Карозія, белыя плямы і лушчэнне фарбы алюмінія з каляровым пакрыццём пад уздзеяннем соусаў, воцату і прадуктаў з высокім утрыманнем солі

1. Уводзіны

Алюміній з каляровым пакрыццём (каляровы алюміній) шырока выкарыстоўваецца ў харчовым абсталяванні, кухонным посудзе, упакоўцы харчовых прадуктаў і на прадпрыемствах грамадскага харчавання дзякуючы сваёй лёгкасці, выдатнай фармавальнасці і дэкаратыўнай паверхні. Пры штодзённым выкарыстанні і ў прамысловых умовах каляровыя алюмініевыя паверхні часта ўступаюць у кантакт з прыправамі і прадуктамі, такімі як соусы, растворы воцату і марынаваныя прадукты з высокім утрыманнем солі. Агульная праблема заключаецца ў тым, ці не прывядзе такі працяглы або часты кантакт да карозіі металу, выпадзення белых плям на паверхні і дэфектаў адслаення фарбы на каляровым алюмініі. У гэтым артыкуле сістэматычна аналізуюцца механізм карозіі, тыповыя з'явы разбурэння паверхні, ключавыя фактары ўплыву і мэтанакіраваныя меры прафілактыкі каляровага алюмінія пры кантакце з кіслымі і высокімі салёнымі харчовымі асяроддзямі.

2. Фундаментальны механізм карозіі каляровага алюмінію

Алюміній з каляровым пакрыццём абапіраецца на падвойную ахоўную сістэму: натуральную шчыльную плёнку аксіду алюмінія на алюмініевай падкладцы і знешні пласт арганічнага пакрыцця. Некранутае пакрыццё і аксідная плёнка могуць эфектыўна ізаляваць металічную падкладку ад знешніх агрэсіўных асяроддзяў. Аднак гэтая ахоўная сістэма нестабільная ў кіслых і хларыдных асяроддзях. Натуральны аксідны пласт алюмінія захоўвае аптымальную стабільнасць толькі ў дыяпазоне pH ад 4,0 да 8,5. Пры ўздзеянні кіслых рэчываў і раствораў з высокім утрыманнем соляў ахоўная структура будзе паступова пашкоджвацца, выклікаючы хімічныя і электрахімічныя рэакцыі карозіі.

Воцат і большасць соусаў утрымліваюць воцатную кіслату, цытрынавую кіслату і іншыя слабыя арганічныя кіслоты, якія могуць раствараць пасіўную аксідную плёнку на паверхні алюмінія. Ежа з высокім утрыманнем солі вылучае вялікую колькасць іёнаў хларыду ў вільготным асяроддзі. Іёны хларыду валодаюць моцнай пранікальнасцю і могуць пранікаць праз малюсенькія шчыліны пакрыцця і аксіднай плёнкі, разбураючы павярхоўны пасіўны пласт і выклікаючы лакалізаваную электрахімічную карозію. Сінэргічны эфект кіслаты і солі значна паскарае каразійнае разбурэнне каляровых алюмініевых паверхняў.

3. Тыповыя дэфекты паверхні, выкліканыя соусамі, воцатам і прадуктамі з высокім утрыманнем солі

Белыя плямы і змяненне колеру паверхні

Белыя плямы - найбольш распаўсюджаная ранняя з'ява адмовы каляровага алюмінію пасля кантакту з соусамі, воцатам і прадуктамі з высокім утрыманнем солі. У кіслым асяроддзі алюмініевая падкладка рэагуе з арганічнымі кіслотамі з утварэннем нерастваральных асадкаў ацэтату алюмінію і цытрата алюмінію, якія прыліпаюць да паверхні пакрыцця і ўтвараюць няправільныя белыя плямы туману і крупчастыя белыя кропкі. У вільготных умовах з высокім утрыманнем солі пітынг-карозія, выкліканая хларыдамі, стварае дробныя адклады аксіду і гідраксіду алюмінію, якія прадстаўляюцца ў выглядзе рассеяных дэфектаў з белымі плямамі. Гэтыя белыя плямы нельга проста сцерці; яны па сутнасці з'яўляюцца прыкметамі першапачатковай карозіі алюмініевай падкладкі пад пакрыццём.

