Manas valsts poliestera rūpniecība strauji attīstās, tostarp polietilēntereftalātu (PET) plaši izmanto, lai ražotu tādus produktus kā pareizrakstība, šķiedra un plēve. PET plēve tiek plaši izmantota pārtikas iepakojuma jomā, pateicoties tās lieliskām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Tomēr daži tā monomēri, katalizatori un citas piedevas, tostarp blakusprodukti, ir ļoti toksiskas vielas, un pastāv migrācijas risks.
Līdz ar naftas ķīmijas tehnoloģiju attīstību manas valsts poliestera rūpniecība ir strauji attīstījusies un tagad ir kļuvusi par lielāko poliestera izstrādājumu ražošanas bāzi pasaulē.
Tostarp polietilēntereftalāts (PET) tiek plaši izmantots pudeļu, šķiedru un plēvju ražošanā, pateicoties tā izcilajai stingrībai, karstumizturībai, elektroizolācijai un ķīmiskajai izturībai. PET plēves plaši izmanto elektroniskajās ierīcēs, pārtikas iepakojumos un gaismjutīgos materiālos.
Parasti izmantotās PET sintēzes metodes ietver tereftalskābes (PTA) un etilēnglikola (EG) tiešās esterifikācijas metodi (PTA metode) un dimetiltereftalāta (DMT) un etilēnglikola (DMT) pāresterifikācijas metodi. Likums).
PET polikondensācijas reakcijas laikā ir nepieciešamas piedevas vai palīgvielas, piemēram, katalizatori (piemēram, antimona trioksīds) un stabilizatori. Tajā pašā laikā esterifikācijas reakcijas laikā rodas blakusprodukti (piemēram, dietilēnglikols, acetaldehīds un daži oligomēri) ), un dažas no šīm vielām zināmā mērā ir toksiskas un migrēs uz saturu caur iepakojumu. materiāliem, nonākot saskarē ar pārtiku, izraisot satura piesārņojumu un vēl vairāk ietekmējot patērētāju veselību.
Valstis visā pasaulē (Eiropas Savienība, ASV, Ķīna, Japāna u.c.) ir formulējušas atbilstošus noteikumus par PET higiēnas un drošības prasībām pārtikas iepakojuma materiāliem, kā arī noteikušas maksimālās migrācijas robežas un lietošanas prasības vielām ar migrācijas risku. .
PET sintēzes process un izmantotās izejvielas
Katalizatori galvenokārt ir metālu savienojumi, piemēram, antimona katalizatori, germānija katalizatori un titāna katalizatori. To vidū visplašāk tiek izmantoti katalizatori uz antimona bāzes, pateicoties to augstajai aktivitātei, mazajām blakusreakcijām, zemai poliestera termiskās noārdīšanās reakcijas veicināšanai, zemai cenai un augstas kvalitātes produktiem.
PET bieži tiek sintezēts šādos divos veidos: tiešā tereftalskābes (PTA) un etilēnglikola (EG) esterifikācija (PTA metode) un dimetiltereftalāta (DMT) un etilēnglikola pāresterifikācija. Likums (DMT likums).
Tiešā esterifikācijas metode izmanto PTA un EG, lai tieši esterificētu par tereftalskābes un etilēnglikola oligomēru (bishidroksietiltereftalāts BHET), un pēc tam veic polikondensācijas reakciju.
Salīdzinot ar pāresterifikācijas metodi, tiešās esterifikācijas metodei ir īss process, zems patēriņš un drošāka ražošana. Kopš 1980. gadiem tiešā esterifikācija ir kļuvusi par galveno poliestera ražošanas procesu un ieteicamo tehnisko ceļu.
Pāresterifikācijas noteikums ir vispirms pārveidot tereftalātu par dimetiltereftalātu un pēc tam to attīrīt, lai sintezētu poliesteri, izmantojot pāresterifikācijas reakciju.
Galvenās izejvielas PET sintezēšanai ir: tereftalskābe (TPA), dimetiltereftalāts (DMT) un etilēnglikols (EG).
Parasti izmantotie antimona katalizatori ietver antimona etilēnglikolu, antimona acetātu un antimona trioksīdu. Tomēr antimona savienojumu toksicitāte var nelabvēlīgi ietekmēt cilvēku veselību un vidi. Pēdējos gados valstis visā pasaulē ir izvirzījušas dažas jaunas prasības antimona lietošanai. Piemēram, Eiropas Savienība pieprasa, lai pārtikā pārnestā antimona daudzums uz kilogramu iepakojuma ir mazāks par 0.01mg/kg. .
