可降解塑料的研究(6篇)

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可降解塑料的研究篇1

emoi推出不含双酚A的Tritan材料水杯咖啡杯

有机稀土稳定剂在PVC塑料建材中的应用进展

爱色丽公司收购GretagMacbeth公司及Pantone公司

邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯的开发与应用

环氧橡胶籽油的开发与应用

伊士曼谋求可持续发展携新品亮相中国国际涂料展

再谈塑料机械的自主创新

塑料激光焊接加工技术

九江石化橡胶软化剂产销两旺

ACR加工改性剂的合成及应用研究

松原宣布全球塑料添加剂系列产品价格上调5%~15%

废胶粉填充改性ABS复合材料的性能研究

粉煤灰空心玻璃微珠对HDPE的力学性能和热稳定性的影响

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的红外光谱法测定

玻璃贴膜中28种元素分析与评估

普立万推出新型VersaflexTM热塑性弹性体(TPEs)

科莱恩色母粒将着重强调风险与控制问题

帝斯曼工程塑料宣布在中国建立新研发基地

《上海塑料》2011年征订启事

ABS合金的最新研究进展

增塑剂DIOA合成中的催化体系

汽车用长玻纤增强POM新材料

钢塑复合管的性能与制备

车用复合材料新技术

高吸水性树脂市场延续强劲增势

塑料在汽车轻量化中的应用

中国塑协培训基地在京揭牌

Mg(OH)_2包覆红磷复配对阻燃聚丙烯力学性能的影响

阻燃剂不应谈溴色变——访溴科学与环境论坛中国工作组韩颂青博士

PLC伺服系统在注-吹塑料中空成型机上的设计和应用

乙烯法生产PVC悄然回暖

双轴取向硬聚氯乙烯管材的加工技术

纳米材料在塑料节水器材中的应用

正交设计与塑料加工(Ⅰ)

聚乙烯异型瓶专用树脂上市

2008年中国聚苯乙烯研发与应用论文题录

白色EPDM

高强高刚性热塑性环氧树脂/木粉复合材料

PE热封膜用高效阻燃剂

聚烯烃/尼龙共混合金的研究进展

聚合物/凹凸棒纳米复合材料的研究进展

非金属矿物填料在塑料中的应用

超支化聚合物合成与应用的进展

我首创二氧化碳降解材料塑料袋

气体辅助注射成型聚苯乙烯制品取向研究

德国多层塑料管技术降低产品成本

百万吨聚氯乙烯项目在豫开工

Mult-920成核剂对高等规聚1-丁烯结晶行为及性能的影响

福建塑料制品出口量减值增

厚壁透明部件专用聚丙烯酸酯系列树脂

分散剂及复合介质对石蜡-聚苯乙烯微球合成的影响

三层PE防腐管建功国家重点工程

注拉吹成型对共聚聚丙烯的结晶结构及力学性能的影响

哈克转矩流变仪在PVC配方研究中的应用

轴承用高强耐磨尼龙专用料

高阻隔聚酯专用料研制成功

聚氯乙烯内挤压挤出模具的设计

可降解塑料的研究篇2

【关键词】邻苯二甲酸酯类;环境危害;治理

近年来,随着塑料制品的生产、使用和废弃,作为主要增塑剂的邻苯二甲酸酯类(phthalates)已愈来愈多地进入到环境中。目前邻苯二甲酸酯(PAEs)是世界上生产量大,应用面广的人工合成有机化合物,它广泛应用于塑料工业。根据塑料制品的不同需要,增塑剂的加入量也随之变化,增塑剂作为塑料制品里面的第二大原料,添加量约占塑料制品的20%-50%。随着塑料工业的迅速发展和塑料制品的广泛应用,这类污染物已大量进入环境,在环境中无所不在,普遍存在于土壤、底泥、水体、生物、空气及大气降尘物等环境样品中,已成为全球普遍存在的污染物之一。商品化使用的邻苯二甲酸酯约有14种,最常用的是邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸异辛酯(DEHP)。另有少量邻苯二甲酸酯用于农药、涂料、香料和化妆品的生产。研究邻苯二甲酸酯的环境激素行为、对此类污染物的分析、检测和污染治理技术已经引起了科研工作者的广泛关注。

1邻苯二甲酸酯类(PAEs)的基本性质与危害

1.1邻苯二甲酸酯类(PAEs)的理化性质

邻苯二甲酸酯类(PAEs)是梭酸衍生物中酯的一类,由苯二甲酸酐与相应的醇经酯化反应合成。PAEs的化学结构是由一个刚性平面基环和两个可塑的线性脂肪链组成。邻苯二甲酸酯类是一种低毒物质,对AMEs试验呈阴性反应。其沸点高、不易挥发、蒸汽压低、空气中浓度不高,不容易引起工业中毒。正是因为这一特性人们一直忽视了它的污染特性而大量地使用。

