經常有客戶詢問我們的矽膠原料和製品是否可以通過某某認證或檢測。那麼矽膠原材料的認證或標準究竟有哪些呢?
食品級矽膠並不是可以做為食品的矽膠,而是可以用來和食品接觸而不會對人造成危害的矽膠。由於一般化學品中含有小分子不穩定產品,遇到食用油會分解或溶解於油中,從而被人體吃掉。因而很多化學品不能和食品接觸。而食品級矽膠原料是指經測試,和食物接觸不會有危害物析出的矽膠。美國的食品級測試是FDA,歐盟的食品級測試是LFGB。在台灣主要是以美國FDA標準為主,若產品要銷往歐洲就需要符合歐盟LFGB標準。如它還有如ROHS、REACH、鹵素、NSF、MSDS、PAHS、UL黃卡等檢驗標準。而比較權威的認證機構有SGS、TUV、CE等。
經常有客戶詢問我們的矽膠原料和製品是否可以通過某某認證或檢測。那麼矽膠原材料的認證或標準究竟有哪些呢?
食品級矽膠並不是可以做為食品的矽膠,而是可以用來和食品接觸而不會對人造成危害的矽膠。由於一般化學品中含有小分子不穩定產品,遇到食用油會分解或溶解於油中,從而被人體吃掉。因而很多化學品不能和食品接觸。而食品級矽膠原料是指經測試,和食物接觸不會有危害物析出的矽膠。美國的食品級測試是FDA,歐盟的食品級測試是LFGB。在台灣主要是以美國FDA標準為主,若產品要銷往歐洲就需要符合歐盟LFGB標準。如它還有如ROHS、REACH、鹵素、NSF、MSDS、PAHS、UL黃卡等檢驗標準。而比較權威的認證機構有SGS、TUV、CE等。
以下介紹一下比較常用的矽膠原料檢測標準:
1.FDA
FDA是美國食品和藥物管理局(Food and DrugAdministration)的簡稱。它是國際醫療審核權威機構,由美國國會即聯邦政府授權,專門從事食品與藥品管理的最高執法機關。FDA是一個由醫生、律師、微生物學家、藥理學家、化學家和統計學家等專業人士組成的致力於保護、促進和提高國民健康的政府衞生管制的監控機構。FDA負責監管食品接觸材料,此類材料必須經過檢測,確保達到食品接觸安全標準。FDA的職責是確保美國本國生產或進口的食品、化妝品、藥物、生物制劑、醫療設備和放射產品的安全。通過FDA認證的食品、藥品、化妝品和醫療器具對人體是確保安全而有效的。在美國等近百個國家,只有通過了FDA認可的材料、器械和技術才能進行商業化臨牀應用。它是早以保護消費者為主要職能的聯邦機構之一。該機構與每一位美國公民的生活都息息相關。在國際上,FDA 被公認為是世界上大的食品與藥物管理機構之一。其它許多國家都通過尋求和接FDA的幫助來促進並監控其本國產品的安全。
在美國,食品接觸材料受美國食品和藥物管理局(FDA)監管,並受某些規定控制。 這些材料屬於聯邦法規(CFR)的標題21,被認為是「間接食品添加劑」,因為可以合理地預期它們會將其成分轉移到食品中。
食品接觸材料在CFR標題21的第174-178部分中進行了描述:
第174部分–間接食品添加劑總則
第175部分–塗料的粘合劑和組分
第176部分–紙和紙板組件
第177部分–聚合物
第178部分–助劑、生產助劑和消毒劑
針對大部份的食品接觸材料,FDA 測試規範包括但不限於:
食品級材料FDA認證辦理流程如下:
1.咨詢—申請人提供產品資料圖片或通過描述說明所需要申請FDA的產品及材料;
2.報價—根據申請人提供的資料,技術工程師將作出評估,確定須測試的項目,並向申請方報價;
3.申請方確認報價後填寫測試申請表和測試樣品;
4.樣品測試 測試將依照所適用的FDA標準進行;
5.測試完成後提供FDA認證報告。
(延伸閱讀:食品級矽膠跟普通矽膠的差別)
2.LFGB
LFGB歐盟標準,LFGB是德國LFGB(即LMBG)認證簡稱品,它又稱《食品、煙草制品化妝品和其他日品管理法》是德國食品衛生管理方面重要的基本法律文件。法規對德國食品的方方面面做了總的和基本性的規定,所有在德國市場上的食品以及所有與食品有關的日用品都必須符合它上面的基本規定。與食品接觸的日用品通過測試,符合德國《食品與日用品法》第十條和三十一條的,可以得到授權機構出具的LFGB檢測報告證明為“不含有化學有毒物質的產
品”,並能在德國市場銷售。該法於2005年9月取代了食品和曰用品LMBG。近年來也有所修改,主要是和歐洲標準相匹配。因此,只要通過LFGB標準認證測試的產品,除了在德國,也能在歐盟市場上銷售。
為什麽德國的LFGB標準能在歐盟通用?