Працяглы бесперапынны кантакт прывядзе да пашырэння і зліцця белых плям, якія ў далейшым ператвараюцца ў шэрыя і цёмныя змены колеру, што сур'ёзна ўплывае на аздабленне паверхні і знешні выгляд вырабаў з каляровага алюмінія.

Пакрыццё з'яўляецца бурбалкамі і адслойваннем

Пасля таго як агрэсіўныя асяроддзя кіслаты і солі пранікаюць праз каляровае алюмініевае пакрыццё, на алюмініевай падкладцы ўзнікае лакалізаваная карозія, утвараючы вадарод і прадукты карозіі. Назапашванне газу і пашырэнне аб'ёму прадуктаў карозіі ўзмацняюць арганічнае пакрыццё, утвараючы малюсенькія пухіры на паверхні. З павелічэннем часу кантакту пухіры паступова пашыраюцца і лопаюцца, у выніку чаго пакрыццё губляе адгезію з падкладкай.

Нарэшце, пакрыццё ападае лістамі або шматкамі, агаляючы голую алюмініевую падкладку. Неабароненая алюмініевая падкладка будзе хутка падвяргацца карозіі ў кіслотным асяроддзі з высокім утрыманнем солі, утвараючы заганны круг паскоранага пашкоджання. Соусы з адначасова кіслотнымі і солевымі кампанентамі аказваюць найбольш істотны эфект пашкоджання, так як двайны каразійны эфект значна скарачае тэрмін службы пакрыцця.

Лакальная кропкавая карозія

Ежа з высокім утрыманнем солі з'яўляецца асноўнай прычынай кропкавай карозіі на каляровым алюмініі. Іёны хларыду ў солі могуць выбарачна разбураць лакальную пасівацыйную плёнку алюмінія, утвараючы малюсенькія каразійныя ямкі на паверхні падкладкі. Гэтая лакалізаваная кропкавая карозія схавана пад непашкоджаным пакрыццём на ранняй стадыі. Калі каразійныя ямкі пашыраюцца да пэўнай ступені, яны прывядуць да парэпання і лушчэння пакрыцця і ўтвараюць відавочныя ўвагнутыя ямкі на паверхні алюмінія. У адрозненне ад раўнамернай карозіі, кропкавая карозія мае моцную ўтойлівасць і разбуральнасць, што сур'ёзна знізіць структурную стабільнасць каляровых алюмініевых вырабаў.

4. Асноўныя фактары, якія ўплываюць на ступень карозіі

Час і частата кантактаў

Кароткачасовы імгненны кантакт з разведзеным воцатам і невялікай колькасцю соусу наўрад ці прывядзе да відавочных пашкоджанняў алюмініевых вырабаў адпаведнага колеру, і на паверхні не ўтворыцца бачных белых плям або лушчэння фарбы. Аднак працяглае апусканне ў ваду, рэшткавая адгезія і паўторны кантакт прывядуць да пастаяннага назапашвання агрэсіўных асяроддзяў. Дадзеныя выпрабаванняў паказваюць, што бесперапынны кантакт з асяроддзем з высокім утрыманнем солі і кіслотным соусам на працягу больш за 48 гадзін можа выклікаць відавочную белую карозію на звычайных каляровых алюмініевых паверхнях.

Якасць пакрыцця і працэс

Высакаякасны каляровы алюміній з тоўстым аднастайным поліэфірным або фторуглеродным пакрыццём без дзірак валодае моцнай устойлівасцю да кіслот і соляў і можа супрацьстаяць штодзённаму кароткачасоваму кантакту з харчовымі прыправамі. Наадварот, алюміній ніжэйшага колеру з тонкім пакрыццём, нераўнамерным распыленнем, дробнымі дзіркамі і дрэннай адгезіяй надзвычай схільны да пранікнення носьбіта, што прыводзіць да з'яўлення ранніх белых плям і адмовы адслаення фарбы.