1.2邻苯二甲酸酯类(PAEs)的危害和污染状况

邻苯甲酸酯是环境激素类物质。这类物质进入人体后,与相应的激素受体结合,干扰血液中激素的正常水平的维持,从而影响人的生殖、发育和行为。长期接触环境激素可对人体造成慢性危害,主要表现为对人和动物的生殖毒性。邻苯二甲酸酯类含较弱的雌性荷尔蒙活性成分,在人和动物体内起着类似雌性激素的作用,可导致分泌紊乱、生殖机能失常等。邻苯二甲酸酯对人体健康的影响是一个慢性的过程,可通过胎盘和授乳产生跨代影响。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)可能促进女性生殖肿瘤细胞增殖作用。而邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)具有潜在的致癌性。目前主要通过动物试验对其毒性进行研究。

邻苯二甲酸酯类最主要用于聚氯乙烯塑料的增塑剂,在建筑、汽车、医疗器具、家用产品、衣服、玩具、塑料包装纸、饮料容器、金属罐衬里等中DBP和DEHP用得较多。DBP还用于涂料、粘合剂、印刷油墨、安全玻璃、玻璃纸、染料、杀虫剂的制造。也用于香料溶剂和多种树脂的主要增塑剂。DEHP对氯乙烯、硝化纤维素、甲基丙烯酸、氯化橡胶有良好的相溶性,特别用于塑料增塑。在以上产品生产和使用过程中PAEs均可进入环境中。

邻苯二甲酸酯类侵入人体的途径有呼吸道吸入、皮肤吸收、消化道吸收和输血、肾脏透析时候从静脉侵入人体。人类接触的最大来源可能来自食物,一个人每日从饮食摄入的邻苯二甲酸酯类平均量估计为0.1-1.6毫克。我国水中优先控制污染物名单中就有邻苯二甲酸二乙酯(DEP),邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)。

2邻苯二甲酸酯类(PAEs)的分析检测方法

常用邻苯二甲酸酯的分析检测方法有气相色谱法、液相色谱法,最近又见关于荧光法检测PAEs的报道。气相色谱法的特点是高效、快速和灵敏,应用相当广泛和普遍。气相色谱可与SPE或SPME联用。但对于挥发性差的化合物,在高温汽化过程中易分解,易改变原有结构和性质的可用液相色谱。鉴于邻苯二甲酸酯类沸点高不易挥发,有弱极性,常温下蒸气压很低,难溶于水等特点,也适用于液相色谱进行分析检测,常见检测的报道多为气相色谱法。

2.1邻苯二甲酸酯类(PAEs)的污染治理研究

2.1.1生物降解法

邻苯二甲酸酯类(PAEs)的治理可采用生物化学处理法,即生物降解法。生物降解法是影响邻苯二甲酸酯类在增塑剂环境中行为的主要途径,是该类物质在自然界中矿化的主要过程。生物降解从种类分为好氧处理和厌氧处理两种方法,在好氧和厌氧环境中PAEs均能够被多种细菌利用,分解速度和分子烷基链长度有关。其中活性污泥法是处理废水最常见的生物降解法,是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的好氧生物处理法,处理关键在于具有足够数量和性能良好的污泥氧化分解细菌和原生动物。从应用领域角度,生物降解法主要应用于湖泊沉积物、沼泽、淹水土壤、垃圾填埋场等环境。

2.1.2吸附法

废水中难于降解的有机污染物在采用活性炭处理后,不但能吸附降解还能脱色脱臭。所以,吸附法在有机污染物水污染中被广泛使用。其中王伯光等研究的粒状活性炭和活性炭纤维对饮用水中微量邻苯二甲酸酯类(PAEs)的除去效率,取得了理想的效果。

2.1.3光解法

邻苯二甲酸酯类(PAEs)在自然环境中的光解是通过吸收太阳光中290-400nm的紫外光而发生的分解过程,过程非常的缓慢,PAEs的光解有两种方式:直接光解和间接光解。其中直接光解是指直接吸收紫外光,然后进行降解。间接光解是指其他物质吸收紫外光,形成活性基团然后再与PAEs反应。由于自然条件下邻苯二甲酸酯类增塑剂光解有一定的局限性,一般治理研究上采用引入光化学氧化和光催化氧化机制来促进这类污染物的降解。从应用领域上,光解主要应用于空气中和水体表面微生物富集污染。

2.2研究的目的和意义

邻苯二甲酸酯类(PAEs)是一种不可缺少的塑料改性添加剂,用于增大塑料的可塑性和提高塑料的强度,在我国的用量大,使用范围广和接触人口多,所以研究PAEs对环境生态系统和人身健康的影响具有特殊重要的意义[15]。近年来,我国学者对PAEs的分析测定及环境行为进行了大量的研究工作,表明我国部分地区PAEs污染已经非常严重,对环境生态系统的影响不容忽视,所以在广泛监测的基础上,对PAEs在环境中迁移、转化与归宿等问题进行深入研究具有积极的意义[16]。

【参考文献】

[1]金朝晖,黄国兰,等.水中邻苯二甲酸酯类化合物的预富集[J].环境科学,1998,19(1):30-33.

