呂亮
(大連市產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)研究院,大連標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)研究中心,大連116021)
塑料包裝產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑使用含量情況調(diào)查報(bào)告
呂亮
(大連市產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)研究院,大連標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)研究中心,大連116021)
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 21928-2008》規(guī)定的測(cè)試方法,對(duì)全國各地共150個(gè)不同材質(zhì)塑料包裝產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類塑化劑殘留量進(jìn)行了測(cè)定,同時(shí)分析了產(chǎn)生塑化劑污染的原因。希望本實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為塑化劑的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持,從而能夠有效地控制塑化劑的污染問題。
塑料包裝;鄰苯二甲酸酯
從2011年5月底發(fā)生的轟動(dòng)兩岸的“臺(tái)灣問題飲料”事件中,人們認(rèn)識(shí)了塑化劑。塑化劑亦稱增塑劑,被廣泛添加到塑料制品中來增加塑料制品的柔軟性和可塑性。而鄰苯二甲酸酯類塑化劑是使用量最大且最備受關(guān)注的一類塑化劑,約占增塑劑消耗量的80%,其中鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)的產(chǎn)量占據(jù)鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的51%[1]。鄰苯二甲酸酯類化合物是指鄰苯二甲酸的酯化衍生物,是塑膠工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的增塑劑。增塑劑是一種加入到材料(通常是塑料 樹脂或彈性體)中以改進(jìn)它們的加工性、可塑性、柔韌性、拉伸性,但不會(huì)改變被增塑材料基本化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì),使制品柔軟、耐低溫性能好。目前鄰苯二甲酸酯類化合物在日常及工業(yè)上被廣泛添加于高分子塑膠產(chǎn)品的生產(chǎn),如聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、泡棉,也可添加于油墨、涂料、膠合劑中。鄰苯二甲酸酯類塑化劑是一種環(huán)境荷爾蒙,會(huì)導(dǎo)致人們的內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,影響生物體的生殖機(jī)能,對(duì)內(nèi)臟器官也會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害,給人們的健康造成了極大的危害[2]。
有關(guān)專家表示,增塑劑的在塑料產(chǎn)品中的使用比較普遍,食品在儲(chǔ)存過程中可能會(huì)有微量增塑劑從包裝材料中遷移到食品中,從而對(duì)人體造成潛在危害。目前,國家衛(wèi)生部發(fā)布通報(bào),食品容器、食品包裝材料中使用鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行《食品容器、包裝材料用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB9685-2008)的規(guī)定,不得接觸油脂類食品和嬰幼兒食品。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 21928-2008》規(guī)定的測(cè)試方法,對(duì)全國各地共150個(gè)塑料包裝產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類塑化劑殘留量進(jìn)行了測(cè)定,同時(shí)分析了產(chǎn)生塑化劑污染的原因。希望實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為塑化劑的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)支持,從而能夠有效地控制塑化劑的污染問題。
2.1 材料來源
