TWI458831B - Fabrication method without Teflon non-sticking substrate - Google Patents

Description

不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法

　　本發明係有關於不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，為一種藉由於鐵基材料施以表面硬化處理及升溫形成氧化層，再藉由塗佈可食性油脂滲入並封閉鐵基材料之孔隙，進而形成一不含鐵氟龍之不沾基材。

　　目前市面上之不沾鍋具係在多孔隙基材表面塗覆鐵氟龍材質者，鐵氟龍塗層雖具有不沾特性，但因為鐵氟龍是一種有害健康之不可食材料，在鍋鏟或洗鍋工具之長久摩擦下，鐵氟龍容易剝離，因此鐵氟龍鍋具至少存在有以下缺點：

　　1.鐵氟龍自不沾鍋具剝離後易遭誤食，對人體健康危害甚鉅。

　　2.鐵氟龍剝離後，鍋具之不沾效果即宣告消失。

　　3.鐵氟龍係披覆於鍋具表面，該結合方式使得鐵氟龍極易剝離，即便使用木質鍋鏟，鐵氟龍亦有剝落之虞。

　　中華民國專利公告號第M377937號之「免披覆鐵氟龍不沾鍋」，係由一鍋體、一手把、一握把所組合而成，其係於鍋體內面設有複數以上密密麻麻之往內凹細小凹洞，可使鍋體內面表面與食材表面接觸點減到最低，其鍋體內面往內凹點，可留住食油、水份，當加熱後，其食油、水份因熱往外張力，可把食材往上頂，因而達到不沾鍋之結構。

　　上述習用不沾容器材質結構之最大的缺點在於：

　　1.微細孔洞式結構設計之容器表面，不沾效能差。

　　2.微細孔洞容易被污垢填滿，因而失去不沾之作用。

　　前述所提及關於習用不沾容器材質結構技術，儘管能夠達成在容器表面防止沾黏方面所應具備一般基本要求與成效，但在實際應用時之高效不沾效能、環保要求與健康訴求等產業應用專屬性上，皆存在諸多缺點與不足的情況下，無法發揮更具體之產業應用性。

　　綜上所述，由於習用不沾容器材質結構技術，存在上述之缺失與不足，基於產業進步之未來趨勢前提下，實在有必要提出具體的改善方案，以符合產業進步之所需，更進一步提供業界更多的技術性選擇。

　　本發明提出一套不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，係對一鐵基材料進行表面硬化處理及升溫氧化處理，使該鐵基材料之表面形成至少包含四氧化三鐵之鐵氧化物之氧化層，然後再對該鐵基材料塗佈可食性油脂，使可食性油脂填入並封閉該鐵基材料之孔隙，使該鐵基材料具不沾之效用。

　　上述鐵基材料可以預先成形為一皿器、盤體或鍋體，用以製造不沾皿器、不沾盤體或不沾鍋體，其具備市場無可取代之技術之優勢，極適合應用於不含鐵氟龍之不沾基材之製造產業等設備市場，可以帶來不含鐵氟龍之不沾基材之製造系統及其設備之生產與設計製造產業相關市場之莫大商機。

　　本發明之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，包括下列步驟：A.潔淨處理：對一鐵基材料施以潔淨處理，使其表層潔淨；B.表面硬化處理：對上述鐵基材料施以表面硬化處理，使其具備耐磨特性；C.升溫形成氧化層：對上述鐵基材料升溫至足以形成氧化層之溫度，使該鐵基材料之表面形成至少包含四氧化三鐵之鐵氧化物之氧化層；D.油脂塗佈：在100℃至300℃的工作溫度下，對該鐵基材料塗佈可食性油脂，使該可食性油脂滲入並封閉該鐵基材料之孔隙；E.冷卻處理：冷卻後完成該不沾基材。