[2]戴树桂,张东梅,等.环境水样中邻苯二甲酸酯固相膜萃取富集方法[J].中国环境科学,2000,20(2):146-149.

[3]莫测辉,蔡全英,等.我国城市污泥中邻苯二甲酸酯的研究[J].中国学2001,21(4):362-366.

可降解塑料的研究篇3

姚佳韵刚刚读完小学四年级,父母就带她移民加拿大了。

刚到国外,一切都是陌生的,姚佳韵很不习惯。幸好,她喜欢科学,科学成了她最好的伙伴。上高中时,一次,学校组织环保野营活动,主题是“关于垃圾的分类处理”。姚佳韵来到垃圾中转站,只见成堆的塑料垃圾映入眼帘,感到很震惊。她问垃圾中转站的工作人员:“这些塑料垃圾是如何销毁的?”工作人员叹息道:“无法彻底销毁,如果焚烧会产生大量有毒有害的物质,对环境污染非常严重。这些塑料垃圾只能填埋,不过这样可能5000年都不会被降解。”

现在的科学技术如此发达,竟然还处理不了这些塑料垃圾,姚佳韵震惊了。“一定会有办法处理这些塑料垃圾的!”姚佳相信。因为对科学的热爱与信心,姚佳韵心中有了坚定的信念,她决心去研究降解塑料垃圾的方法。

得知她的想法后,很多人对姚佳韵说:“科学家都解决不了的问题,你一个小女孩能做什么呢?”对于这些冷言冷语,她毫不理会。在以后的日子里,她每天都在电脑上阅读科学论文,寻找可能的突破点,并用塑料垃圾进行一次又一次的实验。最终,她将目标锁定在细菌上,利用细菌善于分解的特点,培养能分解垃圾的细菌。

作研究需要设备和大量的资金,这不是姚佳韵所能解决的。无奈之下,她向哥伦比亚大学的林赛博士求助。出乎意料的是,林赛博士被她敢于挑战的精神打动了,让她加入了他的实验室。虽然有了林赛博士的帮助,但研究的过程依然困难重重。此后,她继续进行了一次次实验,针对所有可能出现的情况进行筛选、分析。为了这项研究,她的课余时间几乎全部是在实验室度过的。

就这样,在经历了无数次失败后,姚佳韵最终从土壤和废水中收集了几种细菌,把它们培养成了塑料垃圾的完美吞噬者。这些细菌降解塑料后,不会留下污染物。

一个普通的高中生,突破了自我,完成了一项科学研究。最关键的是,这些细菌完全降解一千克塑料垃圾仅仅需要几周时间。这是一个前所未有的突破。实验结果一公布,她便被所在地区的环保机构注意。同时,这项研究顺利帮她拿到“加拿大生化科技挑战赛冠军”。因为这项研究,她更是收到了全球最大的演讲舞台TED的邀约。

可降解塑料的研究篇4

关键词:聚乳酸共聚物降解

随着科学的进步,社会的发展,越来越多的高分子聚合物出现在人们日常生活中,俨然已经成为人们必不可少的生活用品,与人们的日常生活密切相关,如塑料口袋、汽车轮胎以及一些复合纤维。高分子聚合物的应用,的确给人们带来了很多方便,与此同时,它也带来了一些问题,因为它们都属于有机物,所以在使用以后的善后处理工作就显得不那么容易。

首先,它不能燃烧,因为不论是塑料还是轮胎,它们在燃烧的时候会造成很大的污染,伴随着燃烧不充分的一氧化碳排到空气,对人体的伤害很大,对自然的破坏也很大;其次,不能掩埋,由于其特殊的高分子聚合物性质,注定了它的高含碳量,而碳的稳定性极强,因此,也不能对其进行掩埋。由于它们的不可降解性,给人们对其善后处理带来了考验,处理成本高,处理不好会产生很多白色垃圾,造成严重的污染。由于我们的日常生活出行已经离不开这些聚合物,因此,开发一种新的可降解的高分子聚合物取代这些不可降解的聚合物势在必行,在全球提倡净化空气,保护环境的大潮流下,聚乳酸(PLA)应运而生。聚乳酸是由谷物的发酵,产生的乳酸(LA)为原料聚合而成,由于乳酸的主要成分是碳水化合物,所以聚乳酸的主要成分也是碳水化合物,聚乳酸在废弃以后,可以在自然界中降解为水和二氧化碳,不会对空气造成污染,在生活中使用也不会有毒副作用,是传统塑料很好的代替品。