Вільготнасць і тэмпература навакольнага асяроддзя

Вільготнасць з'яўляецца неабходнай умовай электрахімічнай карозіі асяроддзяў з высокім утрыманнем соляў. У сухім асяроддзі цвёрдыя рэшткі з высокім утрыманнем соляў валодаюць слабой каразійнай здольнасцю; у вільготным і высокатэмпературным кухонным асяроддзі соль раствараецца ў растворы электраліта, і хуткасць рэакцыі карозіі ўзрастае ў геаметрычнай прагрэсіі. Высокая тэмпература таксама паскарае хімічную рэакцыю паміж кіслай асяроддзем і алюмініевай падкладкай і зніжае адгезію пакрыцця, пагаршаючы адслаенне фарбы і пашкоджанне паверхні.

5. Эфектыўныя меры прафілактыкі і абслугоўвання

Па-першае, выбірайце высакаякасныя каляровыя алюмініевыя вырабы з харчовым антыкаразійным пакрыццём для кухні і ў выпадку кантакту з харчовымі прадуктамі, аддаючы перавагу фторвугляроднаму алюмінію з выдатнай устойлівасцю да кіслот і соляў, каб пазбегнуць матэрыялаў з горшым пакрыццём.

Па-другое, своечасова ачышчайце паверхню ад рэшткаў соусаў, воцату і солі пасля выкарыстання. Не дазваляйце кіслотным і з высокім утрыманнем солі асяроддзям прыліпаць да каляровай алюмініевай паверхні на працягу доўгага часу. Прамыйце чыстай вадой і старанна высушыце паверхню, каб ліквідаваць вільготную карозію.

Па-трэцяе, пазбягайце працяглага апускання вырабаў з каляровага алюмінія ў воцат, расол і змешаныя соусы. Для доўгатэрміновага захоўвання прадуктаў з высокім утрыманнем солі і кіслаты выкарыстоўвайце нерэакцыйныя матэрыялы, такія як нержавеючая сталь і керамічныя кантэйнеры, замест каляровых алюмініевых кантэйнераў.

Па-чацвёртае, рэгулярна падтрымлівайце колер алюмініевай паверхні. Невялікія рэшткі белых плям на ранняй стадыі ачысціце іх нейтральным мяккім мыйным сродкам. Пазбягайце выкарыстання моцных кіслот і шчолачаў для мыцця, каб прадухіліць другаснае пашкоджанне пакрыцця.

6. Заключэнне

Алюміній з каляровым пакрыццём будзе пакутаваць ад карозіі, выпадзення белых плям і лушчэння фарбы пры працяглым або неаднаразовым уздзеянні соусаў, воцату і прадуктаў з высокім утрыманнем солі. Кіслотныя кампаненты ў воцаце і соусах раствараюць алюмініевую пасівацыйную плёнку, у той час як іёны хларыду ў прадуктах з высокім утрыманнем солі выклікаюць лакалізаваную кропкавую карозію. Сінэргічны эфект двух асяроддзяў з'яўляецца асноўнай прычынай паверхневых дэфектаў, такіх як белыя плямы, пухіры на пакрыцці і лушчэнне.

Ступень пашкоджання ў асноўным вызначаецца якасцю пакрыцця, часам кантакту і ўмовамі навакольнага асяроддзя. Кароткачасовы выпадковы кантакт не прывядзе да відавочнай шкоды, але доўгатэрміновае рэшткавае прыліпанне і апусканне ў ваду абавязкова прывядуць да паломкі прадукту. Выбіраючы высакаякасны антыкаразійны каляровы алюміній, своечасовую ачыстку і стандартызаванае выкарыстанне і абслугоўванне, можна эфектыўна пазбегнуць рызыкі карозіі і гарантаваць тэрмін службы каляровых алюмініевых вырабаў пры кантакце з харчовымі прадуктамі.