　　上述表面硬化處理包括：滲氮、滲碳、滲鋁、滲硼、表面放電處理、雷射表面重熔、電子束表面重熔、離子佈植、珠擊。

　　上述滲氮處理係導入氮氣或氨氣與該鐵基材料反應，氮氣及氨氣之導入流量為5公升/分鐘。

　　上述升溫形成氧化層之步驟係對該鐵基材料升溫至200℃-800℃，持續5分鐘至6小時。

　　上述潔淨處理系包括下列方式之任一或其組合：除鏽、去汙、擦拭含甲苯之溶劑。

　　上述可食性油脂包括：大豆沙拉油、葡萄籽油、橄欖油、葵花油、蜜蠟。

　　在上述步驟A之前，係先將該鐵基材料成形為一皿器、盤體或鍋體。

　　本發明不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法之具體特點與功效在於：

　　1.不含鐵氟龍但具有不沾之特性，足以取代目前鐵氟龍不沾鍋具。

　　2.本發明不是將不沾材料例如鐵氟龍披覆在鍋具表層以達成不沾之功效，因此不會有鐵氟龍之塗層脫落被誤食致危害健康之情形發生。

　　3.利用可食性油脂滲入並封填鐵基材料之孔隙，可以達成極佳的不沾功效。

　　4.所製造之鍋具除具備不沾特性之外，因為亦經表面硬化處理，所以具有良好的耐磨效果，使用壽命長。

　　5.完全不含鐵氟龍塗層，符合環保規範。

　　請參閱第一圖，為本發明一實施例不沾基材之製造方法流程圖，本發明係一種不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其具體施行步驟包含：

　　A.潔淨處理：對一鐵基材料（1）施以潔淨處理，使其表層潔淨，該潔淨處理系包括下列方式之任一或其組合：除鏽、去汙、擦拭含甲苯之溶劑。

　　B.表面硬化處理：對上述鐵基材料施以表面硬化處理，使其具備耐磨特性，該表面硬化處理包括： 滲氮、滲碳、滲鋁、滲硼、表面放電處理、雷射表面重熔、電子束表面重熔、離子佈植、珠擊等方式，其中滲氮處理係導入氮氣與該鐵基材料反應，氮氣之導入流量為5公升/分鐘。

　　C.升溫形成氧化層：對上述鐵基材料升溫至200℃-800℃，持續5分鐘至6小時，使該鐵基材料之表面形成至少包含四氧化三鐵之鐵氧化物之氧化層。

　　D.油脂塗佈：在100℃至300℃的工作溫度下，對該鐵基材料塗佈可食性油脂，該可食性油脂包括：大豆沙拉油、葡萄籽油、橄欖油、葵花油、蜜蠟，使該可食性油脂滲入並封閉該鐵基材料之孔隙。

　　E.冷卻處理：冷卻後完成該不沾基材。

　　請參閱第二圖，為本發明製作不沾鍋具之流程圖，其係在前述實施例步驟A之前，先將該鐵基材料成形為一鍋具，該鍋具可以用沖壓或旋壓方式成型，然後再依序執行前述之A.潔淨處理；B.表面硬化處理；C.升溫形成氧化層；D.油脂塗佈；E.冷卻處理；藉以完成一不沾鍋具之製造。由於係應用於鍋具，因此上述步驟D之油脂塗佈係特別選用可食性油脂為塗佈材料。

　　第三圖是鐵基材料尚未塗佈可食性油脂之顯微照片，照片上方是多孔隙的的硬化層及氧化層，照片下方則為該鐵基材料。

　　請參閱第四圖，本發明塗佈可食性油脂時，藉由該可食性油脂滲入並完全充填密封鐵基材料之硬化層及氧化層的多孔隙，達成不沾之功效，也因為採用可食性油脂，使得鍋具在烹調食物的過程中，食物完全不會接觸有害物質。在第四圖中，照片上半部所示是鐵基材料之硬化層及氧化層的多孔隙被可食性油脂完全滲入，該多孔隙被可食性油脂封孔；照片之下半部則為該鐵基材料。

