سطح غير لاصق

الموسوعة الحرة
طعام في مقلاة غير لاصقة

تم تصميم "السطح غير اللاصق" لتقليل قدرة المواد الأخرى على الالتصاق به. تعتبر أواني الطهي غير اللاصقة تطبيقًا شائعًا، حيث يسمح الطلاء غير اللاصق للطعام بالتحمير دون الالتصاق بالمقلاة. غالبًا ما يستخدم مصطلح غير لاصق للإشارة إلى الأسطح المطلية بمادة بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE)، والتي تعد علامة تجارية معروفة منها هي تفلون . في القرن الحادي والعشرين، تم تسويق طلاءات أخرى على أنها غير لاصقة، مثل الألومنيوم المؤكسد ، والسيليكا ، والحديد الزهر المطلي بالمينا ، وأواني الطهي المتبلة .

أنواع

توابل

مقالي الحديد الزهر قبل التتبيل (على اليسار) وبعد عدة سنوات من الاستخدام (على اليمين)
مكواة الوافل التجارية التي تتطلب التتبيل

يمكن تتبيل أواني الطهي المصنوعة من الحديد الزهر والفولاذ الكربوني [1] والفولاذ المقاوم للصدأ [2] والألومنيوم المصبوب [بحاجة لمصدر] قبل الطهي عن طريق وضع الدهون على السطح وتسخينها لبلمرة. ينتج عن هذا طلاء جاف وصلب وناعم ومضاد للماء ، وهو غير لاصق عند طهي الطعام بكمية صغيرة من زيت الطهي أو الدهون.

الفلوروبوليمر

صُنعت المقالي الحديثة غير اللاصقة باستخدام طلاء من التفلون (بولي تترافلورو إيثيلين أو PTFE). اخترع روي بلونكيت PTFE بالصدفة في عام 1938، [3] [4] أثناء عمله في مشروع مشترك لشركة دوبونت . وجد أن المادة لها العديد من الخصائص الفريدة، بما في ذلك مقاومة التآكل الجيدة جدًا وأقل معامل احتكاك لأي مادة تم تصنيعها حتى الآن. استُخدمت PTFE لأول مرة لصنع أختام مقاومة لغاز سداسي فلوريد اليورانيوم المستخدم في تطوير القنبلة الذرية أثناء الحرب العالمية الثانية ، وكان يُنظر إليها على أنها سر عسكري. سجلت دوبونت العلامة التجارية تفلون في عام 1944 وسرعان ما بدأت في التخطيط للاستخدام التجاري للمنتج الجديد بعد الحرب. [5]

بحلول عام 1951، طورت شركة دوبونت تطبيقات للتفلون في صناعة الخبز والبسكويت التجارية؛ ومع ذلك، تجنبت الشركة سوق أواني الطهي الاستهلاكية بسبب المشاكل المحتملة المرتبطة بإطلاق الغازات السامة إذا تم تسخين المقالي الموجودة على الموقد بشكل زائد في أماكن غير جيدة التهوية. أثناء العمل في شركة دوبونت ، طُلب من خريج كلية الهندسة بجامعة نيويورك تاندون جون جيلبرت تقييم مادة تم تطويرها حديثًا تسمى التفلون. ساعدت تجاربه باستخدام البوليمر المفلور كطلاء سطحي للأواني والمقالي في إحداث ثورة في أواني الطهي غير اللاصقة. [6] [7]

وبعد بضع سنوات، بدأ مهندس فرنسي في طلاء أدوات الصيد الخاصة به بمادة التفلون لمنع التشابك. واقترحت زوجته كوليت استخدام نفس الطريقة لطلاء أواني الطهي الخاصة بها. وكانت الفكرة ناجحة وتم منح براءة اختراع فرنسية للعملية في عام 1954. وتأسست شركة تيفال في عام 1956 لتصنيع المقالي غير اللاصقة. [5]

PTFE (تفلون)

بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) هو فلوروبوليمر صناعي يستخدم في تطبيقات مختلفة بما في ذلك الطلاءات غير اللاصقة. التيفلون هو علامة تجارية من PTFE، وغالبًا ما يستخدم كمصطلح عام لـ PTFE. يتم خشونة الركيزة المعدنية عن طريق التفجير الكاشط ، ثم يتم رش القوس الكهربائي أحيانًا بالفولاذ المقاوم للصدأ . [8] [9] يعزز السطح غير المنتظم التصاق PTFE ويقاوم أيضًا تآكل PTFE. [10] ثم يتم رش أو لف طبقة واحدة إلى سبع طبقات من PTFE، مع كون عدد الطبقات والرش أكبر. يحدد عدد وسمك الطبقات وجودة المادة جودة الطلاء غير اللاصق. [11] الطلاءات ذات الجودة الأفضل تكون أكثر متانة وأقل عرضة للتقشير والتقشر، وتحافظ على خصائصها غير اللاصقة لفترة أطول. أي طلاء قائم على PTFE سيفقد بسرعة خصائصه غير اللاصقة إذا تعرض لارتفاع درجة الحرارة؛ توصي جميع الشركات المصنعة بالحفاظ على درجات حرارة أقل من 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت)، عادةً. [12]

يمكن للأواني المستخدمة مع المقالي المطلية بمادة PTFE أن تخدش الطلاء إذا كانت الأواني أكثر صلابة من الطلاء؛ ويمكن منع ذلك باستخدام أدوات طبخ غير معدنية (عادةً ما تكون من البلاستيك أو الخشب).

المخاوف الصحية

عندما ترتفع درجة حرارة المقالي إلى ما يزيد عن 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت)، يبدأ طلاء PTFE في التفكك، مما يؤدي إلى إطلاق حمض الهيدروفلوريك ومجموعة متنوعة من مركبات الفلور العضوية التي يمكن أن تسبب حمى دخان البوليمر لدى البشر ويمكن أن تكون قاتلة للطيور. وقد أثيرت مخاوف بشأن الآثار السلبية المحتملة لاستخدام مقالي الطهي المطلية بـ PTFE. [5] [13] [14] [15]

في الماضي، كانت معالجة PTFE تتضمن حمض بيرفلورو الأوكتانويك (PFOA) كمستحلب؛ ومع ذلك، فإن حمض بيرفلورو الأوكتانويك (PFOA) هو ملوث عضوي ثابت ويشكل مخاوف بيئية وصحية ، ويتم الآن التخلص التدريجي من استخدامه في معالجة PTFE. [16]

تم استبدال PFOA الآن بمنتج GenX الذي تصنعه شركة Chemours التابعة لشركة DuPont، والذي يبدو أنه يسبب مشاكل صحية مماثلة لمادة PFOA المحظورة الآن. [17]

الاستخدامات والقيود في المطبخ

مع أنواع أخرى من المقالي، يلزم وضع بعض الزيت أو الدهون لمنع الطعام الساخن من الالتصاق بسطح المقلاة. لا يميل الطعام إلى الالتصاق بسطح غير لاصق؛ يمكن استخدام المقالي بكمية أقل من الزيت أو بدونه، كما أنها أسهل في التنظيف حيث لا تلتصق البقايا بالسطح.

وفقًا للكاتب توني بولومبو، فإن المقالي غير المقاومة للالتصاق هي الأفضل لإنتاج صلصة المقلاة، لأن الدهن ( القطرات المكرملة التي تلتصق بالمقلاة عند طهي اللحوم) تلتصق بها، ويمكن تحويلها إلى صلصة مقلاة عن طريق إذابتها في السائل. [18]

سيراميك

لا تستخدم جميع المقالي غير اللاصقة مادة التيفلون؛ فقد أصبحت الطلاءات غير اللاصقة الأخرى متاحة. على سبيل المثال، يمكن نفخ خليط من التيتانيوم والسيراميك على سطح المقلاة بالرمل ، ثم إطلاقه عند درجة حرارة 2000 درجة مئوية (3630 درجة فهرنهايت) لإنتاج طلاء سيراميك غير لاصق. [19]

تستخدم المقالي الخزفية غير اللاصقة طبقة من السيليكا (ثاني أكسيد السيليكون) لمنع الالتصاق. يتم تطبيقه باستخدام عملية السول-جل دون استخدام PFAS . [20] تبدأ طبقة الطلاء الخاصة بالمقالي الخزفية غير اللاصقة في الانهيار عند حوالي 370 درجة مئوية (700 درجة فهرنهايت). [21] تبدأ طبقة الطلاء الخاصة بأواني الطهي المصنوعة من مادة PTFE في الانهيار عند تسخينها إلى 260 درجة مئوية.

