Антиадгезионное покрытие пищевых форм и инвентаря

 

АНТИАДГЕЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ 1ШП№;ВЫХ ФОРМ И ИНВЕНТАРЯ, содержащее линейный олигодиорганосилоксан с крнцевыми функциональными группами, сшивающий агент, катализатор отверждения , органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов переменной валентности, о т л ичающееся тем, что, с целью увеличения срока службы покрытий при повышенных температурах, в качестве органических солей металлов переменной валентности используют тиураматы общей формулы Л,Ме где А - остаток тетраалкилтиурамсульфида формулы ВгНС - Sx- S 2-1; где R одинаковые или разные алкильные заместители, содержащие 1:6 атвмов углерода; атомы металлов Си, Ni, Fe, Me Zn , Со, Mn, Cr; п валентность металла, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: СП Линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными груп50 ,0-70,0 пами 2,5-21,0 Сшивающий агент Катализатор отвержа 2,0-7,0 дения Термостабилизирующая добавка на основе сд органических солей металлов переменной 0,001-0,7 валентности Органический растОстальное . воритель

ebs»А 219 8 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Slick lkh «3 1 ЩЯ, 50,0-70,0

2,5-21,0

2,0-7,0

О, 001-0, 7

Остальное (21) 3651887/28-13 (22) 14. 10. 83 (46) 15.06.85. Бюл. Ф 22 (72) В.Е.Гуль, Б.Г.Завин, Н.M.Ëóöåíêî, Г.В.Рыбалова и А.А.Жданов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт мясной и молочной промышленности и Ордена Ленина институт элементоорганических соединений

АН СССР (53) 621.793(088.8) (56) t Авторское свидетельство СССР

8 - 537101, кл. С 08 L 83/04, 1975.

2. Патент США NI 2445567, кл. 260-448.2, опублик. 1946 (прототип). (54)(57) АНТИАДГЕЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ

ПИЩЕВЫХ ФОРМ И ИНВЕНТАРЯ, содержащее линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными,группами, сшивающий агент, катализатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов переменной валентности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы покрытий при повышенных температурах, в качестве органических солей металлов переменной валентноети используют тиураматы общей формулы

4„Ма где А — остаток тетраалкилтиурамсульфида формулы (R gMC — Sg-)

S где = 2-1;

R — одинаковые или разные алкильные заместители, содержащие 1:6 атемов углерода;

Ме — атомы металлов Cu Ni Fe

Zn Со, Мп, Cr; п — валентность металла, при этом компоненты берут в спедующем 3 соотношении, мас.7:

Линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными груп-. пами

Сшивающий агент

Катализатор отверждения

Термостабилизирующая добавка на основе органических солей металлов переменной валентности

Органический раст-. воритель

1161059

Изобретение относится к получению пищевых форм и инвентаря с полимерными антиадгезионными.покрытиями.

Данные формы с антиадгезионными покрытиями позволяют предотвратить прилипание сырья, полуфабрикатов и готовой продукции к рабочим поверхностям пищевого технологического оборудования. Формы и инвентарь с полимерным антиадгезионным покрытием могут быть использованы в хлебопекарной, рыбоперерабатывающей, кондитерской, пищеконцентратной и других отраслях, производящих продукты питания, в процессах термообработки с последующей выгрузкой готовой продукции из инвентарных форм.

Известны антиадгезионнь1е полимерные покрытия для пищевых форм, содер-. жащие в качестве полимерной основы силоксановые эластомеры, а также целевые добавки: катализаторы отверждения и стабилизаторы. В роли стабилизатора применяются соединения переходных металлов, в частности комплексные соединения солей таких металлов как Си, Со, Ni, Cd, фосфорорганических кислот и полиорганосилоксанов P1f .

Однако наличие емких стерических 30 лигандов значительно понижает концентрацию металла в них и приводит к увеличению оптимальной рабочей концентрации стабилизатора, что является нежелательным особенно для 35 покрытий, контактирующих с пищевыми продуктами.