　　上述不沾鍋具之結構主體為鐵基材料（1），其經表面硬化處理而具有耐磨特性，尤其，該不沾鍋具表面並未披覆任何不沾塗料(例如鐵氟龍)，因此在實際使用中，可以承受鍋鏟之摩擦接觸而不致導致批覆層脫落。附件一是傳統鐵氟龍鍋具；附件二則是該鐵氟龍鍋具在經過金屬物件的摩擦測試後，其鐵氟龍產生脫落之情形；附件三是利用本發明之方法所製造之鍋具，附件四則是利用本發明之方法所製造之鍋具在經過金屬物件的摩擦測試後，其僅於鍋具表面留下正常摩擦之刮痕，但並無任何批覆層脫落之情形。

　　至於上述升溫形成氧化層之步驟，使該不沾鍋具具有發色效果，可以藉此控制該不沾鍋具之表面顏色，增加美觀。

　　經由上述步驟所製造之不沾鍋具，其利用可食性油脂完全滲入鐵基材料之多孔隙，確實具有優良之不沾效果，附件五A、附件五B與附件五C係本發明所製造之鍋具透過煎蛋實驗證明確實具有極良好不沾功效之照片。

　　綜合上述，本發明係針對不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法之應用技術，特指一種依序藉由潔淨處理、表面硬化處理、升溫形成氧化層、油脂塗佈及冷卻處理等步驟之製造處理流程，完成一種具有耐磨特性與不沾特性之不沾基材，可以應用於不沾皿器、不沾盤體或不沾鍋體之製造，其不含鐵氟龍之特性可以完全符合健康之需求，足以取代目前之鐵氟龍不沾鍋具。

　　以上所述僅為本發明之實施例，該實施例並非用以限制本發明，任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

無

　　第一圖：本發明一實施例不沾基材之製造方法流程圖。

　　第二圖：本發明一實施例不沾鍋具之製造方法流程圖。

　　第三圖：鐵基材料尚未塗佈可食性油脂之顯微照片。

　　第四圖：本發明利用可食性油脂滲入並完全充填密封鐵基材料之孔隙之顯微照片。

　　附件一：傳統具有鐵氟龍塗層之鍋具照片。

　　附件二：傳統具有鐵氟龍塗層之鍋具的摩擦測試照片。

　　附件三：利用本發明之方法所製造之鍋具照片。

　　附件四：利用本發明之方法所製造之鍋具的摩擦測試照片。

　　附件五A、附件五B、附件五C：利用本發明之方法所製造之鍋具進行煎蛋的不沾測試照片。

Claims (9)

1. 一種不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，包括下列步驟：
   　　A.潔淨處理：對一鐵基材料施以潔淨處理，使其表層潔淨；
   　　B.表面硬化處理：對上述鐵基材料施以表面硬化處理，使其具備耐磨特性；
   　　C.升溫形成氧化層：對上述鐵基材料升溫至足以形成氧化層之溫度，使該鐵基材料之表面形成至少包含四氧化三鐵之鐵氧化物之氧化層；
   　　D.油脂塗佈：在100℃至300℃的工作溫度下，對該鐵基材料塗佈可食性油脂，使該可食性油脂滲入並封閉該鐵基材料之孔隙；
   　　E.冷卻處理：冷卻後完成該不沾基材。
2. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其中該表面硬化處理包括：滲氮、滲碳、滲鋁、滲硼、表面放電處理、雷射表面重熔、電子束表面重熔、離子佈植、珠擊。
3.  如申請專利範圍第2項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其中滲氮處理係導入氮氣與該鐵基材料反應，氮氣之導入流量為5公升/分鐘。
4.  如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其中該升溫形成氧化層之步驟係對該鐵基材料升溫至200℃-800℃，持續5分鐘至6小時。
5. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其中該潔淨處理系包括下列方式之任一或其組合：除鏽、去汙、擦拭含甲苯之溶劑。
6. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其中該可食性油脂包括：大豆沙拉油、葡萄籽油、橄欖油、葵花油、蜜蠟。
7. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其在步驟A之前，係先將該鐵基材料成形為一皿器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其在步驟A之前，係先將該鐵基材料成形為一盤體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之不含鐵氟龍之不沾基材之製造方法，其在步驟A之前，係先將該鐵基材料成形為一鍋體。