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 21928-2008》規(guī)定的測(cè)試方法,對(duì)全國各地共150個(gè)包裝用塑料產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類塑化劑殘留量進(jìn)行了測(cè)定。產(chǎn)品范圍包括雙向拉伸聚苯乙烯BOPS片材、聚丙烯PP擠出片材、食品包裝用聚氯乙烯PVC硬片膜、塑料編織袋、聚酯PET無汽飲料瓶、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)碳酸飲料瓶、塑料防盜瓶蓋、聚碳酸酯(PC)飲用水罐、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶坯、塑料一次性餐飲具、食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品,液體食品包裝用塑料復(fù)合膜、袋、雙向拉伸尼龍(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)復(fù)合膜、袋,包裝用塑料復(fù)合膜、袋 干法復(fù)合、擠出復(fù)合。同時(shí),為了分析產(chǎn)生增塑劑污染的原因,對(duì)兩個(gè)重點(diǎn)食品包裝材料生產(chǎn)企業(yè)的工藝流程中使用的原料和設(shè)備進(jìn)行了檢測(cè),其中包括顆粒原料、加入助劑、油墨、使用設(shè)備等。
2.2 儀器與試劑
2.2.1 儀器
儀器: Agilent-7890/5975氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀
儀器色譜-質(zhì)譜條件:進(jìn)樣口溫度:260℃,載氣:He,流量:1.0ml/min,色譜柱:HP-5MS
電離方式:EI,監(jiān)測(cè)方式:SIM,接口溫度:280℃,離子源溫度:230℃
四級(jí)桿溫度:150℃,柱溫:80℃-15℃/min-220℃-5℃/min-280℃
2.2.2 試劑
正己烷:科密歐高效液相色譜級(jí)16種鄰苯二甲酸酯類塑化劑AccuStandard,
2.3 檢測(cè)方法
將16種鄰苯二甲酸酯類標(biāo)準(zhǔn)品(鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯、鄰苯二甲酸二苯酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯)用正己烷配制成 100mg/ml的混合儲(chǔ)備液,放置于4℃冰箱中以避光保存。將試樣粉碎,稱取0.2g于具塞三角瓶中,加入20ml正己烷,超聲30min,濾紙過濾,再用正己烷提取上述3次,每次10ml,合并提取液并定容至50ml,然后進(jìn)行GC-Mass 分析。
結(jié)果顯示,在150個(gè)樣品中,包括食品用與非食品用樣品,DEHP的檢出率高達(dá)85.2%,DBP的檢出率51.9%,DIBP檢出率79.6%,其它13種鄰苯二甲酸酯類增塑劑均未檢出。DEHP、DBP、DIBP檢出率較高原因與它們本身的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)是一種普遍用于塑膠材料的塑化劑,是一種毒性大于三聚氰胺的化工塑料軟化劑,屬無色、無味液體,添加后可讓微粒分子更均勻散布,因此能增加延展性、彈性及柔軟度,屬于工業(yè)添加劑[3]。震驚兩岸的“塑化劑風(fēng)波”正是添加了“起勻劑”DEHP,在臺(tái)灣被確認(rèn)為第四類毒性化學(xué)物質(zhì),為非食用物質(zhì),不得用于食品生產(chǎn)加工。
鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是一種優(yōu)良的增塑劑,是增塑劑中產(chǎn)量和用量最大的一類,屬通用型。鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)是應(yīng)用于塑料工業(yè)的主要增塑劑和軟化劑,它可以增加塑料的可塑性和韌性,與塑料分子的相容性較好,可提高塑料的強(qiáng)度,具有與DBP相似的特性,可作為其替代品[4]。
為了分析產(chǎn)生增塑劑污染的原因,同時(shí)對(duì)兩個(gè)重點(diǎn)塑料包裝產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的工藝流程中使用的原料和設(shè)備進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果如下:
①顆粒原料(樹脂):對(duì)共計(jì)11種樹脂和4種母料進(jìn)行了檢測(cè),均未檢測(cè)出上述16種鄰苯二甲酸酯類增塑劑,基本說明企業(yè)使用的顆粒原料中不含增塑劑。
②加入助劑:在兩家企業(yè)的助劑中均有鄰苯二甲酸酯類(DBP、DIBP、DEHP)增塑劑的檢出,濃度為1ug/ml左右,增塑劑與助劑互溶,可以提高制品的柔軟度及延展性等,因此被廣泛添加與助劑中。
③油墨:企業(yè)1和企業(yè)2油墨中均有DEHP的檢出,實(shí)測(cè)值分別為2mg/kg、2000mg/kg,數(shù)值相差較大,可以基本斷定企業(yè)2成型樣品中DEHP的污染來源為油墨。在大多數(shù)油墨配方里都會(huì)用到增塑劑,油墨行業(yè)最常見的增塑劑是DOP、DBP和DEHP。
