增塑剂的介绍(二)

来源:中颜网    日期: 2021-01-12 10:03:55    浏览次数:497

塑化剂的用途


塑化剂在塑料制品、橡胶、塑料薄膜、降解塑料、高分子材料、化学材料、汽车制造、电子电器、纳米材料、航空、航天、食品卫生、涂料与粘合剂、纺织印染、造纸、油墨、清洗剂、化妆品、皮革、清洗剂等众多行业都有相当普遍的应用。  

混凝土应用

一般混凝土的含水量越高,其流动性及加工性越好。但在混凝土有足够的水分时,混凝土凝固后的强度和含水量恰成反比。因此若要混凝土有高强度,混凝土的水量不能过多,此时的加工性就会变差,塑化剂可以在不影响混凝土的加工性的条件下减少其含水量(因此称为减水剂),同时也提升混凝土的强度。生产高强度混凝土或纤维强化混凝土时,常用此方式来提升强度。 

石膏干壁应用

石膏干壁中使用的塑化剂也称为分散剂,可增加石膏凝固之前的加工性。为了减少使干壁干燥所需的能量,在制作时会加入较少的水,此时的加工性就会变差,加入塑化剂可以改善其加工性。但若加入过量的塑化剂,会出现缓凝作用,也会使石膏干壁强度变差。

含能材料应用

含能材料及烟火药剂一般会使用增塑剂,一方面可以改善推进剂的本身或其粘合剂的物理性质,另一方面也可以当成辅助燃料,提升单位质量燃料所提供的推进力(即比冲)。在固态火箭推进剂及无烟火药中特别需要增塑剂改善物理性质或提升比冲。可提升比冲的增塑剂一般称为含能增塑剂(energeticplasticizer)。其优点是可减少推进剂的质量,增加火箭载荷或提升其最大速度。

食品包装

聚乳酸(PLA)用作食品包装材料有其独特的优势,其完全可以替代传统的包装材料,而且其独特的环保性让其在包装材料的未来发展中占有重要的一席。PLA材料具有光洁的表面和高度的透明度,因此可以在食品包装应用领域同聚苯乙烯聚对苯二甲酸乙二酯(PET)竞争。PLA目前已经应用于如水果蔬菜、鸡蛋、熟食和烘烤食品的硬包装。PLA薄膜正在用于三明治、饼干和鲜花等商品的包装上。还有将PLA吹塑成瓶子用于包装水、汤、食品和食用油等方面的应用。 
日常生活中常使用的保鲜膜,一种是无添加剂的PE(聚乙烯)材料,其黏性较差;另一种是PVC(聚氯乙烯)保鲜膜,有大量的塑化剂,以让PVC(聚氯乙烯)材质变得柔软且增加黏度,适合生鲜食品的包装,因此使用更广。还有一种含有塑化剂的产品是PVC制造的儿童玩具,欧盟已经明定塑料玩具中塑化剂的含量需在0.1%以下。女性经常使用的香水、指甲油等化妆品里也含有塑化剂。 
“起云剂”是一种合法食品添加物,经常使用于果汁、果酱、饮料等食品中,是由阿拉伯胶、乳化剂、棕榈油及多种食品添加物混合制成,目的是帮助食品乳化,改善食品口感和其他感官品质的作用。但因棕榈油价格昂贵,售价是塑化剂的五倍,一些公司以便宜且有毒性的塑化剂取代,加入到“起云剂”中,造成了大量食品中含有塑化剂,严重地危害到人体的健康安全。 

塑化剂进入食物的途径


纵观已经发生的食品中含塑化剂事件,归纳其产生原因主要有4方面因素:一是非法人为添加;二是环境污染严重;三是在加工环节产生;四是塑料包材的影响。 

非法人为添加

一些不法商家为了追求产品的外观诱人,比如饮料的黏稠、酒类的挂壁,在食品中非法添加塑化剂降低了生产成本,同时又达到了高品质的外观要求。

环境污染严重

1935年聚氯乙烯生产工业化,PAEs作为塑化剂得到了更广泛的应用。目前它是塑化剂的主体,其产量占塑化剂总产量的80%左右,大部分用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物。现在每年在世界范围内PAEs塑化剂的使用量约为 300万吨,另外还普遍用于驱虫剂、杀虫剂的载体,化妆品、合成橡胶、润滑油、箔片、印刷用墨水的添加剂等。 
加工中使用塑化剂的产品应用越来越多,使用过程中对环境有影响,如农田里农用薄膜中塑化剂的挥发、驱虫剂使用;另外在其使用后的处理比较单一,即塑料制品焚烧,焚烧后产物转移至空气和土壤,这些都使得塑化剂成为最为广泛的环境污染物,许多国家的大气、湖泊、河流和土壤中已检测出不同浓度的塑化剂。各种加工食品的原料从被污染了的环境中吸收塑化剂,随加工而进入制成品中,如大豆、菜籽等油料农作物带入使塑化剂溶解在油脂中。
有专家调查了我国不同省份、不同区域空气中塑化剂的总量,发现其在5.2~1153.0μg/mL变化,其中重庆和黑龙江最高。我国农田土壤的塑化剂污染也相当严重,不同地区23块耕地土壤调查显示,其质量浓度为0.89~10.03mg/kg。

