В чём разница между пищевым силиконом и экологически чистым силиконом?

1. Определение и стандарт
1.1 Определение и требования к сертификации пищевого силикона
Пищевой силиконРечь идёт о силиконовых изделиях, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как детские соски-пустышки, ручки кухонной утвари, уплотнительные кольца и т. д. Эти изделия находятся в прямом или косвенном контакте с пищевыми продуктами, поэтому безопасность и гигиена используемых материалов имеют решающее значение. Пищевой силикон должен соответствовать строгим национальным стандартам и международным требованиям сертификации, чтобы гарантировать, что он не вызовет загрязнения пищевых продуктов во время использования и защитит здоровье потребителей.
В Китае стандартом испытаний для пищевых силиконовых изделий является GB 4806.11-2016 «Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов для резиновых материалов и изделий, контактирующих с пищевыми продуктами». Этот стандарт определяет требования, методы испытаний, правила контроля и маркировки резиновых материалов и изделий, контактирующих с пищевыми продуктами. В число измеряемых параметров входят органолептические свойства, содержание тяжелых металлов (в пересчете на свинец), расход перманганата калия, общая миграция (4% уксусной кислоты, 10% этанола, 50% этанола) и др.
На международном уровне требования к сертификации пищевого силикона также очень строгие. Например, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разработало стандарты для материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, среди которых Положение 21 CFR 177.2600 четко определяет состав и условия вулканизации силиконовых резиновых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и требует определения общего количества извлекаемого силиконового каучука в дистиллированной воде и н-гексане. Закон ЕС о контроле за пищевыми продуктами, табачными изделиями, косметикой и другими товарами повседневного спроса (LFGB) требует, чтобы силиконовые резиновые изделия проходили комплексные химические испытания, включая определение общей миграции (деионизированная вода, 3% уксусная кислота, 10% этанол), определение перекисного числа, содержания тяжелых металлов (в пересчете на кадмий и свинец), общего содержания летучих органических соединений и полициклических ароматических углеводородов.
1.2 Определение и экологические стандарты экологически чистого силикона
Экологически чистый силикон — это силиконовый материал, основным сырьем которого является природный диоксид кремния. Он обладает такими характеристиками, как нетоксичность, высокая термостойкость и хорошая биосовместимость. Процесс его производства крайне мало загрязняет окружающую среду. Это идеальный экологически чистый материал, широко используемый в медицинском оборудовании, авиации и военной промышленности, товарах повседневного спроса и других областях.
Экологические стандарты для экологически чистого силикона в основном касаются процесса его производства, процесса использования и утилизации отходов. В процессе производства экологически чистый силикон потребляет мало энергии и образует меньше отходов, что соответствует требованиям устойчивого развития. В процессе использования изделия из экологически чистого силикона обладают хорошей прочностью и возможностью повторного использования, что снижает зависимость от одноразовых пластиковых изделий, тем самым сокращая потребление ресурсов и образование отходов. Кроме того, экологически чистый силикон после утилизации может быть переработан и использован повторно с помощью специальных методов, что еще больше снижает воздействие на окружающую среду.
На международном уровне экологические стандарты для экологически чистого силикона также включают ограничения на опасные вещества. Например, директива ЕС RoHS (Директива об ограничении использования опасных веществ) предусматривает ограничение использования определенных опасных веществ в электронных изделиях. Если в электронных изделиях используется экологически чистый силикон, он должен соответствовать этой директиве. Кроме того, регламент REACH (Регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ) также устанавливает строгие требования к химическим веществам, используемым в экологически чистом силиконе.

2. Сырье и производственный процесс
2.1 Чистота сырья для пищевого силикона и контроль производственного процесса.
К пищевому силикону предъявляются чрезвычайно высокие требования к чистоте сырья. Его основным компонентом является диоксид кремния, и в качестве основного сырья обычно используется высокочистый кремнезем или кварцевый песок. Для обеспечения чистоты и безопасности конечного продукта необходимо строго контролировать содержание примесей в этом сырье во время добычи и переработки. Например, предельное содержание тяжелых металлов в пищевом силиконе очень строгое, и содержание свинца не должно превышать 0,05 мг/кг, что требует, чтобы сырье не загрязнялось тяжелыми металлами во время добычи и переработки.