LFGB標準雖然是德國的,但在歐洲的認可度很高。即使歐盟有自己的食品接觸材料法規,實際上歐盟客人對於德國的LFGB認可度更高,大多數客人也會要求LFGB測試報告而不是歐盟食品級測試報告。因此如果產品屬於食品級測試範圍內,且需要出口歐盟的,LFGB認證是最好的選擇。
刀叉標志是一個食品安全標志。在與食品接觸的日品上,如果有刀叉標志,就表示該產品已通過檢測符合眾多德國和歐洲標準,符合德國LFGB 法規要求,證明不含對人體產生危害的有毒物質,可以在德國及其它歐美市場銷售。在歐州市場上,有刀叉標志的產品能增強顧客對其的信心及購買欲,是強有力的市場工具,大大增加了產品在市場上的競爭力。
一般情況下,LFGB 德國《食品與日用品法》第三十和三一條包以下測試項目:1樣品及材料的初檢:2.氣味及味道轉的感官評定;3.塑料樣品:可轉移成份測試及可析出重金屬的測試:4.金屬成分及可析出重金屬的測試:5.矽樹贈:可轉移或可揮發的有機化合物測試:6.特殊材料:根據德國化學品法檢驗化學危害。
矽膠需要通過以下的LFGB測試項目
1.感官測試
2.10%酒精萃取法
3.3%醋酸萃取法
4.水的萃取法
5.過氧化值測試
6.有機錫化合物測試
7.有機揮發物VOM測試
8.PAHs總量(AfPS GS 2014:01 PAK)
LFGB測試申清流程:
1、申請方填寫檢測申請表
2、檢驗單位檢測根據申請表進行測試標準評估並報價
3、申請方確認報價合同並付款
4、寄樣給檢驗單位
5、檢驗單位根據申請人測試要求測試樣品
6、測試通過,檢驗單位簽發符合LFGB 測試的合格報告
(延伸閱讀:食品級矽膠跟普通矽膠的差別)
3.RoHS
RoHS是由歐盟立法制定的一項強制性標準,它的全稱是《關於限制在電子電氣設備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。該標準已於2006年7月1日開始正式實施,主要用於規範電子電氣產品的材料及工藝標準,使之更加有利於人體健康及環境保護。
RoHS指在減少由電子電氣設備(EEE)中的有害物質所引起的對環境和健康構成的風險。幾乎涵蓋了直流電在1500V,交流電1000V以下的八大類電子電氣設備(EEE)。該標準的目的在於消除電器電子產品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚。其規定在新投放市場的EEE,均質材料(Homogenous material)中鉛(Pb)、汞(Hg)、六價鉻(Cr(VI))、多溴聯苯(PBBs)和多溴聯苯醚(PBDEs)的含量分別不得超過1000ppm,鎘(Cd)的含量不得超過100ppm。
4.REACH
REACH法規是歐盟《關於化學品的注冊、評估、授權與限制》的簡稱。REACH的全稱是化學品注冊、評估、許可和限制的英文縮寫(Registation,Evaluation,Authorisation and Restriction of Chemicals)。這是一部保證化學品安全進入歐盟市場並得以安全使用的法規,旨在保護人類健康和環境安全,保持和提高歐盟化學工業的競爭優勢地位,改善企業的創新能力,實現社會可持續發展的目標。 歐盟議會和歐盟理事會分別於2006年12月13日和12月18日通過了歐盟化學品管理新法,即《關於化學品注冊、評估、許可和限制規定》(簡稱REACH)。該法規於2007年6月1日正式生效。
REACH法規是基於一種預防理念,即在對某種化學物質的特性和產生的風險不了解的情況下,該化學物質被認為是有害的,有可能對人的安全與健康、動植物的生命與健康,以及環境帶來風險,因此要做實驗研究和風險分析,取得證明該物質無害時,該物質才被認為是安全的。
REACH法規要求,凡進口和在歐洲境內生產的化學品必須通過注冊、評估、授權和限制等一組綜合程序,以更好更簡單地識別化學品的成分來達到確保環境和人體安全的目的。該指令主要有注冊、評估、授權、限制等幾大項內容。任何商品都必須有一個列明化學成分的登記檔案,並說明制造商如何使用這些化學成分以及毒性評估報告。所有信息由歐洲化學品局來管理。該機構評估了每一個檔案,如果發現化學品對人體健康或環境有影響,他們就可能會采取更加嚴格的措施。根據評估結果,化學品可能會被禁止使用或者需要經過批準後才能使用。