④料斗(PVC管材):企業(yè)1在檢測(cè)了顆粒原料、加入助劑、油墨之后,分析其均不是造成樣品中DEHP數(shù)值高的原因,便裁取了聚氯乙烯(PVC)料斗管材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測(cè)值為20000mg/kg左右。聚氯乙烯(PVC)是五大熱塑性合成樹脂之一,增塑劑在PVC 中的用量可占整個(gè)增塑劑用量的 98%以上,在美國,至少95%的DEHP用作PVC的增塑劑。料斗在擠出機(jī)的機(jī)筒上方,直接為機(jī)筒提供生產(chǎn)用料,料斗中的原料靠自重落入機(jī)筒內(nèi)。再采用白鋼替換了PVC料斗后,又對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),DEHP的含量由40mg/kg降到2mg/kg,因此初步斷定,在進(jìn)料過程中,顆粒料與料斗發(fā)生摩檫,使含有大量DEHP的PVC管材摻入到顆粒料中,使產(chǎn)品中DEHP含量增大,從而造成產(chǎn)品不合格。
目前國內(nèi)主要都采用氣質(zhì)聯(lián)用法來檢測(cè)PAEs的含量。而國外標(biāo)準(zhǔn)大多采用氣象色譜、紅外分光光度計(jì)法及液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法等。新型的前處理方法不斷涌現(xiàn),如加速溶劑萃取等。鄰苯二甲酯類物質(zhì)在環(huán)境中廣泛存在使得基質(zhì)具有復(fù)雜多變性,這給樣品的前處理帶來一定困難。國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)PAEs的測(cè)定主要使用索氏萃取或超聲提取,氣質(zhì)聯(lián)用的檢測(cè)方法。我國不僅在檢測(cè)基質(zhì)范圍上需要拓寬,提取檢測(cè)方法上也需要利用一些先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。應(yīng)當(dāng)探索前處理簡(jiǎn)單耗用試劑少,靈敏度、重現(xiàn)性及回收率均好的方法。熱裂解/氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用于分析鑒定高分子和一些大分子的組成和結(jié)構(gòu),其作用原理比較簡(jiǎn)單,將有機(jī)化合物加熱裂解成為可揮發(fā)的小分子,采用聯(lián)用的氣質(zhì)裝置分離和檢測(cè)小分子化合物,由于有機(jī)化合物的裂解方式主要取決于分子結(jié)構(gòu),因此,可以根據(jù)其裂解產(chǎn)物的定性、定量數(shù)據(jù),結(jié)合化合物裂解產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫推斷有機(jī)化合物的組成和結(jié)構(gòu)。
[1] 陳軍, 柳艷. 食品包裝材料中鄰苯二甲酸酯增塑劑殘留的檢測(cè)[J]. 檢驗(yàn)檢疫科學(xué), 2008, 18(6): 45-47.
[2] 張前龍, 王宇, 曹云. 食品塑料包裝中酞酸酯類環(huán)境污染物氣相色譜測(cè)定方法的研究[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2009, 19(12): 2 833-2 834.
[3] 郝倩,蘇榮欣,齊崴,等. 食品包裝材料中有害物質(zhì)遷移行為的研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué),2014,21:279-286.
[4] 張晗,張梅如,吳岷,等. 食品包裝材料中鄰苯二甲酸酯遷移的影響因素[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2015, 23: 3994-3997+4003.
Investigation Report on the Use of Phthalate Esters in Plastic Packaging Products
Lü Liang
According to the testing methods of the national standard <<GB/T 21928-2008>>, a total of 150 plastic packaging products from all parts of the country of phthalic acid esters plasticizer residues were determined, and the causes of the plasticizer pollution were analyzed. I hope the results provide data support for plasticizer risk monitoring, which can effectively control the pollution problem of the plasticizer. Key words: plastic packing; phthalic acid esters
TB332
A
1400 (2017) 05-0036-03
10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2017.05.002
呂亮(1983—),女,中級(jí)工程師,主要從事塑料包裝材料檢測(cè)技術(shù)的研究。