เครื่องครัว ด้วยตารางงานที่ยุ่งและรายการสิ่งที่ต้องทำที่ยาวเหยียด ผู้คนจึงมองหาวิธีประหยัดเวลาอยู่เสมอ ตั้งแต่การสั่งอาหารไปจนถึงการสั่งกลับบ้าน ร้านอาหารเสนอทางเลือกมากมายในการรับอาหารอย่างรวดเร็ว สำหรับผู้ที่ชื่นชอบการทำอาหารทานเองที่บ้าน ตำราอาหารและเว็บไซต์ต่างๆ ก็ได้นำเสนออาหารที่สามารถทำเสร็จได้ภายในเวลาไม่ถึง 30 นาที แต่สำหรับเชฟบางคนใช้เวลาในการทำอาหารน้อยลง แต่ใช้เวลาทำความสะอาดมากขึ้น
นั่นคือที่มาของเครื่องครัวนอนสติ๊ก ช่วยให้คนทอด ผัด ตุ๋นและอบได้โดยไม่เลอะเทอะและมีไขมันน้อย ในขณะที่ข้อดีที่แท้จริงของเทคโนโลยีนอนสติ๊กบางอย่างยังเป็นหัวข้อถกเถียงกันอยู่ ความสะดวกสบายในครัวนี้เป็นทางเลือกแทนการทำความสะอาดหลังจากทำแซ-นด์วิชชีสย่าง หรือแป้งแพนเค้กจากด้านในกระทะเป็นเวลาหลายชั่วโมง หากปราศจากการค้นพบโดยบังเอิญเครื่องครัวแบบนอนสติ๊กอาจไม่เคยถูกประดิษฐ์ขึ้นตั้งแต่แรก
ตั้งแต่เทคโนโลยีนอนสติ๊กรุ่นแรก ไปจนถึงความก้าวหน้าล่าสุดของหม้อและกระทะ บทความนี้จะครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่เคมีในการเคลือบ ไปจนถึงกระบวนการที่ใช้ยึดพื้นผิวนอนสติ๊กกับกระทะ คุณจะได้รับเคล็ดลับบางประการเกี่ยวกับวิธีการดูแลรักษา และถนอมการเคลือบสารกันติดบนกระทะของคุณ และคุณจะได้ทราบข้อมูลว่าเครื่องครัวที่เคลือบสารกันติดนั้นอันตรายหรือไม่ ตามที่รายงานบางฉบับกล่าวอ้าง
เราจะเริ่มต้นด้วยการสำรวจการค้นพบโดยบังเอิญ ของเทคโนโลยีนอนสติ๊กชิ้นแรกของโลก ประวัติเครื่องครัวนอนสติ๊ก การค้นพบเทคโนโลยีนอนสติ๊กครั้งแรกเริ่มต้นจากการวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์ครัวสมัยใหม่อีกอย่างนั้นคือตู้เย็น นักวิทยาศาสตร์ที่โรงงานจลนพลศาสตร์เคมี ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของดูปองท์กำลังค้นหาสารเคมีที่มีพิษน้อยกว่า เพื่อใช้เป็นสารทำความเย็นชนิดใหม่
นักวิทยาศาสตร์ที่เกิดในโอไฮโอชื่อ รอย พลันเก็ตต์เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยนี้ในปี พ.ศ. 2481 เขาได้สร้างส่วนผสมเพื่อผลิตก๊าซเตตระฟลูออโรเอทิลีนและทิ้งไว้ข้ามคืน เช้าวันรุ่งขึ้นเขามาถึงที่ทำงานเพื่อหาสารสีขาวคล้ายขี้ผึ้งมาแทนที่ก๊าซที่เขาคาดไว้ หลังจากวิเคราะห์แล้วพบว่าสารใหม่นี้เป็นพอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีนหรือ PTFE และได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็วว่าเป็นสารที่ลื่นเป็นพิเศษ สารเคมีได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2484 ดูปองท์ได้จดเครื่องหมายการค้า
