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色母粒有毒吗?关于色母粒的安全性讨论
发布日期:[2019/9/3]    共阅[51]次
    

目前,人们关于安全、环保、绿色生活意识越来越高,而对于塑料制品毒性问题的关注也随之增高。

为了保护人们不受有害物质的侵害,欧美及中国对此专门制定了法律法规,如欧盟的(EC)No 1935/2004法规、2002/72/EC法规、(EU)No.10/2011法规及AP(89)1决议;美国的FFDCA(美国食品药品和化妆品法)、CPSIA(消费产品安全改进法)、CFR(美国联邦法规);我国的《中华人民共和国产品质量法》、《中华人民共和国进出口商品检验法》、《中华人民共和国产品质量认证管理条例》等。

对包括电子电器产品、玩具和儿童用品、食品接触性材料、纺织品、车辆、船、包装材料等日常生活中经常接触制品中有毒物质含量进行了限定。


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色母粒制品中毒性的来源塑料制品中的毒性来源主要为加工过程和原料。而对于色母粒产品,其毒性主要来源于原料。


色母粒的原料主要包括:载体、分散剂、着色剂、填料、添加剂。色母粒的载体主要为:通用塑料(PE、PP、PVC、PS、ABS等5类)和工程塑料(PA、PC、POM、PPO、PET、PBT、PPS、PEK、PKKT、PES、PSF、PAR等),这些塑料本身的毒性较小或无毒;

分散剂主要包括:聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、改性聚乙烯蜡、石蜡等,毒性较小或无毒;填料主要包括:碳酸钙、高岭土、滑石粉、云母粉硅灰石、硫酸钡等,其中可能混有少量有毒重金属;添加剂主要包括:抗氧剂、光稳定剂、偶联剂和成核剂等,毒性较低。因此,色母粒中的有毒物质主要来自于着色剂。

 

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着色剂的毒性塑料着色剂主要分为无机颜料和有机颜料

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无机颜料
无机颜料主要包括:铬酸盐系(铬黄、锶黄、锌黄等)、氧化物系(铁红、钛白、氧化铬等)、硫化物系(镉红、铬黄等)、硅酸盐系(群青等)、铁氰化物系(华兰等)、金属颜料(铜粉、铝粉等)、天然颜料(陶土、红土等)、其他颜料(钴蓝等)。

大多数无机颜料不能溶于油和水,并且有一定的粒度,所以是无毒的。只有那些含有铅、铬等重金属盐类组分的无机颜料,其中间体有害。铅铬颜料主要是由铬酸铅、钼酸铅或不溶于水的铅共沉淀化合物组成、颜色从黄色到红色的无机颜料。


在加工和应用过程中,铅铬颜料主要通过呼吸道进入人体,其次是消化道,但不能通过未受损的皮肤。铅铬颜料的毒性主要与体内组织中的溶解性和分散度有关。当含有铅、铬等重金属的铅铬颜料进入人体后,其在人体组织内的溶解性决定了对人体是否有害。钼镉红、铬黄等均不溶于水,而人体内只有胃液是酸性的,其他组织的内液体都是呈中性的。

所以,铅铬颜料能在胃酸中溶解多少,决定了其对人体的危害有多大。

经研究发现,目前使用的无机颜料,只有丹黄、铬酸锌、铅白中酸溶性铅、酸溶性铬占总铅、铬含量的比例较高,具有毒性;而对于其他无机颜料来说,基本上不溶于油或水,且这些颜料的粒径大部分都大于10 um,而不是0.5~5 um,因此毒性很低。

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有机颜料
有机颜料主要有:酞菁系、还原性染料、缩合偶氮大分子类、偶氮系、喹吖啶酮、色淀、螯合物系、异吲哚啉酮、酸性染料和盐基性染料等。

通常,有机颜料不易溶,因此大多数有机颜料的毒性较小。另一方面因为颜料不溶于水,也难溶于一些常见的溶剂,因此有机颜料带来的危害主要是加工者和制造商造成的。有机颜料中的毒性,主要来源于一些中间体,比如硝基化合物、水溶性的胺类等,使体内生成异性血色素从而导致血液中毒。

 

偶氮颜料因容易被还原成具有致癌性质的芳香胺中间体,因而被禁用。联苯胺黄生产过程中的中间体有致癌的可能,因此在加工过程中必须装备相应的安全保护设施。通过动物实验发现,在一般情况下有机颜料对动物无急性毒性,甚至反复接触后仍无毒性反应,对粘膜和皮肤也没有刺激作用,也没有发现过大的诱变效果和致癌性。这里所说的有机颜料也包括含有3,3'-二氯联苯胺的偶氮型有机颜料。

虽然有机颜料对生命体的毒性不大,但生产颜料时,会不可避免的代入一些杂质,而这些杂质却有一定的毒性。如:1)痕量的芳胺:各国法规严格规定在食品包装材料中,颜料中含有的芳胺不能高于500×10-6。2)痕量的重金属;3)多氯联苯(PCB):由于其分布极广,且具有持久毒性,因此美国和欧盟对其作了严格的限制。