REACH與RoHS不同,REACH涉及的範圍要寬得多。現增加到168項測試,是歐盟所立法規《化學品註冊、評估、許可和限制》的簡稱,並於2007年6月1日起實施的化學品監管體系。這是一個涉及化學品生產、貿易、使用安全的法規提案。REACH建立了這樣的理念:社會不應該引入新的材料、產品或技術,如果它們的潛在危害是不確知的。
5.鹵素
鹵素通常是指氟、氯、溴和碘等物質。由於它們具有一些優異的使用性能,如阻燃、易溶解、反應活性高等,而廣泛被用於阻燃劑,助焊劑、制冷劑、溶劑、有機化工原料、農藥殺蟲劑、漂白劑、羊毛脫脂劑等。然而這些有機鹵化合物本身是有毒的,在人體中潛伏可致癌,且其生物降解率很低,致使在生態系統中產生積累,並且一些揮發性的有機鹵素化合物對臭氧層有極大的破壞作用,對環境和人類健康造成嚴重影響。許多有機鹵素化合物被列為對人類和環境有害的化學品,在使用中受到禁止或限制,是世界各國重點控制的污染物。
鹵素檢測的主要檢測內容包括:重金屬檢測、鹵素檢測、紫外檢測、酚檢測、鉛含量檢測、鄰苯二酯檢測、富馬酸二甲酯檢測、偶氮檢測、/PFOA檢測、甲醛、苯、TVOC、氡檢測、黃曲黴毒素檢測、增塑劑檢測、農藥殘留檢測、食品添加劑含量檢測、ELV檢測和原子化檢測、揮發性有機化合物檢測、多環芳烴檢測、螢光劑檢測、ROHS/REACH/SVHC/POSH/WEEE/測試、固體廢物危險廢物檢測、固體廢物、液體廢物、環境噪聲等測試標準:EN14582。目前,產品中使用的鹵素化合物主要是阻燃劑,如多溴聯苯、PBDE、三溴聯苯-A HBCD、三溴苯酚和短鏈氯化石蠟。用作制冷劑和隔熱材料的臭氧破壞物質,如氟氯化碳、氟氯烴、氫氟碳化合物等。以及滅火劑、清潔劑、殺蟲劑、漂白劑、羊毛脫脂劑等。鹵素檢測主要是對氟(F),氯(CI),溴( Br),碘(I)進行檢測。
6.NSF
NSF(National Sanitation Foundation),簡稱美國國家衛生基金會,為一個非營利性質的獨立組織,工作重點集中在水、食物、空氣和環境等因素對公共健康的影響,致力研究制定標準以及檢測方法的評估等相關課題上。NSF認證是在飲用水認證方面中的指標,其他認證公司都是參照其標準去做測試,是最頂級的認證公司;NSF的測試是很嚴謹且準確,若是已有NSF認證的測試報告,想要去申請其他間的認證,是可以被認可且不需要在測試。
NSF作為中立的第三方對美國以及國際標準的認證資格得到包括美國國家標準研究院(ANSI)、美國職業安全與健康行署、加掌大國家標準委员會等13個國家或行業组織的批准與認證。NSF是世界衛生组織(WHO)在食品安全與飲用水安全與處理方面的指定合作中心,經過NSF的檢測並達到NSF標準的産品,被授權可以使用NSF標誌。
NSF認證系統對行内人士、消费者和生產製意義重大。由NSF這個公眾及政府一致可的可信、客觀和獨立的第三方監控機構,已經測試且查證檢定產品遵從特定的標準,這表有該標識的產品是經過格测試而且是對消费者有保證的所有参與NSF認證系統的單位必需經测試,再測試和一個第三方的檢驗/箱核,生產製造單位生產產品時必須按照公開的標準。標準包括產品製造相關標準、材料、設计、工流程方面。同时,NSF強制要求如一家公司若要在產品上印上NSF標識,則必須遵從NSF認證和授權的各項嚴格要求。這些要求包括開始的和周期性的測試及評估,甚至採用突式的檢查。如果發现標識被误,或產品不道需求,NSF将可能採取把品和庫存货物扣押查封,甚至銷毁不合格的產品,列入黑名单,還有採取召回、法律行動、通告民眾、取消認證資格等或其他属行動。NSF代表著各個方面的利益,将管制行内人士、消费者和生產造單位的行為,監督政策的落黄及認證的權威性。
適用產品
