爆米花机质量安全风险分析
2023-07-04毕蕴彧夏荣鑫崔海峰
毕蕴彧 夏荣鑫 崔海峰
(上海市质量监督检验技术研究院 上海 200233)
1 行业概况
目前中国已经成为全球家用电器制造大国,国内外市场竞争均十分激烈,伴随着抖音、快手等短视频平台的快速崛起,许多家用烹饪网红电器应运而生,迎来飞速增长。家用爆米花机就是其中一个典型代表,它满足了人们随时随地制作爆米花的愿望,深受年轻消费者,特别是少年儿童的喜爱。据查询,京东、淘宝/天猫、拼多多等主流电商在售家用爆米花机已有十多个品牌,这些产品多数由中小企业生产,价格从几十元到几百元不等,销量较高的均为百元左右的产品。生产厂商主要分布在广东、浙江等地区,占据了绝大部分市场份额。
目前市场上常见的爆米花机有传统手摇式爆米花机、商用爆米花机和家用爆米花机,本文仅对家用爆米花机产品的质量安全问题进行分析。家用爆米花机未明确列入《强制性产品认证目录描述与界定表》中,部分家用爆米花机可以查询到CCC 认证信息,全部被归类在电烤箱(旋转烤架)的类别下。从国家认监委官网查询,截止2023 年3 月,以爆米花机为名称获得强制性产品认证(CCC 认证)证书,且在有效期内的企业共18 家,其中广东省6 家,浙江省8 家,上海市3 家,湖北省1 家,分布如图1 所示。
图1 以爆米花机为名称获得CCC 证书的企业地域分布
2 爆米花机的结构
爆米花机是指用于加热玉米种子直至爆裂的器具。玉米种子中含有水和油脂。与其它谷物不同,玉米种子的外皮坚硬不透水汽且内部的淀粉坚硬紧实,当玉米中的油和水被加热气化后会在内部形成高压蒸汽,压力持续增加到约930 kPa,温度约180 °C 时,玉米外皮因无法承受更高的压强而突然破裂,高压蒸汽和淀粉、蛋白质一起喷涌而出,形成气泡或泡沫。爆破后气体、淀粉和蛋白质快速冷却,形成的泡沫就会固定下来变成很脆的爆米花。
我们将爆米花机按照工作原理、外观结构进行分类,可分为三种类型:热风型、烘烤型、封闭型,如图2 所示。
图2 常见的家用爆米花机产品类型
热风型爆米花机主要由加热元件提供热量,再由电机驱动风扇将热量散发出来,玉米接触高温空气而爆裂,该类产品产出速度最快,成功率最高。
烘烤型爆米花机通过加热元件加热烤盘,通常带有一个搅拌元件使得玉米受热均匀,玉米接触高温烤盘、高温空气而爆裂,该类产品制作所需时间较长,但可以生产出均匀且较大朵爆米花。
封闭型爆米花机是常见的商用爆米花机缩小版,结构中一般设有密闭的爆米花室,能够让爆米花直接进入到外部容器里,有效避免了爆米花的飞溅和散落。此类型爆米花机大多使用不锈钢材料,具有耐用、方便清洁的特点。
3 相关安全标准
针对家用爆米花机产品,根据其用途、产品结构、工作原理等特点,其分类应属于GB 4706.14-2008《家用和类似用途电器的安全烤架、面包片烘烤器及类似用途便携式烹饪器具的特殊要求》范围,GB 4706.14 对应的IEC 60335-2-9 标准已更新到2019 版,IEC 早在2012 年就已经明确该产品执行IEC 60335-2-9 标准,并提出了相应技术条款。
对于家用爆米花机产品,相较于GB 4706.14-2008,IEC 60335-2-9:2019 标准中的第7 章标志和说明项目中,修改了高温符号的使用范围及尺寸大小;第11 章发热项目中,增加了11.104 条款,针对爆米花机的器具表面温升进行了限值要求。
本文结合家用和类似用途电器安全的通用标准GB 4706.1-2005、便携式烹饪器具标准GB 4706.14-2008和对应国际标准IEC 60335-2-9:2019 的部分条款对家用爆米花机进行质量安全风险分析。
4 常见质量安全风险项目与分析
在家用爆米花机产品的日常检测任务中,发现存在质量安全风险的项目主要有:标志和说明、对触及带电部件的防护、发热、结构、接地措施。
4.1 标志和说明
在国家强制性安全标准GB 4706.1-20 05 和GB 4706.14-2008 中,第7 章对产品的铭牌、标识、使用说明书应具有的详细信息等各方面进行了规定。有些爆米花机的器具铭牌和说明书为全英文(见图3),不符合7.13 条款中要求的使用说明、铭牌等内容应使用器具销售地所在国的官方语言写出。全英文的铭牌和说明书将会使得不懂英语的用户由于语言障碍无法正确使用器具,铭牌和说明书中的安全警告和注意事项无法被用户理解,导致使用时的安全事故。
图3 全英文铭牌