一、聚乳酸的基本性质

聚乳酸有三种:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋),常用易得的是PDLLA和PLLA,分别由乳酸或丙交酯的消旋体、左旋体制得。因为PLA光学活性不一样,所以在微观结构上存在着显著的差异,进而致使它们的硬度、力学强度、加工性能、降解速率等方面有巨大的差异。而PDLA、PLLA两者具备结晶性,具有熔点高的特点,其力学强度高,降解吸收时间长,适用于内植骨装置的固定。PDLLA为非结晶结构,降解吸收速度较快,适用于软组织修复。此外,PLA有良好的光泽度与透明度,还有很好的拉伸度和延展度,有染色和织布等加工性能。

二、聚乳酸的降解机理

(一)水解降解

聚乳酸是可吸收性和生物相容性都很好的降解材料,很有发展前途。聚乳酸及其共聚物降解的早期阶段就是水解的过程,聚乳酸降解的基础就是进行简单的水解,这种降解是由于水分子的攻击,造成酯键断裂,从而形成醇和羧基,而聚乳酸属于聚酯高分子材料,含有酯键,易水解,脂类在酸性和碱性的催化下易于降解。

(二)微生物和酶的降解

微生物降解是自然界中最普遍的降解方式。聚乳酸能被很多如青霉素、腐殖菌、镰刀酶念珠菌等微生物降解。其中,青霉素和镰刀酶念珠菌能完全吸收PDLLA,能部分吸收聚乳酸的低聚物。在脂酶催化下,聚乳酸的降解率远大于蛋白酶催化时的降解率。在降解过程中,随着结晶的增加,水解速率会变慢,但不会形成新的结晶。微生物降解方法是在自然环境中进行降解的一种模拟试验方法,能比较理想地反映聚乳酸的降解性能。如果微生物量适中且温度适宜,就能加速降解的进程,还能降低结晶的形成,使降解速度更快。

三、对于聚乳酸降解方法的分析

目前,世界上对聚乳酸的降解分析研究主要基于水解和微生物的降解。为了加快聚乳酸的降解速率,国外Renouf-Glauser等相关专家加入了月桂酸,当摄入量控制在4.5%的时候,降解时间能减少到一周。在此研究基础上,研究者们又做了几组实验,在降解的过程中加入不同分量的月桂酸对聚乳酸的降解时间进行比较分析,最终发现根据实际加入量的多少能够将降解时间控制在一定的范围内,在实际运营中,人们就可以根据自身需要可以把降解时间控制在一至几周内。中国相关研究者杨小强等在聚乳酸中加入胶原质,研究结果发展,胶原质的加入大大提高了聚乳酸的降解速度,在五周左右的时间就能将聚乳酸的质量降解到一半,但对力学性能的影响很大,实验表明这些材料的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量分别减少了80%左右。

四、影响聚乳酸降解速度的因素

影响聚乳酸降解速度的内在因素就是高分子由于其自身成分和分子结构的特殊性,使得降解过程相对复杂,外在因素就有如微生物和酸碱度等,都对其降解速度有很大的影响。归纳起来,影响聚乳酸降解的主要因素可以归类为两方面:环境和材料。

(一)环境的影响

环境中有很多不确定的因素,如温度、湿度、微生物、酸碱度等。例如,酶作为催化剂,在降解过程中起着推动降解加快的作用,温度过高会影响酶的活性,从而影响降解速率,而且,环境中的PH值同样也会影响酶的生长,过高或过低的PH值都不利于酶的生长。聚乳酸共聚物的降解在酸性的条件下进行,氢离子能使酯键断裂,而酸性和碱性则都能使聚乳酸进行水解。研究表明,聚乳酸在酸碱性环境下的降解速率是:碱性>酸性>中性。

(二)材料的影响

影响材料的降解因素主要是由于材料本身特殊的分子结构,共聚物易水解的主链和其单体的亲水性能。根据化学键水解难易程度的不同,可将不同主链的共聚物在同等水性条件中进行研究对比,根据实验结果可知,其降解的难易程度由大到小的排列是:聚酸酯>聚原酸酯>聚羧酸酯>聚氨基甲酸酯>聚碳酸酯>聚羟类聚醚。

除了主链结构的影响,材料对于水的渗透性能也是影响聚合物降解速度的重要因素。因为聚合物的亲水性和亲脂性主要是由单体的化学结构及其性能决定,所以单体的亲水性对聚合物的降解有很大的影响,但是在实际使用中,我们可以通过人为的方式改变水的渗透性,比如可以增加材料的表面积和材料的多孔结构,实现降解速度的加快。

五、结束语

聚乳酸无污染的降解能降低对生态的破坏,减少污染,是替代传统高分子聚合物材料的首选,但目前,我国对聚乳酸等降解材料的研究还处于起步阶段,聚乳酸的使用成本还相对较高,我国可利用富饶的谷物发酵进行研制方面的工作。

参考文献:

[1]刘淑强,闫承花,郭洁丽,等.可降解聚乳酸纤维的研究进展[J].轻纺工业与技术,2011,40(6):45-48.

