常見塑料奶瓶瓶身材質和安全標準分析

施均，羅嬋，劉峻

(上海市質量監督檢驗技術研究院輕工化工所，上海 200233）

1 背景

由于嬰幼兒食品接觸產品針對的消費人群較為特殊，其安全性一直格外受到關注。嬰幼兒食品接觸產品的網上投訴率始終居高不下；“光盤奶瓶”、“PC奶瓶中雙酚A”等媒體曝光事件更引發了群眾對嬰幼兒食品接觸產品安全性的高度重視；嬰幼兒食品接觸產品經過多年的發展，種類越來越豐富，新材質、新工藝、新產品如雨后春筍般出現，亟需新的評價標準進行安全把控。2011年，六部委聯合發布公告，明確表示，自2011年6月1日起，禁止生產聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶。自此公告發布后，原本作為主要奶瓶瓶身材質的PC（聚碳酸）在短期內淡出市場，被PP（聚丙烯）所取代。自此之后，PPSU、PES、TRITAN等新材料也越來越多的被用于制作奶瓶、飲水杯的瓶身，并冠以“新材料”、“耐高溫”、“安全無毒”等描述。這些新材質的產品在我國發展很快，在奶瓶產品中越來越常見。

本文討論了當前市場上常見的幾種奶瓶瓶身材質，從國家法規和標準的角度對不同材質的奶瓶進行了安全性的分析。分析了中國和美國相關規定和標準，并提出了一些合理化的意見和建議。

2 塑料奶瓶的基礎知識

和其他塑料制品類似，塑料奶瓶的原料為相應材質的樹脂。將樹脂置入機器，加熱熔融，再將熔融狀態的塑料注射入閉合好的模腔內，冷卻固化定型后取得制品[1]。一般來說，奶瓶瓶身的制作工藝首先用注塑的方法制成瓶胚，然后將瓶胚加熱，再吹制而成。也有企業采用直接注塑成型的方法制作塑料奶瓶。

由于產品的特殊性，用于制作奶瓶瓶身的材料，必須具有如下特點：耐高溫、耐磨損、透明度好、不易溶出有害物質。

3 塑料奶瓶瓶身材質分類及分析

3.1 PP奶瓶瓶身

自“PC奶瓶雙酚A”事件之后，現在絕大部分國內的奶瓶材質為PP（聚丙烯）。PP奶瓶的原料，也就是PP樹脂，應符合GB 9693—1988《食品包裝用聚丙烯樹脂衛生標準》。PP奶瓶成型品應符合GB 9688—1988《食品包裝用聚丙烯成型品衛生標準》。

在GB 9693—1988《食品包裝用聚丙烯樹脂衛生標準》中，對PP樹脂的理化指標為“正己烷提取物≤2%”。在GB 9688—1988《食品包裝用聚丙烯成型品衛生標準》中，對PP奶瓶瓶身的理化指標為蒸發殘渣（4%乙酸、正己烷）≤30 mg/L、高錳酸鉀消耗量≤10 mg/L、重金屬（以Pb）計≤1 mg/L及脫色試驗陰性。

PP材質在美國的相關標準為FDA 21 CFR 177.1520《烯烴類聚合物》。此標準包含了不同單體、不同工藝聚合而成的各種高分子材質。在實際的奶瓶生產中，廠家購買的PP樹脂往往經過了一定的共聚改性（如在PP主鏈上無規地接枝PE基團，形成添加1%～5% PE的無規共聚物）。在我國衛生標準中，標準范圍是“聚丙烯樹脂”或“聚丙烯成型品”，并未詳細規定聚合物的種類，相對于聚合物及工藝的發展產生了一定程度的滯后。

3.2 PPSU奶瓶瓶身

PPSU為略帶琥珀色的聚合物，也被稱作蜜蠟色。PPSU中文名為聚亞苯基砜樹脂。由于其剛性和韌性好，耐溫、耐熱、耐腐蝕容易成型加工，通常被用于制作奶瓶瓶身。在衛生部《關于公布聚己二酰丁二胺等107種可用于食品包裝材料的樹脂名單的公告》（2011年 第23號）中，PPSU為附件的第75種物質。該文件中對PPSU材質的特定遷移量規定為：(1，1’—聯苯基）—4，4’—二醇≤6 mg/kg；1，1’—磺酰基二（4—氯苯)≤0.05 mg/kg。然而，公告中并未提及這兩種物質的檢測方法，國內現行標準中也沒有這兩種物質的方法標準。PPSU作為食品接觸材料被美國FDA認可，相關標準為FDA 21 CFR 177.2440《食品級聚醚砜樹脂》。標準具體內容見下文。

3.3 PES奶瓶瓶身

PES中文名為聚醚砜樹脂，為英國ICI公司在1972年開發的特種塑料。PES具有優良的耐熱性能、物理機械性能，并能在高溫下連續使用，在溫度急劇變化的環節中保持穩定性[2]，因此PES作為一種工程塑料，在我國被廣泛應用。PES作為食品接觸材料被美國FDA認可，相關衛生標準為FDA 21 CFR 177.2440《食品級聚醚砜樹脂》。同時日本也將其納入食品接觸產品的新材料。因此PES奶瓶瓶身在美國和日本被廣泛使用。

