羊皮紙とシリコーンベーキングマット-使用しても安全か？

この季節は、多くの人にとってクッキーやビスケットを焼く季節である。バター。砂糖。小麦粉。ミキサー。麺棒。クッキーカッター... でも、決めなきゃいけないことがある：パーチメントペーパーかシリコンベーキングマットか。

多くの人は、食品グレードのシリコーンで作られたこびりつきにくいベーキング面と、再利用可能という事実のために、シリコーンベーキングマットを好む。

シリコーンかシリコーンゴムは架橋ポリマーのクラスに属する。シリコーンの骨格は、ケイ素（Si）原子と酸素（O）原子を交互に並べたもので、それぞれのSi原子に2つの有機基が結合している。最も一般的なシリコーンはポリジメチルシロキサン（PDMS）である。シリコーンは、その分子構造と架橋密度によって、硬いものから柔軟なものまでさまざまな物理的形状を持つ。PDMSは、さまざまな技術用途に適した多くの優れた特性を持っていますが、最高260℃、グレードによっては300℃を超える優れた耐熱性があるため、焼き型、マット、スパチュラなどに最適です。

しかし、ほとんどのお客様やNETZSCH 応用研究所の分析専門家は、この材料は安全に使用できるのだろうかと疑問に思っています。

加硫中に、環状および直鎖状シロキサンオリゴマーは一般的な副生成物です。そのため、焼成工程中に加工助剤や副生成物が放出されるかどうかを調べたり、加熱中に発生する可能性のある有害なアウトガス（可塑剤や有毒な熱分解生成物の放出など）を検出したりすることは、焼成品に移行する可能性があるため有用です。

熱分析は製品の安全性を判断するのに適している

熱分析は、焼成工程における物質の放出を検出するために使用できる。TGA-FT-IR分析によって、放出の種類と温度を特定することができます。

この疑問に答えるため、当社のTGA-FTIR専門家は、シリコーンベーキングマットとシリコーンコーティングパーチメントペーパーを切り分け、それぞれの材料の数片をるつぼに入れた。測定は、PERSEUS^® TGA 209F1 Libra^®を用いて、このマットの最高温度である230℃で行った。

表1：測定条件

2つのサンプルの質量損失の測定

シリコンベーキングマット（緑）は、加熱サイクル中に質量の0.4％を失う。一方、パーチメント紙（赤）は、加熱中に最初の質量の5.1％を失い、さらに等温処理中に4.3％を失う。質量減少は、どちらの場合も60分経過しても完了しない。

シリコンベーキングマットから発生するガスの分析

発生ガスは、カップリングによって熱天秤から上記のFT-IRに直接輸送され、分光計のガスセルで同定される。

放出ガスは、フーリエ変換赤外分光分析（FT-IR）によって同定される。シリコーンマットの場合（230℃のスペクトルは赤色）、_CO2（青色）の放出とシリコーンゴムの分解生成物（緑色）の痕跡が見られ、これらは製造時に副生したオリゴマーである可能性もある。放出された個々の成分に関する詳細は、GC-MSカップリングによって得られる。

パーチメントペーパーから発生するガスの分析

パーチメント紙は、150℃までの温度範囲で発生する水分のみを放出する。図3は、100℃での測定スペクトルを赤で示し、水のデータベーススペクトル（青）と比較している。

230℃における羊皮紙（赤）のスペクトルは、CO（オレンジ）、_CO2（緑）、small 、メタノール（黒）とギ酸（青）の痕跡の放出を示している。これらの分解生成物は、紙の熱分解によって生じたものと推定される。測定後、紙が茶色に変色しているのが観察される。

結論

水、CO、_CO2の アウトガスは、ガス状でオーブンから排出されるため無害である。含まれるメタノールとギ酸の量は、おそらく非常に少ないと思われるsmall 。また、シリコーンの分解生成物も無害であるため、おそらく取るに足らないものであろう。それにもかかわらず、最初の使用の前に商品を焼かないでシリコーンのベーキングマットを熱することは確かに賢明な行為である。

私たちNETZSCH Analyzing & Testingは、これらの洞察がこのイースターの季節に焼きたてのクッキーをさらに楽しむのに役立つことを願っています。私たちは今、そう思っています！