กระจกบอโรซิลิเกตทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วได้สูงถึง 300°F โดยไม่แตกร้าว (สถาบันความปลอดภัยของวัสดุ 2023) ทำให้เหมาะสำหรับถ้วยชาที่ทนความร้อนได้ดี ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการขุ่นเมื่อให้ความร้อนซ้ำๆ
ถ้วยเซรามิกเผาไฟสูงกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอ ช่วยป้องกันจุดร้อนในขณะที่ยังคงรักษาความอบอุ่นไว้ได้นาน 20–30 นาที ตัวแปรแบบพอร์ซเลนมีความต้านทานการแตกหักสูงกว่าถึง 40% เมื่อเทียบกับสโตนแวร์ การทดสอบการตกหล่น เมื่อเคลือบผิวอย่างเหมาะสม วัสดุทั้งสองชนิดสามารถคงความแข็งแรงของโครงสร้างได้ตลอดการใช้งานประจำวันเป็นเวลาห้าปีขึ้นไป
สแตนเลสสตีลเกรด 304 แบบสองชั้นรักษาอุณหภูมิเครื่องดื่มให้ร้อนได้นาน 4–6 ชั่วโมง ผ่านฉนวนช่องว่างอากาศ โลหะผสมที่ปลอดภัยสำหรับอาหารชนิดนี้ป้องกันการถ่ายโอนรสชาติแบบโลหะ แม้ใช้กับชาที่มีความเป็นกรด เช่น ชาดอกกระเจี๊ยบหรือชาเลมอนผสม ต่างจากโลหะชั้นเดียว อุปกรณ์ประเภทนี้ช่วยลดอุณหภูมิผิวด้านนอกลง 60–70°F (วารสารวิศวกรรมความร้อน 2022)
| วัสดุ | การเก็บความร้อน | ทนต่อการแตกร้าว | ขีดจำกัดการทนต่อความร้อนแบบฉับพลัน (Thermal Shock Limit) | น้ำหนัก (ออนซ์) |
|---|---|---|---|---|
| แก้วโบรซิลิเกต | 15–20 นาที | ต่ํา | 300°F | 8–10 |
| เซรามิก | 20–30 นาที | ปานกลาง | 250°F | 12–14 |
| เหล็กกล้าไร้สนิม | 4–6 ชั่วโมง | แรงสูง | 500°F | 6–8 |
แก้วให้ความสำคัญกับความบริสุทธิ์ของรสชาติ เซรามิกให้สมดุลระหว่างการเก็บความร้อนกับการจับถนัดมือ ในขณะที่สแตนเลสสตีลมีข้อได้เปรียบในการรักษาความร้อนเป็นเวลานาน พิจารณาใช้วัสดุคู่กัน—ใช้แก้วสำหรับการชงระยะสั้นที่บ้าน สแตนเลสสตีลสำหรับการเดินทาง และเซรามิกสำหรับการใช้งานในสำนักงาน
ถ้วยชาที่สามารถทนต่อน้ำร้อนได้อย่างปลอดภัยมักทำจากวัสดุที่ไม่เกิดปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิเดือด ตามรายงานความปลอดภัยด้านอาหารปี 2023 พบว่า เซรามิกบางชนิด แก้วบอโรซิลิเกต และเหล็กกล้าไร้สนิมคุณภาพสูง เช่น 304 หรือ 316 ยังคงมีความเสถียรแม้ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส (เทียบเท่า 212 องศาฟาเรนไฮต์ สำหรับผู้ที่ยังใช้หน่วยฟาเรนไฮต์) วัสดุเหล่านี้ปล่อยโลหะหนักหรือสารประกอบอื่นๆ ในปริมาณต่ำมาก น้อยกว่า 0.001 ส่วนในล้านส่วน ตามผลการศึกษา สิ่งที่ทำให้วัสดุเหล่านี้ดีกว่าตัวเลือกที่ถูกกว่าคือ พวกมันไม่มีพลาสติไซเซอร์หรือเรซินสังเคราะห์ที่มักพบในผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำกว่าซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่องดื่มร้อน