مع فرض وكالة حماية البيئة قيودًا أكثر صرامة على استخدام PFAS، [22] تقوم بعض الشركات طواعية باستبدال أواني الطهي المصنوعة من PTFE بخيارات سيراميكية. [23]

كارهة للماء بشكل كبير

الطلاء الفائق الكراهية للماء هو طبقة سطحية رقيقة تطرد الماء. وهو مصنوع من مواد فائقة الكراهية للماء ( شديدة الكراهية للماء ). يمكن للقطرات التي تصطدم بهذا النوع من الطلاء أن ترتد بالكامل. [24] [25] بشكل عام، تُصنع الطلاءات الفائقة الكراهية للماء من مواد مركبة حيث يوفر أحد المكونات الخشونة بينما يوفر الآخر طاقة سطحية منخفضة. [26]

تُظهر هذه الصورة ورق ترشيح عالي الامتصاص مطليًا بطلاء فائق النفور من الماء تم تطويره في جامعة كلية لندن . يطرد هذا الطلاء الماء (الذي تم صبغه باللون البرتقالي لمزيد من التباين)

سطح مشبع بالسوائل

يتكون السطح المشبع بالسائل من طبقتين متميزتين. الأولى عبارة عن ركيزة ذات نسيج عالي أو مسامية ذات سمات متباعدة بشكل كافٍ لاحتواء الطبقة الثانية بشكل مستقر وهي سائل مشبع يملأ الفراغات بين السمات. [27] يجب أن يكون للسائل طاقة سطحية تتناسب جيدًا مع الركيزة من أجل تكوين فيلم مستقر. [28] تحاكي هذه الأسطح حيويًا نبات الإبريق الفنزويلي آكل اللحوم ، والذي يستخدم شعيرات مجهرية لإنشاء شريحة مائية تتسبب في انزلاق النمل إلى وفاته. تجد الأسطح الزلقة تطبيقات في المنتجات التجارية والأسطح المضادة للتلوث والأجهزة الطبية المقاومة للجليد والأغشية الحيوية .

