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增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯在食品包装和医药工业上的应用

2021-08-18 来源:邵阳农业机械网

增塑剂乙酰基柠檬酸三正丁酯在食品包装和医药工业上的应用

1前言

增塑的聚氯乙烯薄膜,由于具有柔软、光泽透明,一定的透氧、透水蒸汽、耐低温、耐划伤等性能,因此广泛地应用于食品包装以及医疗器械上。而聚氯乙烯树脂所用的增塑剂中,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DOP),由于其优良的综合性能,得到最广泛的应用。近几年,关于DOP的毒性引起了世界各国的注意,是否存在致癌性到目前虽然争论不休,但由于DOP存在潜在的致癌危险,世界主要发达国家都采取了相应的措施,1999年12月7日,欧盟发布“禁令”,禁止销售供3岁以下儿童使用的、放入口中的包含六种邻苯二甲酸酯类增塑剂中的一种或多种(DINP、DOP、DBP、DIDP、DNOP、BBP)聚氯乙烯(PVC)软塑料玩具及儿童用品。欧盟称,该“禁令”特别强调“确保高水平儿童健康和安全保护”。美国环境保护局根据国家癌症研究所的研究结果,停止了六种新的邻苯二甲酸酯的工业生产,DOP只限于在高含水量的食品包装中使用,肉类包装必须用其他无毒增塑剂代替。众所周知,我国是世界玩具出口第一大国,因此,“禁令”将直接影响我国每年14亿美元欧、美玩具的出口。可以预见,各国针对含PVC产品制定的国际标准将日益提高,“禁令”波及的产品范围将与日俱增。如无有效的应对方法,企业将受更大损失。因此,研究、开发并采用无毒增塑剂以代替邻苯类增塑剂在食品包装以及医药领域中的应用,已成为当前增塑剂工业的一项重要课题,而柠檬酸酯,如:柠檬酸三正丁酯、乙酰基柠檬酸三正丁酯、柠檬酸三(2-乙基己)酯等正是优选的无毒增塑剂,其中应用最广的首推乙酰基柠檬酸三正丁酯(ATBC),它是被主要发达国家都准许使用的少数几个食品包装用的无毒增塑剂之一。

2乙酰基柠檬酸三正丁酯的毒性

乙酰基柠檬酸三正丁酯是当今世界各国公认的无毒增塑剂,据资料报道,以10~30mL/kg的剂量对大白鼠和猫经口染毒,未见影响。用含本品5%和10%的饲料,分别喂饲大白鼠8周,主要脏器未见异常,仅在10%浓度下大白鼠因下痢,生长有所减慢。关于ATBC的毒性,国外很多人已做过慢性毒理试验,同样表明:乙酰基柠檬酸三正丁酯,无论在急性、慢性的,还是在亚急性的试验中,不会引起明显的病理过程,它可以被认为是无毒的物质。表1列出了ATBC的每人每天安全摄取量(ADI),同时也列出了常用的DOP和DBP的ADI值。

从表1可以看出:ATBC的ADI值比我国目前用于食品包装、医用器具的PVC制品中最常用的DOP、DBP大10倍,说明ATBC在这些领域的应用是安全的。鉴于乙酰基柠檬酸三正丁酯的低毒性,美国食品和药物管理局(FDA)不但批准它用作食品包装及医疗用具的塑料增塑剂,同时也批准它作为食品添加剂(合成香料)。

3ATBC在食品包装及医药工业上的应用

3.1在医药工业中的应用

PVC的塑料医用容器主要有输液瓶、输液袋、腹膜透析用液袋、输血袋等。由于PVC塑料输液容器大量用于生理盐水、葡萄糖盐水、注射用水、腹膜透析液等的临床输注,因此,在药液贮存期间应无微生物透过,不应与药液起物理或化学作用,更不能对人体造成危害。塑料血袋指用于人血及其成分的采集、分离、贮存和输注使用的塑料袋,血袋应无色透明、柔软、密闭、无菌、无毒、可消毒。在贮存过程中,血袋组份在抗凝剂或血液中的溶出物必须符合标准规定,且最大程度限定对血液的毒害和对病人的影响。其现用的增塑剂为DOP,虽然研究认为DOP在血液中的溶出物有少量在红细胞上键合起稳定作用,降低了红细胞膜的渗透性,减少溶血,利于贮存,然而对DOP在血液溶出物中的毒性问题也引起了人们重视。由于DOP被认为有致癌的可能性,因此应对DOP在医用领域的使用做出限制。ATBC具有无毒、无味的特点,在国外,早在二十世纪70年代就广泛应用于医疗器械。美国Goeerts.W.等人检测了24种聚氯乙烯医用制品,检测结果表明,这些医用制品所用的增塑剂中,其一为ATBC。有人对SicronCRs-3聚氯乙烯血液袋用ACD液(acidcit ratedextrose)抽提,分析出在抽提液中含有增塑剂ATBC;Hollinsworth.M.用红外光谱和气-液相色谱检测了从聚氯乙烯制输液管中抽提出来的成份,经鉴定增塑剂为ATBC。由此可见,乙酰基柠檬酸三正丁酯在美国已用于PVC医用制品,是邻苯类增塑剂在医用行业理想的替代品。

3.2在食品包装工业中的应用

乙酰基柠檬酸三正丁酯在国外食品包装工业中已得到广泛应用,目前在英国、美国、德国、法国、荷兰、意大利、日本都被许可用于食品包装材料。乙酰基柠檬酸三正丁酯主要用于增塑聚氯乙烯和氯乙烯、偏二氯乙烯共聚物(Saran树脂)。聚氯乙烯薄膜在国外除大量用于新鲜肉类及其制品的包装外,还用于三明治、乳酪、咸肉、鸡鸭、火腿、火腿制品以及蘑菇之类新鲜蔬菜的包装。聚氯乙烯薄膜具有较大的透氧性,可以保持红氧肌血球蛋白,使肉类保鲜。它表面光泽、透明,包装袋内食物一目了然,而且透水性适中,二氧化碳气体透过性高,可以减少新鲜蔬菜的脱水,延长蔬菜保鲜期。此外,它还具有良好的熔封性能,相比之下,聚乙烯薄膜则有在肉类包装后难以熔封的缺点。乙酰基柠檬酸三正丁酯另一主要用途为增塑Saran树脂,Saran薄膜最大的优点是密封性好,具有优良的防潮性和极低的透气性,它耐强酸、强碱、油脂和有机溶剂。在机械性能方面是介于软质PVC和硬PVC之间的一种强韧性薄膜材料。它具有突出的热收缩性,在50~60℃开始收缩,至100℃收缩率达20%~50%,在80℃所呈现的最高收缩应力为13~15kg/cm3。它具有较强的自粘性,在高频热封时,有较高的封合强度。因此是一种优良的食品包装材料。在国外它已被广泛用于包装鱼类、香肠、火腿、肉类制品、干酪、熏制品、豆腐、糕点等需要长期保存或高保鲜度的食品,而这种塑料薄膜的主增塑剂就是乙酰基柠檬酸三正丁酯。

4结语

综上所述,乙酰基柠檬酸三正丁酯是一种性能优良的无毒增塑剂,在国外它广泛用于医药工业、医疗器械工业以及食品包装工业,鉴于邻苯二甲酸二(2-乙基已)酯存在潜在的致癌威胁,建议在国内推广乙酰基柠檬酸三正丁酯在医药、医疗器械、食品包装领域中的应用。

信息来源:《塑料助剂》

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