CN110393432B - 一种不粘锅生产工艺及其生产的不粘锅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不粘锅生产工艺，包括平板底部和弧形侧壁，平板底部和弧形侧壁的交界处形成弯折部，对弯折部增设钢纤维网片与基层一起冲压成型，由于格栅结构的约束作用，陶氟石涂层能够与熔射层更好的粘接，大大提高了陶氟石不粘涂层的耐磨耐锅铲冲击性能，进而显著提升了不粘锅的不粘使用寿命，同时陶氟石涂料兼具陶瓷与氟树脂涂料的耐高温、耐磨以及优异的不粘性能。

Description

一种不粘锅生产工艺及其生产的不粘锅

技术领域

本发明涉及炊具领域，具体而言，涉及一种不粘锅生产工艺。

背景技术

不粘性能最常用在煎锅和炒锅中，而为使得食物受热均匀，煎锅为一般为平底锅，即具有平板底部和弧形侧壁。根据现有工艺，无论是炒锅还是煎锅一般都是拉伸冲压一次成型，成型的煎锅锅坯的弯折部的弯折角度——平板底部与弧形侧壁的交界处相较于炒锅更加显著，一方面给不粘涂层的涂覆工艺以及不粘涂层与基底层粘接强度带来了影响，进而影响不粘锅的不粘性能；另一方面，还对弯折部处的不粘涂层耐磨强度带来更高的要求，这是由于弯折处的角度突出，对锅铲的引导作用较炒锅差，在日常使用习惯中，使用者的锅铲包括金属铲和木铲在盛起食物时在惯性力作用下向前冲击到弯折处，并难以被瞬时引导至侧壁，此时，弯折处的不粘涂层相比于平板处的不粘涂层更容易脱落，大大影响了煎锅的不粘使用寿命。

另外，在现有技术中提供不粘性能的涂层包括

目前，市场上销售的不粘锅主要存在以下问题：(1)聚四氟乙烯涂层，但其孔隙大，只能以铝质为基材；(2)陶瓷涂层，但是不耐酸，不粘性和不粘持久性差，无法用于酸性环境； (3)水性不粘氟碳涂料，但是不耐高温，不粘特性不明显；(4)聚四氟乙烯涂层与陶瓷涂层的叠加使用，二者仅仅是两个涂层性能的简单叠加，并没有真正形成互补优势。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提出了一种不粘锅生产工艺，不粘锅为平板煎锅，一方面采用不粘性能更卓越、与内表面的熔射层粘接效果更好的陶氟石涂料作为不粘涂层，另一方面，对平板底部和侧壁间的交界处增设钢纤维网片与基层一起冲压成型，由于格栅结构的约束作用，陶氟石涂层能够与熔射层更好的粘接，大大提高了陶氟石不粘涂层的耐磨耐锅铲冲击性能，进而显著提升了不粘锅的不粘使用寿命。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的。

本发明的涉及一种不粘锅生产工艺，所述不粘锅为平板煎锅，包括平板底部和弧形侧壁，平板底部和弧形侧壁的交界处形成弯折部，其包括以下步骤：

S1.按照要求选择铁质基体，并对铁质基体进行除锈、清洁、干燥；

S2.利用自动喷砂机对锅坯的内表面进行喷砂处理以增加表面附着力；喷砂材料为36目棕刚玉棕刚玉，喷砂时工作气压为0.4-0.6MPa，喷砂处理后锅坯内表面粗糙度≥2.5μm；

S3.铁质基体的内、外表面热喷涂钛铝合金层形成耐磨耐腐保护层；

S4.清洁铁质基体；

S5.按照要求选择钢纤维网片，所述钢纤维网片的纤维材料直径为30μm，长径比为20-80，根据设计图纸将钢纤维网片放在铁质基体上，并通过冲压成型所述煎锅锅坯，钢纤维网片则位于锅坯的弯折部，且钢纤维网片一部分压入平板底部，一部分部分压入弧形侧壁，所述冲压包括热压和冷压，现在500-540℃温度下热压8min，然后进行冷冲压5min，最终形成所述煎锅坯体，此时钢纤维网片部分压入铁质基体上并使得铁质基体内表面形成凹凸不平的表面，粗糙度为15-20μm；

