王兴祥 卢宝荣 陈 曦
(1. 中国制浆造纸研究院,北京,100102;2. 制浆造纸国家工程实验室,北京,100102)
生活用纸属于一次性消费用品,与人们生活息息相关,同时也是衡量人民生活水平的一个标志。生活用纸可分为卫生纸、纸巾纸(面巾纸、手帕纸、餐巾纸)和擦拭纸(厨房纸巾、擦手纸)3 大类。基本性能要求是纸张具有较好的吸液能力、柔软度和一定的强度等。为了满足各类生活用纸的使用性能,在生产过程中会用到增强剂、助留剂、分散剂、柔软剂、贴缸剂、剥离剂等化学品。
随着人民生活水平和健康安全意识的提高,生活用纸化学品的健康安全问题正逐渐引起人们的关注。针对某些企业过量添加化学品以及对目前化学品的健康安全风险认识不足等现象,有必要对当前生活用纸行业对这些化学品的管理和使用现状进行探究,在此基础上研究一套有关生活用纸化学品的健康安全技术规范,通过一系列的技术手段,保证添加到生活用纸中的化学品健康安全。
2011 年由中国造纸协会生活用纸委员会统计在册的生活用纸生产商约1400 家,其中包含有原纸生产的综合性企业约500 家,主要分布在山东、广东、四川、河北、广西等省、自治区。生产原纸的大型企业主要分布在长三角、珠三角地区以及山东、福建、湖南、湖北等省。全国性的品牌主要有:心相印、维达、清风、洁云、舒洁、洁柔、五月花等。2011 年排名前15 位的制造商的产量合计占总产量的40.3%,销售额合计约占总销售额的43.5%。市场规模:根据中国造纸协会生活用纸委员会的统计,2011年生活用纸总产量约582.1 万t,净出口量42 万t;消费量约525.4 万t,比上年增长12.7%,人均年消费量约3.9 kg。国内市场规模约662.0 亿元(按平均零售价12600 元/t 计算),比上年增长21.9%。
调研发现,国内仅少量企业有自己的化学品安全控制机制:①有些企业定期委托第三方对生产所使用的化学品进行毒理检验,确保其中不含有毒有害成分;②某生活用纸企业建立了自己的化学品安全评价机制,通过专门的化学品评价小组对进厂的化学品进行CAS 号毒性查询,仅使用已知低毒或无毒的化学品,并且建立一系列制度规范化学品的使用,降低化学品的健康安全风险;③国内大部分生活用纸生产企业对化学品的管理模式较为单一,一般都是工厂通过试机、研发确定所用化学品、化学品供应商以及化学品的添加方案(添加位置、添加量),制定采购计划,然后由采购部采购,采购后的化学品需要检验其外观、pH 值、黏度、固含量等,检验合格后进行使用。化学品大多是在线添加,由DCS (集散控制系统)控制。这种简单的管理方式基本不考虑所添加化学品的毒性,添加量只受到成本和工艺要求的限制。国内一般生活用纸生产企业对化学品的管理流程如图1 所示。
图1 一般生活用纸生产企业化学品管理模式
调研还发现,企业所获取化学品的信息主要来自于化学品的安全说明书 (Safety Data Sheet,SDS),SDS 简要说明了一种化学品对人类健康和环境的危害性,并提供如何安全搬运、贮存和使用该化学品的信息。但我国实施SDS 的时间较短,在实际操作中出现了很多问题,化学品供应商特别是中小企业对SDS制度不了解,从网上抄袭SDS 数据或以技术保密为由拒绝提供SDS 数据的情况比较普遍,这使得生活用纸企业较难获得准确的化学品详细资料。
总体看来,国内生活用纸行业并无一套统一的化学品使用的规范,对化学品的管理也会因企业不同而有所差异。普通的企业一般没有化学品安全使用的机制,社会责任感强的企业各自有一套管理措施保证化学品的安全,然而这些措施是否真的能保证化学品的健康安全并无相应的标准去衡量,再加上我国在化学品SDS 上的管理不到位,导致目前生活用纸添加的化学品存在着健康安全上的隐患。
为了解目前生活用纸生产企业对化学品的使用情况,笔者调研了5 家较大规模的生活用纸企业,这5家生活用纸企业生产能力在我国排名均在前15 名以内,年产量总和超过160 万t,约占整个行业年产量的30%。本次调研了这5 家企业中的8 条生产线,表1 为所调研企业使用化学品的情况。
