塑料及其制品的卫生1 [$ E) |- w+ [: s, q, L/ `
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塑料是一类高分子化合物,塑料制品以合成树脂为主要原料,添加适量的增塑料、稳定剂、抗氧剂等助剂,在一定的塑化条件下加工而成。目前我国容许使用的食品容器、包装材料及以及于制造食品用工具、设备的热塑料塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、偏氯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇脂、尼龙、不饱和聚酯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂、再烯腈 -苯乙烯共聚树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂等;热固性塑料有三聚氰胺甲醛树脂等。?
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$ j+ I, F, |$ R n# h# n (一)聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)?
2 T% Z: _: O. i, A* G- r( K 1、理化特性:聚乙烯和聚丙烯塑料分别以乙烯和丙烯为单体,经聚合而成的高分子化合物。
9 i e) H& V4 f+ P/ d- S H2 @ 根据聚合时压力大小,聚乙烯塑料又分为高压聚乙烯或称低密度聚乙烯(LDPE)和低压聚乙烯或称高密度聚乙烯(HDPE)。
5 T J5 l4 u0 Y$ j. A 高压聚乙烯主要用于制造食品塑料袋、保鲜膜等;
- f' n- ~$ K. s 低压聚乙烯主要用于制造食品塑料容器、管、砧板等。1 [: E' T$ X* c
! \# K1 X9 a$ N6 q 聚丙烯PP塑料薄膜可经纵向和横向拉伸而使其机械性能发生改变,强度和透明度增加,根据拉伸方向聚丙烯PP塑料薄膜主要用于制造食品塑料袋,尤其是复合塑料袋;聚丙烯还可以加工成既耐低温又耐高温的食品容器,如保鲜盒和供微波炉使用的容器等。6 n# w3 n* k7 B7 N& v/ `+ i! c
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1 H8 a: |8 \: h4 d$ Y0 Q" X6 K 2、主要的卫生问题:聚乙烯和聚丙烯树脂本身毒性极低,KD50大于最大可能灌胃量。由于具有超长饱和直链烷烃,所以化学稳定性较高,生物学活性较低,经口的亚急性和慢性试验、致畸和致癌试验均未见明显毒性作用。聚乙烯和聚丙烯树脂中乙烯和丙烯单体含量极微,而且乙烯和丙烯本身的毒性也较低。在生产聚乙烯和聚丙烯树脂和成型品时一般很少使用助剂。因此,聚乙烯和聚丙烯塑是较为安全的塑料,可广泛用作食品容器、包装材料,
3 {/ I6 [" D. [% w+ e8 n# A8 a5 f 但低分子量聚乙烯PE,易溶于油脂,所以聚乙烯制的食具不宜常期盛装食用油,以免油脂变味。2 T/ k4 J0 z+ U" T" g( D
按照GB 9691-88《食品包装用聚乙烯树脂卫生标准》、GB9687-88《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》、GB9693-88《食品包装用聚丙烯树脂卫生标准》、GB9688-88《食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》的规定,树脂和成型品均法需要控制游离单体。? 0 i/ J+ ?. y& q" p' m8 R
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(二)聚氯乙烯(polyvinyl chloridem,PVC)? & T. I! _0 [. E
1、理化特性:聚氯乙烯由氯乙烯为单体聚合而成。? & t9 P l1 ~8 |
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根据聚氯乙烯中加入的增塑剂多少,可分为硬质、半硬腩和软质聚氯乙烯。硬腩聚氯乙烯添加的增塑剂一般<10%,半硬质为10~30%,软质为30~50%。其物理机械性能也随其组分不同而有所不同。总的说来,聚氯乙烯具有耐化学性好、机械强度较高、绝缘性好和价廉的特点。. ~# P3 {3 D: T0 P$ q' l
. h1 s1 ~; Z6 Q% a) V 软质聚氯乙烯可作为饮料盖、四旋瓶盖的垫片( 俗称滴塑);增塑剂30~50%
8 d- y( m% \4 s' |6 v2 N 聚氯乙烯半硬片可经吸塑加工成塑料盒;增塑剂为10~30%,
% { t2 F& _* W8 n1 w0 G 硬质聚氯乙烯可加工成塑料管、板等。? 增塑剂一般<10%,& {9 ~5 P$ G6 C8 e! g
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2、主要的卫生问题:聚氯乙烯本身无毒,但其单体和降解产物毒性较大,聚氯乙烯中增塑剂含量较高。?
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* y5 S* Y2 a$ i/ e* |+ U (1)氯乙烯单体和降解产物的毒性:
( _* n8 n9 \ i$ o/ y) O& y4 w2 u 聚氯乙烯树脂和成型品中往往含有一定量的氯乙烯单体,与食品接触时可以向食品中迁移。氯乙烯经胃肠道吸收后,一部分经呼吸道排出,另一部分分解成氯乙醇和一氯醋酸。在体内还可与脱氧核醣核酸(DNA)结合。主要对神经系统、骨骼和肝脏产生毒性作用。研究结果表明,氯乙烯单体及其分解产物具有致癌作用。有引起人
$ a: ]' k; z. L- }5 H% W 体血管肉瘤的流行病学调查报告。- E+ `$ Q5 f2 Q5 t
因此,各国对聚氯乙烯树脂中氯乙烯单体残留量都作出规定,如日本、美国、英国、法国、荷兰、意大利、瑞士等国规定应小于1mg/kg;法国、意大利、瑞士还规定食品中迁移量不应大于0.05mg/kg。我国GB4803-94《食品容器、包装材料用
' l6 u: D3 H: C& k 聚氯乙烯树脂卫生标准》和GB9681-88《食品包装用聚氯乙烯成型品卫生标准》规定,食品包装用聚氯乙烯树脂和成型品中氯乙烯单体含量应分别控制在5mg/kg和1mg/1以下。?