В процессе производства пищевого силикона необходимо строго контролировать производственные условия, обычно это происходит в чистом цехе, чтобы предотвратить загрязнение пылью и другими примесями. Параметры, такие как температура, давление и время в процессе производства, также должны точно контролироваться, чтобы гарантировать соответствие характеристик силикона стандартам пищевой промышленности. Например, в процессе вулканизации пищевого силикона обычно используется платиновый вулканизатор, который не только обеспечивает хороший эффект вулканизации, но и гарантирует нетоксичность и отсутствие запаха продукта. Кроме того, на каждом этапе производственного процесса требуется строгий контроль качества, включая проверку сырья, тестирование полуфабрикатов и окончательную проверку готовой продукции, чтобы гарантировать качество и безопасность продукта.
2.2 Источники сырья для экологически чистого силикона и меры по защите окружающей среды в процессе производства.
Сырье для экологически чистого силикона широко распространено и включает в себя в основном природный кремнезем и синтетические силоксаны. Природный кремнезем обычно получают из кварцевой руды или диатомитовой земли, которые обладают обильными запасами и хорошими экологическими характеристиками. Синтетические силоксаны получают химическим путем, и процесс их производства постоянно совершенствуется для снижения воздействия на окружающую среду.
В процессе производства производители экологически чистого силикона принимают ряд мер по защите окружающей среды. Например, для сокращения выбросов углекислого газа и других загрязняющих веществ используется чистая энергия, такая как природный газ или электричество, вместо традиционного угля. Одновременно с этим, сточные воды и отходящие газы, образующиеся в процессе производства, также подвергаются строгой очистке для обеспечения соответствия экологическим стандартам. Сточные воды обычно очищаются путем осаждения, фильтрации и химической обработки для удаления вредных веществ; отходящие газы обрабатываются с помощью адсорбции, каталитического сжигания и других технологий для снижения выбросов летучих органических соединений. Кроме того, производители экологически чистого силикона также уделяют внимание переработке и повторному использованию отходов, перерабатывая отходы силикона, образующиеся в процессе производства, и повторно используя их в производстве, тем самым сокращая потери ресурсов и образование отходов.

3. Влияние на безопасность и здоровье
3.1 Нетоксичные и безвредные свойства пищевого силикона
Пищевой силикон широко используется в пищевой промышленности благодаря своей исключительной безопасности. Его основной компонент, диоксид кремния, обладает стабильными химическими свойствами и не вступает в химические реакции с другими веществами, за исключением сильных щелочей и фтористоводородных кислот. В нормальных условиях эксплуатации пищевой силикон не выделяет вредных веществ и не влияет на цвет, аромат и вкус пищевых продуктов. Например, детские соски-пустышки, как изделия, непосредственно контактирующие с полостью рта младенцев и маленьких детей, изготавливаются из пищевого силикона. Его нетоксичность и отсутствие запаха защищают здоровье младенцев и маленьких детей.
Термостойкость пищевого силикона также гарантирует его безопасность. Диапазон его термостойкости обычно составляет от -40℃ до 200℃. При нормальном использовании, будь то хранение в холодильнике, заморозка или приготовление пищи при высоких температурах, изделия из пищевого силикона остаются стабильными и не выделяют вредных веществ из-за перепадов температуры. Кроме того, после строгих проверок качества содержание тяжелых металлов, расход перманганата калия и общая миграция пищевых силиконовых изделий соответствуют национальным стандартам, что дополнительно гарантирует их безопасность при использовании.