1 ~5 号生产线生产卫生纸与纸巾纸,6 ~8 号生产线主要生产卫生纸。通过表1 可知,所调研工厂均添加了增强助剂(干强剂或湿强剂)、杀菌剂、贴缸剂、剥离剂,均无添加荧光增白剂及填料的情况;所添加的湿强剂的主要成分是聚酰胺环氧氯丙烷树脂,干强剂的主要成分是聚丙烯酰胺及其改性物;杀菌剂成分较为复杂,主要分为有机类和无机类,其中有机类杀菌剂应用较多;贴缸剂、剥离剂的成分主要包括聚丙烯酰胺等高分子类、矿物油等有机物;树脂控制剂的添加也较为普遍;生产纸巾纸的企业因纸巾纸湿强度和柔软度的要求大都添加了湿强剂、柔软剂,生产纸巾纸的5 号生产线同时还添加了干强剂;卫生纸因不需要湿强度而主要添加了干强剂;其他助剂因生产及工艺的不同而有不同的添加,主要为网毯清洗剂、消泡剂、助留剂、脱墨剂等。
表1 生活用纸生产企业化学品使用情况
生活用纸化学品添加量方面,因涉及企业信息,所以仅通过对调研企业化学品的添加量的统计结果,以平均值的方式给出所添加的几种主要化学品的添加量,如图2 所示。
图2 几家生活用纸企业主要化学品平均添加量
由图2 可以看出,生活用纸生产企业中化学品添加量最多的是干强剂和湿强剂,添加量一般在10 kg/t浆左右,增强助剂为功能型助剂,主要为纸张提供干、湿强度,其残留在纸张中的量比较大;化学品添加量占其次的主要是柔软剂、贴缸剂、剥离剂,其中柔软剂为功能型助剂,在纸张中的残留量较高;贴缸剂和剥离剂为过程型助剂,主要作用是使生产顺利地进行。其他助剂因工艺的不同、企业对产品要求的不同而有不同程度的添加,添加量基本在5 kg/t 浆以下。
由调研结果可以看出,目前企业主要添加的化学品为增强剂(包括干强剂或湿强剂)、杀菌剂、贴缸剂、剥离剂、杀菌剂、树脂控制剂等,因工艺的不同还会添加其他不同的化学品,包括打浆助剂、消泡剂、助留助滤剂、脱墨剂等。虽然所调研企业没有添加荧光增白剂以及填料的现象存在,但是不排除其他某些以非木材纤维或废纸为原料的小型企业为提高成纸白度而添加荧光增白剂,以及为了减少浆耗降低成本添加填料的现象存在。
生活用纸相关的标准、法规是约束企业生产、保证产品质量的重要手段。采用国家及行业相关标准、法规评价控制生活用纸产品的质量和安全,卫生纸的产品标准正在修订中,目前执行的标准是GB 20810—2006 卫生纸(含卫生原纸),该标准中没有对添加化学品进行限制;纸巾纸的国家标准是GB/T 20808—2011 纸巾纸,该标准对荧光性物质和灰分提出了限制要求,这在一定程度上限制了企业在产品中添加荧光增白剂及填料的行为;该标准同时规定纸巾纸不得使用有毒有害物质,可以生产各种颜色的纸巾纸,但不应使用有害染料,彩色纸巾纸浸水后不应有脱色现象;GB/T 24455—2009 擦手纸,标准中规定擦手纸不应含有有毒有害物质;GB/T 24292—2009卫生用品用无尘纸,标准规定无尘纸应无任何异味、无毒、无害。由于企业缺乏相应的指导规范,“不得含有有毒有害物质”等要求对于目前企业的生产现状来说实施难度较大。与生活用纸相关的标准、法规还包括GB 15979—2002 一次性使用卫生用品卫生标准及国质检执[2003]289 号一次性生活用纸生产加工企业监督整治规定,主要是对企业的卫生及原料做了规定。
我国台湾地区制定的CNS 2386—1976 纸餐巾以及CNS4150—1997 面巾纸标准中,对餐巾纸规定了定量、白度、吸水性等使用性能指标,明确生产原料要使用100%原生化学浆或掺用部分原生机械木浆,该标准对荧光增白剂提出了较高的要求。明确规定不得含有可迁移性荧光物质;对化学品的要求较为笼统,其规定所使用化学品、颜料、染料应符合有关卫生法令规定,同时规定有色及印花的餐巾纸不得有颜色迁移现象。