商業的食品製造加工設備Commercial food processing and processing equipment、供水系統管道及配件water supply systems piping and fittings,、淨水器材water purification equipment、飲用水化學處理劑drinking water chemical treatment agents,、瓶裝水bottled water、游泳池swimming pools和浴池水質及設備bath water quality and equipment、微生物檢測設備microbiological testing equipment和廢水處理及回收系統wastewater treatment and recovery systems。
經過NSF的檢測並達到NSF標準的產品,被授權可以使用NSF標誌,因此凡經授權印有NSF標誌的產品意味著該產品在如下方面得到確認:
1、可以達到該產品說明書中標註的祛除雜質的能力;
2、組成該產品的材料不會在處理水的過程中向水中添加污染成份;
3、符合設計與生產工藝要求;
4、產品不存在結構與功能性缺陷;
5、產品的廣告、樣本資料及標識所示的驗證標準是真實準確的。
7.MSDS
MSDS (Material Safety Data Sheet)即化學品安全説明書,又稱為材料安全係數表,化學品安全技術說明書與化學品安全資料說明。MSDS是化學品生產或銷售企業按法律要求向客户提供的有關化學品特徵的一份綜合性法律文件。它提供化學品的理化特性(如PH值,閃點,易燃度,反應活性等)、燃爆性能、對健康的危害(如致癌,致畸等)、安全使用貯存、泄漏處置、急救措施以及有關的法律法規等十六項內容。MSDS認證在歐洲也稱為SDS認證(Safety Data Sheet),SDS表格,或者叫MSDS證書。而在美國,加拿大,澳洲以及亞洲的許多國家稱為MSDS(Material Safety Data Sheet),兩個技術文件的作用基本一致,一般是用於運輸物流過程中,承運方要求提供的文件。
MSDS簡要説明了一種化學品對人類健康和環境的危害性並提供如何安全搬運、貯存和使用該化學品的信息。作為提供給用户的一項服務,生產企業應隨化學商品向用户提供安全説明書,使用户明瞭化學品的有關危害,使用時能主動進行防護,起到減少職業危害和預防化學事故的作用。美國、日本、歐盟等發達國家已經普遍建立並實行了MSDS制度,要求危險化學品的生產廠家在銷售、運輸或出口其產品時,同時提供一份該產品的安全説明書。世界各國無論是國內貿易還是國際貿易,賣方都必須提供產品説明性的法律文件。由於各個國家,甚至美國各個州的化學品管理及貿易的法律文件不一樣,有的每個月都有變動,所以如果提供的MSDS不正確或者信息不完全,將面臨法律責任追究。因此MSDS的編寫質量是衡量一個公司實力、形象以及管理水平的一個重要標誌。
8.PAHs
多環芳烴(PAHs)是指具有兩個或兩個以上苯的一類有機化合物。多環芳烴是分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150餘種化合物。英文全稱為polycyclic aromatic hydrocarbon,簡稱PAHs。有些多環芳烴還含有氮、硫和環戊烷,常見的多環芳烴具有致癌作用的多環芳烴多為四到六環的稠環化合物。國際癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94種對實驗動物致癌的化合物。其中15種屬於多環芳烴,由於苯並a芘是第一個被發現的環境化學致癌物,而且致癌性很強,故常以苯並(a)芘作為多環芳的代表,它占全部致癌性多環芳烴1%-20%。
多環芳烴(PAHs)的污染源有自然源和人為源兩種。自然源主要是火山爆發、森林火災和生物合成等自然因素所形成的污染。人為源包括各種礦物燃料(如煤、石油、天然氣等)、木材、紙以及其他含碳氫化合物的不完全燃燒或在還原狀態下熱解而形成的有毒物質污染。
另外食品中也含有一定朝氣多環芳烴,其主要來源為,在食品的加工過程中,特別在煙燻、火烤或烘焦過程中滴在為上的油脂也能熱聚產生苯並(a)芘,有人認為這是烤制食品中苯並[a]芘的主要來源。貯存過程中視窗或包裝紙,含有不純的油脂浸出溶劑提取的油脂中含有一定量的多環芳烴;在瀝表路上晾曬糧食被瀝青污染。大氣、水和土壤等環境中的多環芳烴可以使糧食、水果和蔬菜受到污染。