在FDA 21 CFR177.2440《食品級聚醚砜樹脂》中，定義了兩種類型的聚醚砜。第一種，聚(氧代—1，4—亞苯基磺酰—1，4—苯 )（CAS 25667—42—9），最小平均分子量為16000；第二種，1，1’—磺酰基二（4—氯苯）的聚合物加上4，4’—（1—甲基亞乙基）雙苯酚（限量8%）和4，4’—磺酰基二苯酚（限量92%）的聚合物（CAS 88285—91—0），最小平均分子量為26000。

對這兩種聚醚砜，標準中限定的遷移物質種類和限量值如表1所示。

表1 遷移物質種類和限量值

所用食品模擬液為去離子水、50%乙醇、3%乙酸和正庚烷，前處理條件為回流2個小時。同時，對于聚醚砜的成型品，標準要求上述四種模擬液的氯仿可溶萃取物限量值不超過0.02 mg/inch2的食品接觸面積。可見，美國標準FDA 21 CFR177.2440《聚醚砜樹脂》同時對該材質的食品接觸產品原料和成型品進行了化學安全性能的要求。

PES材質在我國的《衛生部關于公布聚己二酰丁二胺等107種可用于食品包裝材料的樹脂名單的公告》（衛生部公告2011年第23號）中通用類別名為“PESU”(第49號材質)。該文件中對PESU材質的特定遷移量規定為：雙酚S≤0.05 mg/kg；4，4’—二氯二苯砜≤0.05 mg/kg。然而，與PPSU材質類似，國內同樣缺少對這兩種物質的測試方法標準，因此限量要求難以落實。近年來，國內科研團隊對PES材質中進行了化學安全性的研究，包括對PES材質奶瓶二苯砜遷移量的測試[3]和4，4'—二氯二苯砜遷移量的測試[4]，通過實驗室方法對PES材質的遷移量進行測試，可見部分商品具有較高風險。

3.4 TRITAN奶瓶瓶身

TRITAN是一種新型共聚酯，由美國伊士曼化工公司2008年正式推向市場。Tritan?全名為Tritan Copolyester，是Eastman公司開發的新一代共聚酯 。TRITAN是共聚酯（PCTG）的一種，TRITAN是此種材料的商標名稱。但伊士曼公司的TRITAN和其他的PCTG在結構上有所差異，具有獨特的結構單元。TRITAN通過 FDA（FCN No. 1041）在美國取得食品接觸材料許可。 PCTG作為食品接觸材料，在美國所執行的標準為21 CFR177.2420《交聯聚酯樹脂》。但TRITAN的其中一個合成單體，2，2，4，4—四甲基—1，3—環丁二醇和21 CFR177.2420中規定的有所不同，因此TRITAN并不執行此衛生標準。在我國，雖然近年TRITAN材質的奶瓶、飲水杯等不斷出現于市場，TRITAN材質是《關于公布聚己二酰丁二胺等107種可用于食品包裝材料的樹脂名單的公告》（衛生部公告2011年第23號）的第94種物質，此種物質在公告中有特定遷移量的限定， 2，2，4，4—四甲基—1，3—環丁二醇的特定遷移量不得大于5.0 mg/kg，同時使用溫度應低于100℃。然而公告中并未提及具體的檢測方法，國內現行標準中也沒有檢測這種物質的方法標準。因此對于TRITAN材質的安全性我國缺少必要的文件和規范對其進行評價和判定。同時，在衛生部公告中規定TRITAN材質的使用溫度應低于100℃，而在實際的使用過程中，TRITAN材質的奶瓶、飲水杯長時間在100℃條件下的水或水蒸氣中蒸煮消毒，企業也并未對低于100℃的使用條件進行說明，這的確是TRITAN材質安全性的一個隱患。

4 結論

本文對四種常見塑料奶瓶材質PP、PPSU、PES和TRITAN從國內外法規和標準的角度進行了安全性分析。該四種材質在我國均可以合法應用于食品接觸產品，然而對于PPSU、PES和TRITAN，我國存在方法標準缺失的實際問題，使得衛生部公告中的遷移量限量值作為技術指標，難以得到實際測量并保證材質的安全。同時和國外相比，對于PP材質，我國現行標準也存在適用范圍不能完全滿足實際需要的問題。這些問題應通過建立相應化學物質遷移量測試方法標準來解決，以確保塑料奶瓶的材質安全。

[1]劉缽，陳利民. 熱塑性塑料注塑工藝參數優化設計[J]. 工程塑料應用，2005（05），29～33.

[2]齊昆，賴勝民，張忠義，黃銳. 中國塑料[J]. 1992（02）.

[3]許華，王朝暉. 氣相色譜—質譜法測定聚醚砜奶瓶中二苯砜的含量及遷移量. 分析測試學報[J],2010（11），92～95.

[4]周韻，清江，馬明，周宇艷，任安書. 氣相色譜-三重串聯四極桿質譜法測定聚醚砜水杯中4，4’—二氯二苯砜遷移量.環境化學 [J]，2014（10），1809～1810.