फोटोइनिशिएटर और यूवी अवशोषक/ब्लॉकर: स्पेक्ट्रा, एप्लीकेशन और स्वीकृतियाँ

पराबैंगनी विकिरण (लगभग 200–400 nm) आधुनिक सामग्री एवं उपभोक्ता वस्तु रसायन विज्ञान में एक दोधारी उपकरण है: इसका उपयोग जानबूझकर तरल कोटिंग, प्रिंटिंग इंक, चिपकाव (एडहेसिव) और दंत भराव प्रणालियों को सेकंड के अंशों में क्योरिंग (उपचारण) करने के लिए किया जाता है – और साथ ही इसे प्लास्टिक, कोटिंग, पैकेजिंग और मानव त्वचा से दूर भी रखना पड़ता है ताकि फोटो-ऑक्सीकरण, पीलापन, भंगुरता या त्वचा क्षति को रोका जा सके। पहला कार्य फोटोइनिशिएटर द्वारा किया जाता है, जो यूवी प्रकाश को अवशोषित करते हैं और उससे अभिक्रियाशील रेडिकल (या धनायन) उत्पन्न करते हैं जो एक बहुलकीकरण (पॉलिमराइज़ेशन) आरंभ करते हैं। दूसरा कार्य यूवी अवशोषकों (क्रोमोफोरिक अणु जो यूवी विकिरण को ऊष्मा में बदलते हैं), अकार्बनिक यूवी ब्लॉकरों (अर्धचालक कण जैसे TiO2 और ZnO, जो यूवी प्रकाश को परावर्तित एवं प्रकीर्णित करते हैं और अपने बैंड गैप के माध्यम से इसे अवशोषित करते हैं) और HALS (हिंडर्ड एमीन लाइट स्टेबिलाइज़र) द्वारा किया जाता है, जो स्वयं कोई यूवी प्रकाश अवशोषित नहीं करते बल्कि फोटो-ऑक्सीकरण के दौरान बने रेडिकलों को समाप्त करते हैं।

दोनों पदार्थ समूह व्यावहारिक रूप से जीवन के हर क्षेत्र में मौजूद हैं: फर्नीचर कोटिंग, ऑटोमोटिव क्लियर कोट, 3D प्रिंटिंग रेज़िन, दंत भराव, लेबल एवं पैकेजिंग इंक, सनस्क्रीन, प्लास्टिक फिल्म एवं आवरण तथा कॉस्मेटिक फॉर्मूलेशन में।

यह लेख सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक रूप से उपयोग किए जाने वाले फोटोइनिशिएटरों (टाइप I और टाइप II) के साथ-साथ यूवी अवशोषकों और ब्लॉकरों (कार्बनिक, अकार्बनिक, HALS) का सारांश प्रस्तुत करता है – λ_max मूल्यों और अवशोषण परिसरों, विशिष्ट एप्लीकेशन, स्वीकृति स्थिति (कॉस्मेटिक्स, खाद्य संपर्क, चिकित्सा उपकरण) और व्यापारिक नामों के साथ। सभी मूल्य निर्माताओं की डेटा शीट, PubChem, ECHA/REACH, CosIng और EU Annex VI डेटाबेस, FDA दस्तावेज़ों तथा विशेषज्ञ साहित्य से लिए गए हैं; संबंधित स्रोतों को सीधे पाठ में लिंक किया गया है और अंत में फिर से सूचीबद्ध किया गया है।

फोटोइनिशिएटर को उनकी अभिक्रिया क्रियाविधि के अनुसार दो वर्गों में विभाजित किया जाता है:

टाइप I (नॉरिश टाइप I, α-विदलन): अणु एक फोटॉन को अवशोषित करता है और सीधे दो मूलक खंडों में विघटित हो जाता है। इसके विशिष्ट प्रतिनिधि हाइड्रॉक्सीएसीटोफेनोन, बेंज़िल डाइमिथाइल कीटल, बेंज़ोइन ईथर और (बिस)एसाइलफॉस्फीन ऑक्साइड हैं।

टाइप II (हाइड्रोजन अपहरण): उत्तेजित फोटोइनिशिएटर अणु एक हाइड्रोजन दाता (सामान्यतः को-इनिशिएटर या सिनर्जिस्ट के रूप में कार्य करने वाला एक तृतीयक ऐमीन) से एक हाइड्रोजन परमाणु का अपहरण करता है; इससे दाता पर एक आरंभक मूलक और एक निष्क्रिय कीटाइल मूलक उत्पन्न होता है। इसके विशिष्ट प्रतिनिधि बेंज़ोफेनोन, थायोक्सैंथोन (उदाहरण के लिए ITX) और क्विनोन (उदाहरण के लिए कैम्फरक्विनोन) हैं।

विनियमन (EU) संख्या 10/2011। यह विनियमन खाद्य पदार्थों के संपर्क में आने के लिए अभिप्रेत प्लास्टिक हेतु अधिकृत मोनोमर्स और एडिटिव्स की "यूनियन सूची" स्थापित करता है (सामान्य विशिष्ट प्रवासन सीमा, SML, 60 mg/kg; समग्र प्रवासन सीमा 10 mg/dm²) – लेकिन यह मुद्रण स्याहियों को सीधे कवर नहीं करता, उन्हें राष्ट्रीय प्रावधानों (उदाहरण के लिए स्विस उपभोक्ता वस्तु अध्यादेश 817.023.217 के अनुबंध 10 भाग A) और NIAS सिद्धांत ("अनजाने में जोड़े गए पदार्थ") पर छोड़ देता है (legislation.gov.uk; Printcolor)।

