一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法技术

本发明专利技术属于带有纳米材料涂层的厨具鉴别。一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，采用红外光谱仪行红外光谱分析，根据谱库分析是否陶瓷材料涂层产品；采用波长色散X荧光光谱仪对锅具陶瓷涂层中的元素进行分析，由谱图结果分析涂层中的主要元素；用X射线衍射仪进行晶型分析，分析陶瓷涂层中的钛、硅、铝、铬等元素晶型；将经摩擦从基体表面剥离的涂层残余物用激光粒度分析仪进行粒径分析，分析涂层中游离态纳米颗粒的粒径分布。本发明专利技术制定了一个较为全面的鉴别方法，从不同维度出发进行锅具涂层纳米陶瓷材料分析，首先采用红外光谱分析，排除掉不含有陶瓷涂层的锅具，再对含有陶瓷涂层的锅具进行元素、晶型及游离态纳米颗粒粒径分布的分析。析。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法


[0001]本专利技术属于厨具鉴别领域，特别是带有纳米陶瓷材料涂层的厨具鉴别。

技术介绍

[0002]纳米(nm)，是nanometer的译名，即为毫微米，是长度的度量单位，国际单位制符号为nm。纳米科技是90年代初迅速发展起来的新兴科技，其最终目标是人类按照自己的意识直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品,被认为是21世纪科技发展的制高点。纳米材料可定义为：把组成相或晶粒结构控制在100nm以下长度尺寸的材料，也可以说纳米材料的平均粒径或结构尺寸在100nm以内。纳米材料具有独特的化学、物理学、生物学特性，在化工、机械、食品接触材料
[1]等领域有着极其广阔的应用前景。
[0003]纳米陶瓷是将纳米级陶瓷颗粒(包括二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒或纳米黏土等)、晶须、纤维等引入陶瓷母体，以改善陶瓷的性能而制造的复合型材料。纳米颗粒的加入使陶瓷材料的组成结构致密化、均匀化
[2]，从而提高了母体材料的室温和高温力学性能，具有可切削加工、超塑和不沾性。近年来该项技术已被众多厨具生产商应用于食品接触材料领域，加工制成纳米陶瓷涂层不粘锅具。
[0004]纳米陶瓷涂层不粘厨具，是指将纳米陶瓷材料涂层，以等离子喷涂、电泳沉积、热化学反应、微弧氧化等工艺附着在金属表面加工制成的加热用厨具。这些纳米陶瓷不粘厨具被作为传统聚四氟乙烯涂层不粘锅具的替代品
[3]，经宣传具备不粘、易洗涤、耐磨损、耐高温、耐酸碱腐蚀、超疏水抗菌性能
[4][5]等优点，在市场上以十分昂贵的价格售卖给消费者。
[0005]然而，目前我国的国家标准体系并未将纳米陶瓷材料涂层列入允许名单。GB 4806.10
‑
2016《食品安全国家标准食品接触用涂料及涂层》中列出了105种食品接触用涂料及涂层允许使用的基础树脂名单，其中并不包括纳米陶瓷涂层。我国也未发行关于纳米陶瓷锅具的真假鉴定、危害物迁移限量等法规标准，具体的鉴定方法在文献报道中也处于相对空白领域。
[0006]随着食品安全问题日益受到广大民众的重视，“绿色”、“健康”、“高科技”等概念也逐步为广大民众所认可。针对高要求、高消费群体，部分商家在市场投放名为纳米陶瓷不沾锅具、实为聚四氟乙烯不粘锅具的产品，以假乱真从而谋取高额利润，给不沾厨具市场造成混乱。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决目前纳米陶瓷涂层厨具检测空白的问题，提供一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，方法简单，鉴别精准，可对于厨具的纳米陶瓷涂层实现复合定性分析。
[0008]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，包括红外光谱分析、波长色散X荧光光谱仪、X射线衍射仪和激光粒度分析；
[0009]所述涂层红外光谱分析：采用红外光谱仪行红外光谱分析，根据谱库分析是否为
陶瓷材料涂层产品；
[0010]所述波长色散X荧光光谱分析：采用波长色散X荧光光谱仪对锅具的陶瓷材料涂层元素进行分析，由谱图结果分析涂层中的主要元素；
[0011]所述X射线衍射：用X射线衍射仪对陶瓷材料涂层进行晶型分析，分析涂层中的钛、硅、铝、铬等元素晶型；
[0012]所述激光粒度分析：将经摩擦从基体表面剥离的涂层残余物用激光粒度分析仪进行粒径分析，分析陶瓷材料涂层中游离态纳米颗粒的存在和粒径分布。
[0013]优选地，所述涂层红外光谱分析：将涂层从锅具表面剥离，研磨为粉末，与溴化钾1:50
‑
1：100(质量比)混合压片，用红外光谱仪透射功能进行全波长扫描，根据谱库分析。
