快递收到了,怎样才能不做“透明人”?

6·18大促刚刚过去,大家都收到各自的“战果”了吗?
图片

图源:微博网友

我们收到的快递包裹上通常都贴着快递信息单,直接扔掉怕会泄露个人信息,大家都会怎么处理呢?暴力撕掉?用笔涂改? 
图片

图源:sohu.com

怎样才能更加轻松地消除快递包裹上的隐私信息?首先,你得了解贴在上面的是一张什么“纸”?


快递单用的是什么“纸”?

其实快递包裹上使用的信息单通常是热敏纸提到热敏纸,大家可能会感到很陌生,但这可是我们生活中的老朋友了。除了快递单,购物小票、电影票、外卖订单等等,大多都使用了热敏纸。那么,就让我们一起走近热敏纸,去揭开它的神秘面纱。

和普通纸相比,热敏纸是将一层神奇涂料涂覆在原纸上得到的一种加工纸,而那一层神奇涂料就是热敏涂料。

图片
热敏纸

图源:yjdlabel.com

热敏涂料是将热敏材料与树脂、添加剂等混合制成的一种混合物,主要作用是提供化学反应所需的色素、显色剂和发展剂等原材料,从而实现显色的目的[1]

简单来说,热敏纸的显色原理是通过热敏元件(如热敏打印头)将热能传递给热敏涂料,引起化学反应,产生颜色变化或显色,从而将图像或文字印在纸张表面。


热敏涂料有哪些呢?

根据热敏涂料的涂层构成及显色原理,常见的热敏涂料可以分为直接热敏涂料、间接热敏涂料、双层热敏涂料和三层热敏涂料四种。

图片

热敏涂料分类

就具体的显色原理而言,简单来说,上述涂料主要是通过色素和触媒在热敏纸上发生化学反应从而显示出不同的颜色。

图片

催化剂降低反应活化能

图源:sina.com


科普小TIPS

触媒指的是催化剂,是一种能促进或加速化学反应的物质触媒本身并不直接参与化学反应,通过改变反应路径、降低反应能量等方式促进反应的进行。打个比方,原本列车要哐哧哐哧翻过大山才能到达目的地,在催化剂(触媒)的作用下,打通了隧道让列车更加高效地到达目的地。


直接热敏涂料在加热激发时,触媒催化下,色素逐渐发生氧化或还原反应,出现彩色图案;间接热敏涂料的显色原理与直接热敏涂料类似,不同点在于在保护层起到了隔离作用,同样在加热激发和触媒催化下,色素需要穿过保护层,出现彩色图案;双层热敏涂料的显色原理是在加热激发时,外层包含的功能化物质能够调节内层显色涂料基层中触媒的还原力或氧化力,使基层触媒更容易发生化学反应,从而产生彩色图案;三层热敏涂料通过调节外层的参数,控制内层化学反应的速率,使得显色图案能够更加清晰、鲜艳。

图片

各热敏涂料优缺点

具有不同涂层构成结构的热敏涂料,优缺点也有所不同。总的来说,热敏涂料是决定热敏纸品质的重要因素之一,它的质量直接影响了热敏纸的使用效果和寿命。


热敏纸是怎样显色的?

当热敏纸被置于70℃以上环境时,热敏涂层即开始变色热敏涂料中的热敏成分主要有两种,一种是无色染料(或称为隐色染料),另一种是显色剂,由这两种物质构成变色体系。这类热敏纸也被称为双组分化学型热敏记录纸[1]。由于用作无色染料的品种有很多种,所以显现出的字迹颜色就有不同,有蓝色、紫红色、黑色等。

图片

图源:sohu.com

无色染料为结晶紫内酯(Crystal Violet Lactone, 简称CVL,又名3, 3-双 (4-二甲氨基苯基) -6-二甲氨基酞酮)时,和显色剂构成双酚A的变色体系。在一定介质中,在一定温度下,双酚A放出质子,即得到电子,结晶紫内酯开环,分子重排,共轭双键贯通和双酚A离子结合,成为有色体,从而呈现颜色,所显现的颜色随取代基的不同而不同[3,4]

图片
结晶紫内酯变色机理

图源:参考文献[5](本文作者添加文字部分)

结晶紫内酯-双酚A变色体系是一个随温度变化可逆的过程。若显色剂双酚A结合质子,则无色染料结晶紫又变成内酯结构即闭环,与双酚A分开,颜色消失,呈原本的无色状态。


热敏纸有害吗?

严格意义上来说,热敏纸上层由于涂覆了一些如双酚A等的化工原料,长期接触对人体还是有一定危害的。长时间接触双酚A会有害肝功能及肾功能,且双酚A是一种内分泌干扰物质,可能引起内分泌失调。另外,对于孕期妇女来说,双酚A能会对胎儿产生危害,导致胎儿畸形;而对于成年人来说,双酚A对男性的影响会比女性大,主要是影响男性的生育能力[6]

图片

双酚A 的危害

图源:参考文献[6]

因此,孕妇以及经常接触含有双酚A的热敏纸的人群,如收银员等尤需注意。

图片
图源:微博网友

但是归根结底,有这么一句名言,“抛开剂量谈毒性都是耍流氓”。

诸如双酚A虽然有毒性,但是仍属于低毒性化学物质的范畴,在常温下很稳定,通常情况下不会给人体带来伤害(ps:不同热敏纸采用的热敏涂料也有所不同,所以尽量选用质量较好的热敏纸,避免危化品的危害)。因此,我们在生活中接触到的各类热敏纸,毒性也基本可以忽略。


消除隐私信息的“神奇工具”有什么?

相比将快递单在包裹上艰难地撕下来处理,或是用记号笔大面积涂抹覆盖等较为粗暴低效的方式,我们或许可以根据热敏纸的特性,更加轻松地消除快递包裹上的隐私信息哦~

例如,可以采用打火机或者电吹风进行热处理(小朋友请在家长指导下进行操作)

图片

图源:小红书网友

当然,热处理并不是唯一的手段,针对热敏涂料,还可以采用有机溶剂溶解染料的方式。例如,夏季常备的花露水、风油精等,在热敏纸上进行喷洒涂抹同样可以达到消除个人信息的目的。


图片

参考文献


[1]李辉,李友明.特种技术纸——热敏纸[J].纸和造纸, 2003(05): 61-62.

[2]习智华,赵振河,狄群英.热敏变色涂料变色原理及发展[J].印染助剂, 1998(01): 1-6.

[3]向文军.结晶紫内酯的热变色性能研究[J].广东化工,2014,41(18):29-31.

[4]宋健,李光天,程侣柏.结晶紫内酯变色机理的研究[J].大连理工大学学报,1999(03):72-76.

[5]Ondrej Panák Markéta Držková Marie Kaplanová , et al. The relation between colour and structural changes in thermochromic systems comprising crystal violet lactone, bisphenol A, and tetradecanol[J]. Dyes and Pigments, 2017(136): 382-389.

[6]Ilaria Cimmino, Francesca Fiory, Giuseppe Perruolo,et al. Potential Mechanisms of Bisphenol A (BPA) Contributing to Human Disease[J]. International Journal Of Molecular Sciences. 2020 (16): 5761.


作者复旦大学材料科学系硕士研究生 王千艺;复旦大学材料科学系硕士研究生 张学俊
编辑:rain
鸣谢:清华大学化学系博士 化学工程师 孙亚飞 为本文提供科学指导
题图图源:sina.com



— END —


你的文章也可以登上科技馆官微和官网啦

投稿请戳 tougao@sstm.org.cn


网络图片版权归原作者所有
文章为上海科技馆所有
未经允许,禁止转载

图片