EuPIA उपयुक्तता सूची। यूरोपीय मुद्रण स्याही संघ EuPIA अप्रत्यक्ष खाद्य संपर्क के लिए उपयुक्त माने जाने वाले फोटोइनिशिएटर्स और फोटोसिनर्जिस्ट्स की एक वार्षिक सूची प्रकाशित करता है; TPO को अप्रैल 2023 में जोड़ा गया था (EuPIA 2025)।

TPO – बदलते वर्गीकरण का एक उदाहरण। TPO को 2012 में CMR श्रेणी 2 के रूप में वर्गीकृत किया गया था; 2021 में ECHA की जोखिम आकलन समिति ने CMR 1B में पुनर्वर्गीकरण की सिफारिश की (जिसे प्रत्यायोजित विनियमन (EU) 2024/197 द्वारा लागू किया गया); 14 जून 2023 को SVHC सूचीकरण हुआ, और 1 सितंबर 2025 से TPO को EU प्रसाधन सामग्री विनियमन के अनुबंध II में एक निषिद्ध पदार्थ के रूप में सूचीबद्ध किया गया है – यह प्रतिबंध मुख्य रूप से यूवी जेल और हाइब्रिड नेल उत्पादों को प्रभावित करता है, न कि मुद्रण स्याहियों या औद्योगिक कोटिंग्स को (HPRA)।

डेंटल कंपोज़िट और ISO 10993। कैम्फरक्विनोन युक्त डेंटल फिलिंग सामग्री को संयुक्त राज्य अमेरिका में क्लास II मेडिकल डिवाइस (21 CFR 872.3690) के रूप में वर्गीकृत किया गया है; उनकी जैव-अनुकूलता का परीक्षण ISO 10993 मानक श्रृंखला के अनुसार किया जाता है, जिसका संदर्भ FDA के डिवाइस जैव-अनुकूलता संबंधी मार्गदर्शन में भी दिया गया है (FDA guidance; ACS Omega)।

खाद्य संपर्क हेतु अमेरिकी नियम। संयुक्त राज्य अमेरिका में, यूवी और EB क्योर की गई खाद्य संपर्क कोटिंग्स को 2008 में फूड कॉन्टैक्ट नोटिफिकेशन (FCN) 772 के माध्यम से व्यापक FDA स्वीकृति प्राप्त हुई; एडहेसिव्स और कोटिंग्स में व्यक्तिगत फोटोइनिशिएटर्स इसके अतिरिक्त 21 CFR भाग 175 (RadTech) के अंतर्गत आते हैं।

ऊपर दी गई तालिकाएँ प्रत्येक इनिशिएटर के लिए एक या अधिक अवशोषण अधिकतम मान देती हैं। ये आंकड़े कोई फुटनोट नहीं हैं, बल्कि वास्तविक चयन मानदंड हैं – क्योंकि उत्तेजना लैंप की शक्ति पर नहीं, बल्कि दो वक्रों के अतिव्यापन (ओवरलैप) पर निर्भर करती है: स्रोत की वर्णक्रमीय विकिरण तीव्रता और इनिशिएटर का अवशोषण।

पॉलिमराइज़ेशन आरंभ होने की दर उन फोटॉनों की संख्या के समानुपाती होती है जिन्हें इनिशिएटर द्वारा अवशोषित किया जाता है, न कि उन फोटॉनों की जो केवल पहुँचते हैं। जहाँ इनिशिएटर अवशोषित नहीं करता, वहाँ विकिरण या तो फॉर्मूलेशन से होकर गुजर जाता है या ऊष्मा में बदल जाता है, और दोनों ही स्थितियाँ क्योरिंग में योगदान नहीं करतीं। इससे एक वाक्य निकलता है जो खरीद संबंधी चर्चाओं में अक्सर गायब रहता है:

बीस गुना अधिक विकिरण तीव्रता वाला 395 nm LED किसी HCPK फॉर्मूलेशन को बीस गुना तेज़ी से क्योर नहीं करता – वह उसे बिल्कुल भी क्योर नहीं करता। HCPK 243 nm और 331 nm पर अवशोषित करता है; 395 nm तक आते-आते यह बैंड काफी पहले ही समाप्त हो चुका होता है। इसके विपरीत, 385 nm पर कुछ मिलीवाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर की तीव्रता ही TPO को विश्वसनीय रूप से विदलित करने के लिए पर्याप्त है, जिसका अधिकतम मान 379 nm पर होता है।

यह व्यावहारिक रूप से तब महत्वपूर्ण हो जाता है जब मरकरी मीडियम-प्रेशर लैंप से यूवी LED की ओर परिवर्तन किया जाता है। मीडियम-प्रेशर लैंप व्यापक रूप से विकिरण करता है और हर सामान्य इनिशिएटर को कहीं न कहीं प्रभावित कर देता है; यह किसी अनुपयुक्त फॉर्मूलेशन को भी क्षमा कर देता है। एक यूवी LED दस से बीस नैनोमीटर चौड़े बैंड में विकिरण करता है और कुछ भी क्षमा नहीं करता। जो फॉर्मूलेशन तीस वर्षों तक विश्वसनीय रूप से चलते रहे, वे परिवर्तन के बाद क्योर होना बंद कर देते हैं – इसलिए नहीं कि नया स्रोत कमज़ोर है, बल्कि इसलिए कि यह इनिशिएटर से आगे निकलकर विकिरण करता है।

