Προηγμένες Εγκαταστάσεις Αποτελεσματική ΠαραγωγήΗ φωτοσκληρυντική φόρμουλα είναι ένα προϊόν που μετατρέπει το αρχικό υγρό σε στερεό με χημική αντίδραση με ακτινοβολία υπεριώδους φωτός και το βερνίκι και η μελάνη που χρησιμοποιούνται για τη συσκευασία τροφίμων δεν αποτελούν εξαίρεση. Τα σκευάσματα φωτο-στερεών προϊόντων συνήθως αποτελούνται από ολιγομερή (ρητίνες), αντιδραστικά μονομερή, φωτοεναρκτήρες, χρωστικές και βοηθητικά υλικά και κανένα από αυτά τα συστατικά δεν μπορεί να σκληρυνθεί χημικά στο δίκτυο πολυμερών. Υπάρχουν πιθανές δυνατότητες μετανάστευσης για τα υγρά προϊόντα.
Οι φωτοεναρκτήρες μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους, ο ένας είναι ένας φωτοεκκινητής τύπου Ι ο οποίος διασπάται αυθόρμητα για να δημιουργήσει ελεύθερες ρίζες και ο άλλος είναι ένας φωτοεκκινητής τύπου II ο οποίος απαιτεί τη χρήση ενός συν-εκκινητή ή συνεργιστή.
Τα παράγωγα βενζοφαινόνης, ιδιαίτερα οι κετόνες των α-υδροξυ και α-αμινομάδων, και τα οξείδια ακυλφωσφίνης χρησιμοποιούνται συνήθως ως ενεργοποιητές τύπου Ι. Όταν ένα μόριο α-υδροξυβενζοφαινόνης ακτινοβολείται με υπεριώδες φως, ο δεσμός σ πριν από την ομάδα υδροξυλίου και τα λιπαρά α-άνθρακα σπάει. Για παράδειγμα, η κοινή 1173 φωτοεκκινητής 2-υδροξυ-2-μεθυλοπροπιοφαινόνη θα παράγει μία ρίζα βενζοϋλίου και μια ρίζα 2-υδροξυ-2-προπυλίου μετά την διάσπαση, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα. Και οι δύο αυτές ελεύθερες ρίζες έχουν υψηλή αντιδραστικότητα και μπορούν να προκαλέσουν πολυμερισμό. Συνεπώς, στην περίπτωση ιδανικής μετατροπής 100%, όλοι οι φωτοεναρκτήρες μπορούν να αντιδράσουν στο δίκτυο πολυμερών.
Οι κύριοι εκπρόσωποι των φωτοεκκινητών τύπου II είναι βενζοφαινόνες, καθώς και παράγωγα θειοξανθόνης. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την βενζοφαινόνη, στην περίπτωση του υπεριώδους φωτός, τα μόρια ενεργοποιούνται και παραμένουν στην τριπλή κατάσταση. Παρουσία ενός συν-εκκινητή όπως μια αμίνη, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από τον συν-εκκινητή στην βενζοφαινόνη, ακολουθούμενη από μεταφορά όξινου πρωτονίου προς σχηματισμό μιας ρίζας αμινο και ρίζας υδροξυλίου. Η δραστικότητα της προκύπτουσας αλφα-αμινοαλκυλ ρίζας είναι επαρκής για την έναρξη πολυμερισμού ελευθέρων ριζών. Οι ρίζες υδροξυλίου είναι σχετικά σταθερές και δεν αρχίζουν τον πολυμερισμό, αλλά είναι πιθανότερο να υποστούν αντιδράσεις ανασυνδυασμού ή υδρογόνου.
Ακόμη και αν συμβεί μια πλήρης μετατροπή, ο φωτοεκκινητής τύπου II θα διατηρήσει μόρια σχετικά μικρού μοριακού βάρους τα οποία μπορεί να μεταναστεύσουν.