多環芳烴(PAHs)常存在於原油、木餾油、焦油、染料、塑膠、橡膠、潤滑油、防鏽油、脫膜劑、汽油阻凝劑、電容電解液、礦物油、柏油等石化產品中,還存在於農藥、木炭、殺菌劑、蚊香等日常化學產品中。
在電子電器製造業中,PAHs通常是作為塑膠添加劑進入生產環節中,如塑膠粒子在擠塑的時候,和模具之間存在黏著,此時要加入脫模劑,而脫模劑中可能含有PAHs。
多環芳烴(PAHs)對人體和動植物的危害
多環芳烴PAHs對人體的主要危害部位是呼吸道和皮膚。人們長期處於多環芳烴污染的環境中,可引起急性或慢性傷害。常見症狀有日光性皮炎,痤瘡型皮炎、毛囊炎及疣狀生物等。多環芳烴落在植物葉片上.會堵塞葉片呼吸孔,使其變色,萎縮,捲曲,直至脫落,影響植物的正常生長和結果。例如:受多環芳烴污染的大豆葉片發紅.離植掉落,使果莢很小或不結粒。而多環芳烴對動物的致癌作用也早已被試驗所證實。動物試驗證明:多環芳烴對小白鼠有全身反應.如同時受日光作用,可加快小白鼠死亡。當多環芳烴質量濃度為0.01mg/L時,小白鼠條件反射活動有顯著變化。
PAHs 主要檢測的是多環芳烴。多環芳烴(PAHs)是煤,石油,木材,煙草,有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產生的揮發性碳氫化合物,是重要的環境和食品污染物。迄今已發現有200多種PAHs,其中有相當部分具有致癌性,PAHs廣泛分佈於環境中,可以在我們生活的每一個角落發現,任何有有機物加工,廢棄,燃燒或使用的地方都有可能產生多環芳烴。
多環芳烴PAHs的檢測範圍:
- 電子、電機等消費性產品
- 橡膠製品、塑膠製品、汽車塑膠、橡膠零件
- 食品包裝材料、玩具、容器材料等
- 其它材料等
9.UL黃卡
UL黃卡是指阻燃等級:通過UL認證。UL94是一個由美國Underwriters Laboratories公司發佈的塑膠可燃性標準。UL94阻燃等級共有12種:HB、V-0、V-1、V-2、5VA、5VB、VTM-0、VTM-1、VTM-2、HBF、HF-1、HF-2。
可燃性UL94等級是應用廣泛的塑料材料可燃性能標準。它用來評價材料在被點燃后熄滅的能力。根據燃燒速度、燃燒時間、抗滴能力以及滴珠是否燃燒可有多種評判方法。每種被測材料根據顏色或厚度都可以得到許多值。當選定某個產品的材料時,其UL等級應滿足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等級應與厚度值一起報告,只報告UL等級而沒有厚度是不夠的。塑料阻燃等級由HB、V-2、V-1、V-0、5VB 、5VA逐級遞增:
1、HB:UL94標準中*底的阻燃等級。要求對于3到13毫米厚的樣品,燃燒速度小于40毫米每分鐘;小于3毫米厚的樣品,燃燒速度小于70毫米每分鐘;或者在100毫米的標志前熄滅。
2、V-2:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,余焰&余燃在60秒內熄滅。滴落的微粒可點燃棉花。
3、V-1:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,余焰&余燃在60秒內熄滅。滴落的微粒不可點燃棉花。
4、V-0:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,余焰&余燃在30秒內熄滅。滴落的微粒不可點燃棉花。
5、5VB: 對樣品進行五次5秒的燃燒測試后,余焰&余燃在60秒內熄滅。滴落的微粒不可點燃棉花。塊狀樣品允許被燒穿。
6、5VA:對樣品進行五次5秒的燃燒測試后,余焰&余燃在30秒內熄滅。滴落的微粒不可點燃棉花。塊狀樣品不允許被燒穿。
材料燃燒難度為 5VA > 5VB > V0 > V1 > V2 > HB
(延伸閱讀:防火矽膠是什麼?)
矽膠代工的專業知識
一.矽膠代工製作流程
矽膠是有機矽產品的一種,具有優良的耐高低溫性、耐紫外線、耐輻射、耐候、電絕緣、高透氣、生理惰性、低壓縮永久變形及耐疲勞性等,因此,矽膠廣泛的應用在航空、航天、電子電氣、輕工、機械、建築、化工、醫學、日用品、食品加工業等方面。矽膠加工成型方式有模壓、射出、擠出、壓延、翻模、滴膠等。