दूसरा परिणाम गहराई से संबंधित है। कम तरंगदैर्घ्य वाला विकिरण एक प्रबल अवशोषी इनिशिएटर द्वारा ऊपरी कुछ माइक्रोमीटर के भीतर ही खपत हो जाता है – सतह क्योर हो जाती है और नीचे का भाग नरम बना रहता है। लंबी तरंगदैर्घ्य वाले बैंड (TPO 379 nm, BAPO 380 nm, ITX 383 nm) अधिक गहराई तक प्रवेश करते हैं। एसाइलफॉस्फीन ऑक्साइड अपने साथ एक ऐसा गुण लाते हैं जो उन्हें मोटी परतों और सफेद-पिगमेंटेड प्रणालियों के लिए अपरिहार्य बनाता है: वे अभिक्रिया के साथ फोटोब्लीच होते हैं – अभिक्रिया उत्पाद अब अवशोषित नहीं करता, और पहले से क्योर हो चुकी परत नीचे के अणुओं तक प्रकाश पहुँचने देती है।

सफेद-पिगमेंटेड प्रणालियों में टाइटेनियम डाइऑक्साइड इसमें और योगदान करता है। यह लगभग 400 nm से नीचे इतनी प्रबलता से प्रकीर्णन और अवशोषण करता है कि कुछ ही माइक्रोमीटर के बाद 365 nm स्रोत का कुछ भी शेष नहीं बचता। यहाँ केवल वही क्योर होता है जो लंबी तरंगदैर्घ्य वाले किनारे पर काम करता है।

यह आकलन स्रोत की रेखाओं या शिखर तरंगदैर्घ्य के सापेक्ष अवशोषण बैंड की स्थिति के अनुसार किया जाता है; λmax मान ऊपर दी गई तालिकाओं से लिए गए हैं। यह न तो डेटा शीट का और न ही क्योरिंग परीक्षण का स्थान लेता है – किनारे पर मोलर अवशोषण गुणांक, सांद्रता, परत की मोटाई और रंजकता, ये सभी परिणाम को काफी हद तक बदल देते हैं। लेकिन यह उस प्रश्न का उत्तर देता है जो सबसे पहले आता है: क्या स्रोत और इनिशिएटर बिल्कुल भी मेल खाते हैं।

सबसे नीचे की पंक्ति वह अपवाद है जो नियम को सिद्ध करता है। कैंफरक्विनोन दृश्य प्रकाश में अवशोषित करता है – इसीलिए डेंटल यूनिट नीले प्रकाश के साथ काम करती हैं, यूवी के साथ नहीं। एक यूवी लैंप, उसकी शक्ति चाहे जो भी हो, CQ सिस्टम के लिए गलत स्रोत है।

ओवरलैप को अनुमान लगाने के बजाय देखा जा सकता है। स्पेक्ट्रल डेटाबेस एक्सप्लोरर मरकरी लो- और मीडियम-प्रेशर लैंपों, डोप्ड लैंपों और यूवी LED का मापित स्पेक्ट्रा दर्शाता है; ऊपर दी गई तालिकाओं के λmax मूल्यों को उनके साथ रखने पर यह तुरंत दिखाई देता है कि इनिशिएटर का बैंड उत्सर्जित परिसर के भीतर है या उससे बाहर। अंतर्निहित यूवी लैंपों का स्पेक्ट्रल डेटाबेस मापों को अलग-अलग सूचीबद्ध करता है।

डिज़ाइन के लिए इसका अर्थ है एक क्रम जिसे उलटना उचित है: पहले वह इनिशिएटर तय करें जिसे फॉर्मुलेशन और नियामक स्थिति अनुमति देती है, फिर उसके अनुरूप स्रोत चुनें – न कि इसके विपरीत। स्रोत बदला जा सकता है, फॉर्मुलेशन शायद ही कभी।

• स्रोत। Opsytec 365, 385, 395, 405 और 450 nm पर यूवी LED प्रकाश स्रोत प्रदान करता है – ऊपर दी गई तालिका के प्रत्येक स्तंभ के लिए एक शिखर तरंगदैर्घ्य। जहाँ स्पेक्ट्रम को व्यापक होना आवश्यक है क्योंकि कई इनिशिएटर एक साथ कार्य करते हैं, वहाँ मरकरी लैंप सरल समाधान बना रहता है।
• नियंत्रित परीक्षण। BSL श्रृंखला के यूवी LED चैंबर ज्ञात विकिरण तीव्रता पर विकिरण मात्रा-नियंत्रित उद्भासन के साथ एक नमूना क्षेत्र को विकिरणित करते हैं। इससे "क्योर होता है" या "क्योर नहीं होता" को mJ/cm² में एक विकिरण मात्रा में बदला जा सकता है, जिसकी तुलना विभिन्न फॉर्मुलेशनों के बीच की जा सकती है।
• क्रॉस-चेक। क्या स्रोत वास्तव में वहीं विकिरण करता है जहाँ डेटा शीट में वादा किया गया है, यह नमूना तल में की गई एक स्पेक्ट्रल माप से पता चलता है – UVpad E के साथ, या SR900 के साथ जहाँ पूर्ण परिसर की आवश्यकता हो। LED के शिखर तरंगदैर्घ्य उत्पादन में भिन्न होते हैं और जंक्शन तापमान के साथ खिसकते हैं; एक तीव्र अवशोषण किनारे पर, पाँच नैनोमीटर कोई मामूली अंतर नहीं है।