需要说明的是，钢纤维网片为现有公知技术。

S6.在所述坯体内表面喷射陶氟石涂料形成陶氟石涂层，其中陶氟石涂层厚度为优选为 45μm，从而能够在所述步骤5中的粗糙度值条件下得到光滑的不粘表面。

进一步地，在所述S5之后、S6之前还包括制备陶氟石涂料，具体包括：

利用硅烷、二元醇、添加剂对氟树脂进行改性处理得到改性氟树脂；

对陶瓷涂料进行改性处理，将所述改性氟树脂混合(三氟甲基)三甲基硅烷、氧化硅、硅油以及添加剂，充分混合4小时得到改性陶瓷涂料。

进一步地，所述步骤S6包括：

S6.1喷所述改性陶瓷涂料形成改性陶瓷涂层，对改性陶瓷涂层表面进行烧结，烧结温度 240-300℃，烧结时间6min；

S6.2在所述改性陶瓷涂层外表面继续喷所述改性氟树脂形成改性氟树脂涂层，对涂层表面进行烧结，烧结温度320-350℃，时间10-12min；

S6.3所述改性陶瓷涂层和改性氟树脂涂层形成的陶氟石涂层厚度为优选为45μm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过特定的工艺和材料，对氟树脂、陶瓷原料分别进行硅改性，并通过纳米技术，将改性后的氟树脂嫁接到陶瓷原料上，使得氟树脂的聚集态发生改变，既保持了陶瓷涂层的耐高温性能又提高了耐酸耐腐蚀性能。采用不粘性能更卓越、与内表面的钛铝合金层粘接效果更好的陶氟石涂料作为不粘涂层，其形成的氟树脂微观结构使得不粘性能更优异、防油爆效果更好。

2、将工程领域中已有应用的钢纤维网片用于锅的生产，对平板底部和侧壁间的交界处增设钢纤维网片与基层一起冲压成型，由于格栅结构的约束作用提高弯折处不粘涂层的耐冲击强度，使得弯折处的陶氟石涂层，大大提高了陶氟石不粘涂层的耐磨耐锅铲的惯性冲击性能。

3、通过热压冷压工艺将钢纤维网片压入铁质基层中显著提高表面粗糙度，而无需对现有炊具生产工艺的喷砂设备进行专门改进即可达到显著的凹凸表面效果，陶氟石涂层能够与熔射层更好的粘接，进而显著提升了不粘锅的不粘使用寿命。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1不粘锅结构示意图。

图2为图1局部放大后剖面图。

图3为图1局部放大后俯视图。

图4陶氟石涂层表面扫描式电子显微镜图。

图5现有技术中聚四氟乙烯涂层和陶瓷涂层扫描式电子显微镜图。

图6陶氟石涂层与聚四氟乙烯涂层、陶瓷涂层在高温状态下重力损失对比图。

1-铁质基体，2-钛铝合金层，3-钢纤维网片，4-陶氟石涂层

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

结合图1-3进行说明，本发明的涉及一种不粘锅生产工艺，所述不粘锅为平板煎锅，包括平板底部和弧形侧壁，平板底部和弧形侧壁的交界处形成弯折部，其包括以下步骤：

S1.按照要求选择铁质基体，并对铁质基体进行除锈、清洁、干燥；

S2.利用自动喷砂机对锅坯的内表面进行喷砂处理以增加表面附着力；喷砂材料为36目棕刚玉，喷砂时工作气压为0.4-0.6MPa，喷砂处理后锅坯内表面粗糙度≥2.5μm；

S3.铁质基体的内、外表面热喷涂钛铝合金层形成耐磨耐腐保护层；

S4.清洁铁质基体；

S5.按照要求选择钢纤维网片，所述钢纤维网片的纤维材料直径为30μm，长径比为20-80，根据设计图纸将钢纤维网片放在铁质基体上，并通过冲压成型所述煎锅锅坯，钢纤维网片则位于锅坯的弯折部，且钢纤维网片一部分压入平板底部，一部分部分压入弧形侧壁，所述冲压包括热压和冷压，现在500-540℃温度下热压8min，然后进行冷冲压5min，最终形成所述煎锅坯体，此时钢纤维网片部分压入铁质基体上并使得铁质基体内表面形成凹凸不平的表面，粗糙度为15-20μm；

需要说明的是，钢纤维网片为现有公知技术。

S6.在所述坯体内表面喷射陶氟石涂料形成陶氟石涂层，其中陶氟石涂层厚度为优选为 45μm，从而能够在所述步骤5中的粗糙度值条件下得到光滑的不粘表面。

进一步地，在所述S5之后、S6之前还包括制备陶氟石涂料，具体包括：

利用硅烷、二元醇、添加剂对氟树脂进行改性处理得到改性氟树脂，其中硅烷、二元醇、添加剂、氟树脂的重量比为10：0.1：2：90；将所述置硅烷、二元醇、添加剂、氟树脂于第一温度55℃下，持续时间2h，置于第二温度80℃，持续时间90分钟；

对陶瓷涂料进行改性处理，将所述改性氟树脂混合(三氟甲基)三甲基硅烷、氧化硅、硅油以及乙酸，在40-50℃温度下充分混合4小时得到改性陶瓷涂料，改性氟树脂、(三氟甲基)三甲基硅烷、氧化硅、硅油以及乙酸的重量比为25:70:14:12:1；

步骤6具体包括如下步骤；

S6.1在所述氮化处理后温度冷却至120-180℃时喷所述改性陶瓷涂料形成改性陶瓷涂层

S6.2对改性陶瓷涂层表面进行烧结，烧结温度240-300℃，烧结时间6min；

S6.3在所述改性陶瓷涂层外表面继续喷所述改性氟树脂形成改性氟树脂涂层；

S6.4对涂层表面进行烧结，烧结温度320-350℃，时间10-12min；

所述改性陶瓷涂层和改性氟树脂涂层形成的陶氟石涂层厚度为优选为45μm.

