Polymeerien lisäaineet ja lisäaineantioksidanttien kemialliset määritysmenetelmät

Abstract

Muovien käyttö on lisääntynyt runsaasti viimeisten vuosikymmenten ajan valmistus- ja työstöprosessien sekä lisäaineiden kehityksen myötä. Nykyaikaisten korkealaatuisten muovituotteiden valmistuksessa käytetään lukuisia erilaisia lisäaineita, joiden avulla pystytään vaikuttamaan esimerkiksi muovien pintaominaisuuksiin sekä pidentämään niiden käyttöikää. Käyttöikään vaikuttavat oleellisesti hapen aiheuttamat reaktiot polymeerirakenteessa ja näiden ei-haluttujen reaktioiden rajoittamiseksi on kehitetty erilaisia stabilointiaineita, kuten antioksidantteja.

Muovien sisältämät lukuisat lisäaineet voivat reagoida keskenään aiheuttaen synergisiä tai antagonisia vaikutuksia, jolloin tiettyjen lisäaineiden teho voi kasvaa tai heikentyä. Samoin ne voivat aiheuttaa erilaisia haju- ja makuvaikutuksia. Osa lisäaineista on myös helposti kulkeutuvia, jolloin ne voivat siirtyä esimerkiksi elintarvikepakkauksesta elintarvikkeeseen. Tämä taas aiheuttaa aiheellisia kysymyksiä yhdisteiden terveysvaikutuksista ja lisäaineisiin sekä niiden kulkeutumiseen liittyvä lainsäädäntö onkin kiristynyt viime vuosina.

Opinnäytetyön kokeellisessa osassa kehitettiin menetelmä polymeerien sisältämien antioksidanttien ja niiden hajoamistuotteiden määrittämiseen. Erottamismenetelminä käytettiin Soxhlet- ja ultraääniuuttoja sekä detektointiin massaspektrometrillä varustettua neste-kromatografia. Lisäksi kehitetyllä menetelmällä tutkittiin eräitä polyeteeni- ja polyetyleeni-tereftalaattimuovilaatuja.

Soxhlet- ja ultraääniuuttoja vertailtaessa ultraääniuutto havaittiin hieman paremmaksi erotusmenetelmäksi ja dikloorimetaani 2-propanolia paremmaksi uuttoliuottimeksi. Tutkituissa muovilaaduissa ei havaittu tutkittavia yhdisteitä tai niiden pitoisuudet olivat liian pienet luotettavan tuloksen toteamiseksi. Tulosten tulkintaa vaikeuttivat myös lukuisat kontaminaatio-lähteet, joiden vaikutusta tuloksiin ei voitu kokonaan estää.