Пищевой силикон широко используется в детских товарах, кухонных принадлежностях и контейнерах для хранения продуктов. Благодаря своей безопасности, термостойкости, гибкости и нетоксичности он стал популярным материалом.
Однако при выборе или изготовлении силиконовых изделий на заказ многие упускают из виду один ключевой фактор — твёрдость по Шору А. Как же выбрать правильную твёрдость для различных силиконовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами?
В этом руководстве мы расскажем вам об основах, распространенных вариантах использования и о том, как сделать правильный выбор.
Что такое твердость по Шору?
Твёрдость по Шору измеряет мягкость или твёрдость материала. В производстве силикона наиболее распространена шкала твёрдости по Шору А. Более низкие значения по Шору А означают, что силикон мягче, легче гнётся и лучше сжимается. Более высокие значения означают, что материал твёрже, устойчивее к давлению и обладает большей эластичностью.
Типичный диапазон твердости по Шору А для пищевого силикона:
| Тип | Диапазон Шора А | Основные характеристики |
| Очень мягкий | 20–30 | Мягкий, как детская соска, нежный во рту |
| Средне-мягкий | 40–50 | Легко сгибается при умеренной поддержке |
| Более твердый тип | 60–80 | Подходит для изделий, требующих большей прочности. |
Почему выбор твердости так важен?
Правильный выбор твёрдости очень важен для изделий из пищевого силикона. От этого зависят функциональность изделия, его удобство использования, простота изготовления и стоимость.
При правильной твёрдости изделие хорошо справляется со своим предназначением. Детская соска-пустышка мягкая и нежная, а противень — твёрдый и устойчивый. Это обеспечивает пользователям более комфортные ощущения.
Неправильная твёрдость может привести к неудовлетворительным результатам или неприятным ощущениям. Это также может привести к проблемам в производстве, например, к увеличению отходов или снижению качества. Покупатели могут даже усомниться в качестве продукта. Это может нанести ущерб вашему бренду.
Как выбрать правильную твердость в зависимости от типа продукта?
Разные силиконовые изделия требуют разной степени твёрдости. Вот краткое руководство по выбору распространённых силиконовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.
| Тип продукта | Рекомендуемая твердость (по Шору А) | Почему эта твердость работает |
| Детские соски-пустышки, прорезыватели для зубов | 20–30 | Мягкие и безопасные для укусов, не вызывают дискомфорта во рту. |
| Силиконовые ложки, детские миски | 30–50 | Гибкий и эластичный, малышам удобно держать и жевать |
| Пакеты для хранения продуктов, герметичные крышки | 40–50 | Хорошее уплотнение с достаточной мягкостью для удобства использования |
| Формы для выпечки, формы для тортов | 50–60 | Сохраняет форму под воздействием тепла, легко извлекается из формы. |
| Силиконовые перчатки, грелки | 70–80 | Термостойкий, противоожоговый и нескользящий |
| Формы для льда, формы для шоколада | 40–50 | Достаточно твердый для структуры, достаточно мягкий для легкого извлечения |
На что следует обращать внимание при выборе твердости силикона?
При выборе правильной твёрдости по Шору для пищевого силикона следует учитывать и другие важные факторы. Эти факторы взаимодействуют, и любая ошибка может повлиять на эффективность вашего продукта, его тактильные ощущения и простоту его изготовления.
Кто будет использовать продукт?
Разным людям нужна разная степень мягкости.
Для младенцев и пожилых людей обычно лучше подходит более мягкий силикон (30–50 А). Он мягкий и безопасный в использовании. Слишком жёсткая пустышка может повредить десны ребёнка.
Для профессионалов на кухне, например, поваров, использующих лопатки или инструменты для выпечки, часто лучше подходит более твёрдый силикон (50–70 А). Он служит дольше и хорошо выдерживает интенсивное или частое использование.
Какова форма продукта?
Форма и толщина также имеют значение.
