食品加工用板材的加工方法与流程

本发明涉及食品加工领域，特别涉及一种食品加工用板材的加工方法。

背景技术：

普通碳钢板材，价格低廉，加工方便，但其不符合食品安全以及卫生要求，现有技术中食品加工板材，不仅价格昂贵，而且加工较不方便，大大增加了食品加工企业的生产成本，此外现有技术中采用双层箱体，不仅厚重，而且占地面积较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种食品加工用板材的加工方法。

发明所采用的技术方案是这样的：一种食品加工用板材的加工方法，所述食品加工用板材包括由铁质板材或者Q235板材制成的基板，所述基板一侧面通过等离子喷涂的方式依次喷涂有Fe-Al涂层、氧化铝涂层、电气石粉涂层、电气石粉与麦饭石粉混合涂层、电气石粉与硅藻土混合涂层，其加工方法包括以下步骤：

S1：对基板表面进行抛丸、喷钢玉砂表面预处理；

S2：将基板固定，对基板进行Fe-Al涂层喷涂，控制功率为10KW，喷涂距离控制在100mm，主气管道内氩气流量为40L/min ，副气管道内氢气流量为4L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；

S3：喷涂完成后在Fe-Al涂层表面进行氧化铝涂层喷涂，控制功率为12KW，喷涂距离控制在100mm，主气管道内氩气流量为40L/min ，副气管道内氢气流量为4L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；

S4：喷涂完成后在氧化铝涂层表面进行电气石粉涂层喷涂，控制功率为18KW，喷涂距离控制在90mm，主气管道内氩气流量为45L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；

S5：喷涂完成后在电气石粉涂层表面进行电气石粉与麦饭石粉混合涂层喷涂，控制功率为20KW，喷涂距离控制在90mm，主气管道内氩气流量为48L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；

S6：喷涂完成后在电气石粉与麦饭石粉混合涂层表面进行电气石粉与硅藻土混合涂层喷涂，控制功率为22KW，喷涂距离控制在80mm，主气管道内氩气流量为48L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min。

进一步改进的是：氧化铝涂层中包含了85%氧化锆、13.5%氧化铝以及1.5%氧化钇，其中氧化锆以及氧化铝的目数为2000目；电气石粉涂层包含了80%电气石粉、18.5%麦饭石粉、1.5%氧化镧，其中电气石粉以及麦饭石粉的目数为2000目；电气石粉与麦饭石粉混合涂层中包含了55%麦饭石粉、20%硅藻土、22.5%灰色镁型电气石粉、1.5%氧化铈、1%氧化镧，其中硅藻土、麦饭石为2000目，灰色镁型电气石粉为2000-4000目，硅藻土中氧化硅的含量大于90%；电气石粉与硅藻土混合涂层中包含了82%硅藻土、17%白色电气石粉、1%氧化铈，其中硅藻土以及白色电气石粉的目数为2000目，硅藻土中氧化硅的含量大于90%。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：具有良好的抗菌抑菌功效，白色念珠菌抑制达到98%，金黄色葡萄球菌抑制达到98.5%，对枯草杆菌抑制达到97%，对霍乱弧菌，沙门氏伤寒菌暴露生长的球菌都有75%的抑制作用；能够释放负离子，净化空气，消除空气中的臭味；释放4-17微米远红外线，并有绝热保温层、蓄热层、抗菌层、环境友好层设计，原来双层箱体厚重占地面积较大，现在均可单层结构或极轻薄双层结构，为城市商业留有更多空间；附着力为45-60兆帕，耐酸碱，抗氧化，耐候性优于304号不锈钢，使用寿命长；可改善环境，永久释放负氧离子、远红外射线，隔热绝缘，安全系数高，可以吸收部分空气中的水，板材上不至于产生凝露，而且具有极好的耐磨损性。

附图说明

图1是食品加工用板材示意图；

图2是加工设备示意图。

其中：1、基板；2、Fe-Al涂层；3、氧化铝涂层；4、电气石粉涂层；5、电气石粉与麦饭石粉混合涂层；6、电气石粉与硅藻土混合涂层；7、等离子喷枪；8、工作电源；9、喷腔；10、钨极；11、送粉腔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

如图1所示，本发明公开一种食品加工用板材，包括由铁质板材或者Q235板材制成的基板1，所述基板1一侧面通过等离子喷涂的方式依次喷涂有Fe-Al涂层2、氧化铝涂层3、电气石粉涂层4、电气石粉与麦饭石粉混合涂层5、电气石粉与硅藻土混合涂层6。

通过喷涂有有Fe-Al涂层、氧化铝涂层3、电气石粉涂层4、电气石粉与麦饭石粉混合涂层5、电气石粉与硅藻土混合涂层6，具有良好的抗菌抑菌功效，白色念珠菌抑制达到98%，金黄色葡萄球菌抑制达到98.5%，对枯草杆菌抑制达到97%，对霍乱弧菌，沙门氏伤寒菌暴露生长的球菌都有75%的抑制作用；能够释放负离子，净化空气，消除空气中的臭味；释放4-17微米远红外线，并有绝热保温层、蓄热层、抗菌层、环境友好层设计。

如图2所示，一种食品加工用板材的加工设备，包括用于固定基板1的固定架、水平设置于所述固定架一侧的等离子喷枪7、工作电源8，所述等离子喷枪7内开设有喷腔9，所述喷腔9的前端部连接有喷嘴12，所述喷腔9的后端部设置有钨极10，所述喷腔9连接有主气管道以及副气管道，所述喷枪上垂直设置有余所述喷腔9相连通的送粉腔11，所述送粉腔11连接有送粉气管以及粉料投放口。

其中主气管道以及送粉气管内输送氩气，副气管道内输送氢气。

如图2所示，所述等离子喷枪7的枪壁上开设有冷却腔，所述冷却腔与循环水相连通。

为了使得不同粉料间混合均匀，提高效果，所述粉料投放口处设置有用于将粉料混合的混合罐。

由于在加工不同涂层时，对于等离子喷枪7与基板1之间的距离有限制，所述等离子喷枪7与所述固定架之间沿着水平方向相对滑动设置，且两者之间设置有将两者锁定于多个工作位置的锁定机构。

食品加工用板材的加工方法如下：首先对基板1表面进行抛丸、喷钢玉砂表面预处理，而后将基板1固定，对基板1进行Fe-Al涂层2喷涂，控制功率为10KW，喷涂距离控制在100mm，主气管道内氩气流量为40L/min ，副气管道内氢气流量为4L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；喷涂完成后在Fe-Al涂层2表面进行氧化铝涂层3喷涂，控制功率为12KW，喷涂距离控制在100mm，主气管道内氩气流量为40L/min ，副气管道内氢气流量为4L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；喷涂完成后在氧化铝涂层3表面进行电气石粉涂层4喷涂，控制功率为18KW，喷涂距离控制在90mm，主气管道内氩气流量为45L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；喷涂完成后在电气石粉涂层4表面进行电气石粉与麦饭石粉混合涂层5喷涂，控制功率为20KW，喷涂距离控制在90mm，主气管道内氩气流量为48L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min；喷涂完成后在电气石粉与麦饭石粉混合涂层5表面进行电气石粉与硅藻土混合涂层6喷涂，控制功率为22KW，喷涂距离控制在80mm，主气管道内氩气流量为48L/min ，副气管道内氢气流量为5L/min，送粉气管内氩气流量为15L/min，送粉速度为35g/min。

涂层形成过程及特征：在电气石或氧化锆涂层的形成过程中，粉体在等离子焰流的热作用下被熔化或部分熔化达到软化状态，Fe、Al发生反应生成Fe、Al金属间化合物，在等离子焰流的射流作用下被加速，当具有一定速度和温度的喷涂离子到达基板1表面时，喷涂粒子以一定的动能冲击基板1表面，在产生碰撞的瞬间，粒子的动能转化为热能传给基板1，并与基板1的粗糙表面紧密接触产生形变，且寻书冷凝而收缩，呈扁平粘结在基板1表面上，在撞击后的凝固冷却过程中，薄片状粒子继续受到外部环境和喷枪的热气流所影响，随后下一粒子撞击到前一粒子上形成第二层薄片，通过已形成的薄片向基板1或涂层进行热传导，喷涂粒子连续不断地冲击在基板1表面上，并产生上述过程，在粒子与表面之间和粒子与粒子之间就会相互交错地粘结在一起形成涂层。