矽膠代工製作流程:
矽膠代工過程會經過模具製作->進料檢驗->選材-配料->煉膠->裁切->成型(模壓,液態,擠出,滴膠)->加工/背膠/沖模->二次加硫->印刷-噴塗,鐳雕-電碳->全檢->品質保證->包裝->出貨,等一系列矽膠製作過程。
1.模具製作:針對將要製作的3D圖檔進行模具設計、模具製作。
2.進料檢驗:依產品特性採購要使用的矽膠原料,並在進料時進行品質檢驗,確保性能符合品質要求。
3.選材-配料:選擇除原料外所需的相關配料,如硫化劑、色母等配料。
4.煉膠:矽膠原料都是成塊狀,一般是乳白色。這個時候的原料是不能直接進行熱壓成型的,需要添加硫化劑(催熟劑)才行。假如產品有特殊要求如:顏色、夜光、熒光、熒粉、導電等還需要相應的添加色母,夜光粉,熒光粉,熒粉,導電粒等。將原料與硫化劑和所需的其他添加劑放在一起,經由練膠機混煉,一般煉膠時間在30分鐘左右(根據煉膠原料重量和滾筒間隙來定時間) 。
5.裁切:將練好的矽膠原料裁成矽膠的尺寸,長*寬*厚將裁好的原料放在醒料架上靜置一段時間,一般的原料一般靜置時間在8小時左右(原料正反面都有PE膜保護,保證原料的清潔度)。
6.成型:醒料時間到後,將膠料使用模壓,液態,擠出,滴膠等方式成型。
根據目前市場上高溫矽膠的種類,一種為固態矽膠,另一種為液態矽膠,固態矽膠的成型又可分為熱壓成型與擠出成型,而液態矽膠分為射出成型與滴膠成型。
二.矽膠代工常用的成型技術
1.固態熱壓成型
此種矽膠代工技術是利用油壓機的溫度與壓力,藉助模具把產品硫化成型出來。這種技術應用多用於單色的矽膠客製化產品。也可應用於雙色雙硬度的矽膠客製化產品或是多色多硬度,包塑膠與包金屬,對於所包物件有溫度要求,一般要求所包物件要耐180攝氏度不變形,成型後矽膠耐熱可到230度左右。
2.液態射出成型
這是一種適合於注射成型的矽膠代工工藝,使用雙組份半透明液體矽橡膠材料。注射成型液體矽膠一般是通過把具有出色性能的液態矽膠進行硫化,再把能夠精密且穩定完成注射成型的設備相互結合後形成的一種新型加工系統。注射成型液態矽膠只須將AB兩種液態材料裝入設備內,從混合到成型,都是全自動化完成的,在追求簡化工藝和縮短加工時間的同時,還能方便地實現高質量的液態矽膠客製化產品加工。。液態矽膠的硫化成型溫度一般在110℃~150℃之間,所以內嵌物件的形變溫度至少要在150℃以上。。
3.擠出成型
就像常見的水管一樣,矽膠代工的擠出成型是指物料通過擠出機料筒和螺桿間的作用,邊受熱硫化,邊被螺桿向前推送,連續通過機頭而製成各種截麵製品或半制品的一種加工方法。擠出機頭也是產品的截面形狀,有一定長度,在力與溫度的作用下,機頭出來產品已經硫化成型。此工藝成型的矽膠客製化產品一般是條形的產品,產品截面可以各種各樣。譬如,矩形長條,環形矽膠管等。
對於固體矽膠常見硬度為(邵氏硬度)30A~70A,液態矽膠常見硬度為(邵氏硬度)0A~70A。硬度低於紹0A的液體矽膠也有,但因少用需定做,其需用紹C硬度計測量。液態矽膠也可生產出80度至90度的材料,但會較脆,不常使用。高於90度的情況下要用紹D硬度計來測量,這類矽膠硬度很高,但沒什麽彈性。
一般來說:矽膠硬度低於10度時,矽膠撕裂強度低,伸長率大,矽膠制品容易變形;硬度高於40度時,撕裂強度變差,矽膠制品會變脆,容易斷裂或折斷。一般矽膠硬度在20-40°時,撕裂強度、伸長率等是最佳狀態。而最常用的矽膠硬度在(邵氏硬度)50A~70A,如常用的矽膠碗、矽膠餐墊、矽膠管等矽膠日常用品。
三.常見的矽膠代工產品
1.矽膠代工在電子工業
