Avancerede faciliteter Effektiv produktionDen lyshærdende formel er et produkt, der omdanner den originale væske til et fast stof ved kemisk reaktion ved ultraviolet lysbestråling, og lak og blæk, der bruges til fødevarepakning, er ingen undtagelse. Photo-fast produktformuleringer er sædvanligvis sammensat af oligomerer (harpikser), reaktive monomerer, fotoinitiatorer, pigmenter og hjælpestoffer, og en hvilken som helst af disse komponenter kan ikke hærdes kemisk i polymernetværket. Der er mulige migrationsmuligheder for flydende produkter.
Fotoinitiatorer kan opdeles i to typer, den ene er en type I-fotoinitiator, der spontant spalter for at frembringe frie radikaler, og den anden er en type II-fotoinitiator, der kræver brug af en co-initiator eller synergist.
Benzophenonderivater, især ketoner af a-hydroxy- og a-aminogrupper, og acylphosphinoxider er ofte anvendte type I-initiatorer. Når et a-hydroxybenzophenon-molekyle bestråles med UV-lys, binder dets σ inden hydroxylgruppen og fedtets a-carbon. For eksempel vil den almindelige 1173 fotoinitiator 2-hydroxy-2-methylpropiophenon producere en benzoylgruppe og en 2-hydroxy-2-propylgruppe efter spaltning, som vist i den følgende figur. Begge disse frie radikaler har høj reaktivitet og kan initiere polymerisation. I tilfælde af en ideel 100% konvertering kan derfor alle fotoinitiatorer omsættes i polymernetværket.
De vigtigste repræsentanter for type II fotoinitiatorer er benzophenoner såvel som thioxanthonderivater. Ved at tage benzophenon som eksempel, i tilfælde af UV-lys, aktiveres molekylerne og forbliver i triplet tilstand. I nærvær af en co-initiator, såsom en amin, overføres elektroner fra co-initiatoren til benzophenon, efterfulgt af sur protonoverførsel til dannelse af en aminoradikal og en hydroxylgruppe. Aktiviteten af den resulterende alfa-aminoalkylgruppe er tilstrækkelig til at initiere fri radikalpolymerisation. Hydroxylradikalerne er relativt stabile og initierer ikke polymerisation, men er mere tilbøjelige til at gennemgå rekombination eller hydrogenekstraktionsreaktioner.
Selv hvis der forekommer en komplet konvertering, vil Type II fotoinitiatoren beholde relativt små molekylvægtmolekyler, der kan migrere.
Imidlertid er den faktiske UV-hærdningsreaktion i LED EV-udstyr stadig meget forskellig fra den ideelle tilstand, dvs. andre reaktioner skal tages i betragtning. Med andre ord er den praktiske anvendelse, at der skal være en del af resten af den ureagerede fotoinitiator. I type I-fotoinitiatorer, enten på grund af direkte rekombinationsreaktioner eller nedbrydning af tripletarter i foto II-initiatorer, kan en anden mulighed for type I-fotoinitiatorer være rekombination af resterende frie radikaler. Eller brintekstraktionsreaktion.
For at reducere migreringen er det nødvendigt at rette fotoinitiatoren. En metode er at øge molekylvægten af fotoinitiatoren. Det er vist, at når molekylvægten er mindre end 300, forøges diffusionskoefficienten, og når molekylvægten er større end 1000, anses migrationen for at være lille. I henhold til de relevante regler fra Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet kan kun kendere med lav molekylvægt betragtes som giftige. For fotoinitiatorer af type I kan man have flere oligomere fotoinitiatorer med mere end en lysfølsom del introduceret ovenfor, hvilket i høj grad øger deres sandsynlighed for at deltage i reaktionen. En negativ ulempe ved oligomeriserede fotoinitiatorer er imidlertid, at viskositeten er højere, og viskositeten af den endelige formulering er højere, med det resultat, at justeringsvinduet for formuleringen er indsnævret. Hvis en monomer bruges til at sænke viskositeten, indfører den nye migrationsfaktorer på grund af den lavere funktionalitet af den anvendte lavviskositetsmonomer.
For foto II-initiatorer er en måde at reducere den negative indvirkning på viskositet på, samtidig med at reduktionen af sandsynligheden for migration er at sænke molekylvægten og introducere fotoinitiatoren direkte i systemmaterialet. Dette kan opnås ved at introducere en funktionel acrylatgruppe i molekylstrukturen af fotoinitiatoren som vist i figur 6 under anvendelse af eksemplet her som HBEOAc.
Gravure-UV-udstyr Scenarioforslag: I tilfælde af tilsætningsstoffer, hvis tilsætningsstoffet i sig selv er ikke-reaktivt, er der en risiko for migrering. Heldigvis tilbyder de fleste additivproducenter nu reaktive additiver for effektivt at undgå migrering af additiver.
Ud over selve formuleringen kan andre faktorer, inklusive hærdningsbetingelser, miljøet, hvor produktet bruges, forårsage problemer i fødevaresikkerheden. Derfor er det nødvendigt at være opmærksom på dette problem i alle led i hele værdikæden for effektivt at undgå fødevaresikkerhedsproblemer forårsaget af materiel migration i fødevarepakker.