[2]林云,刘国清.三种生物降解塑料改性技术研究进展[J].中国塑料,2011,25(11):1-4.

[3]樊国栋,白晓丹.氨基酸改性聚乳酸共聚物的合成及降解研究进展[J].材料导报,2011,25(21):95-99.

可降解塑料的研究篇5

塑料袋的“罪行”

1902年10月24日,奥地利科学家马克斯・舒施尼发明了塑料袋,它在为人们带来盛物方便的同时,也产生了种种负面作用。

首先,塑料袋成为农业生产和收成的严重障碍。废塑料制品混在土壤中不断累积,极大地影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。其次,塑料袋对动物生存构成威胁。抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品,被动物当作食物吞入,导致动物死亡。牛羊等喜欢吃塑料袋中夹裹着的油性残留物,常常连塑料袋一起吃下去了,由于塑料是难以降解的物质,吃下的塑料长时间滞留在动物胃中难以消化,它们的胃中如果挤满了塑料袋,就再也不能吃东西,最后只能被活活饿死。这种情况在世界各地已经屡屡发生。

同时,由于塑料的生物降解性极差,埋在土中200年之久也不会降解,因而废塑料随垃圾填埋不仅会占用大量土地,而且被占用的土地长期得不到恢复,影响土地的可持续利用。

当然,也可以用焚烧来处理塑料袋,但焚烧所产生的有害烟尘和有毒气体也会对大气环境造成污染,例如焚烧后产生的二恶英就是一种严重的污染物。二恶英可从呼吸道、皮肤和消化道进入人体,能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。

例如,如果人体短时间暴露于较高浓度的二恶英中,有可能会导致皮肤的损伤,出现痤疮及皮肤黑斑,还出现肝功能的改变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。暴露于高浓度的二恶英环境下的工人癌症死亡率比普通人群高60个百分点。二恶英进入人体后所带来的最严重的后果包括:子宫内膜异位症、影响神经系统发育和认知能力、影响生殖系统发育(畸形数量减少、女性泌尿生殖系统畸形)以及产生免疫毒性效应。

塑料的“新罪行”

然而,人们对塑料袋危害作用的认识还远不够,不断出现的研究成果还在“指控”塑料的“新罪行”。

美国疾病控制预防中心、食品与药物管理局和国立卫生研究所的研究人员联合组成的美国联邦国家毒理学项目研究最近透露的结果表明,多种塑料、化妆品及其他消费产品中的一种人造化学成分可能影响男性胎儿的性器官发育,有些化学物质会导致输乳管畸形。

对多名男婴进行的一项研究发现,孕妇过多接触某种形式的酞酸酯,即邻苯二甲酸盐(或邻苯二甲酸酯,塑料和塑料袋中的一种成分),会导致男婴短小和不能完全下降到阴囊中,这表明邻苯二甲酸酯会影响人类男性性器官的发育。

此前,对老鼠进行的实验表明,酞酸酯会影响胚胎的激素水平,导致出现“酞酸酯综合症”。出现这种症状的幼鼠在出生时会产生生殖器畸形、不育和癌等问题。人体研究结果使人们对这一问题感到担忧,因为这些婴儿并没有像实验鼠一样被注射高剂量酞酸酯。他们所受到的化学物质影响水平是从其母亲怀孕期间的尿液中检测出来的,与普通人的情况并无多大差异。

而在2007年,美国研究人员就发现,塑料中的另一种成分双酚A(BPA),即2,2―双对羟苯基丙烷超过安全标准,会对婴儿的安全造成威胁。动物试验发现,过高浓度的双酚A会导致动物激素分泌水平发生显著变化。最近的一项研究表明,老鼠如果在出生时接触的塑料中含有化学物质双酚A,到青春期会出现输乳管畸形。该研究负责人、细胞生物学家安娜・索托说:“当这种情况发生在人体时,就会导致乳腺癌。”世界各国的婴儿奶瓶中含有这种有毒物质。现在又发现,配方奶中也含有过高的这种物质。原因是塑料包装材料中含有的双酚A渗入到奶中。

不过,美国的研究并不一定表明,酞酸酯已经危害到那些男婴,而且他们中没有一个人在出生时出现畸形。研究人员只是发现酞酸酯与生殖器指数之间存在联系。美国环境卫生科学研究所高级研究员保罗・福斯特说,这一指数本身虽然没有任何生理学意义,但它与婴儿出生时的尺寸有关,是“衡量内在畸形的一个很好指标”。

塑料中两种物质的其他危害

对于塑料中的双酚A和邻苯二甲酸盐的危害。研究人员目前认为后者的证据更为充分。美国罗切斯特大学流行病学家和生物学家沙娜・斯万指出,至少有几十项研究结果显示,邻苯二甲酸盐对人类繁衍有一定影响。

