Introduction
Les fêtes de fin d'année sont pour beaucoup l'occasion de préparer des biscuits et des gâteaux. Beurre. Du sucre. Farine. Mélangeur. Rouleau à pâtisserie. L'emporte-pièce... Mais ensuite, il faut se décider : Papier sulfurisé ou tapis de cuisson en silicone ?
Nombreux sont ceux qui préfèrent le tapis de cuisson en silicone en raison de sa surface antiadhésive en silicone de qualité alimentaire et du fait qu'il est réutilisable - contrairement au papier sulfurisé qui est un article à usage unique.
Les silicones ou caoutchoucs de silicone appartiennent à la classe des polymères réticulés. L'ossature de tout silicone est basée sur une alternance d'atomes de silicium (Si) et d'oxygène (O) ; deux groupes organiques sont liés à chaque atome de Si. Le silicone le plus courant est le polydiméthylsiloxane (PDMS). En fonction de leur structure moléculaire et de leur densité de réticulation, ces silicones ont une forme physique allant de rigide à flexible. Ils possèdent de nombreuses propriétés qui les rendent adaptés à une variété d'applications techniques ; cependant, leur excellente résistance à la chaleur jusqu'à 260°C - et certains grades dépassent même 300°C - en fait un excellent choix pour les moules de cuisson, les tapis et les spatules.
Cependant, la plupart des clients et nos experts en analyse du laboratoire d'applications NETZSCH se demandent s'ils peuvent être utilisés en toute sécurité
Au cours de la vulcanisation, les oligomères cycliques et linéaires de siloxane sont des sous-produits courants. Il est donc utile d'étudier si les auxiliaires de fabrication ou les sous-produits sont libérés pendant le processus de cuisson, ainsi que de détecter les dégagements gazeux potentiellement dangereux pendant le chauffage - par exemple, la libération de plastifiants ou de produits de PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition thermique de composés organiques dans une atmosphère inerte.pyrolyse toxiques - qui peuvent être transférés aux produits de boulangerie.
L'analyse thermique, un outil adapté pour déterminer la sécurité des produits
L'analyse thermique peut être utilisée pour détecter la libération de substances pendant le processus de cuisson. L'analyse TGAFT-IR permet d'identifier le type et la température de libération.
Pour répondre à cette question, nos spécialistes TGA-FTIR ont coupé en morceaux un tapis de cuisson en silicone et du papier sulfurisé enduit de silicone et ont placé plusieurs morceaux de chaque matériau dans le creuset. Les mesures ont été effectuées avec un TGA 209 PERSEUS® F1 Libra® à une température de 230°C, température maximale pour ce tapis.
Le tableau 1 détaille les conditions de mesure.
Tableau 1 : Conditions de mesure
| Instrument | PERSEUS® TG 209 Libra® |
| Masse de l'échantillon | ≈ 130 mg (les deux échantillons) |
| Programme de température | RT à 230°C, maintenue constante pendant 60 min |
| Vitesse de chauffage | 10 K/min |
| Atmosphère | Air |
Détermination de la perte de masse dans les deux échantillons
Le tapis de cuisson en silicone (vert) perd 0,4 % de sa masse pendant le cycle de chauffage. Le papier parchemin (rouge), quant à lui, perd 5,1 % de sa masse initiale pendant le chauffage et 4,3 % supplémentaires pendant le traitement IsothermeTests at controlled and constant temperature are called isothermal.isotherme. La perte de masse n'est pas terminée après 60 minutes dans les deux cas (figure 1).
Analyse des gaz émis par le tapis de cuisson en silicone
Les gaz en évolution sont transportés directement de la thermobalance au FT-IR ci-dessus au moyen du couplage et identifiés dans la cellule à gaz du spectromètre.
Les gaz qui s'échappent sont transférés et identifiés au moyen de la spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR, voir figure 2). Dans le cas du tapis de silicone (spectre à 230°C en rouge), on a constaté le dégagement deCO2 (bleu) et des traces de produits de dégradation du caoutchouc de silicone (vert), qui pourraient également être des sous-produits d'oligomères issus de la production. Le couplage GC-MS a permis d'obtenir plus de détails sur les différents composants libérés.
Analyse des gaz dégagés par le papier parchemin
Le papier parchemin ne libère que de l'eau, ce qui se produit dans la plage de température allant jusqu'à 150°C. La figure 3 montre le spectre mesuré à 100°C (en rouge) en comparaison avec le spectre de la base de données pour l'eau (en bleu).
Le spectre du papier parchemin (rouge) à 230°C, représenté dans la figure 4, montre le dégagement de CO (orange), deCO2 (vert) et small des traces de méthanol (noir) et d'acide formique (bleu). Ces produits de décomposition sont vraisemblablement issus de la décomposition thermique du papier. Après la mesure, on observe une décoloration brune du papier.
Conclusion
Les dégagements d'eau, de CO et deCO2 sont inoffensifs car ils quittent le four sous forme gazeuse. Les quantités de méthanol et d'acide formique contenues sont probablement très importantes small. En outre, les produits de dégradation du silicone sont probablement insignifiants puisqu'ils sont inoffensifs. Néanmoins, il serait certainement judicieux de chauffer un tapis de cuisson en silicone sans produits de cuisson avant sa première utilisation.