यूवी अवशोषक और अवरोधक तीन भिन्न क्रियाविधियों से प्रकाश-क्षति को रोकते हैं:

कार्बनिक यूवी अवशोषक (बेंजोट्राइज़ोल, ट्राइज़ीन, बेंजोफेनोन, सिनामेट एस्टर, सैलिसिलेट और अन्य) में क्रोमोफोरिक रिंग तंत्र होते हैं जो यूवी फोटॉन अवशोषित करते हैं और ऊर्जा को गैर-विकिरणी रूप में ऊष्मा के रूप में मुक्त करते हैं।

अकार्बनिक यूवी अवरोधक (टाइटेनियम डाइऑक्साइड, ज़िंक ऑक्साइड) अर्धचालक कण हैं जो अपने बैंड गैप के माध्यम से यूवी प्रकाश अवशोषित करते हैं और साथ ही उसे परावर्तित तथा प्रकीर्णित भी करते हैं (एक "भौतिक" फिल्टर)।

HALS (हिंडर्ड एमीन लाइट स्टेबलाइज़र) स्वयं यूवी प्रकाश की सराहनीय मात्रा अवशोषित नहीं करते; इसके बजाय वे प्रकाश-ऑक्सीकरण के दौरान बने रैडिकलों को एक नाइट्रॉक्साइड रैडिकल चक्र के माध्यम से समाप्त करते हैं – यही कारण है कि इन्हें व्यावहारिक रूप से सदैव एक वास्तविक यूवी अवशोषक के साथ ही उपयोग किया जाता है।

HALS यौगिकों (हिन्डर्ड एमीन लाइट स्टेबिलाइज़र) में कोई सराहनीय यूवी अवशोषण नहीं होता – वे उत्प्रेरक नाइट्रॉक्साइड रैडिकल चक्र के माध्यम से प्रकाश-ऑक्सीकरण के दौरान बनने वाले रैडिकलों को समाप्त करके पॉलिमरों की रक्षा करते हैं। इसलिए इन्हें व्यावहारिक रूप से सदैव एक वास्तविक यूवी अवशोषक (बेंज़ोट्राइज़ोल या ट्राइज़ीन) के साथ संयोजित करके फॉर्मूलेट किया जाता है।

ईयू कॉस्मेटिक्स विनियमन (EC) संख्या 1223/2009, अनुबंध VI। अनुबंध VI एक बंद सकारात्मक सूची है: इसमें नामित केवल 33 पदार्थ (साथ ही अलग नैनोफॉर्म प्रविष्टियाँ) ही यूरोपीय संघ में सौंदर्य प्रसाधनों में यूवी फिल्टर के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं, प्रत्येक की अपनी अधिकतम सांद्रता के साथ (CosIng; ECHA)। वैज्ञानिक उपभोक्ता सुरक्षा समिति (SCCS) द्वारा अंतःस्रावी संबंधी चिंताएँ उठाए जाने के बाद विनियमन (EU) 2022/1176 के माध्यम से ऑक्सीबेंज़ोन और ऑक्टोक्राइलीन के लिए सख्त सांद्रता सीमाएँ निर्धारित की गईं (विनियमन (EU) 2022/1176)। टिनुविन 328, 234, 326, 327 और P जैसे औद्योगिक बेंज़ोट्राइज़ोल एडिटिव इस सूची का हिस्सा नहीं हैं, क्योंकि वे सौंदर्य प्रसाधन यूवी फिल्टर के बजाय शुद्ध पॉलिमर और कोटिंग एडिटिव के रूप में कार्य करते हैं।

FDA सनस्क्रीन मोनोग्राफ (GRASE स्थिति)। अमेरिकी मोनोग्राफ में शामिल 16 सनस्क्रीन सक्रिय अवयवों में से, FDA के प्रस्ताव के अनुसार केवल ज़िंक ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड को GRASE ("आम तौर पर सुरक्षित और प्रभावी माना गया") माना जाता है (FDA तथ्य पत्रक)। PABA और ट्रोलामीन सैलिसिलेट को GRASE नहीं माना जाता; शेष बारह सक्रिय अवयव (एवोबेंज़ोन, ऑक्सीबेंज़ोन, ऑक्टोक्राइलीन, होमोसैलेट, ऑक्टिनोक्सेट, ऑक्टिसैलेट और एनसुलिज़ोल सहित) "अपर्याप्त डेटा" की स्थिति में बने हुए हैं। बेमोट्राइज़िनॉल (टिनोसॉर्ब S) और ऑक्टाइल ट्राइज़ोन (यूविनुल T150) जैसे नए फिल्टर अभी तक अंतिम FDA मोनोग्राफ का हिस्सा नहीं हैं, क्योंकि वे एक अलग TEA प्राधिकरण प्रक्रिया से गुजरते हैं जो वर्षों से लंबित है।

