金屬罐內(nèi)涂膜遷移物擴散系數(shù)及影響因素研究.pdf

1、擴散系數(shù)作為化學(xué)物質(zhì)從聚合物材料向食品（模擬物）遷移的一個重要影響因素，反映了化學(xué)物質(zhì)在聚合物和食品中的擴散速率，是描述聚合物內(nèi)小分子化學(xué)物傳質(zhì)過程的一個重要宏觀參量。近年來，屢屢發(fā)生的食品安全事故引發(fā)了人們對食品安全問題的高度關(guān)注。所以，加強食品金屬罐內(nèi)涂膜中有害物質(zhì)的遷移行為研究，對提高罐頭食品的安全性，具有十分重要的意義。
　　本文利用高效液相色譜儀和熒光檢測器，針對金屬罐內(nèi)涂膜中的雙酚類有害物質(zhì)（BPA、BADGE、BFD

2、GE）建立有效的檢測方法，開展了金屬罐內(nèi)涂膜遷移物擴散系數(shù)及其影響因素研究，具體研究工作及結(jié)論如下：
　　1）采用HPLC-FD法對金屬罐內(nèi)涂膜中的有害物質(zhì)（BPA、BADGE和BFDGE）進行檢測，結(jié)果顯示，三種遷移物質(zhì)均得到了很好的分離效果，標準曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999，在模擬液中的回收率在88.96％～96.49%之間，相對標準偏差RSD在1.64%～4.61%（n=5）之間，具有良好的準確度以及較高的精密

3、度；通過實驗研究不同模擬條件對金屬罐內(nèi)涂膜中有害物質(zhì)擴散系數(shù)的影響，結(jié)果顯示①溫度是影響擴散速率非常重要的因素，在5℃～40℃區(qū)間內(nèi)，擴散系數(shù)值增加緩慢，在40℃～80℃區(qū)間內(nèi)，擴散系數(shù)值增加幅度較大；②金屬罐內(nèi)涂膜中三種遷移物質(zhì)在酒精類模擬液中的遷移擴散系數(shù)最大，脂肪類次之，蒸餾水最低；③隨著浸泡時間的增加，遷移物在乙醇模擬液中的擴散速率明顯增大，三種遷移物的擴散系數(shù)均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。
　　2）研究固化工藝對金屬罐內(nèi)涂膜中遷

4、移物擴散系數(shù)的影響，結(jié)果顯示，固化溫度、涂膜厚度和固化時間對金屬罐內(nèi)涂膜中有害遷移物質(zhì)擴散系數(shù)的影響均比較顯著，且影響強弱程度大小順序為涂膜厚度>固化溫度>固化時間。經(jīng)響應(yīng)面法優(yōu)化后得到的金屬罐內(nèi)涂膜中有害遷移物質(zhì)BPA和BADGE的擴散系數(shù)值最小時所對應(yīng)的最優(yōu)固化工藝參數(shù)分別為：BPA：固化溫度A=202.22℃，涂膜厚度B=9.73 g/m2，固化時間C=12.89 min；BADGE：固化溫度A=203.68℃，涂膜厚度B=9.2

5、7 g/m2，固化時間C=12.77 min。且根據(jù)實驗實際情況調(diào)整后的固化工藝參數(shù)條件下的實驗驗證結(jié)果與理論預(yù)測值相當(dāng)接近，說明該響應(yīng)面法得到的最優(yōu)固化工藝參數(shù)條件準確可靠。
　　3）對不同固化工藝參數(shù)的金屬罐內(nèi)涂膜的性能進行測試，結(jié)果顯示，涂層厚度、涂層硬度、涂層附著力和涂層耐刮傷性對內(nèi)涂膜中有害物質(zhì)的遷移擴散行為具有一定的影響，綜合考慮各個固化工藝參數(shù)下樣品的涂層硬度、附著力以及耐刮傷性，初步選出較優(yōu)的固化工藝參數(shù)為固化溫度