3.2 Потенциальное воздействие экологически чистого силикона на окружающую среду и здоровье человека
Экологически чистый силикон, как материал, оказывающий минимальное воздействие на окружающую среду. Меры по защите окружающей среды, применяемые в процессе его производства, такие как использование чистой энергии, строгая очистка сточных вод и выхлопных газов, а также переработка и повторное использование отходов, эффективно снижают загрязнение окружающей среды. В процессе эксплуатации изделия из экологически чистого силикона обладают хорошей прочностью и возможностью повторного использования, что снижает образование отходов. Кроме того, после утилизации экологически чистый силикон может быть переработан и использован повторно с помощью специальных методов, что еще больше снижает воздействие на окружающую среду.
Для здоровья человека экологически чистый силикон также очень безопасен. Его основной компонент, природный диоксид кремния, нетоксичен и не имеет запаха, и не причинит вреда организму человека при нормальных условиях использования. Однако в некоторых конкретных областях применения на экологически чистый силикон могут влиять факторы окружающей среды. Например, если изделия из экологически чистого силикона подвергаются воздействию определенных химических веществ во время использования, их характеристики могут в определенной степени ухудшиться. Но в целом, воздействие экологически чистого силикона на здоровье человека минимально при нормальном использовании и правильном обращении.

4. Физические и химические свойства
4.1 Термостойкость, устойчивость к старению и прочность на разрыв пищевого силикона
Пищевой силикон обладает исключительно высокой термостойкостью и сохраняет стабильность в диапазоне температур от -40℃ до 230℃. Этот широкий диапазон температурной стойкости позволяет использовать его в различных экстремальных температурных условиях. Будь то охлаждение, замораживание или высокотемпературная обработка, изделия из пищевого силикона могут использоваться в обычном режиме без образования вредных веществ или ухудшения характеристик из-за перепадов температуры.
Его устойчивость к старению также превосходна. При длительном использовании изделия из пищевого силикона сохраняют хорошие физические и химические свойства. Это обусловлено стабильными химическими свойствами его основного компонента, диоксида кремния, который не вступает в химические реакции с другими веществами, за исключением сильных щелочей и фтористоводородных кислот. Эта стабильность позволяет изделиям из пищевого силикона сохранять свою первоначальную форму, эластичность и прочность после длительного контакта с факторами окружающей среды, такими как пища, воздух и влага, и не подвержены старению, разрушению и другим проблемам.
Кроме того, пищевой силикон обладает высокой прочностью на разрыв. При нормальном использовании изделия из пищевого силикона не склонны к разрыву, даже если их в определенной степени растягивают и разрывают. Например, при изготовлении форм для выпечки пищевой силикон выдерживает расширение и сжатие теста, сохраняет целостность и форму формы, тем самым обеспечивая качество и внешний вид выпечки. Эта высокая прочность на разрыв не только продлевает срок службы изделий из пищевого силикона, но и повышает их надежность и безопасность в практическом применении.
4.2 Долговечность, биоразлагаемость и химическая стабильность экологически чистого силикона
Экологически чистый силикон обладает хорошей износостойкостью, а его физико-химические свойства остаются стабильными в течение длительного времени при нормальных условиях эксплуатации. Эта износостойкость в основном обусловлена ​​стабильными химическими свойствами его основного компонента, природного диоксида кремния, а также строгим контролем сырья и технологических процессов в ходе производства. Экологически чистые силиконовые изделия не подвержены старению, деформации, выцветанию и другим проблемам при длительном использовании и могут удовлетворять потребности различных сценариев применения.
Хотя сам по себе экологически чистый силикон нелегко разлагается естественным путем, его можно перерабатывать и использовать повторно с помощью специальных методов. Например, отходы экологически чистых силиконовых изделий можно преобразовать в новое кремниевое сырье путем высокотемпературного разложения, а затем переработать в силиконовые изделия. Такая возможность вторичной переработки не только эффективно сокращает количество отходов, но и экономит сырьевые ресурсы, что соответствует концепции устойчивого развития. Кроме того, с непрерывным развитием технологий разрабатываются новые экологически чистые силиконовые материалы, и ожидается дальнейшее улучшение их биоразлагаемых свойств.
