Silikonikumi joka on peräisin piistä, on periaatteessa synteettinen polymeeri. Silikonikumi kestää hyvin ja on myös luonteeltaan reagoimatonta. Näiden ominaisuuksien ansiosta se soveltuu käytettäväksi keittiövälineissä ja lääkinnällisissä laitteissa. Kysymys silikonikumin turvallisuudesta käynnisti kattavan tieteellisen tutkimuksen. Laajan tutkimuksen tulokset osoittivat, että silikonikumi on luonteeltaan bioyhteensopivaa ja myrkytöntä.

Näitä ominaisuuksia pidetään elintärkeinä, kun käyttökohteita ovat elintarviketeollisuus ja lääkintäala. Sääntelyelinten laatimat määräykset ja turvallisuusstandardit pannaan täytäntöön ja niitä noudatetaan turvallisuuden varmistamiseksi. Silikonikumin tuotannossa ja hävittämisessä on kuitenkin otettava huomioon ympäristöön liittyvät huolenaiheet. Silikonikumi on osoittautunut turvalliseksi käytettäväksi lukuisissa sovelluksissa, mikä poistaa huolen sen liukenemisesta ja vakaudesta.

Silikonikumin perusteet

Silikonikumi koostuu pääasiassa seuraavista atomeista.

• Pii
• Hiili
• Happi
• Vety

Silikonikumi on pohjimmiltaan synteettinen elastomeeri, ja se valmistetaan polymerointiprosessien avulla. Näissä prosesseissa yhdistetään silikoneja erilaisiin lisäaineisiin vaadittujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Nämä ominaisuudet ilmenevät kemiallisen kestävyyden, joustavuuden ja lämmönkestävyyden muodossa. Silikonikumin molekyylirakenteessa on pii- ja happisidoksia. Tämä sidos takaa seuraavat kaksi tärkeää ominaisuutta.

• Jousto
• Joustavuus

Nämä ominaisuudet ovat perussyy sen käyttöön kotitaloustavaroissa, keittiötarvikkeissa, autojen tiivisteissä ja lääkinnällisissä laitteissa.

Silikonikumin kemian ja koostumuksen ymmärtäminen (perusteet)

Silikonikumin koostumus ja kemia poikkeaa seuraavista perinteisistä kumimateriaaleista.

• Styreenibutadieenikumi
• Luonnonkumi.

Silikonikumin ominaisuudet ja ominaisuudet määräytyvät sen molekyylirakenteen mukaan.

Silikonikumin koostumus

Silikonikumin koostumus muodostuu kolmesta pääosasta.

1. Silikoni selkäranka

Silikonin selkärangassa pii- ja happiatomien vuorottelusta muodostuu polymeeriketju. Tällä selkärangalla on seuraavat ominaisuudet.

• Erittäin vakaa
• Kestää kemiallisia hyökkäyksiä
• Tarjoaa silikonikumin kestävyyden

2. Orgaaninen ryhmä

Silikonikumin koostumuksessa on orgaanisia ryhmiä, jotka määrittävät ja antavat silikonikumin ominaisuudet ja ominaisuudet. Näitä ryhmiä ovat esimerkiksi metyyli- ja fenyyliryhmät. Nämä ryhmät ovat kiinnittyneet piiatomeihin silikonikumin atomirakenteessa. Kullakin ryhmällä on erityisiä ominaisuuksia seuraavasti.

• Fenyyliryhmä lisää hapettumiskestävyyttä ja lämpöstabiilisuutta.
• Metyyliryhmä parantaa silikonikumin alhaisen lämpötilan suorituskykyä ja joustavuutta.

3. Ristiinkytkentä

Ristiinsidonta on erittäin tärkeä ilmiö silikonikumeissa, joka tapahtuu kovettumisprosessin aikana. Silikonikumissa yksittäiset polymeeriketjut ovat siis yhteydessä toisiinsa kemiallisella sidoksella. Ristiinsidontaprosessi parantaa seuraavia näkökohtia.

• Vahvuus
• Jousto
• Muodonmuutoksen kestävyys jännityksen vaikutuksesta

On olemassa tiettyjä kovetteita, joita käytetään silikonien käsittelyyn kovettumisprosessin aikana.

• Peroksidit peroksidikovetteisia silikoneja varten
• Platinakatalyytit silikoneiden lisäkovettamista varten

Silikonikumin synteesiprosessi

Silikonikumin synteesiprosessi sisältää seuraavat neljä vaihetta.

