризуемых совокупностью признаков идентичных по своим свойствам и достигаемому результату, что позволяет считать предложение заявителя соответствующему критерию "изобретательский уровень".

Суть изобретения.

При термообработке по известному способу при температуре 430-530^oС наблюдается саморазогрев поверхности в результате сгорания органических отложений, температура быстро поднимается до 800^oС и происходит оплавление поверхности хозяйственной посуды.

Экспериментально было установлено, что термическое обезжиривание необходимо проводить двухступенчатым обжигом: первая ступень при температуре 410-430^oС в течение 10-15 мин и вторая ступень при температуре 460-480^oС в течение 10-15 мин.

Первая ступень обжига при температуре 410-430^oС обеспечивает удаление легких фракций масел и жиров вследствие их термоокислительной деструкции. Время выдержки при обжиге на первой стадии является характерным временем термостабилизации металлической подложки хозяйственной посуды, при этом не наблюдается повышение температуры металла до критической. Вторая ступень обжига (температура 460-480^oС) необходима для окончательного удаления органических остатков, имеющихся на поверхности посуды. Происходит полное термоокисление органических материалов и обезжиривание поверхности, за 10-15 минут происходит термостабилизация изделия, обеспечивающая полное термоокисление органических соединений.

В результате проведенного обжига поверхность изделия и его пористая структура очищены от следов масла и жира, последующая операция пескоструйной обработки при непрерывном технологическом процессе нанесения покрытия обеспечивает эффективность процесса в целом.

Пример осуществления способа.

1. Сковороды диаметром от 18 до 36 см из алюминиевого сплава, чугунные, стальные, эмалированные в количестве 72 штук помещают в печь с электрическим обогревом. Затем поднимают температуру до 420±10^oС и выдерживают в течение 15 мин, после этого температуру поднимают до 470±10^oС и выдерживают в течение 15 мин. После завершения обжига посуда проходит естественное охлаждение при температуре 15±5^oС в течение 30 мин, пескоструят поверхность электрокарундом, наносят фторопластовое покрытие и проводят термообработку.

Очищенная от отложений и нагара сковорода имеет привлекательный вид с гладким покрытием и обладает надежным антипригарным эффектом, легко моется и нагар вновь не образуется.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 1301869, кл. C 23 D 13/02, 1987.

2. Заявка на изобретение РФ 2002101170, C 23 D 13/00, от 21.01.02 г. - прототип.

Формула изобретения

Способ нанесения защитного покрытия на поверхность металла, контактирующего с пищевыми продуктами, включающий пескоструйную обработку, нанесение фторопластовой композиции с последующей термообработкой, отличающийся тем, что перед пескоструйной обработкой производят двухступенчатый обжиг: первый - при температуре 410-430^oС в течение 10-15 мин, второй - при температуре 460-480^oС в течение 10-15 мин.