Известно антиадгезионное покрытие для пищевых форм и инвентаря, содержащее линейный олигодиорганосилоксан 4б с концевыми функциональными группами, сшивающий агент, катаЛизатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов переменной валентности Я.

Однако материалы на их основе устойчивы в течение длительного врео мени при температурах до 200 С, что ограничивает их применение в тех 50 отраслях современной пищевой техно- логии, которые связаны с использованием повышенных температур (выше

200 С) . Это относится к тепловым процессам переработки пищевого 55 сырья (мясо и рыбообработка, кондитерская промышленность, хлебопечение и т.д.) на высокопроизводительных агрегатах, отличающихся жесткими тепловыми режимами.

Ва всех этих областях наличие жестких температур осложняется слож ным химическим составом перерабаты.ваемого сырья, наличием агрессивных ро отношению к материалу покрытия кислых, соленых и белковых компонентов, ускоряющих процессы его старения, что приводит к недостаточному сроку службй антиадгезионных покрытий, вследствие чего покрытия необходимо периодически возобновлять, что отрицательно сказывается на производительности оборудования, усложняет ego конструкцию и т.д.

Кроме того, увеличение срока службы покрытия достигается введением значительных количеств (до 1Ж) термостабилиэатора — органических солей металлов переменной валентности, многие из которых отличаются выраженной токсичностью. Это приводит к ухудшению санитарно-гигиенических свойств покрытий, увеличивает опасность перехода стабилизатора в ище- вой продукт и связанную с этим опас- . ность нарушения здоровья человека.

Кроме того, введение значительных количеств стабилизатора, трудно совмещающегося с полимером, представляет определенные трудности и требует специальных приемов (смешивание на вальцах, краснотерочном оборудовании и т.д.) для того, чтобы добиться равномерного распределения стабиЛизатора в массе покрытия.

Существует необходимость в создании термостойких антиадгезионных покрытий, обладающих более высокой термостойкостью, а следовательно, и увеличенным сроком службы, выдерживающих длительную эксплуатацию при

280-320 С и обладающих хорошими санитарно-гигиеническими свойствами, Цель изобретения — увеличение срока службы покрытий при повышенных температурах..

Поставленная цель достигается тем, что в антиадгезионном покрытии пищевых форм и инвентаря, содержащем линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными группами, сши. вающий агент, катализатор отверждения, органический растворитель и термостабилизирующую добавку на основе органических солей металлов

3 1161059 переменной валентности используют тиураматы, общей формулы P

4п < P

+ где А — остаток тетраалкилтиурам- в сульфида формулы и (R t14C Sgj

15

2,0-7,0 где К = 2-1;

g — одийаковые или разные алкильные заместители; содержащие 1-6 атомов углерода;

Ме- атомы металлов Cu Ni Ге, Zn Со, Hn Cr;

tt — валентность металла, при этом компоненты берут в следующем соотношении, иас.X:

Линейный олигодиорганосилоксан с концевыми функциональными грунпами 50,0-70,0

Сшивающий агент 2,5-21,0

Катализатор отверждения

Термостабилизирующая добавка на основе органических солей металов переменной 30 валентности О, 001-0, 7

Органический растворитель Остальное

Активныии центрами стабилизаторов являются не только атомы переменных металлов, но и атомы серы и азота, входящие в состав кислотного остатка.

Механизм действия предлагаемых стабилизаторов заключается в том, что они взаимодействуют с обраэующимися 40 в ходе окисления активными радикальныин частицами вызывающими разрушение полимера и связывают их, переводя в неактивную форму. Тем самым останавливается развитие процессов термо- 45 окислительной деструкции полимерного покрытия. Это позволяет значительно повысить термическую стабильность полиорганосилоксановых покрытий, увеличить устойчивость органического 56 обрамления силоксановой цепи, являющегося носителем антиадгезиониык свойств покрытий. Кроме того, сии« жается оптимальная рабочая концентрация предлагаемых стабилизаторов по Sj сравнению с известными, .что особенно важно для покрытий, контактирующих с пищевыии продуктаии.