ถ้วยพลาสติกมีความเสี่ยงต่อสุขภาพที่สามารถวัดได้เมื่อถูกให้ความร้อน สถาบันโพนีมอน (2023) ระบุว่า การสัมผัสสาร BPA จากพลาสติกคุณภาพต่ำก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายด้านการดูแลสุขภาพตลอดชีวิตเฉลี่ย 740,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อผู้ใช้งาน 10,000 คน เนื่องจากการรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ ความร้อนสูงเร่งการปล่อยสาร:
รายงานการตรวจสอบความปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค (2023) พบว่า ถ้วยที่มีชั้นพลาสติกจะปล่อยไมโครพลาสติกจำนวน 18.2 ล้านชิ้นต่อลิตร เมื่อใส่น้ำที่อุณหภูมิ 90°F เป็นเวลา 15 นาที—ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ความปลอดภัยขององค์การอนามัยโลกถึง 430% อนุภาคเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ:
การเก็บความร้อนที่เหมาะสมจะช่วยรักษาอุณหภูมิของเครื่องดื่มให้อยู่ในช่วง อุณหภูมิที่เหมาะสำหรับการจิบ (140–160°F) ขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้ผิวด้านนอกร้อนจัดจนจับได้ยาก ตามการศึกษาปี 2023 ในวารสาร วารสารวิทยาศาสตร์อาหารระหว่างประเทศ ผู้ดื่มชาส่วนใหญ่ชอบถ้วยที่สามารถรักษาระดับอุณหภูมิคงที่ได้ 45–60 นาที เพื่อสมดุลระหว่างการรักษาความอร่อยของรสชาติกับความเสี่ยงในการลวกไหม้ที่ลดลง
โครงสร้างสองชั้นจะสร้างช่องว่างอากาศ ช่องว่างอากาศแบบสุญญากาศ ที่ลดการถ่ายเทความร้อนได้สูงสุดถึง 70% เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบชั้นเดียว เทคโนโลยีนี้ ได้รับการยืนยันจากผู้เชี่ยวชาญด้านฉนวนกันความร้อน ใช้หลักการสามประการ:
คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ไม่จำเป็นต้องใช้จานรองแก้ว และทำให้ผิวด้านนอกเย็นต่อการสัมผัส — โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำคัญสำหรับภาชนะดื่มที่ปลอดภัยสำหรับเด็ก
| วัสดุ | การกักเก็บความร้อน (นาที) | อุณหภูมิด้านนอกหลัง 10 นาที | ผลกระทบต่อความทนทาน |
|---|---|---|---|
| แก้วโบรซิลิเกต | 25–35 | 131°F | เสี่ยงต่อการแตกจากแรงกระแทกทางความร้อน |
| เซรามิก | 30–45 | 122°F | รอยแตกร้าวเล็กๆ ลดประสิทธิภาพลง |
| เหล็กกล้าไร้สนิม | 90–120 | 98°F | ไม่ได้รับผลกระทบจากความเครียดจากความร้อน |
สแตนเลสสตีลที่มีฉนวนสุญญากาศมีประสิทธิภาพเหนือกว่าวัสดุอื่นๆ โดยสามารถรักษาอุณหภูมิภายนอกให้อยู่ในระดับปลอดภัย ขณะที่ยังคงความร้อนของเครื่องดื่มไว้ได้ ตามที่แสดงในการทดสอบความร้อนจากหน่วยงานอิสระ เซรามิกมีประสิทธิภาพปานกลาง เหมาะสำหรับการใช้งานระยะสั้น ในขณะที่กระจกยังคงเป็นที่นิยมของผู้ที่ชื่นชอบรสชาติที่แท้จริง แม้จะมีการเย็นตัวเร็วกว่า
EN
