Studio delle cause di variazione di colore (pinking) su porzioni laterali di bobine di polietilene.
Il cliente ci ha incaricati di effettuare controllo qualità e difetti su un prodotto. Nello specifico richiedeva una indagine per determinare quali fattori esterni (ambientali e di conservazione), e chimici (derivanti dalla composizione dei manufatti) causassero la colorazione su porzioni laterali di bobine di film in polietilene.
Dopo un’accurata ricerca bibliografica e l’esame dei casi pubblicati relativi al materiale in questione, abbiamo ipotizzato un percorso di analisi per determinare quale ipotesi suggerita al cliente fosse la più plausibile.
Gli strumenti utilizzati includono lo spettrometro FTIR Perkin Elmer modello Spectrum two, lo spettrometro Shimadzu UV-2600i.
Le ipotesi formulate ed indagate sono state le seguenti:
- Ipotesi 1 – Presenza di pigmenti nel processo produttivo
- Ipotesi 2 – Inquinamento da ioni di ferro del film (ossidazioni chimiche)
- Ipotesi 3 – Fotossidazione di un componente del manufatto
Attraverso interviste al personale di produzione e l’ispezione del sito produttivo, abbiamo subito escluso l’ipotesi che la pigmentazione del film fosse causata da contaminazione da masterbatch colorati presenti nell’impianto (ipotesi 1).
Per indagare ulteriormente le possibili cause, abbiamo condotto analisi spettroscopiche sul manufatto difettoso e su un campione di riferimento privo di difetti, al fine di identificare gli ingredienti e gli additivi potenzialmente coinvolti nel fenomeno.
Per determinare se il fenomeno fosse causato da ossidazioni chimiche (ipotesi 2) o reazioni fotochimiche (ipotesi 3), abbiamo esposto i campioni che presentavano la colorazione a luce UV, mediante un Accelerated Weatering Tester (QUV Q-Lab). Abbiamo osservato uno “sbiadimento” della porzione difettosa che ha escluso la presenza di ioni metallici (ipotesi 2) e ci ha portato a ipotizzare la presenza di un componente organico otticamente attivo.
Unendo tutte le informazioni ricavate dall’analisi è stato possibile determinare non solo la componente responsabile della colorazione ma anche il vettore entro cui è entrata nel film.
Mediante l’unione delle analisi spettroscopiche FT-IR ed UV/Vis abbiamo scoperto che si trattava di una molecola antiossidante presente in uno degli ingredienti, che diventava colorata una volta ossidata dalla luce. Inoltre, abbiamo osservato che il fenomeno era reversibile se sottoposto nuovamente alla luce.
