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1 mars 2024
Machines à café
Un aperçu des exigences de l'industrie alimentaire et des boissons
Leurs joints peuvent être à l'origine de surcoûts inutiles lorsque les matériaux conventionnels ne répondent pas aux exigences croissantes. Les élastomères durables à hautes performances sont très demandés, car ils offrent des avantages supplémentaires en matière de production, de logistique et de nettoyage. Quels sont les matériaux qui répondent à toutes les exigences des marchés mondiaux des machines à café ?
Des normes plus strictes
Un vendredi après-midi, un fabricant de machines à café, leader sur le marché des consommateurs finaux, passe un appel désespéré à son fournisseur de composants : "Tout un lot de machines à café est renvoyé. Les douanes chinoises ne les autorisent pas à entrer dans le pays". Il est évident qu'il n'y a pas eu d'approbation GB 4806.1. Les homologations de la Food and Drug Administration (FDA) américaine et d'autres pays qui l'accompagnent ne sont plus acceptées sur le marché chinois.
Un peu plus tard, un autre fabricant de machines à café du marché professionnel nous a contactés. Il était confronté à un problème technique inattendu : Un joint torique qui assurait l'étanchéité du piston de l'unité d'infusion s'était rompu après seulement 10 000 cycles. Le frottement, l'eau chaude et le processus de nettoyage actuel à l'aide de produits chimiques entraînent apparemment une durée de vie beaucoup plus courte que pour tous les autres éléments de l'unité de brassage. Il en résulte des travaux d'entretien coûteux.
Homologation spécifique à l'industrie
Les fabricants mondiaux de machines à café sont de plus en plus confrontés à de nouvelles exigences en matière d'homologation spécifique à l'industrie pour tous les grands marchés, tels que l'Europe, la Chine, l'Afrique du Sud et les États-Unis. Idéalement, les composants tels que les joints toriques devraient être fabriqués à partir d'un seul matériau haute performance répondant à toutes les exigences. Cela éviterait d'avoir recours à de multiples solutions spécifiques à l'industrie ou au pays. Les réglementations et les approbations sont un monde dynamique qui nécessite une surveillance étroite. L'exemple du fabricant de machines à café qui a connu une interruption soudaine de ses exportations vers la Chine en est un bon exemple.
En outre, les élastomères contenant un pourcentage plus élevé d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) suscitent des inquiétudes dans l'ensemble de l'industrie. Ces substances se sont révélées potentiellement cancérigènes. Les HAP sont un composant technique intégral des huiles de dilution à base minérale et des pigments de noir de carbone. D'où leur présence dans de nombreux élastomères. Les limites de HAP sont divisées en trois catégories : La catégorie 1 est celle qui prévoit les limites les plus strictes pour les matériaux entrant en contact avec les aliments ou la bouche - ou pour les matériaux utilisés dans les jouets en contact avec la peau (plus de 30 secondes).
Joints pour machines à café
Les machines à café présentent un grand nombre de défis que l'on retrouve dans l'ensemble de l'industrie alimentaire et des boissons. Pour les fabricants de joints, elles constituent un exemple typique. L'augmentation de la consommation de café sur les marchés développés et la croissance rapide des nouveaux marchés confrontent les machines à café à des spécifications de plus en plus difficiles qui doivent fonctionner dans le monde entier. La gamme PERTEC est la solution d'Angst+Pfister pour répondre à ces exigences très variées. Le succès de ces matériaux haute performance sur le marché est la meilleure preuve des avantages qu'en retire l'industrie agroalimentaire.
Quel est donc le meilleur matériau d'étanchéité ?
Du point de vue des applications de la technologie d'étanchéité, les machines à café professionnelles ou à usage domestique peuvent être divisées en deux groupes :
Circuits d'eau froide
Certains fabricants choisissent l'EPDM traditionnel, le VMQ standard, le NBR alcalin ou une combinaison de ces matériaux pour leurs éléments d'étanchéité dans les circuits d'eau froide. D'un point de vue purement fonctionnel, l'EPDM standard est un bon choix. C'est pourquoi Angst+Pfister s'est donné beaucoup de mal pour développer un EPDM de haute pureté conforme aux réglementations alimentaires. PERTEC UP EPDM 70.503-04 répond à toutes les principales exigences alimentaires de la liste positive ainsi qu'aux tests de migration. De même, les conditions relatives aux HAP de catégorie 1 sont remplies. Ce matériau est disponible avec une dureté Shore A de 70 et 80. En outre, l'utilisation de différents matériaux entraîne une complexité inutile en ce qui concerne les spécifications et la logistique.
PERTEC UP VMQ est un silicone ultrapur fabriqué par Angst+Pfister pour répondre aux exigences particulières des applications dans le domaine de l'alimentation et des boissons. La large plage de températures de travail allant de -60 à 200 degrés Celsius, ses propriétés mécaniques exceptionnelles et sa haute résistance chimique en font une solution idéale. En outre, PERTEC UP VMQ répond à de nombreuses exigences d'homologation telles que CFR 177.2600 (FDA), GB 4806.1, Arrêté français, BfR XV, EC1935/2004, 3-A Sanitary Standard, et bien d'autres encore. Le silicone satisfait facilement aux critères d'inclusion dans la catégorie 1 des HAP et a une valeur VOC (Volatile Organic Compound) extrêmement faible. En d'autres termes, un seul matériau d'étanchéité répond à toutes les exigences : Un seul matériau d'étanchéité répond à toutes les exigences, élimine les problèmes de santé potentiels et évite aux clients la complexité qu'entraîneraient des matériaux multiples. Ce matériau est disponible avec une dureté Shore A de 70 et 50.
