Estudio de las causas de la variación de color (enrojecimiento) en las porciones laterales de bobinas de polietileno.
El cliente nos encargó realizar un control de calidad y defectos en un producto. En concreto, solicitaba una investigación para determinar qué factores externos (ambientales y de conservación) y químicos (derivados de la composición de los productos) causaban la coloración en las porciones laterales de bobinas de film de polietileno.
Tras una exhaustiva investigación bibliográfica y el examen de casos publicados relativos al material en cuestión, hipotetizamos un curso de análisis para determinar qué hipótesis sugerida al cliente era la más plausible.
Los instrumentos utilizados incluyen el espectrofotómetro FTIR Perkin Elmer modelo Spectrum two, el espectrofotómetro Shimadzu UV-2600i.
Las hipótesis formuladas e investigadas fueron las siguientes:
- Hipótesis 1: Presencia de pigmentos en el proceso de producción.
- Hipótesis 2: Contaminación por iones de hierro del film (oxidaciones químicas).
- Hipótesis 3: Fotooxidación de un componente del producto.
A través de entrevistas al personal de producción y la inspección del sitio de producción, descartamos inmediatamente la hipótesis de que la pigmentación del film fuera causada por contaminación por masterbatch coloreados presentes en la planta (hipótesis 1).
Para investigar más a fondo las posibles causas, realizamos análisis espectroscópicos en el producto defectuoso y en una muestra de referencia sin defectos, con el fin de identificar los ingredientes y aditivos potencialmente involucrados en el fenómeno.
Para determinar si el fenómeno era causado por oxidaciones químicas (hipótesis 2) o reacciones fotoquímicas (hipótesis 3), expusimos las muestras que presentaban la coloración a luz UV, mediante un Accelerated Weatering Tester (QUV Q-Lab). Observamos un «desvanecimiento» de la porción defectuosa que descartó la presencia de iones metálicos (hipótesis 2) y nos llevó a hipotetizar la presencia de un componente orgánico ópticamente activo.
Uniendo todas las informaciones obtenidas en el análisis fue posible determinar no solo el componente responsable de la coloración sino también el vector a través del cual entró en el film.
Mediante la unión de los análisis espectroscópicos FT-IR y UV/Vis descubrimos que se trataba de una molécula antioxidante presente en uno de los ingredientes, que se volvía coloreada una vez oxidada por la luz. Además, observamos que el fenómeno era reversible si se sometía nuevamente a la luz.