С точки зрения химической стабильности, экологически чистый силикон демонстрирует хорошие показатели. Его основной компонент, природный диоксид кремния, нетоксичен и не имеет запаха, а также не вступает в химические реакции с другими веществами в нормальных условиях эксплуатации. Эта химическая стабильность позволяет экологически чистым силиконовым изделиям сохранять свои эксплуатационные характеристики и безопасность при воздействии различных химических веществ. Например, в медицинской технике, авиации и военной промышленности экологически чистые силиконовые изделия должны контактировать с различными сложными химическими средами, и их хорошая химическая стабильность может обеспечить безопасность и надежность этих изделий во время эксплуатации.

5. Области применения
5.1 Применение пищевого силикона в пищевой, медицинской и других областях
Пищевой силикон широко используется в пищевой и медицинской отраслях благодаря своей превосходной безопасности и эксплуатационным характеристикам.
Продовольственная сфера
Кухонная и столовая посуда: Пищевой силикон широко используется для изготовления различной кухонной и столовой посуды, такой как силиконовые лопатки, ложки, зажимы и другие кухонные принадлежности, обладающие хорошей термостойкостью и устойчивостью к царапинам. Например, силиконовые лопатки можно использовать в процессах приготовления пищи при высоких температурах, не выделяя вредных веществ и не царапая посуду. Кроме того, инструменты для выпечки, такие как силиконовые формы для тортов и печенья, пользуются популярностью у любителей выпечки благодаря своим антипригарным свойствам и легкости извлечения готовых изделий из формы.
Упаковка продуктов питания: Силиконовые уплотнительные полоски пищевого качества используются в упаковке продуктов питания для эффективного предотвращения порчи и загрязнения продуктов. Например, силиконовая пищевая пленка многоразовая, экологически чистая и безвредная для продуктов питания, и является идеальной заменой традиционной пищевой пленке.
Оборудование для пищевой промышленности: В процессе обработки пищевых продуктов широко используются уплотнительные кольца, конвейерные ленты и другие компоненты, изготовленные из пищевого силикона. Эти компоненты выдерживают высокие температуры, высокое давление и химическую очистку в процессе обработки пищевых продуктов, обеспечивая безопасность и гигиеничность пищевого производства.
Медицинская область
Детские товары: Соски и бутылочки из пищевого силикона безопасны и нетоксичны, не оказывают негативного воздействия на здоровье младенцев. Например, мягкость и эластичность силиконовых сосок имитируют ощущение сосания грудного молока, что облегчает их принятие малышами.
Медицинские изделия: Биосовместимость пищевого силикона позволяет использовать его для производства различных медицинских изделий, таких как катетеры и дренажные трубки. Эти медицинские изделия не вызывают раздражения или аллергии тканей человека во время использования, что обеспечивает безопасность медицинского процесса.
5.2 Применение экологически чистого силикона в промышленности, строительстве и других областях
Экологически чистый силикон широко используется в промышленности и строительстве благодаря своим экологическим характеристикам, долговечности и хорошим физико-химическим свойствам.
Промышленная сфера
Электронные и электротехнические изделия: Экологически чистый силикон широко используется в производстве электронных изделий, таких как силиконовые кнопки, силиконовые защитные чехлы и т. д. Эти силиконовые изделия не только приятны на ощупь и долговечны, но и обеспечивают хорошую изоляцию и высокую термостойкость. Например, силиконовые чехлы для мобильных телефонов могут защитить телефоны от царапин и ударов, а также обладают хорошими теплоотводящими свойствами.
Механическое производство: Экологически чистый силикон используется для изготовления различных механических деталей и уплотнений, таких как силиконовые уплотнения O-образного типа, противоскользящие коврики и т. д. Эти детали обладают хорошей термостойкостью, маслостойкостью и износостойкостью, что повышает надежность и срок службы механического оборудования.
Авиация и военная промышленность: Экологически чистый силикон также находит важное применение в авиационной и военной отраслях, например, в водонепроницаемых масках, наушниках с шумоподавлением, тормозных колодках и т. д. Эти изделия должны не только обладать хорошими физическими свойствами, но и соответствовать строгим экологическим стандартам, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду.