Предлагаемые стабилизаторы хорошо астворяются во многих органических астворителях, что позволяет легко водить их в композиции на основе олиорганосилоксанов и обеспечивает наиболее равномерное распределение молекул стабилизатора в массе полимера. Э о обеспечивает равномерный стабилизирующий эффект.

Композиция готовится следующим образом. .В указанных пропорциях смешивают полимерную основу, сиешивающий агент и половину указанного количества растворителя (бензин, уайт-спирит, бензол, толуол). В оставшемся количестве растворителя (например толуоле) растворяют териостабилизатор, все . компоненты тщательно перемещивают механическим способом в течение

5 мин. В случае приготовления небольших обьемов состава, готовится заранее 1-5Х-ный раствор стабилизатора в толуоле, который затем добавляют в необходимом количестве. Катадиэатор отверждения вводится в последнюю очередь, непосредственно перед нанесением рабочего состава на поверхность форм.

В качестве катализатора отверждения могут быть использованы соединения, обычно прниеняемые для этой цели, например, алкил-, алкенилтриацетоксисиланы (в частности, винилтриацетоксисилаи, метилтриацетоксисилан и др.), а также азотсодержащие соединения, например, М

) -аминопропилтриэтоксисилан, -аминопропилтрибутокснсилан.

В случае применения катализаторов отверждения из группы алкил-, алкенилтриацетоксисиланов BosMoKHo применение составов без использования в качестве сшивающих агентов тетраэтоксисилана или продуктов его частичного гидролиза (например, этилсиликата 40, этилсиликата 32).

В качестве линейных олигодиорганосилоксанов могут быть использованы олигодиметилсилоксаны (различные марки СКТН), олигодиметилдифенилсилоксаиы (ПДИДФС) с концевыми функ- . циональными группами, по которым может производиться отверждение покрытий.

Ф

В табл, 1 приведены конкретные примеры предлагаемых составов.

Иользоваться составом необходимо следующим образом.

Подготовленную поверхность металлического инвентаря (очищенную от загрязнений и обезжиренную ацетоном) грунтуют 1-.103-ным раствором катализатора отверждения в безводном инертном растворителе (ацетоне, бензине, уайт-спорите). Загрунтованную поверхность сушат на воздухе 20-30 минут.

На обработанную поверхность с помощью распылительного пистолета наносят рабочий состав, который готовится непосредственно перед употреблением. Покрытие сушат на воздухе при 20-25 С не менее 4 ч, затем термостатируют R течение 1 ч при 80-100 С и. 5-6 ч при 200-230 С.

Полученные покрытия термически устойчивы при температурах эксплуатации 250-320 С не менее 1600 ч, при относительной влажности воздуха

40-60% и кислотности пищевых сред

8-12 . При этом покрытия сохраняют свои поверхностные антиадгеэионные свойства по отношению к пищевым продуктам, подвергающимся тепловой . обработке.

Свойства покрытий, полученных

\ по примерам 1-9, приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 предлагаемое изобретение обладает преимуществами по сравнению..с прототипом, так все физико-механические свойства покрытий, полученных по приведеннь1м примерам, сохраняются в 6-10 раз дольше, чем у прототипа, интенсивные потери массы, свидетельствующие об отрыве углеводородных радикалов и потере антиадгезионных свойств о покрытий, начинаются вьппе 100-140

161059 Ф

Таким образом, антиадгезиокные покрытия на основе предлагаемых составов обладают высокой термической и химической стойкостью, так как используемые стабилизаторы обладают более сильным стабилизирующим эффектом, чем известные. Это позволяет значительно повысить стабильность антиадгезионных свойств, тем самым

1О увеличить срок службы покрытий. Кроме того,. из приведенных примеров г видно, что стабилизирующий эффект настолько высок, что позволяет снизить концентрацию стабилизатора до, 15 0,001 мас.ч, и тем самым улучшить гигиенические свойства антиадгезионных покрытий, что особенно важно при использовании их в отраслях, проиэводящих продукты питания, Вве20 дение стабилизирующей добавки более

1,0Х нецелесообразНо, так как не приводит к значительному увеличению термостойкости по сравнению с более низкими концентрациями.

