Minu riigi polüestritööstus areneb kiiresti, mille hulgas polüetüleentereftalaati (PET) kasutatakse laialdaselt selliste toodete tootmiseks nagu õigekirja-, kiud- ja kiletooted. Tänu suurepärastele füüsikalistele ja keemilistele omadustele kasutatakse PET-kilet laialdaselt toiduainete pakendamise valdkonnas.
Mõned selle monomeerid, katalüsaatorid ja muud lisandid, sealhulgas kõrvalsaadused, on aga väga mürgised ained ja esineb migratsioonioht.
Naftakeemiatehnoloogia edenedes on minu riigi polüestritööstus kiiresti arenenud ja nüüdseks on sellest saanud maailma suurim polüestritoodete tootmisbaas.
Nende hulgas kasutatakse polüetüleentereftalaati (PET) laialdaselt pudelite, kiudude ja kilede tootmisel selle suurepärase jäikuse, kuumakindluse, elektriisolatsiooni ja keemilise vastupidavuse tõttu. PET-kilesid kasutatakse laialdaselt elektroonikaseadmetes, toiduainete pakendites ja valgustundlikes materjalides.
Tavaliselt kasutatavad PET-i sünteesimeetodid hõlmavad tereftaalhappe (PTA) ja etüleenglükooli (EG) otsest esterdamismeetodit (PTA-meetod) ning dimetüültereftalaadi (DMT) ja etüleenglükooli (DMT) ümberesterdamise meetodit. Seadus).
PET-i polükondensatsioonireaktsiooni ajal on vaja lisandeid või abiaineid, näiteks katalüsaatoreid (nt antimontrioksiid) ja stabilisaatoreid. Samal ajal tekivad esterdamisreaktsiooni käigus kõrvalsaadused (nagu dietüleenglükool, atseetaldehüüd ja mõned oligomeerid) ning mõned neist ainetest on teatud määral mürgised ja migreeruvad läbi pakendi sisu. toiduainetega kokkupuutel, põhjustades sisu saastumist ja kahjustades veelgi tarbijate tervist.
Riigid üle maailma (Euroopa Liit, USA, Hiina, Jaapan jt) on sõnastanud vastavad eeskirjad PET-i hügieeni- ja ohutusnõuete kohta toiduainete pakkematerjalidele ning kehtestanud migratsiooniriskiga ainete migratsiooni piirnormid ja kasutusnõuded. .
PET-i sünteesiprotsess ja kasutatud toorained
Katalüsaatorid on peamiselt metalliühendid, nagu antimonkatalüsaatorid, germaaniumkatalüsaatorid ja titaankatalüsaatorid. Nende hulgas on antimonipõhised katalüsaatorid kõige laialdasemalt kasutatavad nende kõrge aktiivsuse, väheste kõrvalreaktsioonide, polüestri termilise lagunemise reaktsiooni vähese soodustamise, madala hinna ja kvaliteetsete toodete tõttu.
PET-i sünteesitakse sageli kahel järgmisel viisil: tereftaalhappe (PTA) ja etüleenglükooli (EG) otsesel esterdamisel (PTA meetod) ning dimetüültereftalaadi (DMT) ja etüleenglükooli ümberesterdamisel. Seadus (DMT seadus).
Otsese esterdamismeetodi puhul kasutatakse PTA-d ja EG-d, et esterdada otse tereftaalhappe ja etüleenglükooli oligomeeriks (bishüdroksüetüültereftalaat BHET) ning seejärel teostatakse polükondensatsioonireaktsioon.
Võrreldes ümberesterdamismeetodiga on otsesel esterdamismeetodil eelised lühike protsess, madal tarbimine ja ohutum tootmine. Otsest esterdamisest on alates 1980. aastatest saanud polüestri peamine tootmisprotsess ja eelistatud tehniline tee.
Ümberesterdamise reegel on tereftalaadi muutmine esmalt dimetüültereftalaadiks ja seejärel polüestri sünteesimiseks ümberesterdamisreaktsiooni abil täiustamine.
Peamised PET-i sünteesimise toorained on: tereftaalhape (TPA), dimetüültereftalaat (DMT) ja etüleenglükool (EG).
Tavaliselt kasutatavate antimonkatalüsaatorite hulka kuuluvad antimonetüleenglükool, antimonatsetaat ja antimontrioksiid. Antimoniühendite toksilisus võib aga avaldada kahjulikku mõju inimeste tervisele ja keskkonnale. Viimastel aastatel on riigid üle maailma esitanud mõned uued nõuded antimoni kasutamisele. Näiteks nõuab Euroopa Liit, et toiduainetesse kantava antimoni kogus pakendi kilogrammi kohta oleks väiksem kui 0,01 mg/kg. .