電子、電氣工業是矽膠作為絕緣材料使用最早,需求量較大的一個領域。主要因為高溫硫化矽膠耐高低溫,電氣特性優異,而且在很大的溫度區間和電頻率範圍內,矽膠材料性能基本保持不變。應用高溫硫化矽膠製品,可以保證電子電器的性能穩定、安全可靠。應用產品有電器插接件、電器密封減震件、耐高溫電位器密封圈等。矽膠材料加入導電填料(如炭黑、金屬粉末等)的導電高溫硫化矽膠可作為導電連接件(電子計算機、遙控系統、電動玩具和電話機等的按鈕、電子手表的導電連接片等),性能穩定,顯示數字準確;導電矽膠製品還廣泛應用於微波烘爐、傳真機、無引線集成線路。電視機上也使用了很多矽膠製品,電視機的高壓帽就是由矽膠做成的。用矽膠製造的絕緣子將替代陶瓷製品廣泛用於輸電線路,特別是超高壓線路。導電矽膠用於電子計算機、電話等儀器的電接點件及液晶顯示觸點件。阻燃和耐輻射矽膠製造的電線、電纜廣泛用於原子能發電站。矽膠加熱片、加熱帶用於控製多種精密儀表和輸油管道的工作溫度,在醫療上作理療熱敷器用的加熱毯。
2.矽膠代工在汽車工業
矽膠在汽車工業中的應用增長速度很快,矽膠材料(特別是具有各種特性的矽膠)可耐燃油、潤滑油的侵蝕,提高汽車各部件的使用性能,降低維修費用。可用於汽車點火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器用軟管、消聲器襯裏、蓄電池接頭以及用氟矽膠製的加油泵等。在發動機、變速器附近的襯套、軟墊、皮帶、保護罩、蓋帽、密封圈等橡膠製品需要耐175°C的溫度,而有些地方更需要耐300°C以上的高溫。在這樣的場合,一般的有機橡膠已不適用,需要用矽膠。矽膠在密封高溫爐、低溫冷藏箱結構部件、金屬加工的熱製品輸送帶、熱膠輻等方面也被采用。
3.矽膠代工在食品加工領域
食品級矽膠採用全新進口食品級矽膠原料,利用科學的生產工藝,此產品更具有廣泛的適應性。具有透明度高、無味、不變黃、不噴霜等優點。食品級矽膠是加成型矽膠,透明度高及穩定性的高品質透明食品矽膠,耐高溫可達230℃,在密封環境中加熱不還原。食品級矽膠經科學配方、先進工藝加工而成。該產品具有柔軟、耐高溫性能穩定等特點。健康飲食的今天,食品級矽膠已經逐漸替換了食品級塑膠。食品級矽膠產品主要針對於用於跟人體食道有接觸的矽膠產品,食品級矽膠工廠主要產品為食品加工業所需之矽膠管,矽膠墊,矽膠板,矽膠夾紗管;無塑化劑,為多數食品加工廠所使用。更廣泛用於咖啡壺、熱水器、面包機、消毒櫃、飲水機、開水、燙鬥、電飯鍋、油炸鍋、果漿機、燃具等機械產品。還用於食品的覆模,巧克力模具,糖果模具,食品蛋糕模具,矽膠冰格等。
4.矽膠代工在母嬰產品
矽膠本身是環保材質,母嬰用品的話都是通過食品級認證的矽膠原料製作而成,食品級矽膠材質具有優異的性能,其穩定性極高,材質可達耐溫40-230度,清洗方便,產品具有一定的彈性韌性,因此不用擔心變形、老化及破損現象,適應性更強,無論油污、冰凍或高溫都能使用。很多母嬰用品都是矽膠所製作的,其中用的最多就是矽膠奶嘴和矽膠奶瓶、以及嬰兒口水兜、咬牙器、磨牙棒、矽膠飯勺、矽膠嬰兒飯盒等矽膠母嬰產品。
5.矽膠代工在醫療衛生領域
由於矽膠無毒、生物相容性好,而且具有較好的物理機械性能,高溫消毒而不受損,生物相容性對機體反應小,性能穩定,血凝性低,能承受高溫高壓多次蒸煮,而且能加工成各種形狀的製品。如薄膜、海綿、氣囊,是目前醫學上應用最廣的一種材料。如輸血管、各種插管、胸腔引流管、整容與修覆材料、人造皮膚、埋植介入材料、藥物緩釋體系、生物傳感器、薄膜、海綿、氣囊等。也可以做各種人體器官,如人工喉、人工肺、視網膜植入物、人工心臟球形二尖瓣、食道、氣管、人工關節、假肢等,放在人體內,能夠發揮器官的功能。如切除喉頭的患者用上人工喉頭中,能迅速恢覆說話、飲食和呼吸等功能,無異常現象發生。矽膠在醫療衛生領域的應用可歸納為以下幾類:長期留置於人體內的器官或組織代用品;短期留置與人體內的醫療器械;整容醫療器械;藥物緩釋體系;體外用品。
6.矽膠代工在電線電纜工業
矽膠為電線電纜工業中理想的絕緣材料。高溫硫化矽膠耐高溫、耐臭氧、耐候、電氣性能優異;當矽膠材料燃燒分解時生成的二氧化矽殘渣仍起絕緣作用;它還有良好的導熱性,能快速排除由電流負載所產生的熱量;它的耐電弧性十分優異,高溫硫化矽膠所應用的電線電纜主要有電力電纜、船舶電纜、加熱電纜、點火電纜、原子能裝置電纜、航空電線等。在高壓絕緣線路應用的矽膠中,加入氫氧化鋁填料可提高矽膠的耐漏電起痕、耐電蝕損、耐電孤等性能。
7.矽膠代工在航太航空
