塑料材料的材质有哪些?塑料编号又表示什么?
塑料材料的材质有哪些?塑料编号又表示什么?
塑料制品已经渗透到我们日常生活的方方面面,从文具、手机壳到饮料瓶、食品容器等。这些塑料制品虽然带来了便利,但它们的材质安全性和使用注意事项却常常被忽视。本文将详细介绍塑料材料的种类、特性、危害以及塑料编号的含义,帮助读者更好地了解和使用塑料制品。
塑胶材质的分类
塑料材质基本分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。
热固性塑料在加热时会发生聚合反应形成网状结构,经加热成型冷却后,无法通过重新加热改变形状,例如酚醛树脂(PF)、环氧树脂(MF)。
热塑性塑料是由线状分子构成,可以通过高温加热软化成型并回收再利用,因此耐热性较差,例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)。
常见塑料材料及其特性与危害
1. 聚乙烯(PE)
根据温度、压力及催化剂等条件的不同,可分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),两者耐热温度约为100℃,不宜用于微波加热。目前市面上的塑料袋及塑料瓶几乎都是PE材质。
2. 聚丙烯(PP)
PP容器常用于盛装人造奶油、肉品、调理食品、腌渍物等。根据制造方法不同,可分为无延展性的聚丙烯(CPP)和有延展性的聚丙烯(OPP)。
3. 聚氯乙烯(PVC)
具有透明、拉力及延展性,常用作蔬菜及生鲜肉品的包装,或盛装矿泉水及沙拉油。其单体经Ames试验发现具有致突变性,会长期食用会危害人体健康,尤其是酒精饮料或油脂性食品更容易导致其转移。
4. 聚苯乙烯(PS)
具有隔热及保温的效果,耐热90℃,不可用于微波加热。超过90℃时局部会融化并渗出单体及添加物,常用作碗、盘、杯、速食面碗和便当等容器。
5. 聚碳酸酯(PC)
具有耐酸、耐油、耐热、抗冲击等特性,但不耐紫外光及强碱。无色透明,因其韧性及硬度佳,常用作制造塑料水瓶、婴儿奶瓶及水壶。
6. 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
具有耐油脂、有机溶剂及化学药品等特性,耐热约60-85℃。利用射出成型制造的PET瓶又称为宝特瓶,因其硬度佳、韧性佳、质轻、不透气、不挥发及耐酸碱,故常用作烘焙食品及点心等包装。
7. 聚偏二氯乙烯(PVDC)
其对气体、水气、香味阻隔性佳,常应用于包装烹调的肉类产品、冷冻肉及冷冻烘焙食品。因其耐油脂、溶剂、化学药品,可作为瓶盖内衬材料、油脂含量高或酸性食品的包装。
国际通用塑料编号的种类及代表意义
标志 | 耐热温度 | 特性 | 应用 |
---|---|---|---|
PET | 60~85℃ | 硬度佳、轻、不挥发、耐酸碱 | 保特瓶 |
HDPE | 90~100℃ | 耐腐蚀、耐酸碱 | 塑料袋、塑料瓶 |
PVC | 60~80℃ | 透明性高、可塑性佳 | 生鲜肉及蔬菜的包装、保鲜膜 |
LDPE | 70~90℃ | 耐腐蚀、耐酸碱 | 塑料袋、塑料膜 |
PP | 120~130℃ | 耐酸碱、耐高温、耐化学物、耐撞 | 人造奶油、肉品、布丁的包装容器 |
PS | 70~90℃ | 吸水性低、安定性佳 | 速食面、便当碗的容器 |
PC | 120~130℃ | 质轻、透明、耐高温 | 婴儿奶瓶、运动水壶 |
PLA等 | 50℃(以PLA为例) | 质轻、透明 | 一次性饮料杯、沙拉盒、蛋盒 |
Other | 视不同材质而定 |
塑料制品中会添加哪些添加剂?