鉴于此,欧盟已决定禁止在儿童塑料玩具中使用邻苯二甲酸盐。2007年10月,美国加州州长施瓦辛格也签署通过一项法律,到2009年时限制在3岁以下儿童使用的产品中使用邻苯二甲酸盐。

但是,这也并非是说双酚A并没有危害,而且,如果进一步的研究得到证实,双酚A的危害可能比邻苯二甲酸盐还要厉害,例如,对大脑的伤害。2007年11月,美国国立卫生研究院的一个研究小组认为,双酚A至少会对胎儿和幼儿大脑造成一定影响。而且双酚A对人的影响更为广泛,但主要是影响儿童。美国疾病控制预防中心发表的报告说,研究人员对抽取的2500名年龄在6岁到85岁的美国人进行了尿样检查,发现93%的尿样中含有BPA,而且集中于12岁以下儿童。

另外,动物实验还发现了双酚A对生物体的其他副作用。在对老鼠进行的双酚A接触试验中已经发现,小鼠的和前列腺有变异,而且这种变异是不可逆转的。

一大类有害物――增塑剂

其实,邻苯二甲酸盐(酯)是一大类化学物,可统称为增塑剂,包括邻苯二甲酸二异壬酯(DINO)、邻苯二甲酸二(2―乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸丁卞酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP),统称邻苯二甲酸酯类(或盐),是聚氯乙烯(Pvc)塑料制品常用的增塑剂。

在聚氯乙烯中加入增塑剂是为了改进塑料产品的柔软性、耐寒性,增进光稳定性。不同用途的聚氯乙烯制品,塑剂的添加量不同。例如,食品包装用聚氯乙烯中邻苯二甲酸酯类的重量比在28%左右,玩具用的柔性塑料达到35%-40%。

但是,已经有很多研究表明,含有邻苯二甲酸酯类的聚氯乙烯遇上油脂或在100℃以上高温环境下,很容易释放,因而对人、生物和环境造成种种危害。但是,由于对含有邻苯二甲酸盐酯类聚氯乙烯危害的认识不同,各个国家对含有

邻苯二甲酸酯类的聚氯乙烯的使用限制也不同。其中,欧洲国家的限制条件比较严格。

早在20世纪70年代,欧盟就了关于玩具中和儿童保育物品中的邻苯二甲酸酯类(或盐)的指南(76/769/EEC)。多年来,这项指南已经修订了20多次。最近的一次是2005年5月11日。修正案规定,玩具及其他儿童用品用的塑料中DEHP、DBP、BBP、DINP、DIDP和DNOP增塑剂的重量含量比不超过0.1%;所有玩具和儿童用品用的塑料禁用DEHP、DBP、BBP3种增塑剂;而DINP、DIDP和DNOP3种增塑剂则禁用于可能被3岁及3岁以下幼儿放入口中的玩具和儿童用品用的塑料。

此外,由于DEHP可以有效保持化妆品中的香味,所以很多化妆品在制作过程中也都不同程度地使用了这一物质。2002年,瑞典的一项研究指出,34种世界一流的化妆品中七成以上的化妆品含有DEHP。化妆品中的DEHP会通过女性的呼吸系统和皮肤进入其体内,有可能会影响她们生育的男婴的生殖系统。20世纪末,随着女性化妆品的增多,男婴生殖畸形的发生率已经较世纪初翻了10倍。因此,很多机构都禁止在化妆品中使用DEHP及其他邻苯二甲酸酯类物质。但是,当时“欧洲化妆品、盥洗用品和香料协会”认为这份报告内容不准确,误导消费者,因而并未引起人们的更多关注。

增塑剂已经渗入人们的血液

随着时间的推移,增塑剂会慢慢从塑料制品中逸出,进入空气、土壤、水源乃至食物,因此对人、生物和环境都有害处。近几年,德国埃尔朗根大学的研究人员发现,人体吸入的增塑剂等塑料中的化学物质比预期的要高得多,家庭灰尘中增塑剂成分日益增高。

柏林环境署进行了一项研究,在勃朗登堡州和下萨克森州采集了550户家庭灰尘进行分析,发现每千克灰尘中含有数百毫克的增塑剂物质,有的竟可以以克来计算。如此高的含量对于长期生活在这种环境里的孩子十分不利,如果每千克灰尘中含有775毫克这种物质,那么一个体重13千克的孩子每天的吸入量就是每千克体重6毫克。

婴儿的吸入量更大,达每千克体重0.1克。而欧盟基于动物实验规定的极限值为,每天每千克体重的吸入量为48毫克才不会影响人体健康。美国环境部门规定的标准是,每千克体重每天吸入量不超过20毫克。

当然,德国某些地区的家庭灰尘中增塑剂的含量并没有这么高,如柏林环境署对53个家庭和73个幼儿园的室内空气进行了分析,平均只有几个纳米克,即百万分之一毫克/立方米,也就是说,一个体重13千克的孩子每天的吸入量为0.06毫克/千克体重,对成人来说就更微不足道了。