Circuit d'eau chaude
Dans de tels environnements, les matériaux d'étanchéité doivent être conformes aux réglementations alimentaires telles que le CFR 177.2600 (FDA), la norme sanitaire 3-A, NSF 51, EC 1935/2004, celles de l'Institut fédéral allemand pour l'évaluation des risques (BfR) et bien d'autres encore déterminées par les exigences des clients. Ils doivent être très résistants aux produits chimiques et thermiquement stables pour maintenir leur fonction d'étanchéité - pendant et après l'exposition aux processus de nettoyage, à la vapeur à haute température pour la stérilisation, et aux hydrocarbures et acides gras contenus dans le café.
Les produits de nettoyage contiennent généralement des substances chimiques agressives telles que l'acide nitrique, le peroxyde d'hydrogène, l'acide peracétique, l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium. Le processus de nettoyage lui-même s'effectue à des températures élevées, jusqu'à 75 ou 85 degrés Celsius. Les fabricants de machines à café choisissent traditionnellement des matériaux en silicone et en EPDM pour les circuits d'eau chaude. Toutefois, ces matériaux n'offrent pas toujours la meilleure durabilité et la meilleure stabilité dans toutes les conditions. Les processus à haute température avec des substances acides et alcalines ont tendance à dégrader les liaisons siloxanes des silicones. Cela peut endommager considérablement les joints après plusieurs cycles d'eau chaude. L'EPDM est donc une bonne solution : Il résiste aux températures élevées et aux milieux acides et alcalins. Les substances apolaires telles que les graisses, les huiles et leurs dérivés, qui sont des composants naturels du grain de café et qui sont également présents dans le café infusé, provoquent un gonflement et des dommages mécaniques à l'EPDM.
C'est pourquoi Angst+Pfister a développé le matériau haute performance PERTEC CIP FKM 75.501-04 - un FKM durci au peroxyde qui peut résister aux processus CIP difficiles de l'industrie alimentaire et constitue le meilleur choix pour les machines à café. Il est exceptionnellement résistant mécaniquement tout en étant conforme à de nombreuses réglementations alimentaires importantes. La résistance du matériau à l'eau chaude et à la vapeur en fait également une solution de premier ordre pour d'autres applications dans le domaine de l'alimentation et des boissons.
Matériaux d'étanchéité pour les capteurs de débit
Les capteurs de débit sont des composants essentiels : Ils mesurent la quantité d'eau, qui varie en fonction du type de café. Le joint torique doit parfaitement sceller les deux pièces en plastique dans une rainure ouverte. Le fluide est de l'eau froide à très basse pression. L'eau ultra-pure PERTEC UP VMQ offre un triple avantage :
- Conformité avec les agréments des industries de l'eau potable, de l'alimentation et des boissons, y compris ceux de la catégorie 1 des HAP.
- Emballage spécial : les joints toriques sont emballés dans des sacs remplis d'air pour éviter toute déformation pendant le transport.
- Performance accrue : Un micro-revêtement huileux empêche les joints toriques de coller les uns aux autres et garantit qu'ils glissent correctement le long de la ligne d'assemblage - pour une plus grande efficacité du processus de production.
Matériaux d'étanchéité pour les unités d'infusion
Le groupe d'infusion est incontestablement le composant le plus important d'une machine à café : C'est là que l'eau chaude extrait les arômes des grains de café moulus pour créer un café délicieux. Le groupe d'infusion presse l'eau chaude dans le café moulu au moyen d'un piston et effectue un mouvement vertical linéaire. Ce processus nécessite un joint torique ou un joint à lèvre pour assurer l'étanchéité parfaite de l'unité de piston. Outre les exigences de résistance chimique liées aux processus de nettoyage, le joint est soumis au frottement du marc de café : des particules mécaniquement abrasives contenant des acides gras, des huiles et des graisses provenant des grains de café.
La machine à café risque de ne pas fonctionner correctement si le joint du groupe d'infusion est cassé ou usé. Par rapport à un joint en silicone classique, qui peut supporter plus de 10 000 cycles, PERTEC CIP FKM a pu prolonger la durée de vie jusqu'à 40 000 cycles grâce à des propriétés tribologiques exceptionnelles. L'intervalle entre les entretiens coûteux est également réduit. De nombreuses homologations pour les appareils alimentaires et les boissons permettent d'utiliser le joint dans les machines à café du monde entier.
De nouvelles solutions pour réduire les coûts
L'industrie des aliments et des boissons impose des exigences de plus en plus élevées aux fabricants de joints d'étanchéité : plus de performances et des homologations de plus en plus strictes. Souvent, les solutions conventionnelles ne sont plus les meilleures. Bien au contraire : Elles peuvent entraîner des coûts élevés. C'est pourquoi les fournisseurs de joints d'étanchéité dont la compétence est avérée créent des avantages - et évitent les inconvénients sur les marchés. Angst+Pfister applique son savoir-faire technologique au développement et à la production de matériaux d'étanchéité haute performance. Ils sont précisément conçus pour répondre aux exigences techniques et réglementaires les plus élevées de l'industrie alimentaire et des boissons. Les solutions d'étanchéité répondent à ces exigences avec un seul matériau, sans aucune limite. Enfin, elles permettent de réduire les coûts grâce à des processus de production plus efficaces, à des intervalles de maintenance plus longs et à une logistique plus simple.
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