加工环节产生

各类食品加工过程中不可避免会接触到一些由塑料、橡胶材料制成的设备或管道、容器,其中如果含有塑化剂,就可能迁移到产品中而污染产品。比如大米、小麦粉企业生产中的斗式提升机的料斗、带式输送机的输送带、溜管(常用塑料作为衬填物),以及大米抛光机中的塑料固定片等,但需要说明的是,这些塑料制品中大部分都无需加入塑化剂,但如果用回收的废旧材料制作成的塑料制品,一般都会加入塑化剂;在食用油加工过程中使用的助剂有时促进污染,像浸出油的溶剂提取剂(主要是正己烷)若在其本身生产过程中接触塑料,就可促使更多塑化剂进入食用油中;在酒类生产企业中原酒运输管道为塑料制品,大量的原酒会将制品中的塑化剂释放出来;另外,食品加工过程中使用香精和含香精的其他食品配料,则常常成为塑化剂污染的源头之一。饮料塑化剂事件中被查出的500多种问题产品当中,主要的来源就是香精和含香精的食品配料。 

塑料包材的影响

作为酯类物质,邻苯二甲酸酯类物质与塑料基质分子两者间没有紧密的化学键(如共价键)结合,而仅以氢键或范德华力与塑料相连,彼此仍保持独立的化学结构,因此当塑料制品接触到食品中的油、酒精、脂肪时,其中的邻苯二甲酸酯便会溶入其中。  而食品包装、制作工艺中的很多用具,都有可能是塑料制品,像酿酒工艺里,有的管道、容器,就可能是塑料产品,其中很大一部分可能是含有塑化剂成分相对比较多的聚氯乙烯(PVC) 。经检测,所有PVC制品都含有塑化剂,而PVC的保鲜膜、托盘、塑料瓶、垫片等在企业生产和家庭生活日用品中广泛使用。其次,橡胶垫片、聚偏二氯乙烯(PVDC)包装膜、回收塑料产品等包装材料可能会添加塑化剂。 

塑化剂的毒性研究


长期以来塑化剂以使用DOP(邻苯二甲酸二辛酯)等邻苯类的产品为主,DOP是通用型塑化剂,主要用于聚氯乙烯脂的加工、还可用于醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工,也可用于造漆、染料、分散剂等,DOP 塑化后的PVC可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。随着塑化剂在食品和医药领域的广泛使用,对其毒性的研究也就更加重视。1982年美国权威国家癌症研究所对DOP的致癌性进行了生物鉴定,得出结论:DOP能使啮齿类动物肝脏致癌。美国环境保护部门研究发现,DOP可以引发组织癌变,扰乱内分泌。尽管目前DOP对人体致癌的结论仍有争论,由于考虑到塑化剂特别是DOP存在潜在的致癌危险,国际上均采取了相应的措施限制使用,美国环境保护局已经停止了六种新的邻苯二甲酸酯类产品的生产。研究发现当PVC塑料袋内存贮的血液输入人体后,在人体肺部发现有DOP存在。DOP对三岁以下儿童危害最大,欧盟已经对某些儿童用品禁止使用PVC。目前,我国的塑化剂有关法规与欧盟等发达国家标准严格程度的差距主要表现在限制量上的差距巨大。国内生产的主塑化剂特别是在卫生、低毒等方面达不到环保要求,特别是一些非法商贩,将工业塑化剂应用于食品及医药领域,造成的危害性是无法估量的。
另外,PAEs可通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体,目前国内外研究发现,人群PAEs污染状况已相当严重,在早熟女童血液中、育龄期妇女尿样及母乳中均检测到PAEs。近年来,这类化合物引起的环境健康危害,受到环境科学、公共卫生领域、媒体甚至普通大众的广泛关注。 

急性毒性

PAEs急性毒性较低,大鼠LD50分别为经口30~34g/kg,腹腔注射15~30g/kg,静脉注射1~2g/kg,小鼠LD50为33.32g/kg,兔为33.9g/kg,豚鼠为26.3g/kg。 

致癌致畸致突变作用

PAEs可作用于细胞的染色体,使染色体的数目或结构发生变化,从而使一些组织、细胞的生长失控,产生肿瘤。如发生在生殖细胞,则可造成流产、畸胎或遗传性疾病。美国国家毒理规划署(NTP)的实验报道,大鼠和小鼠能通过食物长期吸收DEHP而引起肝癌,同时DEHP的代谢单体单-(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯(MEHP)也可引起睾丸间质细胞肿瘤。有实验表明,DEHP可在无明显细胞毒性的剂量下,导致胚胎生长发育异常,因此,DEHP可被作为一种潜在的强致畸剂。