同时,研究人员的测量也有矛盾之处。研究人员将250份尿样和家庭灰尘同时进行了分析比较,结果是家庭灰尘中的增塑剂含量与尿样中的增塑剂分解物没有任何关联。为此,专家建议注意抽检家庭灰尘,因为实验室分析结果的说服力是有限的,即使同一个房间的灰尘检测结果也可能不一样。

从对水、空气和食品的检测结果看,人们每天所吸入的增塑剂数量还不至于危及人体健康。但是,埃尔朗根大学环境医学研究所的研究人员认为,即使人体尿样中增塑剂分解物的检测与空气分析结果不一致,也应该相信人体体液的检测结果,这个结果肯定比空气检测结果更可靠。

对350份尿样的检测结果表明,部分尿液中的增塑剂超过规定值,其中2%超过欧盟规定值,11%超过美国规定值。从受害程度看,儿童高于成人,男孩高于女孩,年龄越小,每千克体重的吸入量也就越高。

增塑剂污染在中国更严重

塑料中有害物质,主要是增塑剂在中国的污染更为严重。2007年,北京工业大学环境与能源工程学院的研究人员对北京市七类典型工业污染点源50个采样点进行邻苯二甲酸酯浓度的检测,检出的邻苯二甲酸酯包括DBP、DEHP、BBP、DEP和苯二甲酸二环已酯(DCHP),它们的检出率分别为66%、62%、36%、10%、6%。而工业废水和城市污水中主要邻苯二甲酸酯残留为DBP和DEHP。检出邻苯二甲酸酯的浓度范围为0.20-8484μg/L。

到目前为止,研究人员还不能确定增塑剂类物质是如何进入人体的。根据推测,这些有害物质可能像其他有害物质那样,也是通过食物进入人体的,其中水和空气可能是主要途径。此外,也可能通过人体皮肤吸收而进入人体。当然,增塑剂也有可能通过一次性医疗用具如注射软管、采血塑料袋等溶入药物,再通过注射药物进人体。

不过,我国有关邻苯二甲酸酯类的使用规定和实施情况存在着不一致的问题。

可降解塑料的研究篇6

[关键词]塑料包装材料;安全性;因素;改善意见

中图分类号:TS206.4文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)04-0121-01

塑料包装凭借其优良的物理机械性能、加工性能和化学稳定性,质轻、便于储运和销售、利于印刷装潢、成本低等优良特性从包装材料中脱颖而出,在包装行业和塑料工业中保持最为迅猛的发展速度。同时,塑料包装材料也逐渐显现出一些问题。

一、塑料包装材料存在的安全性问题分析

1.树脂中有毒物质分析

1.1聚乙烯(PE)

分为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。LDPE包装的食物不能用于入微波炉加热,因为LDPE膜在110℃以上高温时会出现热熔现象,留下一些人体无法分解的塑料制剂,食物中的油脂亦容易将膜中的有毒有害物质溶解出来。

1.2聚氯乙烯(PVC)

PVC材料的安全性向来是人们热切关注的问题。氯乙烯单体的毒性非常大,可引起人体四肢血管收缩而产生疼痛感,还可能致癌致畸,另外,PVC塑料在50℃左右的温度下易产生有害物质并随食物进入人体。

1.3聚偏二氯乙烯(PVDC)

PVDC经美国FDA认证,是可与食品相接触的高阻隔透明材料,常被用于与其他材料制成具备多种优良性能的复合材料或PVDC涂布材料,但PVDC单体有毒性。

1.4聚酯(PET)

PET常制作成瓶钊萜鞫被广泛用作各种饮料的包装。常用作饮料瓶的PET在70℃左右时有对人体有害的物质融出;超过10个月使用期的PET瓶可能释放致癌物DEHP,因此它不可循环用于装热水。对PET瓶还要控制其所含乙醛量。

1.5聚碳酸酯(PC)

双酚A型结构的PC应用最广,有研究认为双酚A是有毒物质,它会影响生殖能力,诱发性成熟;还会影响神经系统,尤其影响婴幼儿的神经系统发育和免疫力,因此,社会各界纷纷呼吁禁止生产和使用PC型婴幼儿奶瓶和其他含有双酚A的婴幼儿奶瓶。

2.塑料中未聚合的单体或低聚物,老化、降解及裂解等产生有毒物质

塑料合成树脂的单体及降解裂解等产物通常是一些具有一定毒性的活性物质,它们会迁移到所包装的食品中,对人体健康造成一定程度的危害。如单体氯乙烯对人体具有麻醉作用;苯乙烯单体可引起恶心、乏力、食欲减退、头痛、腹胀、指颤等慢性中毒,并且苯乙烯单体易被氧化为可导致有机体突变的环氧乙烷;甲基丙烯酸酯毒性很高,会强烈刺激人体口腔粘膜;高毒的丙烯腈是可疑致癌物,可引发高铁血红蛋白血症。

