ผลของอุณหภูมิและชนิดของสารละลายที่มีต่อการลอกล่อนของแล็กเกอร์ในกระป๋องอาหารด้วยการทดสอบทางเคมีไฟฟ้าEffect of Temperature and Type of Solutions on Lacquer Delamination of Food Can by Electrochemical Methods

Abstract

ในงานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิและชนิดของสารละลายต่อการลอกล่อนของแล็กเกอร์สำหรับพัฒนาวิธีการตรวจสอบแล็กเกอร์ที่เคลือบโลหะในอุตสาหกรรมกระป๋อง ให้สามารถใช้เวลาในการทดสอบที่รวดเร็วและแม่นยำมากขึ้นโดยจะนำเทคนิค ACET หรือ AC/DC/AC ที่นิยมใช้กันมากในอุตสาหกรรม ควบคู่ไปกับการตรวจสอบด้วยค่าประจุไฟฟ้าแอโนดิก และประจุไฟฟ้าแคโทดิก จากเทคนิคโพเทนชิโอสแตติก ทำโดยการตรวจสอบสภาพของกระป๋องเคลือบแล็กเกอร์ด้วยเทคนิค EIS (AC) และแอโนดิกโพลาไรเซชัน จากนั้นทำการทดสอบด้วยเทคนิค แคโทดิกดีลามิเนชัน (DC) พร้อมกับการให้ความร้อนที่อุณหภูมิต่างๆ แล้วศึกษาด้วยเทคนิค EIS และแอโนดิกโพลาไรเซชันอีกครั้ง ชิ้นงานที่ศึกษาในโครงงานนี้คือ กระป๋องเคลือบดีบุกเคลือบด้วยแล็กเกอร์พอลิเอสเตอร์/ออร์แกโนซอล กระป๋องเคลือบดีบุกเคลือบด้วยแล็กเกอร์อีพ็อกซี-ฟีนอลิก และกระป๋องเคลือบดีบุกเคลือบด้วยแล็กเกอร์ออร์แกโนซอล สารละลายที่ใช้ทดสอบคือ สารละลาย 1% w/v โซเดียมคลอไรด์ สารละลายผสม 1% w/v โซเดียมคลอไรด์กับ 1% w/v โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์ และสารละลายผสม 1% w/v โซเดียมคลอไรด์กับ 1% w/v โซเดียมไฮดรอกไซด์ อุณหภูมิที่ใช้ทดสอบคือ อุณหภูมิห้อง 40, 60 และ 80oC โดยเทคนิค EIS ที่ใช้เป็นระบบอิเล็กโทรดสามขั้ว เทคนิคแคโทดิกดีลามิเนชัน เป็นการป้อนศักย์ไฟฟ้ากระแสตรง –6 โวลต์ เป็นเวลา 10 นาทีส่วนเทคนิคแอโนดิกโพลาไรเซชัน เป็นการป้อนไฟฟ้ากระแสตรง +6 โวลต์ เป็นเวลา 5 วินาที ค่าประจุไฟฟ้าแอโนดิก และประจุไฟฟ้าแคโทดิกและภาพถ่ายจากกล้องมือถือให้ผลสอดคล้องกับผลการศึกษาด้วยเทคนิค EIS จากผลการทดลองพบว่าผลของอุณหภูมิที่ทำให้เกิดการลอกล่อนของแล็กเกอร์อีพอกซี-ฟีนอลิกเริ่มที่อุณหภูมิห้อง ส่วนของแล็กเกอร์ออแกโนซอลเริ่มที่ 40oC ขณะที่ของแล็กเกอร์พอลิเอสเตอร์/ออแกโนซอลเริ่มที่ 80oC ส่วนสารลายละลายที่ทำให้แล็กเกอร์เกิดการลอกล่อนมากที่สุดคือ สารละลายผสม 1% w/v โซเดียมคลอไรด์กับ 1% w/v โซเดียมไฮดรอกไซด์ แล็กเกอร์ที่เกิดความเสียหายน้อยที่สุดคือ แล็กเกอร์พอลิเอสเตอร์/ออร์แกโนซอล

The aim of this research was to investigate the effect of temperature and type of solutions on delamination of lacquer and to develop analytical method for industry of lacquer delamination coated can. It would be rapid and more precision method by using technique called “ACET” or AC/DC/AC method which is widely used in many industries. This technique was used with anodic and cathodic charge determination by potentiostatic method. The first was done by examination of lacquered can by EIS (AC) and anodic polarization technique followed by cathodic delamination (DC) with heating at different temperatures. EIS and anodic polarization technique were used again. Samples used in this study were tinplate can coated with polyester/organosol, tinplate can coated with epoxy phenolic and tinplate can coated with organosol. Solutions used as electrolytes were 1% w/v sodium chloride, 1% w/v sodium chloride mixed with 1% w/v sodium metabisulfite and 1% w/v sodium chloride mixed with 1% w/v sodium hydroxide. Testing temperatures were room temperature, 40oC, 60oC and 80oC. EIS technique was studied by three electrode system. Cathodic delamination was done by applied –6 V (DC) for 10 minutes but anodic polarization was performed at +6V (DC) for 5 seconds. Anodic charges, cathodic charges and images from mobile phone were consistent with results from EIS technique. It was found that lacquer delamination of epoxy-phenolic resin started at room temperature while delamination of organosol occurred at 40oC but polyester/organosol delamination appeared at 80oC. Solution which mostly affects delamination is 1% w/v sodium chloride mixed with 1% w/v sodium hydroxide. The best lacquer coating which were least damage is polyester/organosol.