【高分子化学】常用食品塑料容器材质简介
生活中常见的各种塑料容器一般依据树脂识别编码系统(Resin Identification Code,RIC)依据材质进行分类。树脂识别编码系统由美国塑料工业协会(Society of the Plastics Industry,SPI)于1988年设计制定,并在2008年起纳入美国材料实验协会(American Society of Testing Materials,ASTM)国际标准。现行的最新标准是ASTM D7611/D7611M-21,在中国属于非强制性国家标准,但被广泛应用,生活中极为常见。在这套树脂识别编码系统中,各类塑料使用识别编码1-7进行标号,并用一个等边三角形循环再造标志包围的识别编号图案(如♳)。这个编号下方往往还会标上代表塑料材料的英语缩写。
![D7611 IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/3351623848.png)
♳PETE或♳PET代表聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate),它材质韧性强、质量轻、耐酸碱溶剂、不透气,塑料本色白色或透明,是现在最为常见的塑料瓶包装材料成分,诸如矿泉水、饮料、食用油、洗洁精、药品、化妆品等商品的包装瓶底均能找到这个树脂识别码。一般的PET材质耐热摄氏60-85 °C,在80摄氏度以上会变形并可能析出有害成分,因此不适合盛放开水等过热的液体。除此之外,PET是绝佳的液体一次性容器材料。
![pet-w IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/2391821799.jpg)
![pet-w IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/3688802371.jpg)
图2a.麦当劳PET可乐杯盖识别码
图2b.农夫山泉水瓶识别码
♴HDPE或♴PE-HD代表高密度聚乙烯(High-density polyethylene),塑料本色白色半透明,材料耐腐蚀、耐酸碱,耐热度90-110 °C,常用于制造购物袋、回收桶、杯座、鲜奶瓶、酒精瓶等容器。HDPE材质手感似腊,瓶子制品多半不透明,塑料袋制品揉搓或摩擦时有沙沙声,因为不易彻底清洗残留物,所以食品用途容器不应通过清洗后重复利用。
![hdpe IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/666469504.jpg)
♵V或♵PVC代表聚氯乙烯(Polyvinyl chloride),可塑性加工性优良,耐热60-80 °C,过热易释放塑化剂(使用无毒塑化剂仍可用于各种产品),塑料本色无色透明,常用于制造管道、非食物用瓶、保鲜膜、鸡蛋盒、调味罐等容器。
♶LDPE或♶PE-LD代表低密度聚乙烯(Low-density polyethylene),塑料本色白色半透明,薄膜产品呈现透明,耐热70-90 °C,耐腐蚀、耐酸碱,过热易产生致癌物质,常用于制造塑料袋、各种塑料容器、投药瓶、洗瓶、配管与各种模塑的实验室设备。
♷PP代表聚丙烯(Polypropylene),塑料本色白色半透明,耐热至100-140 °C,耐酸碱、耐化学物质、耐碰撞、耐高温,在一般食品处理温度下较为安全,因此广泛运用于制造食物容器、食品餐器具、水杯、布丁盒、豆浆瓶、酒精瓶、注射液瓶等。PP相较于PET耐高温的特征,使其成为安全的重复利用食品容器材料。但是PP也具有低温时变脆、不耐磨、易老化等缺点。
![pp IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/3616928194.jpg)
♸PS代表聚苯乙烯(Polystyrene),塑料本色无色透明,耐热度70-90 °C,吸水性低、安定性佳,酸碱溶液(如柳橙汁等)或者高温下容易释出致癌物质,不适用酒精和食用油类性。PS是发泡塑料的材质成分,发泡PS常用于制造一次性餐具饭盒、隔热泡沫箱,食品用的PS也常用于制造一次性咖啡杯、奶茶杯等一次性液体容器。
其他类型的塑料以♹OTHER或♹O统称,许多开发较晚的塑料材质均暂归此类。如生物降解塑料聚乳酸PLA、聚碳酸酯PC、美耐皿、聚亚苯砜PPSU、聚醚砜PES、Tritan共聚酯等材料。
其中聚乳酸由可再生植物资源提取的植物淀粉制成,生物相容性和可降解性良好,抗拉强度及延展性能优越,广泛用于一次性输液用具、免拆型手术缝合线、药物缓释包装剂、3D打印材料等。
![pla IMG](https://blog.zelyo.cn/usr/uploads/2023/02/149055454.jpg)
美耐皿材料由三聚氰胺和甲醛共聚制造,产品有陶瓷状光泽外表,同时耐冲击耐摔,耐酸碱,耐热温度可达120 °C,常用于制造酒店用各类餐盘、碗碟和杯子。美耐皿材料在高温下容易溶出微量三聚氰胺,因此美耐皿餐具不可用于微波、蒸煮食物,不推荐用于盛装滚烫、酸性食物,不能用钢丝球刷洗,因为产生划痕后更容易溶出三聚氰胺。
聚碳酸酯PC是由双酚A和光气聚合制备而成,无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内有良好的机械性能,加工性好,也有用于制造水壶水杯和碗。但是因为聚碳酸酯水解后容易释放双酚A(BPA),而双酚A具有一定仿雌激素的功能,对人体健康的影响存在争议,因此聚碳酸酯是否可以用于食品也存在争议。
聚亚苯砜PPSU、聚醚砜PES、Tritan共聚酯都是新型的“无BPA”材料,同时具有良好的耐酸碱、耐化学物质、耐碰撞、耐高温特性,同时稳定性强,不释放有毒物质,通常被用于制造高端运动水杯、婴儿奶瓶等产品。对于不断涌现出的各种新型材料,ASTM也计划在未来的修订工作中针对“每个树脂识别代码可能需要哪些更具体的定义”“增加新代码的标准是什么”“围绕数字的追逐箭头是否仍然合适”等问题进行更详细的解答。
参考文献
[1]ASTM D7611/D7611M-2010, 树脂识别用塑料制品的编号的标准实施规程[S].
[2]GB/T 1844-2022, 塑料 符号和缩略语[S].
[3]塑料分类标志[EB/OL].(2022-04-22)[2023-02-25]. https://zh.wikipedia.org/wiki/塑膠分類標誌
[4]Thomas G. Osimitz,Melanie L. Eldridge,Eddie Sloter,William Welsh,Ni Ai,Gary S. Sayler,Fu-Min Menn,Colleen Toole. Corrigendum to “Lack of androgenicity and estrogenicity of the three monomers used in Eastman's Tritan™ copolyesters” Food Chem. Toxicol. 50 (2012) 2196–2205. Food and Chemical Toxicology,2015,75.
[5]潘祖仁.高分子化学(增强版)[M]. 北京:化学工业出版社, 2007.
本站所有原创文章版权所有,禁止转载,欢迎转发文章链接,参考请标明出处并连接到本站相应页面。所有注明的转载内容版权归原作者所有,如不慎侵权请原作者联系本站删除。