Sissejuhatus PET-toorme toksilisusesse
PET-i sünteesis osalevatel toorainetel, tereftaalhappel, etüleenglükoolil ja antimonkatalüsaatoritel on teatud mõju inimeste tervisele. Konkreetseid ohte tutvustatakse allpool.
1. Tereftaalhape
See on valge lahtine kristalne pulber toatemperatuuril, mittetoksiline ja tuleohtlik. Ärritab silmi, limaskesti ja ülemisi hingamisteid.
2. Etüleenglükool
See on madala mürgisusega aine. Kui hingate sisse kuumutamisel lendustunud etüleenglükooli auru või joote kogemata etüleenglükooli, võib see põhjustada ägedat mürgitust. Etüleenglükooli aurude pikaajaline sissehingamine võib põhjustada kroonilist mürgistust. Roti LD50 on 5,5–8,54 ml/kg ja inimese suukaudsel manustamisel on LD50 80–100 g. Etüleenglükooli kontsentratsioon veres jõuab 2,4 g / l, mis võib põhjustada ägedat neerupuudulikkust. Inhalatsioonimürgistuse sümptomiteks on segasus, nüstagm, valk, kaltsiumoksalaadi kristallid ja punased verelibled uriinis.
3. Antimonkatalüsaatorid
Antimonkatalüsaatorid on polüestri tootmisel kõige sagedamini kasutatavad katalüsaatorid, sealhulgas antimontrioksiid, antimonatsetaat, antimonetüleenglükool jne, mis kõik on valged kristalsed pulbrid. Antimoniatsetaat ja antimonglükool lagunevad kuumutamisel äädikhappeks ja antimonoksiidi aurudeks. Antimonoksiidi aurud on väga mürgised ja võivad põhjustada seedetrakti häireid, oksendamist, kõhulahtisust ja neuroloogilisi haigusi.
BOPET filmi tootmisprotsess
PET-kile jaoks on kolm peamist töötlemismeetodit: valamismeetod (APET), puhumisvormimine ja tasapinnaline kaheteljeline venitusmeetod (BOPET). Kõigil kolmel meetodil on oma eelised ja puudused ning ka toodetavate kilede omadused on erinevad. Nende hulgas on tasapinnaline biaksiaalselt orienteeritud polüesterkile (BOPET) parima kvaliteediga ja kõige laialdasemalt kasutatav.
BOPETi tootmisseadmete hulka kuuluvad Prantsuse DMT, Saksa Bruckner, Saksa Dornier, Jaapani Mitsubishi Heavy Industries jne.
Sissejuhatus toiduga kokkupuutel kasutatava PET-i hügieeni- ja ohutusnõuetega seotud eeskirjadesse
PET-kilesid kasutatakse laialdaselt toiduainete pakendamise valdkonnas nende suurepäraste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu, nagu kõrge tugevus, hea läbipaistvus, mittetoksilisus, head tõkkeomadused ja suurepärased elektriisolatsiooni omadused. Mõned selle monomeerid, katalüsaatorid ja muud lisandid, sealhulgas kõrvalsaadused, on aga väga mürgised ained ja esineb migratsioonioht. Riigid üle maailma on formuleerinud vastavad standardid toiduga kokkupuutuva PET-i hügieeninõuete kohta.
1. Euroopa Liit (EL) nr 10/2011 plastmaterjalide ja -toodete kohta, mis eeldatavasti toiduga kokku puutuvad
See määrus nõuab PET-is, sealhulgas nende kõrvalsaadustes sisalduvate monomeeride ja lisandite erilisi migratsioonikoguseid. Monomeeride, lisandite ja kõrvalsaaduste erimigratsiooni PET-is piirab (EL) nr 10/2011.
Nende hulgas on antimon väga mürgine metall (äge toksilisus: intraperitoneaalne roti LD50: 100 mg/kg; intraperitoneaalne hiire LD50: 80 ml/kg). Antimoni mürgisus sõltub selle keemilisest struktuurist ja oksüdatsiooniastmest. Kolmevalentne antimon on parem kui viievalentne antimon. Mürgisem.
EL määrustes antimoni erimigratsioonitestis kasutatakse järgmisi simuleeritud lahuseid: 3% äädikhapet (B), 20% etanooli (C), oliiviõli (D2).
Hüdrofiilsete ja hüdrofiilseid aineid ekstraheerivate toiduainete puhul kasutage toidu mudelaineid A, B ja C; toiduainete puhul, mille pH on alla 4,5, kasutage mudelainet B; alkoholi sisaldavate toiduainete puhul, mille alkoholisisaldus ei ületa 20%, ja teatud toiduainete puhul, mis sisaldavad suures koguses orgaanilisi komponente ja suurema hüdrofiilsusega, kasutage mudelainet C; toidud, mille pinnal on vaba rasva, kasutage mudelainet D2. Valige proovi ja mudelaine kokkupuuteaja ja temperatuuri jaoks kõige raskemad kasutustingimused.