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ كيفية تتبيل المقلاة الصينية - Serious Eats
  2. ^ "كيفية تحويل مقلاة الفولاذ المقاوم للصدأ إلى مقلاة غير لاصقة". 23 مارس 2017.
  3. ^ "روي ج. بلونكيت". معهد تاريخ العلوم . يونيو 2016. تم الاسترجاع في 21 فبراير 2018 .
  4. ^ مركز التاريخ الشفوي. "روي جيه بلونكيت". معهد تاريخ العلوم . تم استرجاعه في 21 فبراير 2018 .
  5. ^ abc Anne Cooper Funderburg. "Making Teflon Stick". مجلة الاختراع والتكنولوجيا . صيف 2000. 16 (1) . تم الاسترجاع في 2015-02-21 .
  6. ^ "مستوحى من التيفلون، باحثون يصنعون بروتينات فائقة المتانة".
  7. ^ "الاختراع والابتكار وريادة الأعمال يبدأ في كلية الهندسة بجامعة نيويورك". 21 أبريل 2014.
  8. ^ نيكولاس جيه وول، الولايات المتحدة 5069937  "الرش الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ"، 1988
  9. ^ لورانس دبليو ماكين، دليل الطلاءات والتشطيبات المفلورة ، 2006، ص 117
  10. ^ كتيب إكسكاليبر، PDF
  11. ^ "الطبخ للمهندسين". Cookingforengineers.com . تم الاسترجاع في 23 يناير 2016 .
  12. ^ "سلامة أواني الطهي باستخدام طلاءات تفلون غير اللاصقة". موقع Chemours الإلكتروني . تم الاسترجاع في 23 يناير 2016 .
  13. ^ "سلامة طلاءات تفلون غير اللاصقة لأواني الطهي". دوبونت . مؤرشف من الأصل في 2008-01-17 . تم الاسترجاع في 2009-05-06 .
  14. ^ الجمعية الأمريكية للسرطان، التيفلون وحمض البيرفلورو الأوكتانويك (PFOA)
  15. ^ Tugend, Alina (14 أكتوبر 2006). "التفلون مفيد للسياسيين، ولكن هل هو آمن للأشخاص العاديين؟". نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 15 سبتمبر 2013 .
  16. ^ جولييت إيلبيرين: سيتم القضاء على مادة التفلون الكيميائية الضارة بحلول عام 2015. واشنطن بوست، 2006-01-26
  17. ^ "معلومات أساسية عن PFAS". PFOA وPFOS وPFASs الأخرى . واشنطن العاصمة: وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). 2018-02-18.
  18. ^ توني بولومبو (2006). "الأواني والمقالي". الطبخ - ذخيرة أساسية . آي يونيفرس. ص. 20. رقم ISBN 9780595378661.
  19. ^ بيني ستويلز وبيتر بنتلاند (2007). "المقلاة غير اللاصقة". من الألف إلى الياء في الاختراعات والمخترعين: من المخترع إلى المخترع. دار بلاك رابيت للنشر. ص 17. رقم ISBN 9781583407899.
  20. ^ "لا يمكنك دائمًا الوثوق في الادعاءات حول أواني الطهي "غير السامة". تقارير المستهلك . 26 أكتوبر 2022. تم الاسترجاع في 2022-11-11 .
  21. ^ trk (2020-07-28). "هل أواني الطهي غير اللاصقة آمنة؟". المطبخ العقلاني . تم الاسترجاع في 2023-07-20 .
  22. ^ "وكالة حماية البيئة تفرض قيودًا أكثر صرامة على أربعة أنواع من المواد الكيميائية السامة "الخالدة"". الجارديان . 2022-06-15 . تم الاسترجاع 2022-11-11 .
  23. ^ راي، جو. "المقالي غير اللاصقة المصنوعة من التيفلون سيئة. فكر في هذه البدائل". Wired . ISSN  1059-1028 . تم الاسترجاع في 2022-11-11 .
  24. ^ ريتشارد، دينيس، كريستوف كلانيت، وديفيد كويري. "ظواهر السطح: زمن ملامسة قطرة مرتدة". مجلة نيتشر 417.6891 (2002): 811-811
  25. ^ ياهوا ليو، ليزا مويفيوس، شينبينج شو، تيزينج تشيان، جوليا إم يومانس، زوانكاي وانغ. "الفطيرة ترتد على الأسطح شديدة الكارهة للماء." فيزياء الطبيعة، 10، 515-519 (2014)
  26. ^ سيمبسون، جون ت.؛ هانتر، سكوت ر.؛ أيتوج، تولجا (2015). "المواد والطلاءات الفائقة النفور من الماء: مراجعة". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 78 (8): 086501. رمز Bibcode : 2015RPPh...78h6501S. doi : 10.1088/0034-4885/78/8/086501. PMID  26181655. S2CID  206022154.
  27. ^ "براءة اختراع أمريكية رقم US 20130032316 A1". مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي . تم الاسترجاع في 18 أكتوبر 2013 .
  28. ^ أيزنبرغ، جوانا؛ جرينثال، أليسون؛ هاتون، بنيامين د؛ سميث، إليزابيث ج؛ تانغ، سيندي كي واي؛ كانج، سونغ هون؛ وونغ، تاك سينج (سبتمبر 2011). "أسطح زلقة ذاتية الإصلاح مستوحاة من البيولوجيا مع كراهية كلية مستقرة للضغط". نيتشر . 477 (7365): 443-447. رمز Bibcode :2011Natur.477..443W. doi :10.1038/nature10447. ISSN  1476-4687. PMID  21938066. S2CID  4300247.
  • كيفية عمل المقلاة غير اللاصقة
  • "العلم يخطط لبناء غواصة "غير لاصقة"، bbc.co.uk، 10 أكتوبر/تشرين الأول 2003
  • ريبيكا موريل ؛ ليز سيوارد (13 سبتمبر/أيلول 2007). "ابتكار علكة غير لاصقة تقريباً". بي بي سي نيوز .
  • كيف تعمل الأسطح غير اللاصقة - صورة توضيحية من كتاب كيف تعمل الأشياء .
  • خصائص PTFE
  • دليل المواد والأداء والصيانة والصحة وقرارات الشراء الذكية
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=سطح_غير_لاصق&oldid=1255428301"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate