食品级防腐涂料
民以食为天,食品安全关系到人民的身体健康,并受到社会的广泛地关注。食品在生产、储存和运输过程中,与各种容器、设备、管道等接触,如果接触面存在有害物质的迁移的风险,将对人们的健康构成严重的威胁。食品级防腐涂料作为一种专门用于食品接触表面的防护材料为人们的身体健康筑起了一道坚实的防线,是食品卫生、安全及接触性表面基材防腐的重要“守门员”。

食品级防腐涂料未诞生前,食品在生产、储存和运输过程中,使用到的各种金属容器、设备、管道大部分采用不锈钢制作。虽然不锈钢制品解决了食品安全风险问题;但是因为造价高,受氯离子的侵蚀依然严重,不断地维护费用令生产成本大大增加。替代不锈钢材料的碳钢类容器、设备、管道也曾经使用过如传统的大漆及“T531”涂料进行内壁防腐,效果不错。即使替代后的材料造价降低了许多;但是施工难度大,很难适应快速发展的食品生产需求,特别是大漆这种天然食品级涂料,施工时对环境湿度要求很高,对施工人员皮肤造成过敏,干燥慢,固化时间又不容易控制;而“T531”涂料涂装时必须使用专业的加热和喷涂设备才能涂覆,给施工操作增加了难度。

一些混凝土和砖砌构筑物,如泡菜腌制池、饮用水池等采用传统的无釉瓷砖、陶板或者耐火砖,通过物理隔离的方式防止盐水、酸液的侵蚀,砖缝使用耐腐蚀的水泥砂浆或者硅酸盐胶泥勾缝;但是接缝多,长期浸泡环境下容易出现渗漏、空鼓甚至脱落(这种做法至今仍在一些小型酱菜厂和家庭作坊中沿用);也有一些地方曾经采用天然沥青、松香或桐油石灰膏等材料涂抹池壁,形成防水防腐层;但是沥青加热后涂覆,密封性强,但在高温下易软化,存在溶剂挥发问题,不具备食品级安全性,现在已经被淘汰;还有一种更为原始的但是实用的方法就是用石灰加砂抹面,反复浇灌浓盐水,使盐分析出并填充混凝土表面微孔,降低渗透率;这种方法成本较低,适合临时性腌制池;但抗冲击性差,遇水易溶解,不能长期使用。又比如上世纪80年代的食品加工厂,北方的一些腌菜池中,曾经用优质松木或柏木做内衬(木材本身含有天然成分如酚类物质),再配合熟桐油多次涂刷,增强防潮和防腐能力,这种方法中的木材未经过充分干燥和防腐处理,很容易腐烂,影响食品的风味和卫生隐患,逐渐被淘汰。

上述食品生产、储存和运输过程中使用到的金属容器、设备、管道,还是混凝土(砖砌)构筑物的腌制池使用到的防腐材料和传统工艺,虽然成本低廉,暂时有效;但是卫生控制难度大,易滋生杂菌,耐久性差,维护成本高,不符合现代HACCP管理要求,更不能满足人们对食品安全性要求。随着涂料技术的发展,和食品级树脂的应用,食品级防腐涂料被研制成功,并大量应用于以下场景:
1.食用油油桶,油脂储罐,油炸食品储存中转罐;
2.果汁储存罐,碳酸饮料储存罐;
3.食用酒精及酒精饮料储存罐;
4.泡菜腌制池,酱菜厂;
5.饮水舱,自来水管道,二次供水箱;
6.室内游泳池,冲浪池,海洋水族馆;
7.粮仓及面粉仓,盐仓;
8.食品加工厂车间,仓库屋面天花板及墙壁;
9.肉联厂车间和仓库钢结构,屋面天花板,墙壁及钢结构;
10.预制菜,冷库及冷链设备,中央厨房。
食品级防腐涂料具有无毒、无味、无溶剂挥发等特点,能够有效地防止有害物质向食品中迁移。在商品加工过程中,大部分食品具有酸性、碱性或高温特性,普通的防腐涂料可能无法承受这些工况环境,会导致涂层被破坏、有害物质析出;而食品级防腐涂料凭借其优异的耐酸、耐碱、耐高温性能,在各种极端环境下保持稳定,确保食品不受污染。如饮料生产线,食品级防腐涂料可以抵御碳酸饮料的酸性腐蚀,防止金属容器的腐蚀、涂层脱落,从而避免铁离子等有害物质进入饮料,保障了消费者的健康。

食品级防腐涂料还能防止微生物的滋生。食品生产加工环境温暖而潮湿,容易滋生细菌、霉菌等微生物,这些微生物不仅会污染食品,还可能引发食品安全事故;而食品级防腐涂料具有抗菌、防霉的性能,能够有效的抑制微生物的生长,为商品提供一个洁净而又安全的储存和加工环境。

食品级防腐涂料优异特性参数 表一

食品级防腐涂料优异特性参数 表二
食品级防腐涂料优异性能要充分体现出来,发挥其最佳的功能效果,确保食品安全万无一失,必须需要施工技术的支撑,从大量应用案例看,其接触面基材主要为金属和混凝土。其应用及施工技术如下:
一.食品级防腐涂料在金属基材的应用和施工技术
金属基材在食品加工设备、容器、管道等领域的应用非常广泛;但是金属容易受到腐蚀,即使使用不锈钢也会受到氯离子的侵蚀,影响了设备的使用寿命和食品安全。食品级防腐涂料在金属基材上的应用,能够有效的防止金属腐蚀,延长设备使用寿命,同时确保了食品不受污染。
1.应用场景
食品加工设备(如搅拌机、发酵罐、杀菌设备等),这些设备在运行过程中会受到食品的腐蚀和摩擦,食品级防腐涂料能够提供有效的防护;食品容器(如罐头、饮料罐等),食品级防腐涂料能够防止金属与食品直接接触,避免有害物质的迁移;食品管道,食品输送过程中,管道内壁容易受到食品的腐蚀和磨损,食品级防腐涂料能够保持管道内壁的光滑和洁净,减少食品残留和细菌滋生。
2.施工技术
①金属基材的表面处理事涂装成功的关键。首先,清理金属表面的油污及灰尘杂质;然后采取喷砂施工工艺,去除金属表面的锈蚀层和氧化皮,达到GB/T 8923.1-2011规定的Sa2 1/2级,需要注意的是不锈钢表面喷砂磨料必须使用石榴石。
②底漆涂装。采用刷涂、辊涂和喷涂的方法进行涂装,按照比例将食品级防腐涂料底漆A、B组分混合,充分搅拌,静置15分钟再涂装。底漆涂装时要均匀、无遗漏、无堆积和流挂,十字交叉进行,确保金属面完全被覆盖。
③面漆涂装。底漆完全干燥后,进行面漆涂装,涂装工艺与底漆涂装相同,需要控制好涂层的厚度和均匀性,避免出现流挂、针眼和起泡等缺陷。面漆必须完全覆盖底漆,建议2-3道施工。
④干燥与固化。底漆、面漆及每一层漆涂装完成后,需要按照涂料的要求进行干燥固化,可以自然干燥固化,也可以加热干燥固化,确保涂层固化完全,达到最佳性能,下层漆未充分干燥固化严禁进入后续涂层的涂装。
⑤施工环境。涂装施工现场环境温度5-35℃,空气湿度<80%,金属表面温度高于露点3℃以上。

二.食品级防腐涂料在混凝土基材的应用和施工技术
混凝土基材在食品工厂的地面、墙面、天花板、水池、腌制池、发酵池等应用广泛,另外如游泳池、冲浪池、海水养殖池等设施也都是混凝土结构;但是混凝土容易受到水分、化学物质及其他盐分离子的侵蚀,导致混凝土内部和表面的腐蚀、碳化、破损、滋生细菌,给设施安全和食品安全带来隐患,乃至威胁到人们的健康。食品级防腐涂料在混凝土基材上的应用,能够提供有效地防护,保持混凝土结构的安全和表面的洁净和耐久。

1.应用场景
食品加工厂地面(需要承受重载、摩擦和化学物质的侵蚀),食品级防腐涂料能够提供耐磨耐蚀的防护,确保地面的洁净和平整机卫生;食品加工厂漆膜和天花板(容易受到水汽、油污的污染、介质的腐蚀),食品级防腐涂料具有防潮、防霉耐蚀的特性,能够保持墙面、天花板干燥和洁净;食品水池、发酵池、腌制池等经常接触到食品中的盐卤、酸碱和化学物质,食品级防腐涂料能够提供耐水、耐盐、耐酸碱、耐化学物质的防护,控制腐蚀发生,防止混凝土池子渗漏和污染;游泳池、冲浪池、海水养殖池等受到次氯酸钠、盐水等物质的危害,食品级防腐涂料可以耐受这些介质的腐蚀,保护设施的使用年限和生命体的健康。
2.施工技术
①混凝土基材表面处理。确保混凝土强度C25以上,含水率<8%,采用地坪打磨机打磨混凝土表面或者抛丸机对混凝土表面进行抛丸处理、高压水冲洗混凝土的方法,将松动的混凝土浮浆或者表皮、松散颗粒、灰尘和油污彻底的清除干净,露出牢固的自然的混凝土浇筑层和一定的粗糙度,毛细孔。
②底漆涂装。采用刷涂、辊涂的方法进行涂装,按照比例将食品级防腐涂料底漆A、B组分混合,充分搅拌,静置15分钟后再涂装。底漆涂装时要均匀、无遗漏、无堆积和流挂,十字交叉进行,建议底漆涂刷2道以上,确保底漆渗透至混凝土毛细孔内并且完全覆盖混凝土表面。
③混凝土修补及找平。使用同种底漆和石英粉调制胶泥对混凝土表面的缺陷(如裂缝、孔隙等)进行填补和找平(较大缝隙预先用高强混凝土砂浆灌填),干燥后打磨平整并清理干净。
④中涂涂装。③项结束并完全干燥后,进行中涂的涂装,中涂可以增加涂层厚度和强度,提高耐磨性和耐冲击性。可以采用刮涂或者喷涂的方法,均匀无漏,厚薄一致,全部覆盖找平层,配比、搅拌、静置方法同底漆。如果做成玻璃钢结构,即一层中涂一层布,直至达到规定的层数,布根据需要选择02或者04无碱无捻玻纤布。铺贴时平整不打皱,布不“露白”,料液浸透布眼而不堆积,连续法铺贴时不得超过2层布,搭接缝>5㎝,上下层错开>5㎝,后道工序涂层或者玻纤布层必须在前道工序完全干燥固化的条件下进行(干燥固化的玻纤布层还需要清理毛刺、漆点及杂质),以免出现空鼓、气泡等缺陷。
⑤面漆涂装。中涂或者玻璃钢层完全干燥固化后,进行面漆涂装,涂装工艺与底漆涂装相同,建议涂装2-3道。涂装时需要控制好涂层的厚度和均匀性,避免出现流挂、针眼和起泡等缺陷。面漆必须完全覆盖中涂或者玻纤布层,饱满而且色泽一致。食品级防腐面漆可以根据需要和使用环境性能,如防滑、抗菌、夜光等要求进行选择。
⑥施工环境。涂装施工现场环境温度5-35℃,空气湿度<80%,雨雾天气不得施工。
⑦养护与验收。混凝土基材食品级防腐涂料涂装(包括玻璃钢层)完成后,需要进行养护(一般7-10d),确保防腐层完全固化。养护期间要避免重物碾压、水浸泡、化学介质污染。养护完成后,进行验收,检查涂层的质量(如表观、厚度、致密性等)是否符合要求。
防腐界一直强调“三分材料七分施工”,这是从防腐质量和经济效益角度阐述防腐施工的重要性;而食品级防腐涂料直接关系到人们的卫生健康乃至生命安全,因此笔者认为从生命至上的原则来确定食品级防腐涂料的重要性应该为“三分施工七分材料”,甚至提升到“一分施工九分材料”的绝对性高度。我们国家对食品级防腐涂料的生产应用有着及其严格的质量控制和管理标准,因此将食品级防腐涂料称为防腐涂料的“皇冠”不为过。食品级防腐涂料涉及到的国家标准有《生活饮用水输配水设备、防护材料及水处理材料卫生安全评价》(GB 17219-2025)、《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》(GB 4806.10-2025)、《食品安全国家标准 食品接触材料及制品 邻苯二甲酸酯类化合物的测定》(GB 31604.30-2025)、《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)、《涂膜抗病毒活性和抗菌性测定法》(GB/T 21866-2025)、《抗菌和抗病毒涂料》(HG/T 3950-2025)等。近年来,我国食品级防腐涂料依然呈现快速发展的态势,随着食品加工业的蓬勃发展,消费者对食品安全意识的提升以及相关法规政策的不断完善,食品级防腐涂料市场规模持续扩大。数据显示,2022年中国食品级防腐涂料市场已经达到150亿人民币,预计到2028年将突破300亿元人民币,年复合增长率(CAGR)保持在12%左右。这一增长趋势表明:食品级防腐涂料行业具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。在此带动下,一些生产传统防腐涂料的企业凭借创新技术和差异化产品逐步崭露头角,他们专注这一防腐涂料的细分领域,提供独特的性能产品,满足不同客户需求,开发出系列型号的食品级防腐涂料,如“柒佰丽”品牌的3671环氧树脂涂料(应用于油脂类容器)、3672环氧树脂涂料(应用于食品饮料储存容器)、3673环氧树脂涂料(应用于含酒精类食品储存罐)、3674环氧树脂涂料(应用于含盐腌制食品等泡菜池)、3675涉水环氧树脂涂料(应用于饮水仓/自来水管道)、3676涉水环氧树脂涂料(应用于室内游泳池)、3677环氧树脂涂料(应用于粮仓及面粉仓)、3678环氧树脂涂料(应用于食品加工车间和仓库的墙壁、地面、天花板)、3679环氧树脂涂料(应用于肉联厂加工车间)等系列食品级防腐涂料,成为该领域食品级防腐涂料产品系列化、定制化的引领者。

从整体食品级防腐涂料发展水平来看,国内产品与国际上的产品相比较存在一定的距离和不足,究其原因主要有以下几点:
1.部分高端食品级防腐涂料原材料,如特殊树脂、助剂等,仍然依赖进口,导致生产成本较高,限制了行业的发展。
2.与国外先进水平相比,我国食品级防腐涂料在技术创新、产品性能等方面还存在一定差距,如抗菌性能,耐高温性能等有待进一步提高。
3.标准体系不够完善,虽然我们国家已经建立了较为完善的食品级防腐涂料标准体系;但在一些细分领域,如纳米改性食品级防腐涂料,生物基食品级防腐涂料等,标准不够完善,影响了产品的推广和应用。
基于上述食品级防腐涂料的不足,笔者认为未来食品级防腐涂料的发展方向也有一些几点:
1.加强技术创新。加大研发投入,鼓励企业自主创新,开发具有自主知识产权的高性能食品级防腐涂料,重点突破抗菌、耐高温、环保等关键技术,提高产品的竞争力。
2.推广绿色环保型食品级防腐涂料。积极响应国家环保政策,推广水性食品级防腐涂料、无溶剂食品级防腐涂料等绿色环保产品,降低VOCs排放,减少对环境的影响。
3.完善标准体系。进一步完善食品级防腐涂料的标准体系,知道更多更细细分领域的标准,为产品研发、生产和应用提供有力的技术支撑。
4.拓展国际市场。随着“一带一路”倡议的深入推进和跨境电商的快速发展,我国食品级防腐涂料企业应该积极拓展海外市场,提升国际竞争力,通过参加国际会展、建立海外销售网络,将国内优质的食品级防腐涂料产品推向世界。

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