Тонкие детали, такие как уплотнители или соломинки, нуждаются в более твердом силиконе (60A–70A), чтобы они не гнулись и не ломались.
Для более толстых деталей, таких как миски или чашки, можно использовать более мягкий силикон (40A–60A), чтобы он был удобнее в руке и при этом оставался прочным.
Что должен делать продукт?
Функция решает многое.
Если изделие необходимо сложить, например, сделать складную чашку, лучше всего подойдет более мягкий силикон (30А–50А).
Если необходимо обеспечить прилипание, как в присоске, используйте среднюю жесткость (40А–60А) с хорошей упругостью.
Для вещей, блокирующих тепло, таких как кухонные рукавицы или чехлы для чашек, более твердый силикон (60A–70A) обеспечивает лучшую прочность и термостойкость.
Подойдет ли это для ваших форм?
Вам также необходимо подобрать твердость, соответствующую вашим формам и машинам.
Мягкий силикон может прилипнуть к форме сильнее. Это затрудняет извлечение изделия из формы, если форма не гладкая и не имеет надлежащей формы.
Более твёрдый силикон менее текучий при формовании. Поэтому для правильного заполнения формы может потребоваться более высокое давление или нагрев.
Поэтому перед выбором твёрдости следует проверить производственные параметры. Это поможет избежать проблем и сэкономить время.
Как проверить твердость пищевого силикона?
При разработке или проверке изделий из пищевого силикона испытание на твёрдость является базовым, но необходимым этапом. Оно помогает убедиться, что материал соответствует требованиям проекта, и влияет на тактильные ощущения, функциональность и безопасность изделия.
Используйте твердомер по Шору А
Пищевой силикон обычно тестируется с помощью твёрдости по Шору А. Это стандартный прибор для быстрого и надёжного измерения твёрдости поверхности.
Этапы тестирования:
- Подготовьте образец силикона толщиной не менее 6 мм, с ровной и чистой поверхностью.
- Поместите образец на твердую ровную поверхность.
- Надавите иглой дюрометра вертикально на образец.
- Прочтите значение, отображаемое на циферблате или цифровом экране (в единицах по Шору А).
- Удерживайте устройство на месте в течение 3 секунд в каждой точке измерения. Измерьте показания в пяти точках и вычислите среднее значение.
Факторы, которые могут повлиять на результат
- Температура имеет значение: Чем выше температура, тем мягче силикон. Это может привести к заниженным показаниям. Испытания следует проводить при температуре 23±2°C в стандартных лабораторных условиях.
- Толщина образца или мягкой подложки: Если образец слишком тонкий или помещен на мягкую поверхность, игла не будет нажимать правильно, и показания могут быть слишком низкими.
- Контроль времени: Слишком короткое или слишком длительное нажатие также может привести к нестабильным результатам.
Различия между сырьем и конечным продуктом
В условиях реального производства твёрдость сырого силикона и твёрдость готового продукта могут не совпадать. Это может происходить по следующим причинам:
- Изменения температуры или времени вулканизации в процессе обработки
- Использование цветных мастербатчей, наполнителей или других добавок
- Структура продукта (например, толщина или наличие полых частей), влияющая на ощущение твердости в определенных областях
Вот почему так важно проводить многоэтапные испытания материалов, полуфабрикатов и готовой продукции перед массовым производством, чтобы убедиться в том, что твердость остается постоянной.
Заключение
Универсального правила выбора твёрдости силикона не существует. Главное — учесть, как будет использоваться изделие, кто будет его использовать, какие методы обработки будут использоваться и как материал себя поведёт. Перед запуском в массовое производство мы рекомендуем протестировать образцы, собрать отзывы пользователей и проверить характеристики, чтобы выбрать оптимальную твёрдость.
Готовитесь к разработке продукта из пищевого силикона? Свяжитесь с нами. Мы предлагаем полную поддержку: от консультаций по выбору материалов и твёрдости до оптимизации пресс-формы.
