聚苯乙烯有毒吗?
聚苯乙烯发泡餐具质优、洁净、卫生、价廉,给人们生活带来极大方便,而且杜绝了因消毒不严而引起交叉感染的事故,长期以来一直是快餐业优选的包装容器。但由于其在用后不易在自然环境中自行降解,加上管理不善以及人们环保意识淡薄,其废弃物被随意丢弃的现象相当普遍,从而给市容景观、生态环境造成了严重的负面影响,被形象的比喻成“白色污染”,由此引发了新的环境问题。
近年来,“白色污染”日益严重,已引起社会极大的关注和强烈的反响,铁路沿线、旅游景点、江河湖泊以及大中城市的城乡结合部等地区的“白色污染”尤为受到各级政府和百姓的重视,同时也引起了中央国务院领导的高度重视,要求尽快治理。
对此,作为聚苯乙烯发泡餐具生产主要归属部门的中国塑料加工行业和中国包装行业也十分重视,均以积极的态度,以科技进步为出发点,加强回收利用技术和可降解技术的研究,以缓解或减轻其废弃物对环境的污染。
近一年来聚苯乙烯发泡餐具问题的严重性不断升级,由最初被指责为“白色污染”上升达到比“核电事故或是石油泄漏还严重的环境灾害”(在去年底的一次全国方便食品包装替代工作领导小组成立大会上,北京XXX公司在会议散发的绿色宣传资料卷首语中曾这样提出:“本世纪末最大的人为环境灾害,不是切尔诺贝利的核电站爆炸,也不是海湾战争导致的石油泄漏,而是一只只廉价的白色发泡塑料餐具”);而后又从环境灾害,升级到其在65oC以上时会放出强致癌物二恶英(dioxin)、和含有多种有害毒素,最近曾有人声称“以前人们通常认为禁止一次发泡塑料餐具是为了环境保护,经过专家最新研究发现,发泡塑料在高温下还会产生有毒物质,“禁白”实际上是“禁毒”。对聚苯乙烯发泡餐具作了有毒物质的定性,是应该有充足的科学根据,不知提出的最新研究专家是何人,其研究结果是否得到世界卫生组织认可并作为了结论。如果是真的属于有毒物质,则问题要简单多了,国家卫生部门出于对人民健康的负责对会使人致癌或含有对人体有毒的物质进行明文禁用的。另外聚苯乙烯发泡餐具在国内外盛行了30多年,对此关系到人们健康的如此重大的问题,世界卫生组织也不会置若罔闻的。据有关资料报导,目前世界上聚苯乙烯餐饮具产量仍在不断增长。
近日来一些人又多次在某些会议上、新闻媒体上将这个错误的信息炒得沸沸扬扬,小小的聚苯乙烯发泡餐具引发如此多问题,值得人们深思。
关于聚苯乙烯发泡餐具与二恶英的问题,去年XX报曾发表过一篇“聚苯乙烯泡沫餐具拜拜”的报告后,曾引起了极大的震惊,为此我们查阅了大量资料并向有关专家咨询后,进行了澄清和正确的舆论报导,但现在仍有些人继续散播这个错误的消息,今年7月底上海召开的2000年上海第一届防治“白色污染”研讨会上,有人在会上继续散布聚苯乙烯发泡餐具会放出二恶英的错误信息,当即受到与会者据论反驳后,还愤愤不平地到网上找所谓的根据,这几页复印资料便是他们根据。该资料对德国、美国、何兰、瑞典及日本二恶英的发生源中纸浆污染、黑液锅炉,美国检出0.9~5.8gTEQ/y,瑞典为4~6gTEQ/y,日本为3gTEQ/y,资料中却没有提及聚苯乙烯发泡餐具。最近北大和化工大学的陈教授等从二恶英的生成条件和机理进行了详尽的分析,对聚苯乙烯发泡餐具不会产生二恶英的问题已比较清楚。
我主要从聚苯乙烯发泡餐具生产过程和使用环节是否会产生或沾染二恶英的可能性进行简单的分析以及对聚苯乙烯含有害物质的问题谈谈个人的认识。
聚苯乙烯发泡餐具生产和使用过程产生或沾染二恶英可能性分析
1.原料构成
聚苯乙烯发泡餐具的主要原料有聚苯乙烯、滑石粉、硬脂酸钙,丁烷等。
聚苯乙烯 :其生产过程是单体苯乙烯在高温高压和催化剂作用下,在密封的反应釜内进行聚合反应。虽然苯乙烯属芳烃化合物,但其反应在密封无氧的条件下进行,无产生恶英的条件,而且符合食品卫生及要求。
滑石粉 :是一种无机矿物质(含结晶水的硅酸镁),用量1%左右,起成核剂作用,医用级。
硬脂酸钙:饱和脂肪酸盐类,用量1%左右,起润滑剂作用,医用级。
丁烷 :饱和碳氢化合物,发泡剂。过去曾有部分生产线采用过氟里昂为发泡剂,为保护大气臭氧层,经联合国“多边资金”援助已全部改用丁烷发泡剂。
2.工艺流程
聚苯乙烯发泡餐具的生产过程全部为物理混合过程,滑石粉主要用于吸收热量,无化学反应:丁烷发泡剂被包覆在熔融的聚苯乙烯树脂中,膨胀成为泡空。
3.聚苯乙烯发泡餐具运输储藏、使用过程