在塑料制造或成型时加入添加剂,可以改良塑料的物性或赋予新特性,以扩大使用用途,但有些却会产生一些安全疑虑。添加剂的种类主要有以下几种:
1. 抗氧化剂
在加工、制造、使用过程中,会因热、光、氧、金属离子等产生自由基,而自由基又与塑料材料反应导致氧化与裂解,因此添加抗氧化剂来抑制此反应。台湾目前准许的抗氧化剂为丁基羟基甲苯(BHT)及丁基羟基甲氧苯(BHA)。
2. 热安定剂
大部分用在PVC塑料上,在加工过程中受热容易释放出氯化氢而产生塑料裂解效应,导致塑料劣化,因此添加热安定剂以抑制塑料裂解效应。大部分的安定剂均有很强的毒性,也因毒素会从塑料制品转移到食品,综合评估后,已禁用毒性较强的热安定剂,而钙及锌系列的金属皂类毒性较低,常用在食品包装的塑料材料中。
3. 可塑剂
添加可塑剂能让聚合物塑性较佳,可塑剂对塑料须有一定的溶解作用及相容性,最常使用的是羧酸酯及磷酸酯,大部分可塑剂主要用在PVC。可塑剂可分为一次可塑剂以及二次可塑剂,最广泛被使用的磷苯二甲酸酯类可塑剂,大多用在软质聚氯乙烯(PVC),因其具有良好的相容性与低温弹性,价格也较便宜,因此使用率占所有可塑剂中80%以上。先前因环境贺尔蒙-戴奥辛会干扰内分泌等问题受到重视,因此添加于PVC中的可塑剂有减少的趋势。
4. 发泡剂
制造发泡塑料时会添加发泡剂,其可分为物理发泡剂及化学发泡剂,目前主要有偶氮化合物、亚硝基化合物及 sulfonyl hydrazide 三类。
5. 色素
根据我国食品器具、容器、包装之卫生标准,塑料容器包装使用的色素应符合食品添加物使用范围及限量暨规格标准之规定,因此色素的卫生安全问题较少疑虑。
6. 其他添加物
在塑料制造过程中有时也会添加界面活性剂于多元脂肪酸酯类或添加润滑剂于石蜡类,两者的毒性均很低。
塑料材料中单体及添加物释出对食物的影响
1. 单体释出
单体是构成高分子塑料材料的基本单位,在制造过程中,单体无法100%聚合,可能会有部分残留,在特定条件下(高溫、接觸油脂性食品等)这些单体可能会从塑料材料中挥发释出,进入或接触食物。
氯乙烯单体(VCM)
具有致癌性,且曾有制造聚氯乙烯的工人因此发生肝癌,因VCM具有挥发性,添加至软质PVC薄膜时,较无残留问题,而半硬质至硬质的PVC才有VCM残留的问题。VCM残留量在1ppm以下时,不会有问题,一般在密闭容器中、酒精饮料及油脂性食品较容易发生移至食品的情形。
聚乙烯单体
其毒性并不高,且苯乙烯及其所用的挥发性溶剂在材料中的残量,各國衛生機關皆有其限定標準,範圍大約在2000~5000ppm,所以一般的聚苯乙烯塑料都能符合衛生機關的規定。
丙烯腈(AN)
其是毒性较高的单体之一,会引发癌症,因此含丙烯腈的塑料在美国禁止使用于酒精饮料的容器。
2. 添加物释出
在制造时加入添加物能让塑料制品有较好的稳定性,但这些添加物也可能会从塑料包装材料中移至食品,因此与食品接触的塑料包装材料及其添加物的使用,必须符合卫生机关的规定。
在聚氯乙烯(PVC)中是使用最多添加物的,因热稳定性差,所以必须添加安定剂(通常为金属盐类),一般会添加铅盐及镉盐较多,但与食物接触的包裝材料是不能使用這類的有毒添加物,所以PVC 在食品接觸用與一般使用的規格是不同的。抗氧化剂、抗紫外線劑等安定剂是一般塑料所常用的添加剂,而这些物质在使用时有移至食品的可能性,其中PE、PP及PS等较容易发生,而PET、PVDC及PVC等较不容易发生。
塑料制品相关问题
Q1:长期使用塑料制品会危害健康吗?
现在社会中对塑料的使用非常广泛,很难完全不使用,其实只要了解其材质,并适当不过量使用对健康并不会造成危害。
Q2:哪些塑料制品可以回收再利用?
只要是国际通用的塑料编号1~6都可以回收再利用,7号则因为种类繁多,无法统一标示,且需交由特定单位回收处理。
Q3:塑料编号太多记不住怎么办?
教你口诀「12不重覆、3不微波、4低耐热、5使用较安全、6远离热酸碱、7类多应慎选」。
Q4:塑料编号有什么意义?
我们可以从编号1~7了解塑料材质,再去选择容器适合的使用方式。