science >> Wetenschap >  >> Chemie

De geur van lijmen

De onderzoekers in Freising vertrouwen op verschillende analysemethoden, inclusief gaschromatografie, om de oorzaken van onaangename geuren in acryllijmen op te sporen. Krediet:Fraunhofer-Gesellschaft

Het is bekend dat lijmen onaangenaam kunnen ruiken. Echter, zoals Fraunhofer-onderzoekers onlangs hebben ontdekt, dit hoeft niet het geval te zijn. Door uitgebreid onderzoek naar acrylkleefstoffen konden ze de stoffen identificeren die verantwoordelijk zijn voor de onaangename geuren. Tot dusver, er is nog maar weinig onderzoek naar gedaan, maar nu hebben fabrikanten eindelijk de mogelijkheid om hun productieproces te optimaliseren.

Vandaag de dag, bijna alle producten zijn voorzien van lijmen, bijvoorbeeld ze zijn te vinden in voorruiten, mobiele telefoon displays, schoenen, tapijten, pleisters of fysiotapes. Sommige lijmen bevatten oplosmiddelen die onaangenaam ruiken. Echter, oplosmiddelvrije producten of producten met een lage concentratie oplosmiddelen kunnen ook een penetrante geur afgeven. Er is nog weinig bekend over welke stoffen de stank veroorzaken en hoe deze het menselijk lichaam aantasten. De afdeling Sensory Analytics van het Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV zet zich in om dit probleem te onderzoeken. Onder andere, Prof. Andrea Buettner en haar team hebben vier oplosmiddelvrije acrylkleefstoffen getest om erachter te komen welke componenten de onaangename geuren veroorzaken. Ze publiceerden hun onderzoeksresultaten in het International Journal of Adhesion and Adhesives.

Aanduiding gevaarlijke stoffen

In hun analyses de onderzoekers konden 27 geurstoffen identificeren die de onaangename geuren veroorzaakten. Deze omvatten methylmethacrylaat, acetofenon, 1-butanol, 4-methylfenol, fenylazijnzuurmethylester en azijnzuur. Het was de eerste keer dat 20 stoffen, inclusief de chemische verbinding borneol, werden geïdentificeerd als geur-actieve verbindingen in lijmen. Deze verscheidenheid aan stoffen werd geëvenaard door de breedte van geurindrukken, die varieerden van scherp, fruitig en leerachtig tot rokerig en beschimmeld. "Als een product een bijzonder sterke geur afgeeft, dit kan wijzen op de aanwezigheid van gevaarlijke stoffen, " zegt prof. Büttner. Sommige monsters bevatten fenolische verbindingen waarvan wordt vermoed dat ze mutageen zijn. Prof. Büttner, wie is het afdelingshoofd en plaatsvervangend directeur van Fraunhofer IVV, ziet een duidelijke behoefte aan actie om de productontwikkeling van lijmen te optimaliseren. "Onze analyse toont aan dat een reeks stoffen die we hebben gevonden, moet worden geëlimineerd, en niet alleen in termen van geuremissies. Sterke geuren kunnen zeker hoofdpijn en duizeligheid veroorzaken. We zouden ons moeten afvragen waarom lijmen stinken. De mindset van zowel de gebruiker als de fabrikant moet hierin veranderen."

Wetenschappers van Fraunhofer bieden fabrikanten oplossingen en gerichte strategieën om lijmen en andere alledaagse non-foodproducten te verbeteren, waaronder verven, bindmiddelen, meubilair, verzachters, wasmiddelen en kunststoffen – vanuit het oogpunt van de geurstoffen die ze bevatten. "We hebben ons tot taak gesteld fabrikanten te ondersteunen bij productontwikkeling, omdat ze door de methoden die ze gebruiken vaak niet in staat zijn om te weten welke van de componenten de geuren veroorzaken. Dit vereist een speciale analyse en getrainde proefpersonen om triggers te detecteren, mogelijke onzuiverheden en bijproducten die tijdens het productieproces ontstaan, " benadrukt de levensmiddelenchemicus. de resultaten van het onderzoek van de wetenschapper en haar collega's vormen de basis voor psychologische en toxicologische evaluaties van gevaarlijke stoffen.

Voor hun analyses de onderzoekers vertrouwen op verschillende methoden en apparaten, zoals gaschromatografie en massaspectrometrie; deze stellen hen in staat om gesimuleerde blootstellingsstudies uit te voeren in reële situaties om de uitgestoten stoffen op te sporen en te kwantificeren. Met andere woorden, de onderzoekers bepalen hoeveel er bij normaal gebruik wordt uitgestoten. Kortom:de analytische eisen zijn hoog. De detectiemethoden moeten een zo breed mogelijk spectrum van chemische stoffen bestrijken, aangezien geurstoffen geen chemisch uniforme groep zijn. Hun enige overeenkomst is dat ze vluchtig zijn. In aanvulling, de analyse moet onderscheid maken tussen geuractieve en -inactieve stoffen. Machinedetectoren zijn hiertoe slechts gedeeltelijk in staat, daarom is de menselijke neus nog steeds onvervangbaar. Het is ook de reden waarom sensorische tests worden uitgevoerd aan het begin van de analyse.

Volg je neus

Bij Fraunhofer IVV worden wekelijks zintuiglijke trainingen gegeven om proefpersonen op te leiden tot geurexpert. De proefpersonen krijgen monsters in geurloze glazen containers. Het sensorpaneel stelt voor elk monster karakteristieke geurattributen in; in een tweede zintuiglijke sessie, het evalueert ze tegen referentieverbindingen op een vooraf bepaalde schaal. De algehele intensiteit en de persoonlijke voorkeur of afkeer van een geurindruk wordt vervolgens geëvalueerd, waarbij de gemiddelde waarden van de evaluaties worden gebruikt om een ​​geurprofiel samen te vatten. De expert op het gebied van lijmmaterialen is Philipp Denk, een collega van Prof. Büttner gevestigd in Freising. Hij doet onderzoek naar alle soorten lijmcomponenten, bijvoorbeeld in voedselverpakkingen en de medische sector. Zijn huidige focus is de acrylkleefgroep, waarna hij fysiotapes gaat analyseren, waarvan sommige ook geurintensieve verbindingen bevatten. "Een geglobaliseerde markt en een steeds groeiende e-commercesector is een grote uitdaging voor de officiële testinstanties - met betrekking tot het brede scala aan producten die ze moeten testen op gevaarlijke componenten. Daarom ontwikkelen we nieuwe technologieën om de kwaliteitscontrole te ondersteunen en officiële instanties en decentralisatie van het testen van producten op gevaarlijke stoffen mogelijk maken."