[0014]优选地，所述波长色散X荧光光谱分析：将锅具平整裁剪样片后放入测样模具，X光管激发电压45
‑
50KV,电流45
‑
50mA,光栏30mm，峰位测量时间30
‑
50s，背景测量时间20
‑
30s，氩
‑
甲烷(9：1体积比)气体50mL/min,真空光路全扫描，根据谱库进行比对半定量分析涂层主要元素。
[0015]优选地，所述X射线衍射：将锅具平整裁剪样片，放入进样槽，扫描角度(2θ):5
°‑
70
°
连续扫描，扫描速度:2
‑
20
°
/min,靶材：铜，管压:35
‑
40KV，管流:30
‑
40mA,根据谱图匹配分析陶瓷涂层奶锅涂层中存在明显的元素晶型。
[0016]优选地，所述激光粒度分析：采用米氏散射理论，折射系数：1.52，进样泵速：50
‑
60％，测试分散剂：水，激光回波功率100％，检测粒度范围0.01
‑
3800μm，将经摩擦从基体表面剥离的涂层残余物用激光粒度分析仪进行粒径分析。
[0017]优选地，所述涂层红外光谱分析采用傅里叶红外光谱仪(Nicolet iS50美国Thermo Scientific公司)进行红外光谱分析，根据Thermo Fisher公司的商用谱库(Coatings Technology)分析是否陶瓷材料涂层产品。
[0018]优选地，所述激光粒度分析：将经摩擦从基体表面剥离的涂层残余物用FRITSCH ANALYSETTE 28激光粒度分析仪进行粒径分析，确认涂层中游离态纳米颗粒的存在与否，以及粒径分布。
[0019]本专利技术制定了一个较为全面的鉴别方法，从不同维度出发进行锅具涂层材料分析。首先针对市面上销售的不粘锅具主要为传统的聚四氟乙烯涂层和纳米陶瓷涂层，采用红外光谱进行有机与无机层面的筛查，排除掉不含有陶瓷涂层的锅具；再对含有陶瓷涂层的锅具涂层中主要元素含量、晶型及游离态纳米颗粒的粒径分布进行分析。其中红外光谱分析可以简便直观的对涂层用料进行初筛，排除掉聚四氟乙烯涂层的干扰，准确率较高。波长色散X荧光光谱分析和X射线衍射光谱分析是对红外分析结果的进一步补充和确证，可以快速直观的分析出涂层中主要元素的含量和晶型结构的存在，从而进一步确定涂层的基本组分。粒度分析仪则可以通过曲线图和柱状图直观分析出从锅具上磨损剥离的涂层粉末的粒径组成，从游离态纳米颗粒的存在与否和粒径分布，最终确证涂层是否为纳米陶瓷材料。
附图说明
[0020]图1.双立人32cm陶瓷不粘长柄炒锅红外谱图
[0021]图2.CHEF TOPF 18cm陶瓷涂层奶锅红外谱图
[0022]图3.Berndes Balance 24cm陶瓷不粘煎锅红外谱图
[0023]图4.日本OTAFUKU五福源仕28cm无盖陶瓷涂层煎锅红外谱图
[0024]图5.BAF比弗28cm陶瓷不粘平底锅红外谱图
[0025]图6.双立人32cm陶瓷不粘长柄炒锅涂层X射线衍射图谱
[0026]图7.CHEF TOPF 18cm陶瓷涂层奶锅涂层X射线衍射图谱
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，其特征是：包括红外光谱分析、波长色散X荧光光谱仪、X射线衍射仪和、激光粒度分析；所述涂层红外光谱分析：采用红外光谱仪行红外光谱分析，根据谱库分析是否为陶瓷材料涂层产品；所述波长色散X荧光光谱分析：采用波长色散X荧光光谱仪对锅具的陶瓷材料涂层元素进行分析，由谱图结果分析涂层中的主要元素；所述X射线衍射：用X射线衍射仪对陶瓷材料涂层进行晶型分析，分析涂层中的钛、硅、铝、铬等元素晶型；所述激光粒度分析：将经摩擦从基体表面剥离的涂层残余物用激光粒度分析仪进行粒径分析，分析陶瓷材料涂层中游离态纳米颗粒的存在和粒径分布。2.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，其特征是：所述涂层红外光谱分析：将涂层从锅具表面剥离，研磨为粉末，与溴化钾1:50
‑
1：100(质量比）混合压片，用红外光谱仪透射功能进行全波长扫描，根据谱库分析。3.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，其特征是：所述波长色散X荧光光谱分析：将锅具平整裁剪后放入测样模具，X光管激发电压45
‑
50KV,电流45
‑
50mA,光栏30mm，峰位测量时间30
‑
50s，背景测量时间20
‑
30s，氩
‑
甲烷气体（9：1体积比）50mL/min,真空光路全扫描，根据谱库进行比对半定量分析涂层主要元素。4.根据权利要求1所述的一种纳米陶瓷锅具真假鉴别方法，其特征是：所述X射线衍射：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐静，王贵滨，高鹭，刘水琳，牛承辉，赵彤彤，陈新，徐天，
申请(专利权)人：大连海关技术中心，
类型：发明
国别省市：