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如何保證複合包裝材料用聚氨酯粘合劑的衛生

如何保證複合包裝材料用聚氨酯粘合劑的衛生

我國經濟的蓬勃發展和國民生活質量的不斷提高,帶動了食品包裝業的高速發展。由於複合薄膜包裝材料綜合性能良好,已廣泛用於食品、飲料、醫藥、電子、農藥和化妝品等行業。複合薄膜包裝材料熱封成的食品袋,以其輕質、方便、保鮮期長、衛生、易貯存、易拆開等特點適應了人們的日常需要,受到人們的普遍歡迎。隨著市場對食品包裝複合薄膜袋需求的日益增加,對複合薄膜包裝材料用聚氨酯膠粘劑的需求的也呈快速增長趨勢。據Chem Quest預測,今後5年食品複合薄膜袋用膠粘劑全球平均增長率每年將為4%,中國可能會翻番。

食品包裝主要有兩個目的,一個是為計數方便,二是保證食品的衛生質量,它是食品質量完好的重要條件之一。包裝是為食品服務的,必須在保證食品安全的前提下,力求經濟美觀,便於銷售。近年來,隨著國內外環保意識的加強,複合膜包裝行業的環保問題日益受到廣泛的重視。食品包裝複合薄膜所保護的、所包裝的都是人們直接人口的,為了對消費者身體的健康安全負責,不僅基材薄膜要無味、無臭、無毒,所使用的膠粘劑也要具有相同的性能,安全衛生性一直是世界各國都十分重視的大問題。當今世界各國,尤其是發達國家,對食品等關係國民身體健康的產品非常重視。不僅對食品本身的品質提出了嚴格的衛生要求,而且對其包裝也製定了很高的標準,不斷頒布一係列法律法規對食品做出有效的規範,例如 德國食品與消費品法!三十一條明確規定禁止能遷移到食物中的,或者影響食物的味道和氣味從而對人類的健康產生危害的物質。食品包裝複合材料的衛生問題主要是包裝物在與食品的接觸過程中某些物質可能會遷移到食品中去,進入人體後造成危害,某些物質甚至可以使人體致突變,致癌。包裝材料用膠粘劑盡管有與食品接觸的基材薄膜的阻礙,但是在與食品長期接觸過程中,某些未反應完全的遊離單體和小分子物質仍有可能遷移到食品中去,對人體健康造成危害。

世界各國對食品包裝材料的安全問題都是相當重視的,不少國家製定了詳細的法規。美國食品容器包裝的有關法規,歸屬於FDA和USDA。CFR21法規中§170-189與食品包裝密切相關,FDA規定食品包裝袋用膠粘劑應符合CFR21§175.105的規定,膠粘劑生產所采用的原料也在CFR21§175.105進行了規定。§177.1390和§177.1395對高溫蒸煮用聚氨酯粘合劑進行了規定。歐洲各國一直對食品安全問題高度重視,並頒布了眾多的法律法規和指令標準。歐洲共同體(EC)關於食品容器包裝衛生安全性麵的規定,從1978年到1991年,共頒布了十多項。與食品複合包裝料有關的主要的有:歐盟各國關於與食品接觸的材料和物品的理事會指令(89/109/EC)和歐盟各國關於與食品接觸的材料和物品的委員會指令(90/128/EC)。這些相當於法律的指令(directive)頒布後一直在不停地得到修正和補充。目前為止已對90/128/EC進行了7次修正(2002/17/EC)。日本關與食品包裝方麵的法律隻有一部 食品衛生法!,裏麵對食品包裝安全衛生進行了詳細的規定。國內對食品包裝材料的安全衛生性也製定了一些標準。複合食品包裝材料應符合GB9683-1998《複合食品包裝袋衛生標準》。藥品包裝用複合膜應符合醫藥行業標準YY0236-1996《藥品包裝用複合膜(通則)》。複合材料用聚氨酯膠粘劑的衛生問題主要就是物質遷移問題。各國的標準和法規都對遷移試驗條件及模擬食品的溶劑進行了詳細的規定。安全衛生檢測項目主要有浸泡液感官指標,對特殊物質的限定和蒸發殘渣等。

概括起來聚氨酯膠粘劑影響食品安全衛生的主要因素有:

(1)溶劑殘留

溶劑型聚氨酯膠粘劑在複合過程中總會有微量的殘餘溶劑殘留在基材之間,殘留溶劑的多少,不僅影響到異味和食品的衛生性能,還對透明度、剝離力有明顯的影響。我國的GB9683-88標準中規定,殘留溶劑不得超過每平方米10毫克,但是最好能控製在每平方米5毫克以下。因此,在複合工藝選擇上必須從溶劑種類、烘道溫度、開機速度、鼓風量和排風量這幾個因素上去確定最佳工藝以減少殘留溶劑。

(2)未反應完全的低分子物質

聚酯多元醇在製備過程中易生成副產品環狀化合物,它不具有羥基官能團,無法參與反應進入聚合物鏈;這些環狀化合物以及極微量的未反應酸、單體或低相對分子質量聚酯等,極易通過薄膜遷移到食品或藥品中,汙染它們,並使其變質。製備過程中盡量抽去小分子聚合物至關重要。北京高盟化工有限公司製得的膠粘劑經固化、溶劑抽提、紅外分光光度計檢測,未見小分子聚合物。產品製袋後,經抽提、氣相色譜儀(火焰離子檢測器檢測)鑒定,也未見抽提物。

(3)遊離異氰酸酯(TDI、MDI等)的含量。

歐美發達國家要求預聚體、固化劑中遊離異氰酸酯質量分數小於0.5%,我國一般認為應小於0.7%,與歐美發達國家有一定的差距。芳香伯胺是一類物質的統稱,它對人體可能有致癌作用,目前為止,已有22種物質屬於此類,芳香伯胺有可能存在於與食品接觸的包裝材料中,其中產生的一個原因是它可能來自於聚氨酯粘合劑。然而聚氨酯粘合劑本身並不含芳香伯胺,它主要是由沒有完全反應的芳族異氰酸單體與食品中的一些水分發生加成反應產生。這個反應產生的加成複合物不穩定,釋放出CO2,從而產生伯胺。反應公式如下:

RNCO+H2O→[RNHCOOH]→RNH2+CO2

這個反應僅存在於膠粘劑中有遊離的異氰酸酯單體或者膠沒有完全固化的情況下。膠的固化過程受很多因素的影響,如膠的種類及組成,固化時的溫度、濕度,所用薄膜的型號、種類以及複合的過程等。歐盟指令2001/62/EC(6th amendment of 90/128/EEC)對芳香伯胺的遷移限量進行了規定。我國僅對甲苯二胺含量進行了規定:GB9683-88規定甲苯二胺(4%乙酸)不得超過0.004mg/L。

21世紀是環保的世紀,隨著環保意識的加強和對健康問題的關心,世界各國對食品安全問題越來越重視,歐美日等國家都有常設研究檢驗機構,不斷研究排查食品中他們認定的對人體有害的物質,對食品包裝不斷地提出新的和更高的衛生要求。因此,複合包裝材料用聚氨酯膠粘劑不僅要有較高的物理粘接性能滿足功能性的需要,而且還要滿足安全衛生的要求。