1. Raaka-aineet

Piihiekka on perusraaka-aine, josta saadaan piidioksidia. Sen jälkeen piidioksidista saadaan piitä kemiallisen reaktioketjun avulla. Tämä pii jalostetaan edelleen siloksaaniyksiköiden tuottamiseksi. Lopulta siloksaaniyksiköt muodostavat silikonipolymeerien selkärangan.

2. Polymerointiprosessi

Tässä prosessissa raaka-aineet muutetaan polymeereiksi, joilla on pitkät ketjut ja ristiin sidottu rakenne. Happiatomit yhdistyvät silikoniatomien kanssa muodostaen siloksaaniyksiköitä. Siloksaaniyksiköiden modifiointiin käytetään orgaanisia fenyyli- tai metyyliryhmiä, jotka on liitetty piiatomeihin. Tämän jälkeen nämä siloksaaniyksiköt polymerisoidaan, jolloin syntyy pitkiä ketjuja, jotka ovat verkostomaisia.

3. Lisäaineet

Lisäaineita lisätään vaadittujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Hiilimusta ja piidioksidi, joita käytetään lujittavana täyteaineena, tarjoavat kuitenkin seuraavat ominaisuudet.

• Lämmön stabilointiaineet
• Ultraviolettisäteilyn kestävyys
• Mekaanisen lujuuden parantamiseksi
• Pigmentit väriä varten

4. Kovettumisvaihe

Kun silikonikumin formulointi on valmis, suoritetaan kovettumisprosessi. Kovettumisprosessi suoritetaan silikonikumin lopullisen elastomeerimuodon saamiseksi. Yleensä käytetään kahdenlaisia kovetusmenetelmiä.

• Lämpökovettumismenetelmä (Silikoniseokseen kohdistetaan lämpöä, minkä seurauksena kovettuvat aineet aktivoituvat).
• Huoneenlämmössä tapahtuva vulkanointikovettumismenetelmä (ilman kosteus käynnistää kovettumisprosessin).

Silikonikumin merkittävät ja tärkeät ominaisuudet

Silikonikumi tarjoaa hyvin ainutlaatuisia ominaisuuksia. Näiden ominaisuuksien ansiosta se soveltuu hyvin käytettäväksi lukuisissa sovelluksissa. Seuraavassa on lueteltu silikonikumin tärkeimmät ominaisuudet.

• Kestää erinomaisesti kemikaaleja
• Myrkyttömyys ja biologinen yhteensopivuus
• Erinomainen lämmön- ja lämmönkestävyys
• Kestää hyvin sään, otsonin ja ultraviolettisäteilyn vaikutusta.
• Erittäin joustava ja joustava
• Erinomainen sähköeriste
• Erinomainen kestävyys ja korkea repäisykestävyys
• Ei tartu kiinni alhaisen pintaenergian vuoksi
• Helppo työstää monimutkaisten ja monimutkaisten tuotteiden muodostamiseksi.
• Kyky tulla muotoiltua läpinäkyväksi

Epäilykset silikonikumin turvallisuudesta - Onko silikoni turvallista?

Vaikka silikonikumi on suosittua sen monipuolisten ominaisuuksien vuoksi, sen turvalliseen käyttöön liittyy joitakin huolenaiheita. Nämä epäilyt ja huolenaiheet liittyvät seuraaviin seikkoihin.

Epäpuhtaudet ja lisäaineet

On olemassa tiettyjä lisäaineita ja epäpuhtauksia, joita lisätään silikonikumin tietyn koostumuksen saavuttamiseksi. Tämä tyypillinen koostumus muodostetaan suorituskyvyn parantamiseksi ja vaadittujen ominaisuuksien saamiseksi. Toisaalta nämä lisäaineet voivat kuitenkin aiheuttaa myrkyllisyyttä ja haitallisia ympäristövaikutuksia. Siksi on tärkeää varmistaa, että valmistajat noudattavat turvallisuusmääräyksiä ja -standardeja näitä lisäaineita käsitellessään. Sääntelyviranomaisten näiden lisäaineiden turvallista käyttöä varten laatimia raja-arvoja on noudatettava. Yleensä käytetään seuraavia lisäaineita.

