塑料色母粒的安全性評價

塑料色母粒的安全性評價

目前，人們對安全、環(huán)保和綠色生活的認識有所提高，關注塑料和塑料制品的毒性問題也越來越增多。為了保護人們不受有害物質的侵害,歐美及中國對此專門制定了法律法規(guī),如歐盟的(EC)No1935/2004法規(guī)、2002/72/EC法規(guī)、(EU)No.10/2011法規(guī)及AP(89)1決議;美國的FFDCA(美國食品藥品和化妝品法)、CPSIA(消費產(chǎn)品安全改進法)、CFR(美國聯(lián)邦法規(guī));我國的《中華人民共和國產(chǎn)品質量法》、《中華人民共和國進出口商品檢驗法》、《中華人民共和國產(chǎn)品質量認證管理條例》等。對包括電子電器產(chǎn)品、玩具和兒童用品、食品接觸性材料、紡織品、車輛、船、包裝材料等日常生活中經(jīng)常接觸制品中有毒物質含量進行了限定。1塑料和權比的添加劑塑料制品中的毒性來源主要為加工過程和原料。而對于色母粒產(chǎn)品,其毒性主要來源于原料。色母粒的原料主要包括:載體、分散劑、著色劑、填料、添加劑。色母粒的載體主要為:通用塑料(PE、PP、PVC、PS、ABS等5類)和工程塑料(PA、PC、POM、PPO、PET、PBT、PPS、PEK、PKKT、PES、PSF、PAR等),這些塑料本身的毒性較小或無毒;分散劑主要包括:聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、改性聚乙烯蠟、石蠟等,毒性較小或無毒;填料主要包括:碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、云母粉硅灰石、硫酸鋇等,其中可能混有少量有毒重金屬;添加劑主要包括:抗氧劑、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑和成核劑等,毒性較低。因此,色母粒中的有毒物質主要來自于著色劑。2染料的毒性塑料著色劑主要分為無機顏料和有機顏料。2.1鉛鉻顏料的體外粒徑無機顏料主要包括:鉻酸鹽系(鉻黃、鍶黃、鋅黃等)、氧化物系(鐵紅、鈦白、氧化鉻等)、硫化物系(鎘紅、鉻黃等)、硅酸鹽系(群青等)、鐵氰化物系(華蘭等)、金屬顏料(銅粉、鋁粉等)、天然顏料(陶土、紅土等)、其他顏料(鈷藍等)。大多數(shù)無機顏料不能溶于油和水,并且有一定的粒度,所以是無毒的。只有那些含有鉛、鉻等重金屬鹽類組分的無機顏料,其中間體有害。鉛鉻顏料主要是由鉻酸鉛、鉬酸鉛或不溶于水的鉛共沉淀化合物組成、顏色從黃色到紅色的無機顏料。在加工和應用過程中,鉛鉻顏料主要通過呼吸道進入人體,其次是消化道,但不能通過未受損的皮膚。鉛鉻顏料的毒性主要與體內組織中的溶解性和分散度有關。當含有鉛、鉻等重金屬的鉛鉻顏料進入人體后,其在人體組織內的溶解性決定了對人體是否有害。鉬鎘紅、鉻黃等均不溶于水,而人體內只有胃液是酸性的,其他組織的內液體都是呈中性的。所以,鉛鉻顏料能在胃酸中溶解多少,決定了其對人體的危害有多大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),目前使用的無機顏料,只有丹黃、鉻酸鋅、鉛白中酸溶性鉛、酸溶性鉻占總鉛、鉻含量的比例較高,具有毒性;而對于其他無機顏料來說,基本上不溶于油或水,且這些顏料的粒徑大部分都大于10um,而不是0.5~5um,因此毒性很低。2.2偶氮顏料和三、三-二氯聯(lián)苯胺tvb有機顏料主要有:酞菁系、還原性染料、縮合偶氮大分子類、偶氮系、喹吖啶酮、色淀、螯合物系、異吲哚啉酮、酸性染料和鹽基性染料等。通常,有機顏料不易溶,因此大多數(shù)有機顏料的毒性較小。另一方面因為顏料不溶于水,也難溶于一些常見的溶劑,因此有機顏料帶來的危害主要是加工者和制造商造成的。有機顏料中的毒性,主要來源于一些中間體,比如硝基化合物、水溶性的胺類等,使體內生成異性血色素從而導致血液中毒。偶氮顏料因容易被還原成具有致癌性質的芳香胺中間體,因而被禁用。聯(lián)苯胺黃生產(chǎn)過程中的中間體有致癌的可能,因此在加工過程中必須裝備相應的安全保護設施。通過動物實驗發(fā)現(xiàn),在一般情況下有機顏料對動物無急性毒性,甚至反復接觸后仍無毒性反應,對粘膜和皮膚也沒有刺激作用,也沒有發(fā)現(xiàn)過大的誘變效果和致癌性。這里所說的有機顏料也包括含有3,3'-二氯聯(lián)苯胺的偶氮型有機顏料。