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摘 要: 目的 对植物纤维-三聚氰胺类餐厨具中甲醛迁移量影响因素进行分析。方法 采用三种后处理方法分别是:1温水浸泡2、喷涂食用油3、喷涂聚酯图层,按欧盟EU10/2011标准对制品进行甲醛单体迁移量检测,评估三种后处理方植物纤维-三聚氰胺类餐厨具安全性的作用。结论 植物纤维-三聚氰胺类餐厨具(杯、小碗、大碗)中的甲醛在不同模拟条件下易迁移, 后处理效果最佳的为喷涂聚酯图层,但喷该图层于食品容器上可大大降低甲醛迁移量,但也将有可能出现多环芳香烃(PAH)迁移风险。
关键词: 竹粉餐具、植物纤维-三聚氰胺类餐厨具; 甲醛; 迁移量;
1 引 言
植物纤维-三聚氰胺类餐厨具又被称为竹粉餐具,构成成分是密胺树脂与无机填料(如竹粉、玉米淀粉、木浆粉、木纤维等),而密胺树脂是由甲醛和三聚氰胺共同合成,尽管目前密胺餐具的生产工艺已经相对成熟, 但是在植物纤维-三聚氰胺类餐厨具的制作过程中, 原料树脂的实际聚合度较弱, 会导致产品中的甲醛迁移量超标, 严重影响消费者健康【1-4】。
据欧盟食品与饲料类快速预警系统(RASFF)显示,中国制造植物纤维-三聚氰胺类餐厨具近年来屡屡遭遇通报,且因甲醛迁移量超标引起的通报情况呈上升势头,海关系统对此类通报均进行现场通报调查,发现该类餐厨具为近年来新兴餐厨具产品,其生产过程缺乏成熟的制造工序与技术参数,产品安全卫生指标存在一定隐患。
本研究根据甲醛迁移量超标的实际原因,采用新型的后处理方法,分别是1)对餐厨具进行喷涂在其表面形成一层致密的膜,2)将餐厨具在温水中进行浸泡,以求将其表面甲醛吸附分子析出。对比了此类后处理方法前后甲醛迁移量的情况,同时对比了杯、小碗、大碗(具有不同检测条件)是三种处理方式的不同结果。
2 材料与方法
2.1 仪器、试剂与材料
BS 224S 分析天平(德国赛多利斯公司); KQ3200E 超声波清洗器(昆山舒美超声仪器有限公司);醇酸树脂(A组分,德国巴斯夫公司,CAS号25035-69-2)、异氰酸酯树脂(B组分,德国巴斯夫公司,CAS号66070-87-9)食用油(采购于超市花生油);实验餐具为植物纤维-三聚氰胺类餐具300ml杯、300ml小碗、800ml色拉碗(台州市智竹环保科技有限公司)。
2.2 实验方法
2.2.1 浸泡处理
将植物纤维-三聚氰胺类餐具浸泡于70℃温水中24小时,将餐具拿出后至25℃自然环境下干燥6小时后,检测其甲醛迁移量。
2.2.2 喷涂处理
将AB组分进行充分混合后制得树脂涂料,将植物纤维-三聚氰胺类餐具在自动喷涂生产线上(实用新型专利产品)进行喷涂,喷涂采用食用油与树脂两种材料,采用的喷头也不相同,但其单位餐具上喷涂的用料一致,喷涂后放置25℃环境下自然干燥24小时后,检测其甲醛迁移量【5-8】。
结果与分析
为改善植物纤维-三聚氰胺类餐厨具质量安全,确保甲醛及三聚氰胺单体迁移量不超标,在优化原料与工艺的同时,也可以采用加入后处理工序的方法降低甲醛迁移量,后处理方式分为三种,分别是:一是树脂图层喷涂,二是食用用油表面喷涂,两种后处理方式均为设置物理隔离降低迁移量的方法。三是温水浸泡,其目的是将游离的甲醛通过浸泡析出至溶液中,以此降低残留在食品餐厨具表面的甲醛。
