紙塑復合包裝材料UV墨光引發(fā)劑遷移試驗與理論研究.pdf

1、紫外光(Ultraviolet，簡稱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)問題，但是所用的低分子量光引發(fā)劑具有一定毒性，對皮膚有一定的刺激性，而且容易揮發(fā)和遷移，給被包裝食品帶來難聞氣味，甚至毒性，對人體健康是一種威脅。
　　 論文就紙塑復合包裝材料紙中助劑及光引發(fā)劑的檢測技術、光引發(fā)劑遷移試驗及理論遷移預測模型的建立進行了系統(tǒng)性的研究，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 1.GC-FI

2、D(gas chromatography-flame ionization detection氣相色譜-氫火焰離子化檢測器)檢測方法的確立
　　 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)標準品GC-FID檢測條件；
　　 研究確定紙塑復合包裝材料紙中助劑、光引發(fā)劑184和651的GC-FID檢測條件：HP-5毛細管柱，檢測器溫度250℃，進樣口溫度250℃，不分流進樣，

3、進樣量1μL，載氣為氮氣，升溫程序：初始溫度100℃，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)定性試驗研究
　　 試驗研究了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，同時考察了光穩(wěn)定劑對羥基苯甲醚(HQMME)的加入在避光條件下對穩(wěn)定性的影響。結果表明，避光條件下，光穩(wěn)定劑對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651的分解產(chǎn)物進行了定性分析。
　　 3.紙塑復合包裝材料紙中光引發(fā)劑的遷移試驗研究
　　 試驗研究了20℃、40℃和60℃溫度條件下，紙塑復合材料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)的阻隔特性優(yōu)于LDPE的阻隔特性；

6、同種試驗條件下，松厚度大的紙中污染物的遷移速度相對較快；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、污染物分子結構、食品模擬物的溶脹、淋膜層厚度、淋膜層種類和紙張性質(zhì)對遷移的影響。
　　 4.遷移預測模型的建立
　　 建立了無限厚紙層遷移預測模型和有限厚紙層遷移預測模型，模型分別將紙的厚度作為無限厚(相對于塑料涂層厚度)和有限厚進行考慮，包裝食品體系作為有限包裝一無限食品進行研究。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散系數(shù)DP、Dc，最終給出擴散方程、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等對遷移行為的影響。
　　 5.有限厚紙層遷移預測模型通用性及與實驗值的對比分析
　　 討論了有限厚紙層遷移預測模型簡化后作為雙層復合塑料和單層塑料中污染物向食品中遷移的預測模型通用性。簡化的

8、雙層塑料預測模型表達式最終與著名的Laoubi-Vergnaud模型一致，簡化的單層塑料預測模型最終為著名的Crank遷移擴散表達式。
　　 根據(jù)試驗測定的紙塑界面處分配系數(shù)及結合其它參數(shù)，將不同紙塑復合包裝材料中污染物184和651向不同食品模擬物的遷移實驗值與有限厚紙層遷移模型預測值進行了對比，得出結論：當預測模型中采用的污染物在塑料涂層中的擴散系數(shù)為高估擴散系數(shù)時，預測模型能最大限度的保證包裝的使用安全性。另外，得出結論：