ईयू खाद्य संपर्क सामग्री विनियमन (EU) संख्या 10/2011। यह विनियमन विशिष्ट प्रवासन सीमाओं के साथ प्लास्टिक पैकेजिंग के लिए एडिटिव्स को नियंत्रित करता है; कई बेंज़ोट्राइज़ोल यूवी स्टेबिलाइज़र और HALS (उदाहरण के लिए टिनुविन 326 और टिनुविन 770 DF) निर्माताओं द्वारा खाद्य संपर्क के लिए उपयुक्त के रूप में विपणित किए जाते हैं; टाइटेनियम डाइऑक्साइड को प्लास्टिक के लिए एक पिगमेंट और रंजक के रूप में अलग से प्राधिकृत किया गया है (EU 10/2011)।

टाइटेनियम डाइऑक्साइड: कार्सिनोजेनिटी वर्गीकरण और उसका निरसन। 2020 में यूरोपीय संघ ने पाउडर रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड को साँस के माध्यम से श्रेणी 2 कार्सिनोजेन (एक CLP अनुकूलन) के रूप में वर्गीकृत किया; 23 नवंबर 2022 को यूरोपीय संघ के सामान्य न्यायालय ने विश्वसनीय वैज्ञानिक आधार की कमी के कारण इस वर्गीकरण को निरस्त कर दिया (Ecomundo; न्यायालय प्रेस विज्ञप्ति)। सनस्क्रीन यूवी फिल्टर के रूप में और खाद्य पैकेजिंग पिगमेंट के रूप में इसका उपयोग इससे स्वतंत्र रूप से विनियमित है।

अंतःस्रावी प्रभावों पर बहस। 2019 से SCCS संभावित अंतःस्रावी प्रभावों के संबंध में कई यूवी फिल्टरों (ऑक्सीबेंज़ोन, ऑक्टोक्राइलीन, होमोसैलेट, एथिलहेक्सिल सैलिसिलेट) का पुनर्मूल्यांकन कर रहा है; प्रत्येक मामले में निरंतर उपयोग को सुरक्षित माना गया, लेकिन घटी हुई अधिकतम सांद्रता पर या प्रतिबंधित उत्पाद श्रेणियों के लिए (SCCS ऑक्टोक्राइलीन पर; SCCS होमोसैलेट पर)।

"रीफ-सेफ" प्रतिबंध। 1 जनवरी 2021 से हवाई ने प्रवाल भित्तियों पर प्रभाव के कारण ऑक्सीबेंज़ोन और ऑक्टिनोक्सेट युक्त सनस्क्रीन की बिक्री पर प्रतिबंध लगा दिया है (अधिनियम 104) (Safe to Swim Hawaii)। पलाऊ अपने सनस्क्रीन विनियमों के साथ आगे बढ़ता है, जो 1 जनवरी 2020 से प्रभावी हैं, जो लगभग सभी सिंथेटिक ऑर्गेनिक यूवी फिल्टरों को "रीफ-टॉक्सिक" के रूप में प्रतिबंधित करते हैं, जबकि खनिज फिल्टर (ज़िंक ऑक्साइड और नॉन-नैनो टाइटेनियम डाइऑक्साइड) विकल्प के रूप में अनुमत रहते हैं (पलाऊ विनियम)।

फोटोइनिशिएटर और यूवी अवशोषक/ब्लॉकर स्पष्ट रूप से विपरीत लक्ष्यों को संबोधित करते हैं – जानबूझकर यूवी सक्रियण बनाम यूवी सुरक्षा – फिर भी वे समान प्रकाश-भौतिकीय सिद्धांतों का पालन करते हैं: एक यूवी फोटॉन का अवशोषण और उसका रासायनिक (मूलक निर्माण) या भौतिक (ऊष्मा, प्रकीर्णन) परिणाम में रूपांतरण। सही पदार्थ का चुनाव आवश्यक वर्णक्रमीय परास पर निर्णायक रूप से निर्भर करता है – 240–280 nm पर लघु-तरंग α-विदलन (HCPK, HMPP) से लेकर, 380–405 nm पर दीर्घ-तरंग LED क्योरिंग (TPO, BAPO) से होते हुए, डेंटल कंपोज़िट में दृश्य नीले-प्रकाश क्योरिंग (कैम्फ़रक्विनोन, 468 nm) तक, और सनस्क्रीन में 280–400 nm की UV-B/UV-A सुरक्षा परास तक। विनियमन एक स्पष्ट रुझान दर्शाता है: प्रदर्शित या संदिग्ध CMR या अंतःस्रावी प्रभावों वाले पदार्थ (TPO, मिश्लर्स कीटोन, ऑक्सीबेंज़ोन, ऑक्टोक्रिलीन, होमोसैलेट) की अनुमत सांद्रता में तेजी से प्रतिबंध लगाया जा रहा है या उन्हें पूर्णतः निषिद्ध किया जा रहा है, जबकि निम्न-प्रवासन और खनिज विकल्प (जिंक ऑक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड) तथा BAPO जैसे निम्न-प्रवासन फोटोइनिशिएटर महत्व प्राप्त कर रहे हैं।

टाइप I और टाइप II फोटोइनिशिएटर में क्या अंतर है?

