تهیه و ارائه فرمول ساخت پوشش شفاف برای محافظت و دوام چاپ بسته بندی در انواع قوطی های فلزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی کاربردی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، گروه شیمی کاربردی

2 گروه شیمی کاربردی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران، نویسنده مسئول

چکیده

با پیدایش و توسعه ارائه انواع محصولات با ظروف فلزی (مانند واکس، اسپری، رنگ و قوطی چای، و...)، لازم است که اطّلاعات لازم برای مصرف کننده بر روی بدنه این قوطی های فلزی درج و چاپ شوند. همچنین جهت محافظت، جلا و زیبایی و جلوگیری از مخدوش شدن چاپ بسته بندی بر روی بدنه انواع قوطی های فلزی، وجود پوشش شفاف و بی رنگ بر روی چاپ قوطی های فلزی از جمله موارد چشمگیر در بخش بسته بندی این ظروف فلزی می باشند. رزین های مصنوعی همان پوشش های شفاف هستند که به عنوان اتصال دهنده اجزای تشکیل دهنده رنگ و چاپ بر روی انواع بسته بندی فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه، سه نوع پوشش شفاف فرموله شده اند که اجزای تشکیل دهنده آنها شامل رزین آلکید کوتاه روغن(حاوی مخلوط روغن سویا و روغن کوکونات) همراه با دو نوع سخت کننده (سخت کننده های آمینی عبارتند از: رزین ملامین فرمالدئید و اوره فرمالدئید) می باشند.
پوشش شفاف نوع اول: رزین آلکید کوتاه روغن به همراه رزین ملامین فرمالدئید (به عنوان سخت کننده)؛
پوشش شفاف نوع دوم: رزین آلکید کوتاه روغن به همراه رزین اوره فرمالدئید(به عنوان سخت کننده)؛
پوشش شفاف نوع سوم: رزین آلکید کوتاه روغن به همراه مخلوط یک به یک از رزین ملامین فرمالدئید + رزین اوره فرمالدئید می باشند.
خاطر نشان می سازد واکنش پخت هر یک از این پوشش های شفاف در دمای 175 درجه سانتی گراد(توسط یک دستگاه آون مجهّز به جریان همرفت کامل هوا) و به مدّت 20 دقیقه کامل گردیده اند. آزمون های مکانیکی(سختی، ضربه و جامی شدن)، آزمون کمی(درصد جامد) و نیز آزمون گرانروی(ویسکوزیته) برای هر سه نوع پوشش شفاف انجام گردیدند تا بهترین انواع پوشش شفاف فرموله معرفی شوند. نتایج آزمایشات نشان دادند در نسبت وزنی رزین به سخت کننده، نسبت 75 درصد وزنی از آلکید کوتاه روغن و 25 درصد وزنی از سخت کننده ها دسترسی به بهترین پوشش شفاف را میسّر می سازند. برای هر سه نوع پوشش شفاف با بهترین کیفیت، در این مطالعه آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز و پیمایش میکروسکوپ الکترونی انجام گردیده اند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and Formulation of Transparent Coating for Protection and Durability of Packaging Printing in Metal Cans

نویسندگان [English]

  • Mina Aghaee Farcoosh 1
  • Elham Keshmirizadeh 2
1 Department of Applied Chemistry, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran, MS Student in Applied chemistry
2 Department of Applied Chemistry, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran, Associate professor
چکیده [English]

With the advent and development of a variety of products with metal containers (such as wax, spray, paint and tea cans, etc.), it is necessary for consumer information to be inserted and printed on the body of these metal cans. To protect, polish and beauty and also to avoid getting lost the printing of packaging on the body of metal cans, the transparent and colorless coating on the metal cans printing, including highlights in the packaging of these metal containers. Synthetic resins are transparent coating that are used as connectors for color constituents and printing on a variety of metal packaging.In this study, three types of transparent coatings have been formulated, including short oil alkyd resin (containing a mixture of soybean oil and coconut oil with two types of hardeners (amine hardeners: melamine formaldehyde resins and urea formaldehyde).Type I transparent coating: short oil alkyd resin with melamine formaldehyde resin (as hardener);Type II transparent coating: short oil alkyd resin with urea formaldehyde resin (as hardener);Type III transparent coating: short oil alkyd resin with one-to-one mixture of melamine formaldehyde + urea formaldehyde resin. It indicates that the curing (baking) reaction of each of these transparent coatings was completed at 175 °C (with a convection oven equipped with a complete air convection flow) in 20 minutes. Mechanical tests (hardness, impact and cupping test), quantitative test (solid percentage) and viscosity test were performed for all three types of transparent coatings to introduce the best formulas for transparent coatings. Experimental results showed that in the resin / hardener weight ratio, 75% by weight of short alkyd oil and 25% by weight of hardeners provide access to the best transparent coating. For all three types of transparent coatings with the best quality, in this study infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) analysis were performed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Short Oil alkyd Resin
  • Melamine Formaldehyde Resin
  • Urea Formaldehyde Resin
  • Transparent Coating
1. Ataei SH., Nouri S., Esmaeely R., (2019). “Biofriendiy vegetable oil healing agents used for developing self- healing coatings”: Areview, Prog. Org.Coat., 77-95
2. Jana T., Sankar Maiti P., Kumar Dhar T., (2019). “Development of a novel bio-based hybrid resin system for hygienic coating”, Prog. Org.Coat., 105311, DOI:10.1016/j.porgcoat.2019.105311.
3.Wutticharoenwong K., Dziczkowski J., Soucek M.D., (2012). “Tung based reactive diluents for alkyd systems: Film properties”, Prog. Org. Coat., 73, 283-290.
4. Thanamongkollit N., Miller K.R., Soucek M.D., (2012). “Synthesis of UV-curable tung oil and UV-curable tung oil based alkyd”, Prog. Org. Coat., 73, 425-434.
5. Hofland A.D., (2012). “Alkyd resins: from down and out to alive and kicking”, Prog. Org. Coat., 73, 274-282.
6. ShitalA.,NitinP.,PratyushD., (2018). “Formation of alkoxy groups in the synthesis of butylated urea formaldehyde resins: Reaction mechanism and kinetic model”, Chem. Eng. Res. Des., 135, 1-20.
7. Sauzier G., Pitts K.,(2019). “Forensic Sciences, Paint,Varnish, Lacquers”, Encyclopedia of analytical science (Third Edition), 62-74.
8. Poth U., (2008). “Automotive coatings formulation”, Vincentz Network.
9. Radicevic R. Z., Budinski-Simendic J. K., (2005). “The effect of alkyd/melamine resin ratio and curing temperature on the properties of the coating”. J. Serb. Chem. Soc. 70: 593-599.
10. Cakic S.M.,(2009). “FTIR analysis and the effects of Alkyd/Melamine resin ratio on the properties of the coatings”, Faculty of technology, Bulevar oslobodjenja124,16000 Leskovac, Serbia.
11. Schwartz M.,(2016). “Encyclopedia and handbook of materials, parts, and finishes”, London SW1P 1WG,UK.
12. Egbuna S.O., Aninwede C.S.,(2018). “Comparative analysis of alkyd resins produced from castor and soybean seed oils”, International journal of novel research in engineering and science. 5,1, 24-32.