TESTOVÁNÍ POLYMERNÍCH OBALŮ

Transkript

1 TESTOVÁNÍ POLYMERNÍCH OBALŮ A. MIGRACE Z OBALOVÝCH PROSTŘEDKŮ NA BÁZI PLASTŮ Základní funkcí balení je ochrana potravn před znehodnocením - mechanckým, chemckým, fyzkálně-chemckým a mkrobologckým. V současnost jsou obalové materály ntenzvně sledovány a studovány jako možné zdroje kontamnace potravn. Významným procesem sdílení hmoty mez potravnou a obalem je mgrace, typcká pro obaly z plastů. V obalářské technolog je jako mgrace označován transfér složek obalu do potravn. Látky, které přecházejí do potravny během jejího kontaktu s obalem, jsou označovány jako mgranty a zahrnují většnou nízkomolekulární komponenty plastů, tj. zbytky momomerů a adtva antoxdanty, stablzátory, změkčovadla apod. Mgrace je obousměrný proces, tzn. složky plastů přecházejí do potravn a naopak do obalu pronkají složky potravn. V zásadě rozlšujeme dva základní typy mgrace, a to mgrac globální a mgrac specfckou. Globální, resp. celková mgrace představuje přestup všech, v mnoha případech neznámých složek z obalu do potravny a legslatvním předpsy bývá omezována stanovením její maxmálně přípustné úrovně, tj. lmtu celkové mgrace, jehož hodnota podle směrnc Evropského společenství ční 10 mg/dm 2 obalu. Není přtom brán ohled na toxctu složek, ale vymezení lmtu globální mgrace vyvíjí tlak na výrobce obalů, aby maxmálně omezl využívání hygencky nezávadných přísad. Specfckou mgrací je pak myšlen přechod jedné nebo několka určtých, známých látek. Protože potravny jsou složté systémy obtížně zpracovatelné pro analýzu, jsou př stanovení mgrací většnou využívány potravnové smulanty, tj. modelové roztoky smulující základní používané potravny. Jsou rozděleny do čtyř skupn: A destlovaná voda smulant neutrálních potravn B zředěné roztoky kyseln (3% kys. octová) smulanty kyselých potravn C směs ethanol a voda (10% ethanol) smulanty potravn obsahujících alkohol D - smulanty tučných potravn např. olvový olej, rozpouštědla jako sooktan B. PŘEDBĚŽNÉ JEDNODUCHÉ ZKOUŠKY PRO IDENTIFIKACI PLASTŮ

2 Tyto zkoušky slouží pro rychlé orentační odlšení druhu polymeru. Kombnací těchto orentačních zkoušek lze na základě vnějších vlastností (tvrdost, rozpustnost, chování v plamen atd.) poměrně snadno a rychle dentfkovat základní polymery. Měrná hmotnost určt orentačně, pozorovat chování ve vodě (vznáší se/klesá). Tvrdost hloubka vrypu. Zkouška v plamen pozorovat barvu a charakter plamene, způsob hoření, barvu dýmu, vzhled ohořelého zbytku. Získané nformace porovnat s tabulkam. Zkouška rozpustnost na vzorek tyčnkou nanést kapku rozpouštědla, po krátkém působení sledovat lepvost. Případně několk malých odřezků polymeru převrstvt rozpouštědlem a opatrně zahřát v dgestoř. ZKOUŠKA V PLAMENI Tato zkouška slouží pouze k orentačnímu stanovení druhu plastu. Průběh oxdace, k níž dochází př vložení plastu do otevřeného plamene, je určen chemckou strukturou polymeru. Pokud je př této reakc dostatek energe, hoří plast samovolně po vyjmutí z plamene. Pokud je proces oxdace jen slabě exotermní, klesá po vyjmutí vzorku z plamene jeho teplota a hořící vzorek zhasne. Př této zkoušce vkládáme vzorek plastu na okraj nesvítvého plamene plynového hořáku a pozorujeme: jak snadno se vzorek zapaluje, zda po vyjmutí z plamene hoří nadále, č zhasíná, t.j. zda je samozhášvý, nebo zda nehoří vůbec, zbarvení okraje a jádra plamene, zápach dýmu po uhašení plamene, charakter příškvarku na vzorku, případně chování tavenny. Chování běžných typů plastů je shrnuto v tabulce:

3 Hořlavost Vzhled plamene Zápach dýmu Plast Vzorek vůbec nehoří ostrý, nakyslý PTFE, PCTFE, PI Vzorek se obtížně zapaluje, mmo plamen zhasíná Vzorek hoří v plamen, mmo plamen hoří, nebo pomalu zhasíná Vzorek se snadno zapluje, hoří mmo plamen svítvý, čadvý, jasně žlutý svítvý, čadvý, zelený okraj svítvý, čadvý, zelený okraj žlutooranžový, modrý dým fenol, formaldehyd, amonak, amny chlorovodík spálená rohovna svítvý dráždvý PVAL CF, PF, UF, MF PC PVC, PVDC žlutooranžový, čadvý nasládlý, aromatcký PETP, PBTP žlutý, modrý střed tavící se parafín, př hoření odkapává svítvý, čadvý pronkavý UP žlutý, čadvý fenolcký EP svítvý, slně čadí nasládlý PS sytě žlutý, nepatrně čadvý, jskřící svítvý, s modrým středem kyselna octová nasládlý, voní po ovoc PA PE, PP PVAC PMMA modravý formaldehyd POM Vlastní zkouška: Vzorky ve formě proužků opatrně vložte do plamene v dgestoř a určete tyto tř druhy plastů: a) Polyolefny plast se v plamen spéká, charakterstcký zápach po svíčkách, resp. vosku, b) Polystyren - plast př záhřevu v plamen skapává, uvolňuje se hustý černý dým, c) Polyvnylchlord plast př záhřevu v plamen uvolňuje chlorovodík, charakterstcký svým štplavým zápachem. Belstenova zkouška plamenem důkaz chlóru (PVC): Měděným drátkem předem vyžíhaným v plamen přtavte stopu polymeru a znovu vložte do plamene. Chlór se projeví zeleným zabarvením plamene. C. STANOVENÍ MIGRACE AROMATICKÝCH AMINŮ Z VÝROBKŮ PŘICHÁZEJÍCÍCH DO STYKU S POTRAVINAMI DO POTRAVINOVÝCH SIMULANTŮ

4 Prncp: Aromatcké amny ve výluhu z testovaných výrobků reagují v prostředí HCl, dustanu sodného a amonum sulfamátu s naftyletylendamndhydrochlordem za vznku falového zbarvení, jehož ntenzta se stanoví spektrofotometrcky př 550 nm. Použté chemkále: destlovaná voda, 3% (w/v) vodný roztok kyselny octové, 10% (v/v) vodný roztok ethanolu, 0,0725 M dustan sodný p.a.(25 ml), 0,22 M amonum sulfamát p.a. (25 ml), 0,0385 M N-(1-naftyl)-ethylendamonumdchlord p.a. (25 ml), 1 M kyselna chlorovodíková, 1,1 mm zásobní roztok anlnhydrochlordu Z (250 ml), pracovní roztok anlnhydrochlordu A: Příprava: 5 ml zásobního roztoku anlnhydrochlordu Z se převede do 500 ml odměrné baňky a doplní po rysku destlovanou vodou roztok anlnhydrochlordu pro regulační dagram R3: Příprava: 5 ml pracovního roztoku anlnhydrochlordu A se převede do 100 ml odměrné baňky a doplní po rysku smulantem Příprava kalbrační křvky: Do sady zkumavek se zábrusem se nappetuje 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 3,0 a 4,0 ml pracovního roztoku anlnhydrochlordu A, což odpovídá 0; 0,5; 1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 6,0 a 8,0 g anlnu a doplní se příslušným smulantem na objem 20 ml. Přpravují se mnmálně tř koncentrace. Přdá se 2,5 ml 1M HCl a 0,5 ml roztoku dustanu sodného. Roztok se protřepe a nechá 10 mnut stát. Pak se přdají 1 ml roztoku amonum sulfamátu, roztok se promíchá a opět nechá 10 mnut stát. Nakonec se přdají 1 ml kopulačního roztoku N-(1-naftyl)-ethylendamonumdchlordu a roztok se opět promíchá. Po 2 hodnovém stání se měří absorbance roztoků př vlnové délce 550 nm prot slepému pokusu. Slepý pokus se

5 provede na samotných čndlech s použtím 20 ml smulantu bez přídavku roztoku anlnhydrochlordu. Naměřené hodnoty absorbance se vynesou do grafu prot množství -NH 2. Pro uvedený rozsah má kalbrační křvka lneární průběh. Regulační dagram: Do tří zkumavek se zábrusem se nappetuje 20 ml roztoku anlnhydrochlordu pro regulační dagram R3. Dále se postupuje jako př přípravě kalbrační křvky. Z kalbrační křvky se odečte koncentrace anlnu a hodnota se vynese do regulačního dagramu. Vlastní stanovení: Stanovení amnů ve výluzích do smulantů se provádí postupem uvedeným pro přípravu kalbrační křvky s tím rozdílem, že se pracuje s 20 ml výluhu. Provádí se vždy nejméně tř stanovení vedle sebe. Metoda výpočtu: Z kalbrační křvky se odečte množství prmárních aromatckých amnů vyjádřených v g anlnu a stanoví se úroveň mgrace aromatckých amnů vyjádřená v mg anlnu vztažených na 1 dm 2 povrchu testovaného vzorku. Výpočet se provede podle vzorce: kde : M V P. V. c m 3.10 P je celková vyluhovaná plocha testovaného vzorku v dm 2, m je množství anlnu obsažené v alkvotním podílu výluhu, v g, V je alkvotní podíl výluhu v ml, V c je celkový objem výluhu v ml M je úroveň mgrace aromatckých amnů z povrchu testovaného vzorku vyjádřená v mg. anlnu/dm 2.