एक टाइप I फोटोइनिशिएटर एक फोटॉन को अवशोषित करने के बाद सीधे दो रैडिकल में विघटित हो जाता है (नॉरिश टाइप I विदलन) और इसलिए किसी अतिरिक्त योज्य के बिना कार्य करता है। एक टाइप II फोटोइनिशिएटर, अपनी उत्तेजित अवस्था में, एक हाइड्रोजन दाता से एक हाइड्रोजन परमाणु को अलग करता है – सामान्यतः एक तृतीयक अमीन जो सह-आरंभक के रूप में कार्य करती है – और तभी आरंभक रैडिकल बनता है। टाइप II तंत्रों को इसलिए हमेशा एक सिनर्जिस्ट की आवश्यकता होती है, लेकिन उन्हें अक्सर अधिक तरंगदैर्घ्य पर उत्तेजित किया जा सकता है।

एक फोटोइनिशिएटर को किस तरंगदैर्घ्य की आवश्यकता होती है?

अपने स्वयं के अवशोषण अधिकतम की तरंगदैर्घ्य। HCPK और HMPP जैसे हाइड्रॉक्सीएसीटोफेनोन लगभग 240 और 330 nm पर अवशोषित करते हैं और 365 से 385 nm तक भी उत्तेजित किए जा सकते हैं; TPO और BAPO जैसे एसाइलफॉस्फिन ऑक्साइड में 379 से 380 nm पर एक लंबी-तरंग पट्टी होती है और इसलिए वे 385, 395 और 405 nm पर यूवी LED से मेल खाते हैं; कैंफरक्विनोन दृश्य नीले क्षेत्र में लगभग 468 nm पर अधिकतम के साथ अवशोषित करता है। जो कोई भी मरकरी लैंप को LED से बदलता है, उसे अवश्य जांचना चाहिए कि क्या संकीर्ण LED पट्टी वास्तव में इनिशिएटर की अवशोषण पट्टी तक पहुंचती भी है।

फोटोइनिशिएटरों के लिए यूवी विकिरण मात्रा एक नियामक रूप से संबंधित पैरामीटर क्यों है?

क्योंकि अपूर्ण बहुलकीकरण अप्रतिक्रियित फोटोइनिशिएटरों और अवशिष्ट मोनोमरों के अनुपात को बढ़ाता है, और ठीक ये पदार्थ ही उपचारित परत से बाहर स्थानांतरित (माइग्रेट) हो सकते हैं। खाद्य संपर्क सामग्री के लिए, पुनरुत्पादनीय और पूर्ण क्योरिंग इसलिए स्थानांतरण सीमाओं को पूरा करने का उपाय है – सब्सट्रेट पर बने स्पेक्ट्रम, विकिरण तीव्रता और उनसे बनी विकिरण मात्रा के माध्यम से प्रदर्शनीय।

TPO के साथ क्या हुआ?

डाइफिनाइल(2,4,6-ट्राइमिथाइलबेंज़ॉयल)फॉस्फिन ऑक्साइड को 2012 में CMR श्रेणी 2 के रूप में वर्गीकृत किया गया था; 2021 में ECHA की जोखिम आकलन समिति ने CMR 1B में पुनर्वर्गीकरण की सिफारिश की (डेलिगेटेड रेगुलेशन (EU) 2024/197 द्वारा लागू किया गया); SVHC सूचीकरण 14 जून 2023 को हुआ, और 1 सितंबर 2025 से TPO को EU कॉस्मेटिक्स रेगुलेशन के एनेक्स II में सूचीबद्ध किया गया है। यह प्रतिबंध मुख्य रूप से यूवी जेल और हाइब्रिड नेल उत्पादों को प्रभावित करता है, न कि प्रिंटिंग इंक या औद्योगिक कोटिंग्स को; अप्रत्यक्ष खाद्य संपर्क के लिए, TPO अप्रैल 2023 से EuPIA उपयुक्तता सूची में है।

यूवी अवशोषकों, यूवी ब्लॉकरों और HALS में क्या अंतर है?

ऑर्गेनिक यूवी अवशोषकों में क्रोमोफोरिक रिंग तंत्र होते हैं, वे यूवी फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और ऊर्जा को गैर-विकिरणी रूप में ऊष्मा के रूप में मुक्त करते हैं। अकार्बनिक यूवी ब्लॉकर – टाइटेनियम डाइऑक्साइड और जिंक ऑक्साइड – अर्धचालक कण हैं जो अपने बैंड गैप के माध्यम से यूवी विकिरण को अवशोषित करते हैं और अतिरिक्त रूप से इसे परावर्तित और प्रकीर्णित भी करते हैं। HALS स्वयं व्यावहारिक रूप से कोई यूवी प्रकाश अवशोषित नहीं करते, लेकिन एक उत्प्रेरक नाइट्रॉक्साइड रैडिकल चक्र के माध्यम से फोटो-ऑक्सीकरण के दौरान बने रैडिकलों को समाप्त करते हैं; इसलिए उन्हें हमेशा एक वास्तविक अवशोषक के साथ सूत्रीकृत किया जाता है।

क्या कॉस्मेटिक्स में कोई भी यूवी अवशोषक उपयोग किया जा सकता है?