3.1 三种后处理方式对植物纤维-三聚氰胺类餐具杯甲醛迁移量的影响。
检测条件模拟物:300ml杯模拟液为3%乙酸,检测条件:70℃,2H
表1:杯子甲醛迁移量后处理前后比对
处理方式 | 温水浸泡 | 食用油喷涂 | 树脂喷涂 |
处理前(mg/kg) | 17.16 | 17.16 | 17.16 |
处理后(mg/kg) | 7.8 | 6.79 | 1.52 |
表1可以看出,对于植物纤维-三聚氰胺类餐具杯产品来说,三种后处理方式都降低了甲醛迁移量,但树脂喷涂最为明显,原因是因为容器表面涂覆了涂层以后,制品内部的甲醛难以迁移到表面,而树脂涂层相对更加致密,所以隔离效果更为显著,降低甲醛迁移量的作用最佳。
3.2 三种后处理方式对植物纤维-三聚氰胺类餐具小碗甲醛迁移量的影响。
检测条件模拟物:300ml杯模拟液为3%乙酸,橄榄油(替代物是95%乙醇和异辛烷);检测条件:70℃,2H
表2:300ML小碗甲醛迁移量后处理前后比对
处理方式 | 温水浸泡 | 食用油喷涂 | 树脂喷涂 |
处理前(mg/kg) | 21.28 | 21.28 | 21.28 |
处理后(mg/kg) | 7.4 | 2.53 | 2.22 |
表2可以看出,对于植物纤维-三聚氰胺类餐具杯产品来说,三种后处理方式都降低了甲醛迁移量,但喷涂最为明显,原因是因为容器表面涂覆了涂层以后,制品内部的甲醛难以迁移到表面,而树脂涂层跟食用油图层在碗中都能形成致密膜,所以隔离效果都较好,都可以降低甲醛迁移量。
3.3 三种后处理方式对植物纤维-三聚氰胺类餐具大碗甲醛迁移量的影响。
检测条件模拟物:300ml杯模拟液为3%乙酸,橄榄油(替代物是95%乙醇和异辛烷);检测条件:40℃,10D
表3:800ML大碗甲醛迁移量后处理前后比对
处理方式 | 温水浸泡 | 食用油喷涂 | 树脂喷涂 |
处理前(mg/kg) | 17.73 | 17.73 | 17.73 |
处理后(mg/kg) | 11.41 | 10.23 | 6.59 |
大碗在欧盟EU10/2011法规中认定为储存容器,所以其检测条件为更严格的40度10天,表3可以看出,对于植物纤维-三聚氰胺类餐具杯产品来说,三种后处理方式都降低了甲醛迁移量,但树脂喷涂最为明显,原因是因为容器表面涂覆了涂层以后,制品内部的甲醛难以迁移到表面,而聚酯涂层跟食用油图层在碗中都能形成致密膜,所以隔离效果都较好,都可以降低甲醛迁移量;而食用油喷涂虽形成涂层,但在浸泡10天后,涂层发生破裂,甲醛迁移量仍较高。
4.结论
近年来,植物纤维-三聚氰胺类餐厨具出口额逐年提高,但产品仍存在较大安全、卫生、环保风险。本文重点分析了植物纤维-三聚氰胺类餐厨具存在的原材料风险、工艺风险、后处理风险这三大风险进行逐一分析,得出以下结论:
1)植物纤维-三聚氰胺类餐厨具存在甲醛、三聚氰胺迁移风险的原材料为三聚氰胺树脂(A5)料。
2)工艺风险存在于各道工艺中,对制品安全性、稳定性均有一定影响,该工艺均在该课题研究中得到改进。
3)后处理方法为物理隔离与单体浸泡析出的方法,使用后确实可以提高甲醛迁移量与三聚氰胺迁移量的合格率,但同时图层也将带来其他危害,如树脂喷涂后出现多环芳香烃PAH的迁移超标风险。
参考文献
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