Introduzione
Questo periodo festivo dell'anno è per molti la stagione della preparazione di biscotti e dolcetti. Burro. Zucchero. Farina. Impastatrice. Mattarello. Tagliabiscotti... Ma poi dobbiamo decidere: Parccarta da forno o tappetino in silicone?
arcMolti preferiscono il tappetino in silicone per la sua superficie antiaderente in silicone alimentare e per il fatto che è riutilizzabile, a differenza della carta da forno che è monouso.
I siliconi o gomme siliconiche appartengono alla classe dei polimeri reticolati. La spina dorsale dei siliconi è costituita da un'alternanza di atomi di silicio (Si) e ossigeno (O); a ciascun atomo di Si sono legati due gruppi organici. Il silicone più comune è il polidimetilsilossano (PDMS). A seconda della loro struttura molecolare e della densità di reticolazione, questi siliconi hanno una forma fisica che varia da rigida a flessibile. Hanno molte ottime proprietà che li rendono adatti a una varietà di applicazioni tecniche; tuttavia, la loro eccellente resistenza al calore fino a 260°C - e alcuni gradi anche oltre i 300°C - li rende un'ottima scelta per stampi da forno, tappetini e spatole.
Tuttavia, la maggior parte dei clienti e i nostri esperti di analisi del Laboratorio Applicazioni di NETZSCH si chiedono se siano sicuri da usare
Durante la vulcanizzazione, gli oligomeri silossanici ciclici e lineari sono sottoprodotti comuni. Pertanto, è utile studiare se i coadiuvanti tecnologici o i sottoprodotti vengono rilasciati durante il processo di cottura, nonché rilevare i gas potenzialmente pericolosi che si sprigionano durante il riscaldamento (ad esempio, il rilascio di plastificanti o di prodotti di PirolisiLa pirolisi è la decomposizione termica di composti organici in atmosfera inerte.pirolisi tossici) e che possono essere trasferiti ai prodotti da forno.
L'analisi termica come strumento adatto a determinare la sicurezza dei prodotti
L'analisi termica può essere utilizzata per rilevare il rilascio di sostanze durante il processo di cottura. Con l'analisi TGAFT-IR è possibile identificare il tipo e la temperatura di rilascio.
arcPer rispondere a questa domanda, i nostri specialisti TGA-FTIR hanno tagliato a pezzi un tappetino da forno in silicone e una carta da forno rivestita di silicone e hanno messo diversi pezzi di ciascun materiale nel crogiolo. Le misure sono state eseguite con una TGA PERSEUS® 209 F1 Libra® alla temperatura di 230°C, la temperatura massima per questo tappetino.
La Tabella 1 illustra le condizioni di misurazione.
Tabella 1: Condizioni di misura
| Strumento | PERSEUS® TG 209 Libra® |
| Massa del campione | ≈ 130 mg (entrambi i campioni) |
| Programma di temperatura | Da RT a 230°C, mantenuta costante per 60 min |
| Velocità di riscaldamento | 10 K/min |
| Atmosfera | Aria |
Determinazione della perdita di massa nei due campioni
Il tappetino in silicone (verde) perde lo 0,4% della sua massa durante il ciclo di riscaldamento.arcLa carta di cemento (rossa), invece, perde il 5,1% della sua massa iniziale durante il riscaldamento e un ulteriore 4,3% durante il trattamento IsotermicoI test a temperatura controllata e costante sono detti isotermici.isotermico. La perdita di massa non si completa dopo 60 minuti in nessuno dei due casi (figura 1).
Analisi dei gas emessi dal tappetino da forno in silicone
I gas in evoluzione vengono trasportati direttamente dalla termobilancia all'FT-IR di cui sopra per mezzo dell'accoppiamento e identificati nella cella di gas dello spettrometro.
I gas in uscita vengono trasferiti e identificati mediante la spettrometria infrarossa in trasformata di Fourier (FT-IR, vedi figura 2). Nel caso del tappetino di silicone (spettro a 230°C in rosso), sono stati rilevati il rilascio diCO2 (blu) e tracce di prodotti di degradazione della gomma siliconica (verde), che potrebbero anche essere sottoprodotti oligomerici della produzione. Maggiori dettagli sui singoli componenti rilasciati potrebbero essere forniti dall'accoppiamento GC-MS.
Analisi dei gas emessi dalla carta Parchment
Parchment paper rilascia solo acqua, che si verifica nell'intervallo di temperatura fino a 150°C. La Figura 3 mostra lo spettro misurato a 100°C in rosso rispetto allo spettro del database per l'acqua (blu).
Lo spettro della carta parchment (rossa) a 230°C, rappresentato in figura 4, mostra il rilascio di CO (arancione),CO2 (verde) e small tracce di metanolo (nero) e acido formico (blu). Questi prodotti di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione sono presumibilmente prodotti dalla Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione termica della carta. Dopo la misurazione, si può osservare una decolorazione marrone della carta.
Conclusione
La fuoriuscita di acqua, CO eCO2 è innocua in quanto lascia il forno in forma gassosa. Le quantità di metanolo e acido formico contenute sono probabilmente molto small. Inoltre, i prodotti di degradazione del silicone sono probabilmente insignificanti in quanto innocui. Tuttavia, riscaldare un tappetino in silicone senza prodotti da forno prima del suo primo utilizzo sarebbe certamente un'azione sensata.