กระบวนการและสารเคมีเป็นเทฟลอนในปี 2488 พลันเก็ตต์ได้รับการแต่งตั้งให้เข้าสู่หอเกียรติยศนักประดิษฐ์แห่งชาติ สำหรับการประดิษฐ์เทฟลอนในปี 1985 จนกระทั่งมาร์ค เกรกอร์ วิศวกรชาวฝรั่งเศสพบวิธีเชื่อม PTFE กับอะลูมิเนียมจึงสร้างเครื่องครัวนอนสติ๊กเครื่องแรกขึ้น มาร์ค เกรกอร์และโคเล็ตภรรยาของเขาเริ่มขายเครื่องครัวในฝรั่งเศส ในปี 1956 พวกเขาก่อตั้งทีฟาล์ว ซึ่งสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา FDA
ซึ่งได้อนุมัติ PTFE สำหรับอุปกรณ์แปรรูปอาหารในปี 1960 ด้วยการอนุมัตินี้ทีฟาล์วหรือที่รู้จักในชื่อ T-fal ในสหรัฐอเมริกาจึงเริ่มขายกระทะในสหรัฐอเมริกา ผู้ผลิตรายอื่นเข้าร่วมตลาดในไม่ช้า ทุกวันนี้หลายคนเรียกหม้อและกระทะนอนสติ๊กว่าเทฟลอน แต่การใช้คำนี้เพื่ออธิบายอะไรก็ตามที่มีการเคลือบนอนสติ๊กนั้นไม่ถูกต้อง เทฟลอนเป็นชื่อแบรนด์ไม่ใช่ PTFE หรือฟลูออโรโพลิเมอร์อื่นๆ ทั้งหมด ที่ใช้ในการผลิตเครื่องครัวที่ไม่ติดกระทะจะอยู่ภายใต้แบรนด์เทฟลอน
ต่อไปเราจะมาดู PTFE ให้ละเอียดยิ่งขึ้นและวิธีป้องกันไม่ให้สิ่งที่คุณกำลังปรุงติดกับกระทะ วิทยาศาสตร์นอนสติ๊ก เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดพอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน PTFE จึงเป็นสารเคลือบกันติดที่มีประโยชน์ เราต้องพิจารณาโครงสร้างและคุณสมบัติของมันให้ละเอียดยิ่งขึ้น PTFE เป็นฟลูออโรโพลิเมอร์ชนิดหนึ่ง พอลิเมอร์คือโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบขึ้น จากโมเลกุลที่เล็กกว่าในประเภทเดียวกัน ฟลูออโรโพลิเมอร์เป็นโพลิเมอร์ที่มีอะตอมของฟลูออรีน
ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในคุณลักษณะเฉพาะหลายอย่างของ PTFE วิลเลียม ไรฟอร์ดผู้จัดการฝ่ายเทคโนโลยีของดูปองท์ ฟลูออโรโปรดักส์กล่าวว่าโครงสร้างอิเล็กตรอนของฟลูออรีนมีความเสถียรมาก ไม่ใช้อิเล็กตรอนร่วมกับอะตอมอื่นโดยง่าย องค์ประกอบทางเคมีของ PTFE นั้นขึ้นอยู่กับอะตอมของคาร์บอน 2 อะตอมและอะตอมของฟลูออรีน 4 อะตอม ซึ่งเกิดขึ้นซ้ำๆ ตลอดทั้งโครงสร้างของโมเลกุล
ไรฟอร์ดกล่าวว่าโครงสร้างโมเลกุลมีเปลือกนอก ที่เต็มไปด้วยอะตอมของฟลูออรีน อะตอมของฟลูออรีนป้องกันอะตอมของคาร์บอนจากการทำปฏิกิริยา นอกจากความต้านทานต่อการทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่นๆ แล้ว อะตอมของฟลูออรีนยังมีบทบาทในการทำให้ PTFE มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือการวัดว่าสาร 2 ชนิดเลื่อนเข้าหากันได้ง่ายเพียงใด ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานก็จะยิ่งสูงขึ้น PTFE ไม่ต้านทานมากนักเมื่อเลื่อนผ่านสารอื่น