Ievads PET izejvielu toksicitātē
PET sintēzē iesaistītajām izejvielām, tereftalskābei, etilēnglikolam un antimona katalizatoriem ir noteikta ietekme uz cilvēku veselību. Īpašie apdraudējumi ir aprakstīti turpmāk.
1. Tereftalskābe
Tas ir balts, irdens kristālisks pulveris istabas temperatūrā, netoksisks un uzliesmojošs. Kairina acis, gļotādas un augšējos elpceļus.
2. Etilēnglikols
Tā ir zemu toksiska viela. Ja ieelpojat etilēnglikola tvaikus, kas karsējot ir iztvaikojuši, vai nejauši dzerat etilēnglikolu, tas var izraisīt akūtu saindēšanos. Ja ilgstoši ieelpojat etilēnglikola tvaikus, tas var izraisīt hronisku saindēšanos. Žurku LD50 ir 5,5–8,54 ml/kg, un LD50 cilvēkiem, lietojot iekšķīgi, ir 80–100 g. Etilēnglikola koncentrācija asinīs sasniedz 2,4 g/l, kas var izraisīt akūtu nieru mazspēju. Inhalācijas saindēšanās simptomi ir apjukums, nistagms, olbaltumvielas, kalcija oksalāta kristāli un sarkanās asins šūnas urīnā.
3. Antimona katalizatori
Antimona katalizatori ir visbiežāk izmantotie katalizatori poliestera ražošanā, galvenokārt ietverot antimona trioksīdu, antimona acetātu, antimona etilēnglikolu utt., kas visi ir balti kristāliski pulveri. Antimona acetāts un antimona glikols karsējot sadalīsies etiķskābes un antimona oksīda tvaikos. Antimona oksīda izgarojumi ir ļoti toksiski un var izraisīt kuņģa-zarnu trakta traucējumus, vemšanu, caureju un neiroloģiskas slimības.
BOPET filmu ražošanas process
Ir trīs galvenās PET plēves apstrādes metodes: liešanas metode (APET), formēšana ar pūšanu un plakanā biaksiālā stiepes metode (BOPET). Katrai no trim metodēm ir savas priekšrocības un trūkumi, un arī ražoto plēvju īpašības ir atšķirīgas. Starp tiem plakanajai biaksiāli orientētai poliestera plēvei (BOPET) ir vislabākā kvalitāte un tā ir visplašāk izmantotā.
BOPET ražošanas aprīkojumā ietilpst franču DMT, vācu Bruckner, vācu Dornier, japāņu Mitsubishi Heavy Industries u.c.
Ievads normatīvajos aktos, kas saistīti ar higiēnas un drošības prasībām PET, ko izmanto saskarē ar pārtiku
PET plēves tiek plaši izmantotas pārtikas iepakošanas jomā to lielisko fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ, piemēram, augsta izturība, laba caurspīdīgums, netoksiskums, labas barjeras īpašības un izcilas elektriskās izolācijas īpašības. Tomēr daži tā monomēri, katalizatori un citas piedevas, tostarp blakusprodukti, ir ļoti toksiskas vielas, un pastāv migrācijas risks. Valstis visā pasaulē ir formulējušas atbilstošus standartus PET higiēnas prasībām saskarē ar pārtiku.
1. Eiropas Savienība (ES) Nr. 10/2011 par plastmasas materiāliem un izstrādājumiem, kas varētu nonākt saskarē ar pārtiku.
Saskaņā ar šo regulu PET, tostarp to blakusproduktos, ir nepieciešams īpašs monomēru un piedevu migrācijas daudzums. Monomēru, piedevu un blakusproduktu īpašā migrācija PET ir ierobežota ar (ES) Nr.10/2011.
Starp tiem antimons ir ļoti toksisks metāls (akūta toksicitāte: intraperitoneāla žurkas LD50: 100 mg/kg; intraperitoneāla peles LD50: 80 ml/kg). Antimona toksicitāte ir atkarīga no tā ķīmiskās struktūras un oksidācijas stāvokļa. Trīsvērtīgais antimons ir labāks par piecvērtīgo antimonu. Vairāk toksisks.
Speciālajā antimona migrācijas testā ES noteikumos tiek izmantoti šādi simulēti šķīdumi: 3% etiķskābe (B), 20% etanols (C), olīveļļa (D2).
Pārtikai, kas ir hidrofīla un var ekstrahēt hidrofilas vielas, izmantojiet pārtikas aizstājējus A, B un C; pārtikas produktiem, kuru pH ir zem 4,5, izmantojiet aizstājēju B; spirtu saturošiem pārtikas produktiem, kuru spirta saturs nepārsniedz 20 %, un tiem, kas satur noteiktus Pārtikas produktus ar lielu organisko komponentu daudzumu un lielāku hidrofilitāti, izmanto aizstājēju C; pārtikai ar brīviem taukiem uz virsmas izmanto aizstājēju D2. Izvēlieties vissmagākos lietošanas apstākļus kontakta laikam un temperatūrai starp paraugu un aizstājēju.