聚苯乙烯发泡餐具是与食品直接接触的容器,其卫生性符合国标GB13119-91,而对其包装和储藏运输都有严格的要求,餐具成型后立即用PE塑料薄膜袋包装后再装入纸箱中,因此是不会与外界环境接触的,即使空气中有微量含氯气体存在,也不会被污染。使用过程是现用现打开包,在装盛热饭菜时,温度也超不过100℃。
根据陈教授和许多资料介绍的二恶英产生可能来源:(1)以微量杂质形成存在于含氯芳烃产品中,如多氯联苯、亚氯酸钠等;(2)热反应过程中生成,当禁烧物中含有石油产品纤维素、煤炭等,在300℃高温含无机氯时很容易生成二恶英。聚苯乙烯发泡餐具既无含氯物质,又不具备几百度高温,因此不具备二恶英的产生条件。
而根据以上几个环节的分析,可以得出这样的结论,聚苯乙烯发泡餐具在生产和使用过程中,不会产生也不可能沾染产生二恶英的物质。
4.关于聚苯乙烯发泡餐具含有毒物质的问题
关于这个问题,日本国立医药仪器食品卫生研究所河村叶子等四人在1998年5月13日召开的日本卫生协会上,发表的一篇论文“食品用聚苯乙烯制品中的苯乙烯低聚物”中谈到该研究广泛收集了25种聚苯乙烯食品包装容器,包括一次性水杯、蔬菜用托盘、方便面碗、大汤碗等,以食品含有的物质作为溶媒,通过模拟溶出试验表明这些制品容器均含有被溶出的低聚物:苯乙烯二聚体平均抽出量为380μg/g,二聚体为9120μg/g。河村先生在这篇文章中没有提到二聚体和二聚体的致毒量,但在1998年4月1日《东京讯》报导中河村先生说:“苯乙烯二聚体和三聚体可扰乱荷尔蒙分泌,虽然我们还不知道这些物质损害荷尔蒙分泌的程度有多严重,但我们必须关心与入口的食品直接接触的包装容器中有害物质的含量。”这说明从河村先生的试验中虽检出有苯乙烯二聚体和三聚体等有害物质,但致毒的含量还是一个待定的问题。
但该论文在《东京讯》报导发表后,1998年在日本和韩国曾一度引起了对聚苯乙烯发泡餐具的畏惧。据报导,韩国1998年二季度方便面的销售量下跌了30~40%,日本1999年一季度下跌了15%,后由于聚苯乙烯发泡、餐具生产厂商加强宣传、解释及不断公布有关情况后,市民畏惧心理才逐渐消失。韩国1998年三季度方便面的销售量回升20~30%,现在已恢复正常生产销售。另外,欧洲有关组织曾对23种品牌的聚苯乙烯容器进行检测,美国也研究测试了7种样品,均未发现任何问题。
对此问题我个人观点是,在科技发展的今天,基于对人民身体健康的负责,跟踪一些可能致毒的有害物质是对的。众所周知,许多化学物质含有一定量和在一定条件下会溶出一些有害物质,这是不足为奇的,问题是这些物质多少量构成致毒或积累多少量会危害人体健康,应有一个量的标准,没有一定的含量标准,凡含有一些有害成分的物质或过量后才可能影响对人身体健康的物质通通宣判为有毒物质是不科学的。如果是这样的话,我们日常生活接触的有毒的物质太多了,长期大量的饮酒可能引起脂肪肝、肝硬化、肝癌等多种人身体的病变,暴饮可导致酒精中毒;俗话说,是药三分毒,正常服用可以治病,过量服用可导致中毒、甚至死亡;那么是否也将酒和药,定为有毒物质呢?水亦载舟,也亦覆舟,饭吃多了还可能会撑死人,因此,对任何物质是否含有毒应有一个量的标准概念。
当前日本检出的聚苯乙烯在一定条件下会溶出二聚体、三聚体,但多少量会致毒尚未有定论,也未见联合国卫生组织对此有什么规定。跟踪研究是应该的,但大惊小怪、甚至以此大肆攻击则不见合理,而且关于溶出性问题目前国内外均已采取了措施,即采用淋膜方法避免与食品直接接触。
填充物为聚苯乙烯颗粒的玩具有毒吗
没有毒。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体,加入发泡剂等添加剂制成,吸水性小,无毒,无臭,有优良的抗水性和温度适应性,抗放射性优异。
聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。
普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高.刚度大.玻璃化温度高,性脆等。可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产,发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。
可发性聚苯乙烯可以用来做什么?