• Pigmentit
• Katalyytit
• Pehmittimet
• Vakauttajat
• Täyteaineet

Orgaanisten yhdisteiden vapautuminen

On tärkeää huomata, että tiettyjä yhdisteitä vapautuu kovettumisprosessin aikana. Nämä yhdisteet ovat luonteeltaan orgaanisia ja haihtuvia. Näitä ovat mm.

• Liuottimet
• Kovettumisreaktioiden sivutuotteet
• Valmistusprosessin kemikaalijäämät

Näiden yhdisteiden vapautuminen valmistusprosessin aikana voi aiheuttaa erilaisia riskejä ihmisten terveydelle pitkäaikaisen altistumisen vuoksi, mukaan lukien seuraavat.

• Hengitysteiden ärsytys
• Astman paheneminen
• Erilaiset mahdolliset pitkäaikaiset terveysvaikutukset

Uuttuvat ja liukenevat aineet

Silikonikumia käytetään elintarviketeollisuuden ja lääketieteen tuotteiden valmistukseen. On aiheellista mainita, että silikonikumi voi vapauttaa ympäristöön pieniä määriä seuraavia aineita.

• Reagoimattomat monomeerit
• Lisäaineet
• Epäpuhtaudet

Näitä aineita kutsutaan huuhtoutuviksi tai uuttuviksi aineiksi.Näiden aineiden turvallisuus perustuu näihin kahteen parametriin.

• Vapautuvien aineiden kemiallinen luonne
• Altistumisen taso

Kun otetaan huomioon silikonikumin käyttö elintarvike- ja lääketieteen alalla, on tärkeää varmistaa, että sääntelyviranomaisten näille vapautuville aineille asettamia altistumisrajoja noudatetaan.

Soveltuvuus biomateriaalina

Silikonikumi on bioyhteensopivaa, mutta silikonikumin käyttöön biomateriaalina liittyy silti tiettyjä huolenaiheita, jotka mainitaan jäljempänä.

• Mahdollinen tulehdus
• Mahdollinen kudosreaktio
• Elimistön immuunivaste silikonimateriaaleille

Edellä mainittujen epäilyjen ja huolenaiheiden ratkaisemiseksi lääketieteellisen luokan silikonille tehdään useita testejä ja sille hankitaan sertifikaatit, jotta voidaan varmistaa silikonikumin turvallinen käyttö biomateriaalisovelluksissa.

Vaikutukset ympäristöön

Yleisesti ottaen silikonikumia pidetään myrkyttömänä ja inerttinä, mutta on olemassa tiettyjä huolenaiheita, jotka liittyvät sen ympäristövaikutuksiin. Tärkein tähän liittyvä ongelma on silikonijätteen pysyvyys ympäristössä seuraavista syistä.

• Silikonikumi on vakaata
• Silikonikumi on vastustuskykyinen biologisesti hajoavalle aineelle.

Nämä haitalliset ympäristövaikutukset voidaan ehkäistä tai minimoida varmistamalla jäljempänä mainitut toimenpiteet.

• Tehokkaiden hävittämiskäytäntöjen optimointi
• Kierrätysprosessien parantaminen

Standardien ja säännösten noudattaminen

Tämä on perusasia ja tärkein huolenaihe, jolla on tärkeä rooli silikonikumin turvallisessa käytössä. Silikonikumituotteiden tiukka laadunvalvonta on välttämätöntä koko valmistusprosessin ajan, jotta voidaan varmistaa, että tarvittava turvallisuus saavutetaan. Sääntelyviranomaisen laatimia standardeja ja määräyksiä on sovellettava ja noudatettava tiukasti. Tämä on pakollista seuraavien asioiden varmistamiseksi.

• Epäpuhtaudet eivät ylitä määritettyä tasoa
• Lisäaine ei ylitä määriteltyä määrää
• Päästöt eivät ylitä määritettyjä arvoja

 Silikonikumin turvalliset sovellukset

Silikonikumi tarjoaa turvallisen käytön monilla tunnetuilla aloilla sen ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta. Silikonikumin tärkeimmät käyttökohteet mainitaan alla.

Lääkintäala

Silikonikumia pidetään erittäin sopivana käytettäväksi lääketieteen ja terveydenhuollon alalla sen bioyhteensopivuusominaisuuksien vuoksi. Tämän käytön taustalla on kaksi perussyytä.

• Ihmiskeho sietää silikonikumia hyvin
• Immuunivaste ei ole provosoitunut

Silikonikumin käyttö lääketieteellisissä implantteissa ja lääkinnällisissä laitteissa mainitaan jäljempänä.

• Nivelten vaihdot
• Tahdistimen eristys
• Pehmytkudosimplantit, kuten rintaimplantit.
• Silmäimplantit, kuten silmänsisäiset linssit.
• Katetrit
• Letkut, kuten hengitysputket
• Syöttöletkut
• Haavan tyhjennykset
• Hengityssuojaimet (koska silikonikumi kestää bakteerien kasvua, on joustavaa ja kestävää).

Elintarviketeollisuus ja ruoanvalmistus

On olemassa sääntelyelimiä, kuten FDA, joka on hyväksynyt silikonikumin käytettäväksi sovelluksissa, jotka ovat kosketuksissa elintarvikkeiden kanssa. Tällaiset aidot hyväksynnät ovat luoneet perustan silikonikumin käytölle elintarvikkeisiin liittyvissä tuotteissa ja keittiötarvikkeissa.

Seuraavassa on lueteltu silikonikumin tärkeimmät käyttökohteet ruoanlaittovälineissä, elintarvikkeiden säilytyksessä ja leivontatarvikkeissa.

• Silikonilastat
• vispilät, leivontamuotit
• Keittiöharjat (koska ne kestävät kuumuutta, ovat tarttumattomia ja helppo puhdistaa).
• Silikoniset leivontamattoja
• Kakkuvuoat
• Jääkuutioalustat
• Elintarvikkeiden säilytysastiat (niitä käytetään yleisesti kotitalouksissa ja kaupallisissa keittiöissä).

Kuluttajatuotteet

Silikonikumia käytetään myös kulutustavaroissa, koska se tarjoaa kestävyyttä ja turvallisuutta. Sitä käytetään pääasiassa henkilökohtaisissa hoitotuotteissa, ihonhoitotuotteissa ja vauvatuotteissa, kuten alla on mainittu.

• Silikoni tuttipullon nännit
• Tutit
• Hammaslelut (Ne on valittu turvallisuutensa vuoksi, koska silikoni on hypoallergeenista ja täysin vapaata haitallisista ja vaarallisista kemikaaleista, kuten BPA:sta ja ftalaateista).
• Kasvojenpuhdistusharjat
• Meikkisovittimet (erilaisia tuotteita)
• Hiustenhoitotyökalut (koska se tarjoaa hellävaraisen kosketuksen ja helpon puhdistuksen).

Tekniset ja teolliset sovellukset

Silikonikumi on mekaanisilta ominaisuuksiltaan erinomaista, ja sitä käytetään lukuisissa teollisissa ja teknisissä sovelluksissa. Koska silikonikumi tarjoaa luotettavuutta ja turvallisuutta, sitä käytetään pääasiassa seuraavissa sovelluksissa: autoteollisuus, eristys ja tiivistys.

• Tiivisteet ja tiivisteet
• O-renkaat
• Sytytystulppakengät (koska silikonikumi kestää autonesteitä ja on lisäksi kestävä).
• Letkut
• Sähkökomponenttien eristys (koska silikoni kestää äärimmäisiä lämpötiloja, UV-altistumista ja säänkestävyyttä).

Päätelmä

Silikonikumilla on tiettyjä kriittisiä ja tärkeitä ominaisuuksia ja ominaisuuksia, joiden ansiosta sitä voidaan pitää turvallisena monissa sovelluksissa. Näihin ominaisuuksiin kuuluvat kestävyys, bioyhteensopivuus, helppohoitoisuus ja kemikaalien kestävyys. Silikonikumin käyttökohteet kattavat monia aloja, kuten lääketieteen, elintarvikkeiden ja autoteollisuuden. Sääntelyelimet varmistavat silikonikumin turvallisuuden panemalla täytäntöön turvallisuusstandardit ja -määräykset kaikissa vaiheissa. Oikea muotoilu ja laadittujen standardien ja ohjeiden noudattaminen johtavat turvallisen silikonikumin tuotantoon.

Lopullinen vastaus kysymykseen "onko silikoni turvallista", vastaus on kyllä, että silikoni on turvallisuusmateriaaleja, mene osoitteeseen silikoni muottiin osat sivulla lisätietoja.