喷涂层梯度化机制：

基板1表面粗糙度影响涂层与基板1的结合强度，粗糙度越高，涂层与基板1的结合性能越好，因此在喷涂之前必须对基板1表面进行粗化处理，喷涂粒子在粗糙的表面上沉积，沉积后的表面也表现出粗化的特征，当下一层沉积在这一粗化层上是，两层之间便形成一相互交错的区域，从而模糊两层之间的界面，若两层之间存在成分差异，这一区域则起到成分过渡的作用，相邻两层间成分差异较小，各层中某一组分依次递增，在一次沉积导基板1表面上时，由于层间的这种过渡作用，使涂层成分呈现近似连续过渡，而没有宏观界面的出现；

梯度涂层中涂层组元间的结合方式为喷涂粒子间的微观结合，而不是组元间的宏观结合，而且其微观结合界面弥散分布于涂层的各成分区之中，其弥散程度与喷涂粒子的原始粒度及两种离子在原始混合粉料中分布的均匀程度有关，虽然梯度涂层设计为成分的阶梯过渡，但实际上实现了成分和组织的连续变化，等离子喷涂的沉积方式是熔融粒子间的相互堆积，决定涂层表面的粗糙状态，加之喷涂工艺要求基板1表面具有高粗糙度，使涂层表面更加粗化，从而形成了相邻两层之间的相互交错，由于相邻两层成分差异较小，只要优化喷涂粒径与基板1表面粗糙度及各成分的沉积厚度的合理搭配，就不会存在各成分区域间的明显成分突变由此产生的宏观界面，由于涂层中不存在明细的成分截面，只存在喷涂粒子间微观界面，涂层呈现层状微观结构特征，成分颗粒呈片状是由等离子喷涂形成机制所决定的，除此之外，还存在少量形状圆态的非片状结构和个别区域的孔洞现象，分析认为，由于氧化铝熔点高，在喷涂过程中的瞬间加热难以保证颗粒全部熔化，未熔化的粒子在沉积过程中就不会发生变化变形，而保留其圆态外形，从而形成涂层中的非片状结构，虽然不能达到全部熔化，但颗粒表面由于直接受热往往可以实现部分熔化，因此这些结构在涂层中尚好的界面结合，原材料中的氧化铝颗粒由于部分团聚不能与Fe-Al颗粒均匀混合，在原材料中形成假颗粒，在喷涂过程中，氧化铝图案更难以熔化，这样沉积涂层中，综合性能差，更不可能实现致密化，在涂层处理过程中很容易驼鹿，从而形成微观孔洞缺陷，为此选择熔点相对较低的氧化锆、电气石、麦饭石、硅藻土，细度1000-2000目，甚至达到4000目以上进行充分混合，为了减小陶瓷气孔，使得晶粒更加均匀，添加氧化铈、氧化镧、氧化钇等稀土添加剂，从而提高涂层的综合性能，提高致密程度。

为此：氧化铝涂层3（绝热层）中包含了85%氧化锆、13.5%氧化铝以及1.5%氧化钇，其中氧化锆以及氧化铝的目数为2000目；电气石粉涂层4（蓄热层）包含了80%电气石粉、18.5%麦饭石粉、1.5%氧化镧，其中电气石粉以及麦饭石粉的目数为2000目；电气石粉与麦饭石粉混合涂层5中包含了55%麦饭石粉、20%硅藻土、22.5%灰色镁型电气石粉、1.5%氧化铈、1%氧化镧，其中硅藻土、麦饭石为2000目，灰色镁型电气石粉为2000-4000目，硅藻土中氧化硅的含量在90%以上；电气石粉与硅藻土混合涂层6中包含了82%硅藻土、17%白色电气石粉、1%氧化铈，其中硅藻土以及白色电气石粉的目数为2000目，硅藻土中氧化硅的含量在90%以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。