25 Применение предлагаемых составов позволяет полностью отказаться от необходимости смазки рабочих поверху ностей при выпечке хлебобулочных, кондитерских и других изделий. При

ЗО этом изделия не содержат посторонних включений, например, нагара от сгоревшего масла, что улучшает их внешний вид.

Вследствие свободного выпадения изделий из форм при их опрокидывании появляется возможность полной механизации процессов выпечки и обжарки многих пищевых продуктов, а также широкого применения современного

4,1 высокопроизводительного конвейерного оборудования. t f 61059

Ю л

Ф Ъ о

Ф л 1

ФЯ о» б

С7

С Ъ ь

h4 о ь

Ф о

Ф о

Ф

Ф о. а

Ф, Ю о о

° »В о л о

В л ь

00

b4 о

f Ф

Фо о

Ф о

A ю ь

Ф л е, о а Ф л е

I й

ыоФ

ФЧ ь ь

Ф

I ь О ь

D О ь о

Ф»Ъ %О о о о . о

4»ф еВ е о о ь ь В ь е ь о а

D о о о .о

° ь ь л

D ь ь. »»»»

5 Д

Ф

»» ч

» з

CJ ь

° с ь. л ь

O ь

D л о о ф М\ о о

A Ф ю О е л

D ь о ь и 3

3 ) I (8) )») 4й йь

39)

1 I

1 о „c vч р

ЙЙ мв е ©

Ф ° Ь В

1О МЪ ф

ii м Ж о о ф» д . 8

yacc л .

Ю о

Ю бъ

С

° — М

«

О

М и

С \

Ю.Ю л

«

С Д

С 4 со

° «

М " !;, Ю

0

Ю

CV л л о

Ю и

С") Ю

Ю с

Ю

Ю

«Я

Ю а

lA

С >

Р1

Ю

Ю О о

Ю

Р1 О м

Ч

Ю л

C) сч«

Ю:! л

Ю. о

C) О

С Ъ

И х о х а х х о

ЮЮ

Ф Юа ф

»

X о

Ы ом

Э ° а

Ф л

E У о

ccc O ха

Э х

)х о х о

Р} !.«х

cd л о а е Ф х оЮ

Ю Е

cd Х о ь э о Ф

46 О осбз х а

v 4

y eo.x хх< 3 х ах

cd I» eC а Ф

О6 !4 ! ц

cd cd

cd aõ

О4 cd

aOgCcI э а х Эа а Ф х 4 о & Ф cd о х о

3 4 Ц

voos

О Х L U

cdи о

Ф л а

cd Х 0) 34 а $ х J х 3 х ох ха

r,

1 1,61059

2 В cd о m

v э

cd gu

et o

Х сссо

a o !

"Ocda х й

2 1 х 2 ю Ф х х

Ф х э а ьхои

vvv

Ф Ф ои о

4-ХОЬо ха о х !

«Ф а о о X

34 1 dd 4» о х со Х

Imam

Ф Х Х Ф

Ф Ф О ХЮ

ag Cd cd

ra o v е сч а X

cd ц х

>Ъ (Ъ о. ю х о

Ф х ц

a v

cQ о х

0l хо о

Х 4 о д

Р3 kt f о !. — о о а а

И Э о ох

U 4 !. х

Э х v

Х 4

Э М

М

КЮ а о

r» с4

Э х о

Э X н х

IcI Х

Э dl

m U ф cd

a a

I !

I

Э I

Х I х ю.

ЭЮ х сч х ц о

1-( х э х о х х э

М ф I

Ф E I и х э

U а о 1

Х Х I! а 1 о и

I

I