Строительная сфера
Уплотнительные материалы: Экологически чистые силиконовые уплотнительные ленты широко используются в строительстве дверей, окон, навесных стен и других элементов, эффективно предотвращая проникновение воды и воздуха и улучшая теплоизоляционные характеристики зданий. Например, силиконовые уплотнительные ленты не подвержены старению или деформации при длительном использовании и сохраняют хороший герметизирующий эффект.
Декоративные материалы: Экологически чистый силикон может использоваться для изготовления различных строительных отделочных материалов, например, силиконовых форм для изготовления декоративных элементов. Эти декоративные элементы обладают хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям и долговечностью, и могут сохранять свой привлекательный вид в течение длительного времени.

6. Стоимость и цена
6.1 Высокая стоимость пищевого силикона
Пищевой силикон имеет относительно высокую стоимость из-за строгих стандартов безопасности и высоких требований к качеству. Высокая стоимость в основном обусловлена ​​следующими аспектами:
Стоимость сырья: К пищевому силикону предъявляются чрезвычайно высокие требования к чистоте сырья, и обычно в качестве основного сырья используется высокочистый кремнезем или кварцевый песок. Стоимость закупки такого высокочистого сырья высока, а содержание примесей необходимо строго контролировать в процессе обработки, что еще больше увеличивает себестоимость сырья.
Контроль затрат на производственный процесс: Производство пищевого силикона должно осуществляться в чистом цехе, чтобы предотвратить загрязнение пылью и другими примесями. Кроме того, такие параметры, как температура, давление и время в процессе производства, должны точно контролироваться, чтобы гарантировать соответствие характеристик продукта стандартам пищевой промышленности. Например, процесс вулканизации с использованием платинового вулканизатора не только дорогостоящий, но и требует строгих мер контроля качества. Эти строгие меры контроля производства увеличивают себестоимость производственного процесса.
Стоимость контроля качества: Изделия из пищевого силикона должны проходить строгий контроль качества, включая проверку сырья, тестирование полуфабрикатов и окончательное тестирование готовой продукции. Эти проверки включают органолептическое тестирование, определение содержания тяжелых металлов, расхода перманганата калия, общей миграции и т. д. Строгие процедуры тестирования и инвестиции в оборудование увеличивают стоимость контроля качества продукции.
Стоимость сертификации: Изделия из пищевого силикона должны пройти строгую сертификацию, например, сертификацию FDA США и сертификацию LFGB ЕС. Эти сертификаты требуют от компаний не только значительных затрат времени и усилий, но и высоких сертификационных сборов. Например, сертификация FDA требует от компаний проведения ряда сложных испытаний и оценок для обеспечения соответствия продукции стандартам безопасности пищевых продуктов.
6.2 Преимущества и ценовые различия экологически чистого силикона
Экологически чистый силикон имеет определенные преимущества с точки зрения стоимости, и его цена относительно низкая, что в основном отражается в следующих аспектах:
Стоимость сырья: Сырье для экологически чистого силикона широко распространено и включает в себя в основном природный кремнезем и синтетические силоксаны. Природный кремнезем обычно получают из кварцевой руды или диатомитовой земли, которые обладают обильными запасами и низкими затратами на добычу. Кроме того, процесс производства синтетических силоксанов также постоянно совершенствуется, что еще больше снижает себестоимость сырья.
Стоимость производственного процесса: Несмотря на то, что в процессе производства экологически чистого силикона был принят ряд мер по защите окружающей среды, требования к производственной среде и процессу относительно менее строгие по сравнению с пищевым силиконом. Например, использование экологически чистой энергии, а также мер по очистке сточных вод и отходящих газов в процессе производства экологически чистого силикона увеличивает себестоимость производства, но общая стоимость все же ниже, чем при строгом контроле производства пищевого силикона.