नहीं। EU कॉस्मेटिक्स रेगुलेशन (EC) संख्या 1223/2009 का एनेक्स VI एक बंद सकारात्मक सूची है: केवल इसमें नामित पदार्थ – वर्तमान में 33 प्रविष्टियां साथ में अलग नैनोफॉर्म प्रविष्टियां – EU में कॉस्मेटिक यूवी फिल्टर के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं, प्रत्येक की अपनी अधिकतम सांद्रता के साथ। Tinuvin 328, 234, 326, 327 या P जैसे औद्योगिक बेंज़ोट्राइज़ोल स्टेबिलाइज़र इस सूची में नहीं हैं; वे बहुलक और कोटिंग योज्य हैं, कॉस्मेटिक यूवी फिल्टर नहीं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में EU की तुलना में अलग सनस्क्रीन फिल्टर क्यों लागू होते हैं?

क्योंकि FDA एक मोनोग्राफ के माध्यम से सनस्क्रीन को दवाओं के रूप में नियमित करता है। जैसा कि FDA प्रस्ताव में है, कवर किए गए 16 सक्रिय तत्वों में से केवल जिंक ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइऑक्साइड को GRASE माना जाता है; PABA और ट्रोलामीन सैलिसिलेट को GRASE नहीं माना जाता है, और बाकी बारह – जिनमें एवोबेंज़ोन, ऑक्सीबेंज़ोन, ऑक्टोक्रिलीन, होमोसालेट और ऑक्टिनोक्सेट शामिल हैं – "अपर्याप्त डेटा" की स्थिति में बने रहते हैं। बेमोट्रिज़िनोल और ऑक्टिल ट्राइज़ोन जैसे नए ब्रॉडबैंड फिल्टर अभी तक अंतिम मोनोग्राफ का हिस्सा नहीं हैं, क्योंकि वे एक अलग TEA प्रक्रिया से होकर गुजरते हैं जो वर्षों से लंबित है।

क्योरिंग की माप द्वारा निगरानी कैसे की जा सकती है?

उन राशियों के माध्यम से जो फोटोइनिशिएटर वास्तव में देखता है: स्रोत का स्पेक्ट्रम, परत के स्थान पर विकिरण तीव्रता और उससे उद्भासन समय में बनी विकिरण मात्रा, प्रत्येक अवशोषण पट्टी की तरंगदैर्घ्य सीमा के भीतर। प्रारंभिक विशेषीकरण और स्रोत के प्रत्येक परिवर्तन के लिए एक वर्णक्रमीय रूप से विभेदित माप आवश्यक है; निरंतर निगरानी के लिए एक पट्टी-सीमित सेंसर पर्याप्त है, बशर्ते कि उसे उस स्रोत पर एक अनुरेखणीय वर्णक्रमीय संदर्भ के विरुद्ध मिलाया गया हो।

फोटोइनिशिएटर्स – प्राथमिक डेटा

• IGM Resins उत्पाद डेटा शीट: Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 369, Omnirad 907, Omnirad TPO, Omnirad 819, Omnirad BP Flakes
• Sartomer/Arkema फोटोइनिशिएटर सूची: PDF, SpeedCure 2-ITX
• PubChem प्रविष्टियाँ, जिनमें शामिल हैं: HCPK, Irgacure 369, Irgacure 907, BDK, TPO, TPO-L, बेंजोफेनोन, मिश्लर्स कीटोन, ITX, 2-क्लोरोथायोक्सैंथोन, एंथ्राक्विनोन, 2-एथिलएंथ्राक्विनोन
• ChemicalBook: HCPK, BAPO
• Sinocure: कैम्फरक्विनोन
• Fisher/Thermo Scientific: कैम्फरक्विनोन
• Royal-Dent तकनीकी डेटा शीट: PDF
• ACS Omega: डेंटल कॉम्पोज़िट पर लीचेबल्स अध्ययन
• FDA जैव-संगतता मार्गदर्शन: PDF
• ScienceDirect: Irgacure 2959 पर साइटोटॉक्सिसिटी अध्ययन
• REACH बाडेन-वुर्टेमबर्ग: Irgacure 907
• ECHA: TPO का SVHC दस्तावेज़ / HPRA सूचना, बेंजोफेनोन का पदार्थ मूल्यांकन, मिश्लर्स कीटोन का SVHC दस्तावेज़
• TPO पर Printcolor ग्राहक जानकारी: PDF
• EuPIA उपयुक्तता सूची 2025: PDF
• BBC News: ITX/Tetra Pak घटना
• DairyReporter: Nestlé रिकॉल
• यूरोपीय संसद: संसदीय प्रश्न E-6-2005-4616
• legislation.gov.uk: समेकित पाठ (EU) 10/2011
• RadTech Food Packaging Alliance: FCN 772
• OSTI: बेंजोइन ईथर के लिए ऐतिहासिक अवशोषण डेटा

