紙塑復(fù)合包裝材料UV墨光引發(fā)劑遷移試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、紫外光(Ultraviolet，簡(jiǎn)稱(chēng)UV)固化墨以其本身的優(yōu)異特性被廣泛用于食品包裝印刷，雖然它不存在溶劑揮發(fā)問(wèn)題，但是所用的低分子量光引發(fā)劑具有一定毒性，對(duì)皮膚有一定的刺激性，而且容易揮發(fā)和遷移，給被包裝食品帶來(lái)難聞氣味，甚至毒性，對(duì)人體健康是一種威脅。
　　 論文就紙塑復(fù)合包裝材料紙中助劑及光引發(fā)劑的檢測(cè)技術(shù)、光引發(fā)劑遷移試驗(yàn)及理論遷移預(yù)測(cè)模型的建立進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 1.GC-FI

2、D(gas chromatography-flame ionization detection氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器)檢測(cè)方法的確立
　　 研究確定UV墨中光引發(fā)劑α-基環(huán)己基苯基甲酮(184)和2，2-二甲氧基-苯基甲酮(651)標(biāo)準(zhǔn)品GC-FID檢測(cè)條件；
　　 研究確定紙塑復(fù)合包裝材料紙中助劑、光引發(fā)劑184和651的GC-FID檢測(cè)條件：HP-5毛細(xì)管柱，檢測(cè)器溫度250℃，進(jìn)樣口溫度250℃，不分流進(jìn)樣，

3、進(jìn)樣量1μL，載氣為氮?dú)?，升溫程序：初始溫?00℃，以5℃/min升至200℃，保持2min，再以35℃/min升至300℃，保持5min。
　　 2.UV墨光引發(fā)劑穩(wěn)定性試驗(yàn)研究
　　 試驗(yàn)研究了20℃、40℃和60℃溫度條件下184和651在10%、95%乙醇水溶液和異辛烷中的避光穩(wěn)定性，同時(shí)考察了光穩(wěn)定劑對(duì)羥基苯甲醚(HQMME)的加入在避光條件下對(duì)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，避光條件下，光穩(wěn)定劑對(duì)184和651的穩(wěn)

4、定性影響不顯著；除60℃溫度條件下651在10%乙醇水溶液中存在不穩(wěn)定外，其它條件下184和651都是穩(wěn)定的；利用GrC-MS對(duì)651的分解產(chǎn)物進(jìn)行了定性分析。
　　 3.紙塑復(fù)合包裝材料紙中光引發(fā)劑的遷移試驗(yàn)研究
　　 試驗(yàn)研究了20℃、40℃和60℃溫度條件下，紙塑復(fù)合材料4015、6515中184和651向10%、95%乙醇和異辛烷的遷移；材料4025中184和651向10%乙醇和異辛烷的遷移；材料3312中184

5、和651向95%乙醇和異辛烷的遷移。結(jié)果表明，同一污染物向同一食品模擬物的遷移受溫度影響顯著：在同樣的試驗(yàn)條件下分子量大的651的遷移速率低于分子量小的184的遷移速率；同一污染物在同一試驗(yàn)溫度下向異辛烷中的遷移速度最快，向10%乙醇水溶液中的遷移速度最慢：隨著低密度聚乙烯(low densitypolyethylene，LDPE)淋膜量的加大，遷移量明顯減少；聚丙烯(polypropylene，PP)的阻隔特性?xún)?yōu)于LDPE的阻隔特性；

6、同種試驗(yàn)條件下，松厚度大的紙中污染物的遷移速度相對(duì)較快；遷移量隨污染物初始濃度的增大明顯增大。文中還從“微觀”角度分析了溫度、污染物分子結(jié)構(gòu)、食品模擬物的溶脹、淋膜層厚度、淋膜層種類(lèi)和紙張性質(zhì)對(duì)遷移的影響。
　　 4.遷移預(yù)測(cè)模型的建立
　　 建立了無(wú)限厚紙層遷移預(yù)測(cè)模型和有限厚紙層遷移預(yù)測(cè)模型，模型分別將紙的厚度作為無(wú)限厚(相對(duì)于塑料涂層厚度)和有限厚進(jìn)行考慮，包裝食品體系作為有限包裝一無(wú)限食品進(jìn)行研究。模型引入新的參

7、量紙和塑料界面處的分配系數(shù)kCP、考慮了污染物在紙和塑料涂層中不同的擴(kuò)散系數(shù)DP、Dc，最終給出擴(kuò)散方程、初始條件和邊界條件，用拉普拉斯和反拉普拉斯變換對(duì)方程求一系列解析解，并分析了各參量kCP、DP、Dc和紙中污染物初始濃度CPO等對(duì)遷移行為的影響。
　　 5.有限厚紙層遷移預(yù)測(cè)模型通用性及與實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比分析
　　 討論了有限厚紙層遷移預(yù)測(cè)模型簡(jiǎn)化后作為雙層復(fù)合塑料和單層塑料中污染物向食品中遷移的預(yù)測(cè)模型通用性。簡(jiǎn)化的

8、雙層塑料預(yù)測(cè)模型表達(dá)式最終與著名的Laoubi-Vergnaud模型一致，簡(jiǎn)化的單層塑料預(yù)測(cè)模型最終為著名的Crank遷移擴(kuò)散表達(dá)式。
　　 根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的紙塑界面處分配系數(shù)及結(jié)合其它參數(shù)，將不同紙塑復(fù)合包裝材料中污染物184和651向不同食品模擬物的遷移實(shí)驗(yàn)值與有限厚紙層遷移模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比，得出結(jié)論：當(dāng)預(yù)測(cè)模型中采用的污染物在塑料涂層中的擴(kuò)散系數(shù)為高估擴(kuò)散系數(shù)時(shí)，預(yù)測(cè)模型能最大限度的保證包裝的使用安全性。另外，得出結(jié)論：