3.塑料加工助剂含有毒有害物质分析

3.1增塑剂

邻苯二甲酸酯类(PAEs)在塑料剂中用量最大,其具有类似于雌激素的功能作用,可能干扰生殖系统、减弱人的生育能力,并会影响内分泌系统,损害肝脏和肾脏,还具有潜在致癌作用。PAEs易从塑料中迁移溶出,对食品造成污染。己二酸二(2-乙基)己酯(DEHA)为内分泌干扰物的一种,会扰乱人体激素的平衡,致使男性数量减少,引起先天缺陷、乳腺癌、基因突变等,甚至会引发精神疾病。烷基酚中的组分壬基酚具雌激素活性,其摄入过量可损坏DNA结构并且抑制子宫过氧酶的活性。

3.2着色剂

塑料着色也是食品塑料包装污染物的来源之一,塑料制品多使用有机着色剂,包括染料和有机颜料,这些物质一般带有不同程度毒性或强致癌性,其中某些偶氮染料会发生裂解,从而释放出如苯胺和联苯类的致癌芳香胺。

3.3稳定剂

稳定剂中一般含有铅盐、有机锡类化合物及钙等化学物质。众所周知,铅是一种有害重金属元素,主要损害人体的神经系统、造血系统、消化系统和肾脏,甚至损害免疫系统,降低机体的抵抗力,尤其是婴幼儿及学龄前儿童,一旦体内出现蓄积不易排出,就会引发血铅中毒。

3.4抗氧化剂

抗氧化剂中某些苯基取代的亚磷酸酯被认为有一定毒性;2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)如果迁移到食品中,通过消化道吸收进入人体,会引发染色体异变、肝脏肥大等病变,也会使人体肾脏受到很严重的伤害。

4.塑料包装所使用的油墨有可能带来的危害

塑料包装对油墨的应用非常广泛,但油墨中含有许多容易产生食品安全问题的有害物质,如油墨中的颜料、复合胶黏剂和苯类残留剂。颜料可使塑料包装更精美,但它却含有害物质,误食可致人体内分泌系统、肾脏系统甚至神经系统受到极大影响,引发食物中毒;胶黏剂在高温下可分解出有害物质,造成对食品的污染,人们食用后,身体会感到不适,肠胃系统也将受到干扰;苯类物质在实际生产中通常会被挥发掉,但塑料包装总会受多种因素的影响,而残留一些苯类物质,苯类物质的毒性很强,可能导致癌症。

二、塑料包装材料卫生安全性的改善意见

(1)加强质量监管和市场准入

针对塑料包装材料目前存在的问题,加强监督管理部门和监督检验部门等有关部门的工作力度,严把塑料包装材料的原材料及生产制造过程质量关,建立严格的生产许可制度,强制产品检验,认真地落实食品质量安全市场准入制度。

(2)建立健全食品塑料包装材料的标准法规

我国食品塑料包装材料的卫生标准以及卫生安全法规的建立都比较早,相关的塑料包装测试方法标准也存在滞后现象,其内容不够细化并且缺乏针对性,很多新产品仍然存在没有国家标准的现状,因此,需要根据实际情况及时制定、完善和更新相关的标准法规。

(3)加强科研投入,创新科技进步

以科技进步不断改善现有食品用塑料包装材料的功能,降低其中的有毒有害物质成分,加强科技投入,不断开发对食品具有更高保护功能的新型塑料,如采用无菌包装、气调包装、活性包装、纳米包装、新型高阻隔包装、信息化包装、绿色包装、可食性包装膜研发及可降解塑料研发等新型包装技术来不断创新生产卫生安全的包装产品,使塑料包装产业更加迎合市场的需求。

三、结语

塑料包装材料在食品方面的应用不断拓广发展,其卫生安全性与人体健康密切相关,但由于原材料、生产技术、监管控制以及市场经济等多方面的原因,使食品塑料包装材料面临着各种安全性威胁,食品塑料包装材料的创新研发与绿色发展因此显得尤为重要。有关各方应齐心协力,不断改善塑料包装材料的功能,致力于食品塑料包装向绿色包装改革发展,攻坚克难,确保食品塑料包装的安全性,为保障食品安全、保障消费者健康与社会和谐安定做出努力。

参考文献

[1]彭湘莲,李忠海,袁列江等.纸塑食品包装材料中铅的迁移研究[J].中南林业科技大学,2012,32(2):127-130.

[2]杨春瑜,杨春莉,刘海玲等.食品塑料包装材料中2,6-二叔丁基对甲酚迁移研究[J]食品研究与开发,2013,34(15):13-16.

作者简介

梁秀映,女,华南农业大学食品学院2014级包装工程专业学生。

胡菲,女,华南农业大学食品学院2013级包装工程专业学生。

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