航太航空材料需在-75~200C長期工作、耐臭氧、耐輻射、耐老化、阻燃等。矽膠是航太工業中不可缺少的高性能材料,矽膠材料能承受太空的超冷和返回大氣層的灼熱,延長飛機零件壽命,降低檢修保養費用,減少意外事故。主要用於飛機機體孔穴密封件、電接頭、密封開關、防塵和防水罩、墊圈墊片、噴氣式引擎和液壓裝置的「O」型密封環、氧氣面罩、調控膜片、熱空氣導管和雷達無線減震器等。耐燒灼矽膠適用於作火箭燃油閥門、動力源電纜和火箭發射井蓋塗層,以免受火箭噴射流的燒灼。在此領域中具常用到的矽膠製品有各種膠管、密封墊圈、墊片、皮碗、活門、防震件、熱空氣導管、開關護套、氧氣面罩、防火隔板、儀器儀表的軟管、緩沖墊、電線、電纜、插頭、插座、開關按鈕等。
8.矽膠代工在其他領域
用高溫硫化矽膠做成的矽膠薄膜的透氣性很好,其透氣性是一般高聚物薄膜(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等)的幾十倍,甚至幾百倍。同時矽膠薄膜又具有很好的選擇透氣性。借此可以製成各種規格矽膠薄膜調氣窗,用於蔬菜、水果、食品的保鮮袋或儲藏室,製造混合氣體分離裝置等。矽膠在製造印刷覆印機膠輾、高壓鍋墊圈等出訪用具的密封件及墊圈、墊片等方面也有應用。
四.矽膠代工客製開發流程
1.確認矽膠代工需求,當客戶對正在開發的產品有了完整的想法之後,及提供工程3D圖檔(Stp,Step,Igs格式檔案)後,我們將依3D圖檔評估矽膠代工可行性,並與客戶進行密切的討論並協助設計。為了能夠提供專業的建議,尤其是在選擇原材料方面,我們必須清楚地了解客戶的設計概念和用途。例如,如果是食品加工所需的矽膠產品,由於使用環境會有溫度上與食品安全的要求,因此需要選擇食品級矽膠原料。如果是客製的工業用矽膠產品,由於使用環境可能會頻繁使用或受到外部碰撞摩擦,因此該產品需要具有彈性和耐磨性。因此,我們需要選擇符合這些特性的原材料來生產。
2.提供矽膠代工報價,我們將會依照該產品特性評估生產製造方式,如固態熱壓成型,液態射出成型,或擠出成型。其中評估要點有(1)3D圖檔開模可行性(2)需求數量(3)需求時間(4)需求預算。為客製化產品評估:樣品模費用,量產模費用,及產品單價。
3.確認矽膠代工訂單,若客戶批准報價,請客戶按報價單之付款方式預付模具費與訂金。
4.開矽膠代工樣品模及打樣,根據客戶要求的產品型式、顏色、硬度、質量、數量等要求開樣品模及打樣,矽膠制品打樣完成後,工程人員會第一時間對比客戶的要求,確認符合客戶的要求後,才會將第一批樣品提交給客戶。客戶收到樣品後,會對樣品做一個評估,如果這個產品達到了需求標準,即可同意開始按照樣品進行大量生產。如果第一批樣品不符合客戶需要,那麽客戶會第一時間反饋,我們會根據客戶的意見,修改或重新進行打樣,直到打出讓客戶滿意的樣品,之後才能進行批量生產。(一般來說樣品就是先開一穴模具,這樣可以節省成本以及方便拿到樣品後修改模具等)
5.開矽膠代工量產模,確認樣品後就是開量產模,量產模根據產品大小以及數量,選擇開對應的穴數,有些產品數量很多,甚至要開幾套模具同時生產才能滿足客戶的交期。所以矽膠客製品報價沒有我們想象中的那麽簡單,需要了解更多的細節才能提供更好、更節省成本的方案。量產模加工好以後就是試模,中間量產模製作出來後有可能要進行修模,才完成製作。
6.矽膠代工批量生產,量產模開好後,成型操作員就會大量生產客戶所需矽膠客製品,輪班生產直到完成當前訂單才能更換模具。(補充:生產矽膠任何產品前,都要先備料、調色煉膠以及裁料等步驟)
7.後續加工,在矽膠客製品批量生產完成後,尚有其他後續加工工序需要根據產品製程進行半成品加工或二次加工,例如:去除毛邊、印刷、噴塗、雷雕、貼標籤、表面處理等。透過這些加工,可以為矽膠成品增加功能性與價值。例如印刷Logo突顯品牌形式,雷雕或貼生產序號標籤可以利於在組裝線上辨別,表面噴塗手感油增加柔順觸感。
8.拆邊質檢,拆除矽膠客製品的毛邊後,還需要經過品質檢驗,由專人定期檢查,看是否與標準品一樣,無毛邊、髒污、或其他不良現象。如出現不良,則分析問題所在,迅速解決問題,確保出貨全部為良品。
9.包裝發貨,矽膠客製品完成後依照客戶需求進行包裝。客戶收到矽膠產品後,需要立即進行檢查和入庫。若發現品質缺失,請即時通知我們進行處理,驗收合格時,完成此訂單。