यूवी अवशोषक और यूवी ब्लॉकर – प्राथमिक डेटा

• PubChem प्रविष्टियाँ, जिनमें शामिल हैं: UV-328, Tinuvin 326, Tinuvin 327, Tinuvin P, ऑक्सीबेंज़ोन, Bemotrizinol, ऑक्टिल ट्राइज़ोन, एवोबेंज़ोन, होमोसेलेट, एथिलहेक्सिल सैलिसिलेट, Ensulizol, ऑक्टोक्राइलीन, टाइटेनियम डाइऑक्साइड
• BASF डेटा शीट और उत्पाद पृष्ठ: Tinuvin 328, Tinuvin 326, Tinuvin 400, Tinuvin 479, Tinosorb S, Tinosorb M, Uvinul T150, Tinuvin 770 DF, Tinuvin 292, Tinuvin 622, BASF प्रेस विज्ञप्ति Tinosorb M, BASF प्रेस विज्ञप्ति Tinosorb S
• CosIng / Annex VI ट्रैकर: cosingchecker.com
• ECHA: कॉस्मेटिक यूवी फिल्टर का अवलोकन, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के वर्गीकरण पर मार्गदर्शन
• Official Journal of the EU: रेगुलेशन (EU) 2022/1176, रेगुलेशन (EU) No 10/2011, समेकित
• SCCS मत: होमोसेलेट, एथिलहेक्सिल सैलिसिलेट, ऑक्टोक्राइलीन, बेंजोफेनोन-4
• FDA: सनस्क्रीन फैक्ट शीट (GRASE स्थिति), FDA फूड कॉन्टैक्ट सब्सटांस डेटाबेस
• Ecomundo: TiO₂ कार्सिनोजन वर्गीकरण का निरसन
• यूरोपीय संघ की न्याय अदालत: प्रेस विज्ञप्ति
• Safe to Swim Hawaii: हवाई में रीफ प्रतिबंध
• पलाऊ सरकार: Sunscreen Regulations 2020
• Wikipedia: एवोबेंज़ोन, जिंक ऑक्साइड
• विशेषज्ञ साहित्य: जिंक ऑक्साइड पर MDPI समीक्षा, InstaNano UV-Vis डेटाबेस, प्रकाश उत्प्रेरण पर PMC समीक्षा, BenchChem Tinosorb तुलना, ScienceDirect ऑक्टोक्राइलीन, madebygenie ऑक्सीबेंज़ोन, Plastemart यूवी स्टेबिलाइज़र, Patsnap जिंक ऑक्साइड

टिप्पणी: इस लेख में दिए गए λ_max मान और अवशोषण परिसर निर्माताओं की डेटा शीट और प्रकाशित स्रोतों से लिए गए हैं; वे संबंधित फॉर्मूलेशन के लिए स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक रूप से मापे गए कच्चे डेटा का स्थान नहीं लेते हैं। EU कॉस्मेटिक्स रेगुलेशन के Annex VI के अंतर्गत सांद्रता सीमाएँ और नियामक वर्गीकरण नियमित रूप से संशोधित किए जाते हैं – किसी भी नियामक उपयोग से पहले EUR-Lex या CosIng पर वर्तमान स्थिति की जाँच की जानी चाहिए।

• यूवी क्योरिंग (पराबैंगनी उपचारण) और फोटोपॉलिमराइज़ेशन – वह श्रृंखला अभिक्रिया जिसे फोटोइनिशिएटर आरंभ करता है, ऑक्सीजन अवरोधन और विकिरण मात्रा नियंत्रण के साथ।
• यूवी आबंधन, पॉटिंग और एनकैप्सुलेशन – चिपकाने वाले पदार्थों, पॉटिंग कंपाउंड और एनकैप्सुलेंट में फोटोइनिशिएटर चयन और थ्रू-क्योर।
• एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और 3D प्रिंटिंग – स्टीरियोलिथोग्राफी और DLP के लिए रेज़िन, जिनमें TPO, BAPO और HMPP क्योर को निर्धारित करते हैं।
• पैकेजिंग और भरण तकनीक – कम-प्रवासन वाली मुद्रण स्याहियाँ, सेट-ऑफ और खाद्य संपर्क अनुपालन।
• फार्मास्यूटिकल्स और प्रकाश स्थायित्व – एक जोखिम के रूप में फोटोडिग्रेडेशन और उत्पाद सुरक्षा में यूवी अवशोषकों की भूमिका।
• चिकित्सा और फोटोथेरेपी – डेंटल कंपोज़िट में कैंफ़रक्विनोन प्रणालियाँ और नीली-रोशनी क्योरिंग।
• फोटोकैमिस्ट्री – अवशोषण, उत्तेजन और क्वांटम लब्धि के फोटोफिज़िकल मूल सिद्धांत।

पूरी जानकारी यूवी अनुप्रयोग अवलोकन में उपलब्ध है।

क्या आप मरकरी लैंप से यूवी LED पर स्थानांतरित हो रहे हैं और यह जानना चाहते हैं कि क्या संकीर्ण LED बैंड अभी भी आपके फोटोइनिशिएटर के अवशोषण बैंड तक पहुँचता है – या आपको एक लो-माइग्रेशन फॉर्मूलेशन का पूर्ण क्योरिंग प्रदर्शित करना है? हम आपके स्रोत के स्पेक्ट्रम को अपनी अंशांकन प्रयोगशाला में मापते हैं, स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) से परत के स्थान पर विकिरण तीव्रता निर्धारित करते हैं और उपयुक्त यूवी सेंसर के साथ विकिरण मात्रा निगरानी स्थापित करते हैं। संपर्क करें।

डॉ. मार्क परविया
प्रबंध निदेशक और अंशांकन प्रयोगशाला प्रमुख
Opsytec Dr. Gröbel GmbH, Ettlingen, Germany
दूरभाष +49 (0)7243 / 94 783-50 · mark.paravia@opsytec.de