主要用途是建筑工业用绝热材料,一次性用具(主要为咖啡杯)和抗震保护性包装材料。
隔热制品采用EPS是因其具有恒定的低热导率、低密度和低加工成本。EPS茶杯是由于EPS易发泡成薄形制品和具保温性。泡沫的吸震性、低成本和可成形性使EPS成为保护性包装材料的选择对象。
泡沫聚烯烃制品单位厚度吸收的冲击能更多,因此它可作为更易碎物品的包装以及用于吸震部件如有些新型汽车的减震系统
可发性聚苯乙烯EPS知识介绍
可发性聚苯乙烯
可发性聚苯乙烯(EPS)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物,是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。可发性PS可被加工成低密度(0.7—10.0ib/ft3)的泡沫塑料剂品。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤,这也是许多塑料树脂(包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物)的一种特性。可发性PS可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或300 ft3大的泡沫塑料块。EPS的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。
化学与性能
可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂,直径一般为0.01-0.1in。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒,而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易,较小的粒子则较易制成填充均匀的部件。
泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物,但受泡沫的密度影响很大。一个密度为 11b/ft3的 PS泡沫产品其中 97%的体积是空气,这种产品的机械性能较差。泡沫体中所含的空气分隔成数百万个泡孔,正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度/重量比以及单位体积成本低等等。如表回所示,泡沫PS的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系,因此生产者可不需重新设计模具,只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。PS泡沫的其它性能同样取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡PS产品的机械强度可由发泡密度来调节,因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得需要的强度。一个例子是获得不是属于强度方面的性能,如使PS提高其本身不具备的耐高温性和耐溶剂性;另一个例子是采用聚烯烃或烯烃/苯乙烯共聚体,可提高柔软性或伸长率,但强度提高不多。
表1聚苯乙烯泡沫塑料的代表性能
性能
数值
密度, lb/ft3
1.0
2.0
3.0
压缩强度,kPa
83—117
214—255
358-386
拉伸强度,kPa
14—186
400—420
634—655
耐热性,R/in
3.8
4.2
4.3
加工
可发性 PS的加工分二步。第一步为预发泡或简单发泡,设定最终产品的密度。在此过程中含有发泡剂的聚合物颗粒在加热条件下软化,发泡剂挥发。其结果是每个珠粒内产生膨胀,形成许多泡孔。泡孔的数量(最终密度)由加热温度和受热时间来控制。这个过程中,珠粒必须保持分散和自由流动状态。工业化生产时,发泡过程是将可发性 PS直接置于蒸汽中进行的,一般通过珠粒和蒸汽在搅拌釜中的连续混合完成反应,反应设备(象Rodman预发泡机)是以保持外界压力常压敞口的,并使已发泡的珠粒从顶端溢出。有的生产厂为了保证停留时间更均衡或是当某些可发性DPS需要比较高的温度时采用间歇釜。发泡以后珠粒要经熟化处理,使空气逐步掺入到泡孔中。
热成型是EPS发泡的第二步。首先.将熟化的预发泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。对于小型的和复杂结构的产品,成型时要采用文氏管作用设备(如灌料枪).借助空气流将珠粒吹至模腔中。大型的产品可依自身重力充满模腔。将充满粒料的模腔密闭并加热,珠粒受热软化,使泡孔膨胀。珠粒发泡膨胀至填满相互间的空隙,并粘结成均匀的泡沫体。此时这个泡沫体仍然是柔软的并承受泡孔内热气体的压力。从模具中取出制品之前,须使气体渗出泡孔和降低温度使制品形状稳定,这一般是采用向模具内壁喷水的方法。
由于成型模具是双层壁的,因此发泡PS的成型被称为“蒸气室成型”。模具内壁尺寸即为实际制品的尺寸,模具内壁上有气孔.以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去。双层壁之间的空间形成蒸汽室,其中通入用于加热珠粒的蒸汽。对于多数制品,发泡PS的成型压力低于276kPa。模具为铝制并按制品要求铸成一定形状。发泡PS的成型由于成型压力低、成型设备成本低,因此是一种经济的生产方法。