Antimoni erilist migratsioonikogust saab analüüsida ICP-MS, HG-AFS ja HPLC-ICP-MS abil.
2.FDA177.1630PET vaik
See standard määrab kindlaks nõuded etüleenglükoolftalaatpolümeeridele, mida kasutatakse ohutult toiduga kokkupuutuvate plastide (kiled, mitmesugused tooted) või plastikompositsioonidena.
Kvaliteediindeks: testige PET-i lahustuvate ekstraktide sisaldust kloroformis. Tavaliselt kasutatavad simulatsioonilahendused on destilleeritud vesi, n-heptaan ja 8% etanool; katsetingimused on 49 kraadi × 24 tundi; saadud kloroformis lahustuvad ekstraktid ei tohiks ületada 0,05mg/in2.
3.EE9685-2008 Toidunõude ja pakkematerjalide lisandite kasutamise hügieenistandardid ja selle kavand kommentaarideks
GB9685-2008-l on erinõuded PET-is sisalduvate monomeeride ja lisandite, sealhulgas nende kõrvalsaaduste erilise migratsioonikoguse kohta. GB9685-2008-l on ka spetsiifilised piirnõuded monomeeride, lisandite ja kõrvalsaaduste erimigratsioonile PET-is, mille hulgas on antimoni kogus. Nõuded on kõige rangemad.
2015. aastal kommenteerimiseks avaldatud GB9685 eelnõusse lisati 2008. aasta versiooniga võrreldes 338 uut lisandisorti ja kohandati lisandite lisa struktuuri. Lisaainete loetelu ja nende kasutusnõuded on klassifitseeritud ja selgitatud vastavalt kasutusalale.
PET-s sisalduvate monomeeride, lisandite ja kõrvalsaaduste migratsiooni eripiirangud on samad, mis on loetletud ülaltoodud tabelis. Samal ajal tõstetakse kõrvalsaaduse atseetaldehüüdi kogumigratsiooni eripiirväärtust SML(T) 6 mg/kg-ni (arvutatud atseetaldehüüdina).
4.EE13113-1991 Toidunõudes ja pakkematerjalides kasutatavate PET-toodete hügieenistandardid
See standard kehtib toiduainete pakendamiseks mõeldud polüetüleentereftalaatvaigust valmistatud mahutitele, kiledele ja komposiitmaterjalidele.
5.GBXXXX-XXXX toiduga kokkupuutuvad plastmaterjalid ja -tooted (kommentaaride mustand)
2015. aastal välja antud toiduga kokkupuutuvate plastmaterjalide ja -toodete konsultatsiooniprojekt on kõigi toiduga kokkupuutuvate plastmaterjalide ja -toodete, sealhulgas PET-i standard. See määrus asendab GB13113-1991 PET-tooted toidukonteinerite ja pakkematerjalide jaoks. Hügieenistandardid ja spetsiifilised nõuded füüsikalistele ja keemilistele näitajatele. Eeskirjad näevad samuti ette, et plastmaterjalides ja -toodetes kasutatavad lisandid peavad vastama GB9685 nõuetele.
6. Jaapani toidu ja toidu lisaainete hügieenistandardid
Standardi hügieenistandardi nõuded PET-vaigule hõlmavad järgmist:
(1) Leostumiskatse:
Ülaltoodud riigid panevad PET hügieeni- ja ohutusnõuetele erinevalt rõhku, kuid nendest standarditest on näha, et toote fookuses on monomeeride, lisandite, abiainete, sh kõrvalsaaduste ja aurustumisjääkide erimigratsioon toiduga kokkupuutuvas PET-is. ohutus.
Tehke kokkuvõte
Tavaliselt kasutatavad polüetüleentereftalaadi (PET) sünteesimeetodid hõlmavad otsest esterdamismeetodit (PTA meetod) ja ümberesterdamise meetodit (DMT meetod). Seda kasutatakse laialdaselt toidus selle suurepäraste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu. pakendiväljal. Siiski on PET-i polükondensatsioonireaktsioonis kasutatavad lisandid või abiained, sealhulgas reaktsiooni käigus tekkivad kõrvalsaadused, pälvinud laialdast tähelepanu nende teatud toksilisuse ja migratsiooniriskide tõttu.
Euroopa Liit, Ameerika Ühendriigid, Hiina, Jaapan jt on sõnastanud vastavad regulatsioonid PET-i tervise- ja ohutusnõuete kohta toiduainete pakkematerjalidele, reguleerides nii tõhusalt PET-i arengut tervislikuma ja ohutuma suunas.