Ωστόσο, η πραγματική αντίδραση σκλήρυνσης UV σε εξοπλισμό LED EV εξακολουθεί να είναι πολύ διαφορετική από την ιδανική κατάσταση, δηλαδή πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και άλλες αντιδράσεις. Με άλλα λόγια, η πρακτική εφαρμογή είναι ότι πρέπει να υπάρχει ένα τμήμα του υπολείμματος του φωτοεκκινητή που δεν αντέδρασε. Σε φωτοεκκινητές τύπου Ι, είτε λόγω άμεσων αντιδράσεων ανασυνδυασμού είτε αποικοδόμησης τριπλών ειδών σε φωτοεκκινητές τύπου II, άλλη δυνατότητα για φωτοεκκινητές τύπου Ι μπορεί να είναι ο ανασυνδυασμός υπολειμματικών ελευθέρων ριζών. Ή αντίδραση εκχύλισης υδρογόνου.
Προκειμένου να μειωθεί η μετανάστευση, είναι απαραίτητο να στερεωθεί ο φωτοεκκινητήρας. Μία μέθοδος είναι η αύξηση του μοριακού βάρους του φωτοεκκινητή. Έχει αποδειχθεί ότι όταν το μοριακό βάρος είναι μικρότερο από 300, ο συντελεστής διάχυσης αυξάνεται και όταν το μοριακό βάρος είναι μεγαλύτερο από 1000, η μετανάστευση θεωρείται μικρή. Ως εκ τούτου, σύμφωνα με τους σχετικούς κανονισμούς της Ευρωπαϊκής Αρχής για την Ασφάλεια των Τροφίμων, μόνο γνωστοί χαμηλού μοριακού βάρους μπορούν να θεωρηθούν τοξικοί. Για φωτοεκκινητές τύπου Ι, μπορεί να υπάρχουν πολλαπλοί ολιγομερείς φωτοεκκινητές με περισσότερα από ένα φωτοευαίσθητα τμήματα που έχουν εισαχθεί παραπάνω, αυξάνοντας σημαντικά την πιθανότητα συμμετοχής τους στην αντίδραση. Ένα αρνητικό μειονέκτημα των ολιγομερισμένων φωτοεκκινητών, ωστόσο, είναι ότι το ιξώδες είναι υψηλότερο και το ιξώδες του τελικού σκευάσματος είναι υψηλότερο, με αποτέλεσμα να μειώνεται το παράθυρο προσαρμογής του σκευάσματος. Εάν χρησιμοποιείται ένα μονομερές για τη μείωση του ιξώδους, θα εισαγάγει νέους παράγοντες μετανάστευσης λόγω της χαμηλότερης λειτουργικότητας του χρησιμοποιούμενου μονομερούς χαμηλού ιξώδους.
Για τους φωτοεναστολείς Τύπου II, ένας τρόπος να μειωθεί η αρνητική επίδραση στο ιξώδες, μειώνοντας παράλληλα την πιθανότητα μετανάστευσης, είναι να μειωθεί το μοριακό βάρος και να εισαχθεί ο φωτοεναρκτήρας απευθείας στο υλικό του συστήματος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εισαγωγή μιας ακρυλικής λειτουργικής ομάδας στη μοριακή δομή του φωτοεκκινητή όπως φαίνεται στο σχήμα 6, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα εδώ ως ΗΒΕΟΑο.
Εξοπλισμός UV με γρανίτη Υπόδειγμα σεναρίου: Στην περίπτωση προσθέτων, εάν το ίδιο το πρόσθετο δεν είναι δραστικό, υπάρχει κίνδυνος μετανάστευσης. Ευτυχώς, οι περισσότεροι κατασκευαστές προσθετικών προσφέρουν τώρα αντιδρώντα πρόσθετα για να αποφύγουν αποτελεσματικά τη μετανάστευση των προσθέτων.
Εκτός από το ίδιο το σκεύασμα, άλλοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των συνθηκών σκλήρυνσης, το περιβάλλον στο οποίο χρησιμοποιείται το προϊόν μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα στην ασφάλεια των τροφίμων. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή σε αυτό το πρόβλημα σε κάθε σύνδεσμο σε ολόκληρη την αλυσίδα αξίας, προκειμένου να αποφευχθούν αποτελεσματικά τα προβλήματα ασφάλειας των τροφίμων που προκαλούνται από τη μετανάστευση υλικών στη συσκευασία τροφίμων.