ซึ่งทำให้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำทำให้ PTFE มีคุณสมบัติลื่นที่เป็นเอกลักษณ์ PTFE ไม่ใช่ฟลูออโรโพลิเมอร์ชนิดเดียวที่ใช้ทำเครื่องครัวแบบนอนสติ๊ก จากข้อมูลของไรฟอร์ด โพลิเมอร์อื่นๆ ในตระกูลเดียวกันได้รับการพัฒนาด้วยโครงสร้างที่ละเอียดขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้ใช้งานได้ง่ายขึ้น มีความแข็งแรงมากขึ้นหรือรูปลักษณ์ที่สวยงามสำหรับพื้นผิวนอนสติ๊ก
ถัดไปเราจะตอบคำถามว่านักวิทยาศาสตร์สามารถนำ PTFE ซึ่งเป็นสารที่ไม่เหนียวเหนอะหนะมาติดกับเครื่องครัวโลหะได้อย่างไร PTFE และเครื่องครัว พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน PTFE มีความลื่นเป็นพิเศษและไม่ใช้งานกับสารเคมีอื่นๆ ซึ่งทำให้มีประโยชน์อย่างมากในการใช้งานหลายประเภท โดยเป็นส่วนประกอบในชุดอวกาศและเป็นฉนวนสายไฟแรงสูง ลักษณะเฉพาะเหล่านี้ยังเป็นความท้าทาย ในการสร้างเครื่องครัวแบบนอนสติ๊ก
การเคลือบสารกันติดจะต้องติดพื้นผิวของกระทะด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง หรือวัสดุพิมพ์ ซึ่งสร้างขึ้นในรูปทรงของ เครื่องครัว ที่ต้องการ เครื่องครัวที่เคลือบสารกันติดส่วนใหญ่ทำจากอะลูมิเนียม แต่ก็ยังใช้โลหะอื่นๆ เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม ขั้นตอนต่อไปเกี่ยวข้องกับการเคลือบสารกันติดบนพื้นผิวกระทะ
วิลเลียม ไรฟอร์ดผู้จัดการฝ่ายเทคโนโลยีของดูปองท์กล่าวว่า มี 2 วิธีในการเอาชนะปัญหาสารเคลือบกันติดนั่นคือทางกลไกและทางเคมี ในการผลิตเครื่องครัวแบบนอนสติ๊ก ความวุ่นวายในเวอร์ชันการผลิตเริ่มจากการทำให้พื้นผิวของวัสดุพิมพ์หยาบ สิ่งนี้ทำให้โมเลกุลฟลูออรีนของ PTFE ติดกับพื้นผิวได้ง่ายขึ้น วิธีการบางอย่างรวมถึงการทำให้พื้นผิวหยาบ ด้วยโลหะหลอมเหลวหรือสารเคมี พื้นทั่วไปคือไพรเมอร์หรือเบสโค้ต ซึ่งมีสูตรพิเศษที่ช่วยให้ติดได้ทั้งพื้นผิวโลหะ
รวมถึงชั้นเคลือบสารกันติดหลายชั้น จำนวนของการเคลือบที่ใช้ PTFE ซึ่งถูกพ่นหรือรีดลงบนพื้นผิวนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของกระทะ จากข้อมูลของไรฟอร์ดกระบวนการนี้อาจรวมถึงการให้ความร้อนระหว่างแต่ละชั้น หรือสามารถวางชั้นซ้อนทับกันในขณะที่ชั้นยังเปียกอยู่ก็ได้ ขั้นตอนสุดท้ายคือการเผา ไรฟอร์ดกล่าวว่านี่เป็นการอบที่อุณหภูมิสูงโดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 800 องศาฟาเรนไฮต์ประมาณ 3 ถึง 5 นาที นั่นคือประมาณ 427 องศาเซลเซียส สิ่งนี้ทำให้โพลิเมอร์แห้งและแข็งตัวและยังช่วยในการล็อกกับโลหะด้วย
บทความที่น่าสนใจ : รังสี ผลกระทบที่รุนแรงที่สุดของรังสีอินฟราเรดพบได้ในสภาพอุตสาหกรรม
