世界各地使用的食品级密封

由罗伯特·罗佐尔博士和克里斯蒂安·格伯特，弗罗伊登堡密封技术

食品生产和加工需要高度清洁度和工业运营卫生。食品加工设备中使用的材料必须不受成分和风味吸收，并防止可能将产品暴露于污染的泄漏和其他故障。

世界各地都制定了食品和饮料应用中批准哪些材料成分的标准。然而，这些“肯定清单”——食品接触材料的批准成分清单——可能因国家而异，并可能限制食品和饮料生产商在不同地区使用的设备中使用通用密封的能力。这使得设备的生产和采购变得复杂，也给整个行业带来了新的成本和质量问题。

为了应对这一挑战，Freudenberg密封技术已经测试了新的EPDM（乙烯二烯橡胶）材料，以及其他经过验证的弹性体材料，用于食品和饮料行业的全球使用。

中国自2016年起实施的食品和饮料应用GB 4806和GB 9685标准与美国和欧盟的相关法规存在较大偏差。特别是，如GB 9685标准所列，在与产品接触时，密封中可能包含的成分有很大的不同。中国允许使用的化学成分清单(阳性清单)不包括许多符合FDA(食品药品监督管理局)和欧盟关于弹性体的1935/2004法规的化学成分。

例如，中国的正面列表并未列出各种交联化学品和抗氧化剂的抗氧化剂，材料显影剂用于选择美国和欧洲市场时选择。此排除可减少开发全球材料食谱的选项。

虽然可以获得添加到肯定清单中的化学成分，但要求的要求是繁重的。毒理学测试每种原料的巨大努力将需要单独的弹性体制造商易于克服的主要障碍。因此，对于全球食品应用，必须使用中国允许的化学成分来开发和测试新的和现有化合物。

物质开发人员的挑战
EPDM为热水，蒸汽，酸和基地提供出色的抗性，并占所有食品生产和目前使用的加工材料应用的70％。为客户提供符合全球食品标准的EPDM材料，Freudenberg的材料化学家首先将验证的美国和欧盟符合欧洲阳性清单的各种化学成分进行了比较。化学家在美国和欧洲发现了几种使用的化学品，这些化学品在中国尚未进行测试和批准。

使用现有的EPDM公式作为基线，化学家开发了一种替代配方，仅包括在中国，美国和欧盟批准的化学成分。材料特性等耐腐蚀性介质的耐药性，以及各种操作环境中的材料寿命对全球材料解决方案很重要。这种发展的结果是新化合物，实际上，符合世界各地的食品和饮料。

全球认可的新型EPDM高性能材料
三种新的材料化合物，70 EPDM 382,75 EPDM 386和85 EPDM 387提供，对衰老和培养基的高耐药性，可与经过验证的食物相容的弹性体相当。

70 EPDM 382专门针对由请求开发的独特工程组件的注射成型进行了优化。75 EPDM 386和85 EPDM 387适用于作为O形圈或其他标准加工密封件的用途，并适应快速生产样品部件或小型系列运行的需求，以帮助他们避免昂贵的停机时间。

材料组合还包括两种现有隔膜材料，60 EPDM 217952和70 EPDM 217937，它们符合中国标准，不需要更改成分。

所有这些材料选项中的所有五个都已测试，并成功地满足了中国，美国和欧洲的食物联系人的感官和迁移要求。此外，所有这些优质弹性体在评估对侵略性过程和清洁介质的抵抗力时，所有这些优质弹性体都符合食品行业的严格要求。

经过验证的VMQ硅胶橡胶的一致性
尽管它多功能性，EPDM不是所有食品应用的最佳材料。含有脂肪的食物，如乳制品，必须在使用耐脂密封件的设备中加工。

此外，为了为这些应用提供符合全球标准的密封，弗罗伊登堡团队测试了两种现有材料，以符合中国食品安全标准。两种VMQ硅橡胶，70 VMQ 117055和60 VMQ 117117，已经在众多客户的应用中成功应用了多年，满足了各个方面的要求。

此外，材料表现出明显的低迁移水平，这两种硅酮的结果是< 1 mg/dm2，远低于迁移测量中≤10 mg/dm2的规定限制。对CIP/SIP介质也有良好的耐腐蚀性，可在高温范围内使用。

侵略性清洁介质和水蒸气中的行为
除了验证符合美国，欧盟和中国标准的测试之外，还在Freudenberg实验室进行了额外的应用相关测试。这些测试旨在确保各种材料符合食品行业的要求，了解工艺和清洁介质的抵抗力。

基于酸、碱和过氧化物的清洁介质有时比产品介质本身对密封材料提出更大的挑战。对于储存测试，测试样本暴露在各种介质中超过1至4周，然后检查其性能。

In comparing the existing U.S.- and EU-compliant 70 EPDM 291 with the two new globally-compliant materials 75 EPDM 386 and 85 EPDM 387, only moderate changes in mass and volume — as well as minor changes in the mechanical characteristics elongation, modulus, and tensile strength — are observed when exposed to basic and acidic cleaning media. (See figure 1)