在生产过程中出了注意这些杂质外,还需要选择合适的添加剂,因为有些添加剂会对有机颜料的毒性起到引发作用,使有机颜料的毒性增加。

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食品接触材料中着色剂的安全问题在所有塑料制品中,与食品接触材料的毒性对人体的危害最大,因此与食品接触材料中着色剂的安全问题也最受人们的关注,相关法规对这方面的规定也最为严格。

 

食品接触材料对食品的负面影响主要是由于塑料中的化学物质发生化学迁移引起的,主要有两种情况:一种是塑料中的有毒物质迁移到食品中,从而损害了人们的身体健康;另一种是迁移物质能使食品的质量发生劣变,如产生污点、色变和异味等现象[8]。着色剂作为常用的塑料添加剂,它赋予了食品接触材料鲜艳的颜色。

但如果不能正确使用着色剂或使用质量低劣的着色剂则可能损害消费者的身体健康。着色剂主要通过着色剂及其含有的有毒有害物质迁移到食品接触材料中,来影响食品接触材料的安全性能,其影响大小由迁移情况决定。

着色剂中包含的有毒有害物质主要是某些有机颜料生产过程中的中间体(如芳香胺、多氯联苯等)和无机颜料中的重金属(如铅、铬等)。这些物质通过食品在人体内富集,当有毒有害物质累积到一定量时就会危害人们的身体健康。

 

着色剂给食品接触材料带来毒性的原因有如下几种:

1)着色剂质量不合格,主要包括:重金属含量超标、成品脱色试验不合格、致癌物质芳香胺超标以及含有多氯联苯等有害物质等;

2)着色剂过量添加:如白色制品在生产过程中加入过量的钛白粉,致使在酸性食品中的蒸发残渣和总迁移量超标;

3)除使用常规着色剂外,还使用了一些荧光增白剂:医学临床实验表明荧光物质能促使细胞发生变异,当食品接触材料中含有过量的荧光性物质时,接触时间过长就会形成潜在的致癌因素。

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食品接触材料用着色剂的相关法规及检测技术

相关法规欧盟理事会在AP(89)1决议中要求在最终产品和食品接触的塑料材料、或者相应材料中的着色剂(颜料或染料)都不应有明显的溶出物或析出物;同时该决议对着色剂中重金属含量也做出了要求,见下表1。

注:着色剂溶于0.1 mol/L盐酸后测定

美国FDA法规21CFR 178.3297规定:与食品接触的聚合物的着色剂迁移到食品中的量不会造成食品在肉眼上的任何呈色影响。着色剂必须在GMP条件下使用,其用量不得超过为达到着色效果的合理需用量。日本厚生省告示第370号标准中规定:食品包装材料及容器中重金属铅镉含量不得超过100 mg/kg,而任何用于接触食品的包装材料和容器使用的着色剂必须通过劳动厚生省的批准。

我国标准GB 9685-2008中规定:允许用于食品包装材料的添加剂种类,从原来的65种增加到1000多种,其中塑料包装材料用添加剂从原来的38种增加到580种。标准中还规定了食品容器、包装材料使用添加剂的原则、允许使用的添加剂品种、使用范围、最大使用量、特定迁移量或最大残留量及其他限制性要求。并以附录的形式列出了允许使用的添加剂名单959种,其中染颜料品种有116个。

 

检测技术在我国尚未有与色母粒原料质量相关的标准,也没有专门对食品接触材料用色母粒中重金属、多氯联苯、初级芳香胺等检测方法和安全限量标准。而现今正在使用的食品接触材料的指标中,只有以“脱色试验”、“重金属试验”、“高锰酸钾消耗量”等指标,来限制食品接触材料中具有迁移性能的重金属和有机物的含量。

而国外关于食品接触材料中多氯联苯、初级芳香胺、重金属等有毒有害物质含量的检测方法有很多,例如用色谱法(主要应用的技术包括液相色谱-串联质谱、液相色谱-质谱、色谱-质谱等方法)检测芳香胺类、多氯联苯等有机化合物的含量;用ICP-MS、ICP-AES等检测重金属含量。

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结论

为了解决色母粒中着色剂的毒性问题,应从以下几个方面着手:

1)质量检测部门应加强关于塑料制品相关法规的宣传和研究;

2)寻找铅铬颜料等有毒颜料的替代颜料:如MMO颜料(Mixed Metal Oxide Pigment)等;

3)在采购原料时应注意材料的成分、安全等级以及合格证明等信息,从源头减少因着色剂质量原因导致的产品风险;

4)建立和完善对色母粒中有害物质的上机测试条件、富集净化条件和提取条件,逐渐形成对色母粒中芳香胺类化合物、多氯联苯、重金属等主要有害物质的测试标准,建立起关于色母粒中主要有害物质含量的安全监控和溯源系统。

 

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