对雄性生殖道发育影响

PAEs在体内、体外实验以及动物模型中均表现出明显的抗雄激素作用,对婴幼儿内分泌和生殖系统的发育产生影响。
动物实验表明,围产期PAEs及其代谢产物暴露会导致雄性大鼠性细胞分化异常,表现出特殊毒性症状,如尿道下裂、隐睾症等,类似人类胎儿期性腺发育异常引起的睾丸发育不全综合征(testicular dysgenesissyndrome,TDS)。TDS主要由男性性分化过程中支持细胞和/或间质细胞发育和功能异常引起的。
近年来TDS的发病有增加趋势,如隐睾症是儿童最常见的先天性畸形,影响2%~4%或更多的新生男婴。睾丸癌是年轻男性较罕见的癌症,但调查显示西方国家该病发病率在1950年后逐渐增加。PAEs可以造成宫内暴露的雄性子代生殖器畸形,如前列腺畸形、尿道下裂、隐睾和肛门生殖器距离(anogenital distance,AGD)缩短等。

雌性生殖毒性作用

对具有正常排卵周期的雌性SD大鼠进行灌胃染毒2g/kg的DEHP,结果发现受试大鼠自然排卵周期改变,动情周期延长和不排卵,受试组大鼠卵泡颗粒细胞变小致使卵泡的体积减小和出现多囊卵巢。主要是通过其代谢产物MEHP影响卵巢功能,作用位点主要是卵巢颗粒细胞。孕酮的分泌量的下降与MEHP存在剂量-效应关系。PAEs的雌激素效应可能与生物体的生殖系统发育异常、生殖功能障碍、生殖系统及内分泌系统肿瘤以及神经系统发育和功能损伤有关。 [3] 

对人体的危害

有因误服PAEs而发生急性中毒的报道,误服可引起胃肠道刺激,中枢神经系统抑制、麻痹、血压降低等。PAEs的慢性毒性主要表现肾功能下降,病灶性肾囊肿数量增加以及肾小管色素沉着。另外PAEs还可产生肝脏毒性、肺毒性、心脏毒性,长期接触PAEs,可引多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状。有学者认为哮喘病的增多,也可能与人们在日常生活中接触PAEs有关。

塑化剂的代谢

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邻苯二甲酸二酯类塑化剂分子结构与激素类似并可以模拟雌激素效应,被称为“环境内分泌干扰物”或“环境雌激素”。作为一种环境激素,普遍存在于人们日常生活的各方面,空气、土壤和水中都有塑化剂存在,其对人体健康的影响主要取决于其摄入量。以60Kg体重的成人来说,世界卫生组织、美国食品与药品监管局和欧盟卫生部门分别认为,终身每人每天摄入1.5mg、2.4mg和3mg及以下的DEHP是安全的。每天摄入DBP0.3mg是安全的。偶 然食用少量的受DEHP或DBP污染的食品不会对人体健康造成危害。目前没有证据表明塑化剂具有蓄积性。动物实验发现,绝大部分DEHP在24~48h内会随尿液或粪便排出体外。48h内停止摄入含有DEHP的产品,体内DEHP浓度便会快速下降。DBP在体内也会被迅速代谢,72h内有85%的DBP经粪便排出,其余部分则由尿液排出。即便如此,长期大量食用塑化剂,仍然会给人体的生殖系统、免疫系统、消化系统带来慢性危害。 [2] 

预防塑化剂的危害


塑化剂广泛存在于生活的各个角落。到目前为止,媒体已相继曝出以下物品中都可能含有塑化剂:食品包装袋、保鲜膜;发胶、口红、指甲油、乳液等化妆品;一次性塑料水杯、塑料手套、雨衣、鞋类、皮革类仿制品、浴室窗帘等日用品;方便面、粉末清洁用品、医疗器具(注射针筒、血袋和医疗用塑胶软管等)、儿童玩具等。 
按照现代生活方式,完全躲开塑化剂几乎是不可能的,但也没必要过度紧张,因为正常生活中接触到的塑化剂并不会伤害人体。不过,人们平时也应尽可能少接触含有塑化剂的塑料制品。
日常生活中最容易与食品接触的就是保鲜膜,保鲜膜分为聚乙烯(PE)保鲜膜和聚氯乙烯(PVC)保鲜膜。如果塑料制品上标有PVC,说明里面含有塑化剂。尤其要注意的是,带保鲜膜的食物一定不要放入微波炉里加热,特别是肉类,因为塑化剂一旦接触油脂,就会释放出有毒物。此外,选择儿童用品时,过软、过小的塑料制品尽量少买。大家不必谈“剂”色变,正确认识和使用是关键。
为降低塑化剂的吸收,日常生活中要改变一些生活习惯。在选用食品容器时,应当尽量避免使用塑料材质,改用高质量的不锈钢、玻璃和陶瓷容器;保存食品用的保鲜膜宜选择不添加塑化剂的PE材质,而且最好少用保鲜膜、塑料袋、耐油纸等包装或盛放食物;尽量避免用塑料容器放热水、热汤、茶、咖啡等,特别是热的和含油的食品;尽量少用塑料容器放食品在微波炉中加热;尽量不喝酒或少喝酒。

由于在我国国家标准GB 9685-2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》中规定的允许用于塑料包装材料的近20种增塑剂中,大部分尚无检测方法,导致无法判定其是否合格,因此,相关部门应尽快完善增塑剂检测方法并明确判定标准。

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