对比GB 4706.14-2008,国际标准中增加了对高温符号的适用范围。IEC 60335-2-9:2019 的7.1 条款相比GB 4706.14-2008 对非工作用的可触及金属表面超过90 K 需标注警告语或警示符号外增加了对厚度大于0.4 mm 的塑料如果温升超过Table 102 中值时也需标注警告语或警示符号的要求。且GB 4706.14-2008 对警示符号中三角形的高度规定为应至少12 mm,国际标准中对三角形的高度规定为应至少为20 mm。在日常检测中,部分产品高温表面无高温符号或产品标注的符号尺寸太小不满足标准要求。尺寸符合IEC 60335-2-9:2019 要求的高温符号(见图4)更为醒目,能够有效提醒使用者降低烫伤风险。
图4 符号中三角形的高度示例
针对以上标志和说明方面的质量安全风险,生产厂家应对标准进行更深入的了解,根据不同销售地及时对产品说明书和铭牌使用语言进行调整,站在消费者角度对产品进行设计,降低使用过程中所带来的安全隐患。
4.2 对触及带电部件的防护
此项目是为了防止使用者在使用或维护器具时,由于触及带电部件或基本绝缘失效而致伤、致死事故的发生,对使用者人生安全起到了至关重要的保护。由于爆米花机的底部多有散热或进风的塑料开口,如若开口过大或开口位置不合理,极易造成试验探棒触及到内部布线的基本绝缘或直接触碰到带电部件。还可能存在如图5 中,开关面板不借助工具即可拆卸,拆卸后试验指可轻易触及爆米花机开关处的带电部件,不符合标准中器具取下可拆卸部件后仍应满足GB 4706.1-2005 中8.1 条款的要求。
图5 开关面板拆卸后的内部结构
对于爆米花机产生的防触电问题,生产厂家可通过调整开口大小、合理化开口的位置使其远离带电部件和内部布线以及增加螺钉等固定罩壳的方式来降低使用者直接触电的风险。
4.3 发热
由于爆米花机的工作原理是依靠高温加热玉米使其爆裂形成爆米花,因此器具表面材料通常具有温度较高的特性。在IEC 60335-2-9:2019 中,11.104 条款相比GB 4706.14-2008 增加了对厚度大于0.4 mm 的塑料、裸金属、玻璃和陶瓷等材料温升限值的规定。在检测中,部分爆米花机的塑料罩盖在正常工作时温升甚至能达到150 K 以上,这就导致了与爆米花机塑料罩盖处接触的测试角壁温升超过了GB 4706.14-2008 所规定限值,而人手易触及的塑料罩盖温升高于国际标准的规定。此种状况模拟了家庭日常使用时爆米花机被靠墙放置的情况,塑料温升过高可能会导致墙面热膨胀而出现龟裂、脱落等问题,甚至还可能造成使用者烫伤、引发火灾等安全问题。
究其原因,一是厂家不应为了控制成本选择质量较差的温控器,二是应选择合适起跳温度的温控装置来调节器具的加热温度,避免由于温度过高对使用者和环境产生危险。
4.4 结构
爆米花是用玉米、酥油、糖一起放进爆米花机里做成的一种膨化食品,由于味道较甜,具有深受孩童喜欢的特性,因此大多数家用爆米花机在外观设计上也都具有一定的趣味性,这就造成了如图6 所示的爆米花机外壳形状和装饰做成类似玩具车或动物的模型,外观容易被孩子误当成玩具,增加了孩童烫伤、触电的风险。GB 4706.14 中的22.105 条款还针对不同使用场地的器具底部开口支撑表面与带电部件之间的距离进行了规定,防止爆米花机由于底部开口和带电部件之间距离过近而导致消费者使用时无意碰到桌上或地面上的导电小物体,小物体恰巧从器具底部开口进入碰到带电部件的情况。
图6 器具外壳的形状和装饰
这些条款要求厂家对于器具的外观和内部结构进行合理的设计,按照产品的特点对直接购买来的相关部件进行组装。
4.5 接地措施
接地措施是一种能有效防止间接触电的安全技术措施,当电器产品万一绝缘失效引起易触及金属部件带电时,能够通过接地措施将电器上的故障电压限制在安全范围以内,这样就能有效避免触电事故的发生。日常检测爆米花机中经常出现的质量安全问题有:
1)软线从固定装置中滑出时,产品接地导线在载流导线之前先绷紧(见图7)
图7 产品接地导线在载流导线之前先绷紧
2)接地处夹紧装置未有防松措施(见图8)
3)作为Ⅰ类器具,无接地措施
如图7 所示,当电源线意外被拉扯后,接地导线首先松脱,产品可能在无接地防护的情况下继续被使用;如图8 所示接地装置未有弹簧垫圈、止动垫片等防松措施,无法确保电器和供电系统接地连接永久牢固可靠;还有部分爆米花机使用带接地插头的三极插座,但线芯中只有L、N 两根载流导线,器具接地插头空置,导致在绝缘失效时没有可靠的附加安全防护措施。生产厂家应更加重视器具接地措施的可靠性,并严格监管产线上的装配工作,防止如弹簧垫圈、止动垫片等小部件的遗漏缺失。
图8 接地处夹紧装置示例
5 结语
随着人们生活质量的提高,家用爆米花机作为一种可以在家中制作爆米花的小型电器设备在家庭聚会、生日派对等场合中备受青睐,本文结合了国内适用标准和IEC 60335-2-9:2019 部分条款对爆米花机可能出现的常见质量安全风险进行了分析,目的在与让生产厂家重视产品的质量安全并结合国外已实施标准进行产品优化,提高整体行业水平。