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8 ?+ A* w6 a1 n. X+ ^ (2)卤代烃的毒性:根据氯乙烯单体的制取方法,聚氯乙烯分为乙炔法聚氯乙烯和乙烯法聚氯乙烯二种。由于合成工艺不同,聚氯乙烯中所含的卤代烃也不同。乙炔法聚氯乙烯含有1 ,1-二氯乙烷,而乙烯法聚氯乙烯中含有1,2-二氯乙烷,而后者的毒性是前者的10倍。因此,GB4803-94《食品容器、包装材料用取氯乙烯树脂卫生标准》规定,乙炔法聚氯乙烯树脂中,1,1-二氯乙烷残留量应小于150mg/kg;乙烯法聚氯乙烯树脂中1,2-二氯乙烷残留量应小于2mg/kg。?
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4 w7 {) ]* L! J: w) c) c (3)增塑剂的迁移:聚氯乙烯成型品中要使用大量的增塑剂,尤其是半硬质和软质聚氯乙烯,其中有些增塑剂的毒性较大(见表5.1)。???????) s" V% \ s, b+ D4 j; }
除增塑剂以外,生产聚氯乙烯成型品时,还要添加稳定剂和紫外线吸收剂等助剂,这些助剂也会向食品迁移。因此,也必须高度注意的添加助剂的毒性。应符合GB9685-94《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》的规定。? 0 Q1 v$ F" W/ y/ P" J
* N* ?1 A) r1 ]' h; B; {) ?$ f: D+ i (三)聚苯乙烯(Polystyrene,PS)
/ o2 E) H! F% [ I 1、理性特性:聚苯乙烯由苯乙烯单体聚合而成。? 7 b6 a$ R$ G( Y+ H
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通用性聚苯乙烯为无色透明,耐油、耐酸、耐碱、耐醇,但较脆,抗冲击性较差;经改性处理后可制得冲击强度较高的高抗冲聚苯乙烯(HIPS),可用于制造冰箱内的果菜盒和家用食品加工机械;也可在悬浮法聚合的聚苯乙烯中加入一定量的发泡剂(即戊烷、已烷、氟利昂等发泡剂)后,可制得发泡聚苯乙烯(EPS),再经二次加工可制得快餐饭盒。, ?4 Q7 u# K& N
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2、主要的卫生问题:聚苯乙烯本身无毒,掺入饲料喂养动物,未见毒性表现。但聚苯乙烯中含有游离的苯乙烯单体以及甲苯、乙苯、异丙苯等挥发性物质。这些挥发性物质具有较大的毒性,苯乙烯单体对大鼠LD50(经口)为1~1.2g/kg体重,慢性毒性试验表明,生长发育迟缓,肝和肾重量减轻;甲苯、乙苯、丙苯等苯系类化合物,对神经系统有毒性作用(见表5.2 )。
n- Q0 j8 ], |7 I( R$ w 因此,GB9692-88烯树脂中苯乙烯和乙苯等系类化合物的残留应分别控制在0.5%和0.3%以下。?????????? # u3 _& R+ }9 T3 p S9 ]
EPS中的发泡剂一氟利昂毒性较大,而且在EPS中的残留量可高达数十~数百mg/kg。而戊烷和丁烷毒性很小,已列入《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》中。可降解的EPS有生物降解、光降解和混合降解。生物降解一般在EPS中添加10~30%淀粉和/或纤维素;光降解一般在EPS中必须添加光敏催化剂。《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》规定可以使用的光敏催化剂有二茂铁类衍生物:混合降解在EPS中必须添加光敏催化剂。目前,我国还未制订食品容器、包装材料用EPS的卫生标准。?
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(四)三聚氰胺甲醛树脂(melamine-formalin:MF)?
# q' l* N5 z( J' i. S. t+ R 1、理化特性:三聚氰胺甲醛树脂由三聚氰胺与甲醛缩聚而成。?
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0 o/ j% W4 Z& w, H; U 三聚氰胺甲醛树脂属热固型塑料(谷称蜜胺)。耐热(120℃)、耐油、耐醇、耐污染,可制成各种色彩的、仿瓷器的食具和餐具。? + C7 i) W) _; V+ _2 D
2、主要的卫生问题:三聚氰胺甲醛树脂本身无毒。但三聚氰胺甲醛树脂中含有一定的游离甲醛,尤其是由苯酚与甲醛缩聚而成的酚醛树脂(俗称电木)和由尿素与甲醛缩聚而成的脲醛树脂(俗称电玉)中甲醛含量更高。甲醛是一种细胞的原浆毒,动物经口摄入甲醛,可出现肝细胞坏死和淋巴细胞浸润。因此酚醛树脂和脲醛树脂不得用于食品容器、包装材料。三聚氰胺甲醛树脂中甲醛的迁移量随三聚氰胺甲醛树脂热固压制的时间和热固成型后放置时间的延长以及热固压制温度的升高而降低。按照GB9690-88《食品包装用三聚氰胺成型品卫生标准》有规定,食品包装用三聚氰胺甲醛树脂的成品中游离甲醛的含量应控制在10mg/L以下。? $ `& I# U/ P$ W/ X" X. b, {+ [- c
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