此处应当很容易理解，如果陶氟石涂层过厚，在喷涂过程中容易引起气泡影响不粘性能，如果过薄，则无法弥补钢纤维网片在铁质基材表面形成的显著粗糙度，进而得不到光滑的不粘涂层表面。

如图4所示，采用本发明制备的陶氟石涂层后，在扫描式电子显微镜下，该涂层表面具有氟树脂和陶瓷两种结构，能够很好的兼顾陶瓷强度和氟树脂的长久不粘性。

如图5所示，在同样的扫描式电子显微镜下，如果是在陶瓷涂层表面直接叠加氟树脂涂层，则锅体表面并不会具有氟树脂微结构。

另外，如图6所示，改性陶瓷涂层与改性树脂涂层形成的陶氟石不粘涂层与聚四氟乙烯涂层、陶瓷涂层在高温状态下重力损失对比实验中，温度在550℃以后，陶氟石不粘涂层重量基本没有损失，只呈现轻微变化，陶瓷涂层和传统聚四氟乙烯涂层重量损失较为显著，尤其是传统聚四氟乙烯涂层，基本上会全部脱落，届时不但没有不粘效果，脱落的涂层混合在菜肴用还会影响身体健康。陶氟石涂层表面具有氟树脂和陶瓷两种结构，不仅能够很好的兼顾陶瓷和氟树脂的长久不粘性，同时也进一步可以证明，其与前一工序的熔射钛层具有很好的粘接效果。

对钢纤维网片的弯折部进行3万次锅铲惯性冲击实验，弯折处的不粘涂层没有裂缝和脱落。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种不粘锅生产工艺，其特征在于，所述不粘锅为平板煎锅，包括平板底部和弧形侧壁，平板底部和弧形侧壁的交界处形成弯折部，其包括以下步骤：

S1.按照要求选择铁质基体，并对铁质基体进行除锈、清洁、干燥；

S2.利用自动喷砂机对锅坯的内表面进行喷砂处理以增加表面附着力；喷砂材料为36目棕刚玉棕刚玉，喷砂时工作气压为0.4-0.6MPa，喷砂处理后锅坯内表面粗糙度≥2.5μm；

S3.铁质基体的内、外表面热喷涂钛铝合金层形成耐磨耐腐保护层；

S4.清洁铁质基体；

S5.按照要求选择钢纤维网片，所述钢纤维网片的纤维材料直径为30μm，长径比为20-80，根据设计图纸将钢纤维网片放在铁质基体上，并通过冲压成型所述煎锅锅坯，钢纤维网片则位于锅坯的弯折部，且钢纤维网片一部分压入平板底部，一部分部分压入弧形侧壁，所述冲压包括热压和冷压，现在500-540℃温度下热压8min，然后进行冷冲压5min，最终形成所述煎锅坯体，此时钢纤维网片部分压入铁质基体上并使得铁质基体内表面形成凹凸不平的表面，粗糙度为15-20μm；

S6.在所述坯体内表面喷射陶氟石涂料形成陶氟石涂层，其中陶氟石涂层厚度为45μm，从而能够在所述步骤S 5中的粗糙度值条件下得到光滑的不粘表面；

在所述S5之后、S6之前还包括制备陶氟石涂料，具体包括：利用硅烷、二元醇、添加剂对氟树脂进行改性处理得到改性氟树脂，其中硅烷、二元醇、添加剂、氟树脂的重量比为10：0.1：2：90；将所述置硅烷、二元醇、添加剂、氟树脂于第一温度55℃下，持续时间2h，置于第二温度80℃，持续时间90分钟；

对陶瓷涂料进行改性处理，将所述改性氟树脂混合(三氟甲基)三甲基硅烷、氧化硅、硅油以及乙酸，在40-50℃温度下充分混合4小时得到改性陶瓷涂料，改性氟树脂、(三氟甲基)三甲基硅烷、氧化硅、硅油以及乙酸的重量比为25:70:14:12:1。

2.一种如权利要求1所述的不粘锅生产工艺，其特征在于，所述步骤S6包括：

S6.1喷所述改性陶瓷涂料形成改性陶瓷涂层，对改性陶瓷涂层表面进行烧结，烧结温度240-300℃，烧结时间6min；

S6.2在所述改性陶瓷涂层外表面继续喷所述改性氟树脂形成改性氟树脂涂层，对涂层表面进行烧结，烧结温度320-350℃，时间10-12min；

S6.3所述改性陶瓷涂层和改性氟树脂涂层形成的陶氟石涂层厚度为优选为45μm。

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