Onderzoek onthult oorzaken en oplossingen voor TPE-elastomergeurproblemen

"De nieuwe TPE yogamat heeft na enkele dagen luchten nog steeds een vreemde geur - is dit normaal? Zou het schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid?" Consumenten maken zich steeds meer zorgen over geurproblemen in TPE (thermoplastisch elastomeer) producten. Dit artikel biedt een uitgebreid onderzoek naar de bronnen van geur in TPE-elastomeerproducten en biedt systematische oplossingen om fabrikanten te helpen de productkwaliteit te verbeteren en de veiligheid van de consument te waarborgen.

TPE, of thermoplastisch elastomeer, is een nieuw materiaal dat de hoge elasticiteit, sterkte en veerkracht van rubber combineert met de plasticiteit van plastic. TPE-materialen hebben een zachte textuur, goede weerbestendigheid en bevatten doorgaans geen weekmakers, waardoor ze als milieuvriendelijk en niet-toxisch worden beschouwd. Met een breed hardheidsbereik, uitstekende kleureigenschappen, comfortabele aanraking, uitstekende weer-, vermoeidheids- en temperatuurbestendigheid, superieure verwerkingsprestaties waarvoor geen vulkanisatie nodig is, en recyclebaarheid die de kosten verlaagt, wordt TPE veel gebruikt in dagelijkse producten die in contact komen met de menselijke huid, zoals speelgoed, serviesgoed, sportuitrusting en medische apparaten.

Als een gemengd polymeermateriaal bevat de formulering van TPE vaak verschillende oliën (zoals witte olie, nafthenische olie, enz.). Deze oliecomponenten bestaan voornamelijk uit organische koolwaterstofverbindingen die gemakkelijk verdampen bij hoge temperaturen, waardoor ze een van de belangrijkste oorzaken van geur in TPE-producten zijn. Bovendien beïnvloedt de oliekwaliteit direct de geurintensiteit, waarbij inferieure oliën doorgaans sterkere geuren produceren.

Naast oliën kunnen ook andere additieven in de formulering bijdragen aan geur. Het type en de hoeveelheid additieven beïnvloeden beide de geur van het eindproduct. Over het algemeen geldt: hoe minder additieven, hoe minder geur. Hieronder volgt een diepere analyse van primaire geurbronnen:

Verzachtende oliën zijn cruciale componenten in TPE-formuleringen en dienen voornamelijk om de hardheid van het materiaal te verminderen en tegelijkertijd de verwerkingsprestaties en de flexibiliteit van het product te verbeteren. Omdat het echter stoffen met een laag molecuulgewicht zijn, hebben verzachtende oliën de neiging om te verdampen tijdens de verwerking of bij verhoogde temperaturen, waarbij kleine moleculen vrijkomen die geur genereren. Met name TPE-producten met een lage hardheid (0-30A) geven doorgaans sterkere geuren af dan producten met een hoge hardheid (70-100A), omdat ze meer verzachtende olie nodig hebben.

Verzachtende oliën variëren aanzienlijk per type en samenstelling:

• Paraffine oliën: Bieden een goede chemische en thermische stabiliteit, maar een relatief sterkere geur.
• Nafthenische oliën: Hebben een uitstekende oplosbaarheid en compatibiliteit met een lichtere geur.
• Aromatische oliën: Hebben een goede oplosbaarheid, maar bevatten schadelijke stoffen zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen, die sterke geuren produceren en milieuvriendelijk zijn - het gebruik ervan moet worden vermeden.
• Synthetische oliën: Vervaardigd door chemische synthese, bieden ze superieure prestaties met minimale geur, hoewel tegen hogere kosten.

Naast verzachtende oliën bevatten TPE-formuleringen verschillende andere componenten, waaronder basisresins, compatibilisatoren, stabilisatoren, vulstoffen en kleurstoffen. De selectie van deze materialen beïnvloedt ook de geur van het eindproduct. Daarom moeten componenten met minimale geur de voorkeur krijgen en moeten hun hoeveelheden zorgvuldig worden gecontroleerd.

TPE-verwerkingsmethoden beïnvloeden de geur van het eindproduct aanzienlijk. Tijdens verwerking bij hoge temperaturen verdampen verzachtende oliën en andere componenten sneller, waardoor de geur toeneemt. Daarom moeten de verwerkingstemperaturen worden geminimaliseerd, de duur worden verkort en de ventilatie worden verbeterd om de geurvorming te verminderen.

Om geurproblemen in TPE-producten aan te pakken, moeten uitgebreide maatregelen worden genomen op meerdere aspecten:

• Selecteer verzachtende oliën met een lage geur, zoals sterk geraffineerde nafthenische of synthetische oliën
• Kies andere formuleringcomponenten met minimale geurprofielen
• Minimaliseer de hoeveelheden additieven met behoud van de prestatie-eisen

• Pas de soorten en hoeveelheden verzachtende olie aan op basis van de hardheidseisen
• Voeg geurabsorbeerders toe, zoals actieve kool of zeoliet
• Overweeg bio-based of biologisch afbreekbare TPE-alternatieven

• Optimaliseer de verwerkingstemperaturen tot minimale effectieve niveaus
• Verminder de blootstellingsduur bij hoge temperaturen
• Verbeter de ventilatiesystemen van de werkplaats
• Implementeer nabehandelingen, zoals verlengd luchten

• Vergroot het oppervlak voor een betere geurverspreiding
• Implementeer meerlaagse structuren met oppervlaklagen met lage geur

• Stel uitgebreide kwaliteitsmanagementsystemen op
• Voer gespecialiseerde geurtests uit voor gevoelige toepassingen
• Werk samen met leveranciers aan de ontwikkeling van materialen met lage geur

Een vooraanstaand sportmerk heeft de geuren in zijn nieuwe yogamatlijn met succes verminderd door deze oplossingen te implementeren: het selecteren van hoogwaardige verzachtende oliën met lage geur, het optimaliseren van formuleringen en het strikt controleren van productieprocessen. Dit verbeterde de productacceptatie en het concurrentievermogen op de markt aanzienlijk.

Het aanpakken van geur in TPE-producten vereist een systematische aanpak die materiaalselectie, formuleringoptimalisatie, procescontrole, productontwerp en kwaliteitsmanagement omvat. Alleen door uitgebreide maatregelen kunnen fabrikanten geuren effectief verminderen, de productkwaliteit verbeteren en voldoen aan de eisen van de consument op het gebied van gezondheid en milieuveiligheid. Naarmate de technologie vordert, zullen er nieuwe generaties milieuvriendelijke TPE-materialen met lage geur ontstaan, waardoor de opties in alle sectoren worden uitgebreid.

Het is belangrijk op te merken dat zelfs "geurvrije" TPE een bepaalde geur kan afgeven tijdens het vormen bij hoge temperaturen als gevolg van de verdamping van verzachtende olie, wat normaal is. Doorgaans verminderen geuren naarmate producten afkoelen en kleine moleculen verdampen. Daarom moet bij de beoordeling van de geur van TPE-producten rekening worden gehouden met de toepassingsscenario's en gebruiksomstandigheden.