雖然有機顏料對生命體的毒性不大,但生產(chǎn)顏料時,會不可避免的代入一些雜質,而這些雜質卻有一定的毒性。如:1)痕量的芳胺:各國法規(guī)嚴格規(guī)定在食品包裝材料中,顏料中含有的芳胺不能高于500×10-6。2)痕量的重金屬;3)多氯聯(lián)苯(PCB):由于其分布極廣,且具有持久毒性,因此美國和歐盟對其作了嚴格的限制。在生產(chǎn)過程中出了注意這些雜質外,還需要選擇合適的添加劑,因為有些添加劑會對有機顏料的毒性起到引發(fā)作用,使有機顏料的毒性增加。3著色劑的使用在所有塑料制品中,與食品接觸材料的毒性對人體的危害最大,因此與食品接觸材料中著色劑的安全問題也最受人們的關注,相關法規(guī)對這方面的規(guī)定也最為嚴格。食品接觸材料對食品的負面影響主要是由于塑料中的化學物質發(fā)生化學遷移引起的,主要有兩種情況:一種是塑料中的有毒物質遷移到食品中,從而損害了人們的身體健康;另一種是遷移物質能使食品的質量發(fā)生劣變,如產(chǎn)生污點、色變和異味等現(xiàn)象。著色劑作為常用的塑料添加劑,它賦予了食品接觸材料鮮艷的顏色。但如果不能正確使用著色劑或使用質量低劣的著色劑則可能損害消費者的身體健康。著色劑主要通過著色劑及其含有的有毒有害物質遷移到食品接觸材料中,來影響食品接觸材料的安全性能,其影響大小由遷移情況決定。著色劑中包含的有毒有害物質主要是某些有機顏料生產(chǎn)過程中的中間體(如芳香胺、多氯聯(lián)苯等)和無機顏料中的重金屬(如鉛、鉻等)。這些物質通過食品在人體內富集,當有毒有害物質累積到一定量時就會危害人們的身體健康。著色劑給食品接觸材料帶來毒性的原因有如下幾種:1)著色劑質量不合格,主要包括:重金屬含量超標、成品脫色試驗不合格、致癌物質芳香胺超標以及含有多氯聯(lián)苯等有害物質等;2)著色劑過量添加:如白色制品在生產(chǎn)過程中加入過量的鈦白粉,致使在酸性食品中的蒸發(fā)殘渣和總遷移量超標;3)除使用常規(guī)著色劑外,還使用了一些熒光增白劑:醫(yī)學臨床實驗表明熒光物質能促使細胞發(fā)生變異,當食品接觸材料中含有過量的熒光性物質時,接觸時間過長就會形成潛在的致癌因素。4有關食品接觸材料的法規(guī)和檢測技術4.1添加劑的使用歐盟理事會在AP(89)1決議中要求在最終產(chǎn)品和食品接觸的塑料材料、或者相應材料中的著色劑(顏料或染料)都不應有明顯的溶出物或析出物;同時該決議對著色劑中重金屬含量也做出了要求,見下表1。美國FDA法規(guī)21CFR178.3297規(guī)定:與食品接觸的聚合物的著色劑遷移到食品中的量不會造成食品在肉眼上的任何呈色影響。著色劑必須在GMP條件下使用,其用量不得超過為達到著色效果的合理需用量。日本厚生省告示第370號標準中規(guī)定:食品包裝材料及容器中重金屬鉛鎘含量不得超過100mg/kg,而任何用于接觸食品的包裝材料和容器使用的著色劑必須通過勞動厚生省的批準。我國標準GB9685-2008中規(guī)定:允許用于食品包裝材料的添加劑種類,從原來的65種增加到1000多種,其中塑料包裝材料用添加劑從原來的38種增加到580種。標準中還規(guī)定了食品容器、包裝材料使用添加劑的原則、允許使用的添加劑品種、使用范圍、最大使用量、特定遷移量或最大殘留量及其他限制性要求。并以附錄的形式列出了允許使用的添加劑名單959種,其中染顏料品種有116個。4.2其他有機化合物的含量在我國尚未有與色母粒原料質量相關的標準,也沒有專門對食品接觸材料用色母粒中重金屬、多氯聯(lián)苯、初級芳香胺等檢測方法和安全限量標準。而現(xiàn)今正在使用的食品接觸材料的指標中,只有以“脫色試驗”、“重金屬試驗”、“高錳酸鉀消耗量”等指標,來限制食品接觸材料中具有遷移性能的重金屬和有機物的含量。而國外關于食品接觸材料中多氯聯(lián)苯、初級芳香胺、重金屬等有毒有害物質含量的檢測方法有很多,例如用色譜法(主要應用的技術包括液相色譜-串聯(lián)質譜、液相色譜-質譜、色譜-質譜等方法)檢測芳香胺類、多氯聯(lián)苯等有機化合物的含量;用ICP-MS、ICP-AES等檢測重金屬含量。5替代顏料的選擇為了解決色母粒中著色劑的毒性問題,應從以下幾個方面著手:1)質量檢測部門應加強關于塑料制品相關法規(guī)的宣傳和研究;2)尋找鉛鉻顏料等有毒顏料的替代顏料:如MMO顏料(Mixed