Īpašo antimona migrācijas daudzumu var analizēt ar ICP-MS, HG-AFS un HPLC-ICP-MS.
2.FDA177.1630PET sveķi
Šis standarts nosaka prasības etilēnglikola ftalāta polimēriem, lai tos droši izmantotu kā plastmasu, kas nonāk saskarē ar pārtiku (plēvēm, dažādiem izstrādājumiem) vai plastmasas sastāviem.
Kvalitātes indekss: pārbaudiet PET šķīstošo ekstraktu saturu hloroformā. Parasti izmantotie simulācijas risinājumi ir destilēts ūdens, n-heptāns un 8% etanols; testa apstākļi ir 49 grādi × 24 stundas; iegūtie hloroformā šķīstošie ekstrakti nedrīkst pārsniegt 0,05mg/in2.
3.GB
GB9685-2008 ir noteiktas īpašas prasības attiecībā uz īpašo PET monomēru un piedevu migrācijas daudzumu, tostarp to blakusproduktiem. GB9685-2008 ir arī noteiktas īpašas robežprasības īpašai monomēru, piedevu un blakusproduktu migrācijai PET, starp kurām ir antimona daudzums. Prasības ir visstingrākās.
GB9685 projekts, kas tika publicēts komentāriem 2015. gadā, pievienoja 338 jaunas piedevu šķirnes, salīdzinot ar 2008. gada versiju, un koriģēja piedevu pielikuma struktūru. Piedevu saraksts un to lietošanas prasības ir klasificētas un izskaidrotas atbilstoši lietošanas apjomam.
Īpašās migrācijas robežvērtības prasības PET monomēriem, piedevām un blakusproduktiem ir tādas pašas, kā norādītas iepriekš tabulā. Tajā pašā laikā blakusprodukta acetaldehīda īpatnējā kopējā migrācijas robeža SML(T) tiek palielināta līdz 6 mg/kg (aprēķināts kā acetaldehīds).
4.LV13113-1991 Higiēnas standarti PET produktiem, ko izmanto pārtikas traukos un iepakojuma materiālos
Šis standarts attiecas uz pārtikas iepakojumiem paredzētiem konteineriem, plēvēm un kompozītmateriāliem, kas izgatavoti no polietilēntereftalāta sveķiem.
5.GBXXXX-XXXX plastmasas materiāli un izstrādājumi, kas paredzēti saskarei ar pārtiku (projekts komentāriem)
2015. gadā izdotais konsultāciju projekts plastmasas materiāliem un izstrādājumiem, kas nonāk saskarē ar pārtiku, ir standarts visiem plastmasas materiāliem un izstrādājumiem, kas nonāk saskarē ar pārtiku, tostarp PET. Šie noteikumi aizstās GB13113-1991 PET produktus pārtikas traukiem un iepakojuma materiāliem. Higiēnas standarti un specifiskās prasības fizikālajiem un ķīmiskajiem rādītājiem. Noteikumi arī nosaka, ka plastmasas materiālos un izstrādājumos izmantotajām piedevām jāatbilst GB9685 prasībām.
6. Japānas pārtikas un pārtikas piedevu higiēnas standarti
Standarta higiēnas standarta prasības PET sveķiem ietver šādas:
(1) Izskalošanās tests:
Iepriekšminētajās valstīs ir atšķirīgs uzsvars uz PET higiēnas un drošības prasībām, taču no šiem standartiem var redzēt, ka produkta uzmanības centrā ir īpaša monomēru, piedevu, palīgvielu, tostarp blakusproduktu un iztvaikošanas atlikumu migrācija PET, kas ir saskarē ar pārtiku. drošību.
Apkopojiet
Parasti izmantotās polietilēntereftalāta (PET) sintēzes metodes ietver tiešās esterifikācijas metodi (PTA metode) un pāresterifikācijas metodi (DMT metode). To plaši izmanto pārtikā tā lielisko fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ. iepakojuma lauks. Tomēr piedevas vai palīgvielas, piemēram, katalizatori un stabilizatori, ko izmanto PET polikondensācijas reakcijā, tostarp reakcijas rezultātā radušies blakusprodukti, ir piesaistījuši plašu uzmanību to zināmā toksicitātes un migrācijas riska dēļ.
Eiropas Savienība, ASV, Ķīna, Japāna u.c. ir formulējušas atbilstošus noteikumus par PET veselības un drošības prasībām pārtikas iepakojuma materiāliem, tādējādi efektīvi regulējot PET attīstību veselīgākā un drošākā virzienā.