Рыночное позиционирование и ценовые различия: Пищевой силикон в основном используется в пищевой, медицинской и других областях с чрезвычайно высокими требованиями к безопасности. Его высокая стоимость и высокое качество обуславливают относительно высокую цену. Экологически чистый силикон широко используется в промышленности, строительстве и других областях с высокими требованиями к экологическим характеристикам. Из-за различного рыночного позиционирования цена экологически чистого силикона относительно низкая, но его экологические характеристики и хорошие физико-химические свойства делают его более экономически выгодным на рынке.
В целом, существуют значительные различия между пищевым силиконом и экологически чистым силиконом с точки зрения стоимости и цены. Пищевой силикон стоит дороже из-за строгих стандартов безопасности и высоких требований к качеству; в то время как экологически чистый силикон имеет определенные преимущества в плане затрат на сырье и производственные процессы, а также относительно низкую цену, но при этом демонстрирует хорошие экологические характеристики, физико-химические свойства и более высокую экономическую эффективность.

Краткое содержание
Хотя пищевой силикон и экологически чистый силикон относятся к силиконовым материалам, между ними существуют существенные различия во многих аспектах.
Согласно определению и стандартам, пищевой силикон в основном используется в контакте с пищевыми продуктами и должен соответствовать строгим национальным стандартам и международным сертификатам, таким как китайский стандарт GB 4806.11-2016, стандарт FDA США 21 CFR 177.2600, стандарт ЕС LFGB и др. К нему предъявляются чрезвычайно высокие требования к чистоте сырья, контролю производственного процесса и безопасности конечного продукта. Экологически чистый силикон ориентирован на экологичность производства, использования и утилизации отходов и соответствует экологическим стандартам, таким как директива ЕС RoHS и регламент REACH.
Что касается сырья и производственных процессов, то для производства пищевого силикона используется высокочистый кремнезем или кварцевый песок, производство осуществляется в чистом цехе, применяется платиновый вулканизатор, и на протяжении всего процесса проводится строгий контроль качества. Широко доступны экологически чистые виды силиконового сырья, в производстве используется чистая энергия, сточные воды и отработанные газы проходят строгую очистку, и особое внимание уделяется переработке отходов.
С точки зрения безопасности и воздействия на здоровье, пищевой силикон нетоксичен и безвреден, обладает широким диапазоном термостойкости, а такие показатели, как содержание тяжелых металлов, строго соответствуют стандартам, гарантируя безопасность при контакте с пищевыми продуктами. Процесс производства и использования экологически чистого силикона практически не загрязняет окружающую среду, а отходы могут быть переработаны и использованы повторно. Обычное использование оказывает незначительное воздействие на здоровье человека.
С точки зрения физических и химических свойств, пищевой силикон обладает превосходной термостойкостью, устойчивостью к старению и разрыву, а также подходит для экстремальных температур и длительного использования. Экологически чистый силикон обладает хорошей прочностью, может быть переработан и использован повторно, имеет высокую химическую стабильность и способен выдерживать сложные химические среды.
Что касается областей применения, пищевой силикон широко используется в пищевой и медицинской промышленности, например, в кухонной утвари, пищевой упаковке, детских товарах, медицинских приборах и т. д. Экологически чистый силикон широко используется в промышленности и строительстве, например, в производстве электронных приборов, машиностроении, авиации и военной промышленности, для герметизации и отделки зданий и т. д.
С точки зрения стоимости и цены, пищевой силикон относительно дорог из-за высоких требований к чистоте сырья, строгого контроля производства, а также высоких затрат на проверку качества и сертификацию. Экологически чистый силикон отличается низкими затратами на сырье, относительно свободным производственным процессом и более выгодной ценой.

В целом, пищевой силикон и экологически чистый силикон имеют свои характеристики и подходят для разных областей применения. В производстве пищевого силикона безопасность является первостепенным приоритетом, и он подходит для сфер с чрезвычайно высокими требованиями к здоровью, таких как пищевая промышленность и медицина; экологически чистый силикон обладает выдающимися экологическими характеристиками и подходит для таких областей, как промышленность и строительство, где уделяется больше внимания воздействию на окружающую среду.