欧盟是目前世界上化学品管理最为先进的地区之一,在生活用纸方面,欧盟并未制定单独的生活用纸标准,而是要求生活用纸的生产要符合相关的法规。厨房纸巾和餐巾纸可能与食品接触并发生物质迁移,因此其生产需要符合欧盟框架法规1935/2004 的要求。该法规中配套性指导文件关于厨房纸巾和餐巾纸的政策综述,又称为卫生纸准则(Tissue Guideline),对厨房纸巾和餐巾纸 (Tissue Paper Kitchen Towels And Napkins)的原料、工艺技术、最终产品的预期用途及暴露水平做了规定。该政策对厨房纸巾及餐巾纸中Cd、Pb、Hg 及五氯苯酚的含量进行了限制,并规定生产商应确保所使用的原料采用尽可能低的二恶英排放量的工艺生产。该准则认为厨房纸巾、餐巾纸主要用于吸液,仅偶尔与食品接触,且接触时间较短,因此物质迁移量较低,所以对于生产过程中所使用添加剂、油墨的各主要成分及主要杂质,并未像欧盟框架法规1935/2004 拟于食品接触纸和纸板ResAP(2002)1 决议的1 号技术文件那样给出详细的物质使用限量要求,而只是给出了生产中所使用的典型化学品的用量要求;该准则对禁用物质给出了明确清单,还给出了五氯苯酚、重金属和甲醛、着色剂和荧光增白剂的检测条件和方法;给出了厨房纸巾和餐巾纸生产者和加工者良好生产规范,且该生产规范以质量管理体系的原则以及风险管理体系原则(如HACCP)为基础。该准则不是强制性文件,不具备法律约束力。
生活用纸产品因可能会含有乳霜或带有香味,所以欧盟要求添加到生活用纸产品中的液体必须符合关于化妆品的76/768/EEC 的欧盟法规要求。该法规要求进行产品安全评估,包括产品成分毒性情况、禁用成分、消费者投诉、产品稳定性、皮肤反应试验和毒性反应。含有化妆品成分的生活用纸的生产还应遵守良好生产规范(GMP)原则,见图3。
图3 欧盟76/768/EEC 的GMP 原则
欧洲某些国家颁布了约束纸产品(包括生活用纸)与食品接触的国家法规。例如法国颁布了法国良好生产规范(french GMP,good manufacturing practices)。在荷兰,类似的法规被称为Warenwet,在德国类似的法规是德国风险评估协会(BFR)的第36号规范。许多没有指定纸产品专项法规的国家都参考BFR 的第36 号文件来处理相关事宜。
美国联邦标准FED A-A-696B-1999 纸巾纸规定不得存在异味、不得含有氯(包括氯、二氧化氯、有机氯等)、不得含有重金属;美国材料试验协会ASTM D4560-92 企业界和公共机构适用餐巾纸的标准规范、ASTM D4431-92 企业界和公共机构适用纸巾纸的标准规范、ASTM D4369-92 企业界和公共机构适用盒装面巾纸的标准规范中主要规定纸巾纸的气味和定量、抗张强度、吸水性等物理性能,并明确原料可以包括原生浆、回用浆和混合浆,没有对添加的化学品做要求。美国卫生纸制度性的商业描述A-A-59594 Commercial Item Description Toilet Tissue,Institutional中规定原料必须含有50%回用纤维,其中包括20%消费者使用后的纤维;在干或湿的状态下不能有令人不愉快的气味。美国的相关标准对化学品的要求主要为含氯物质、重金属以及可能产生异味的物质。
韩国标准KS M7099-2004 面巾纸,对面巾纸规定了定量、纵向湿抗张强度、横向干抗张强度、白度、吸水性等使用性能指标,明确规定不得含有可迁移性荧光物质。我国台湾地区和韩国在生活用纸化学品方面主要强调了不得含有可迁移性荧光性物质,对其他化学品没有要求。
随着环保意识的提高,不少发达国家和地区推出了生态认证。欧盟官方公报(OJEU)在2009 年7 月公布了生活用纸的最新生态标签要求,即2009/568/EC 决议,该决议规定了在生产过程中使用化学品时,应避免使用有害环境和健康的物质。例如,不应使用氯气作为漂白剂,不应使用烷基苯酚聚氧乙烯醚(APEO),不应使用偶氮物质,确保不会渗出染料及增白剂,该指令适用于那些申请生态标签的生活用纸企业。美国绿色印章 (GREEN SEAL)GS-9 Paper Towels And Paper Napkins 中规定纸巾纸和卫生纸不得含有氯,不得添加燃料、涂料、油墨等;重金属:铅、镉、汞、6 价铬总量应小于100 mg/kg。
国外地区尤其是欧盟地区生活用纸对化学成分的要求较为严格,但这些要求大多不具强制性。各国及地区纸巾纸、卫生纸相关的标准中,主要是对荧光性物质、含氯物质和重金属做了限制;我国的生活用纸相关标准中同样对有毒有害物质进行了规定,纸巾纸标准中增加了对荧光性物质和灰分的要求,但从生活用纸化学品健康安全的角度来看,这些要求还远远不够。生活用纸所使用的化学品成分复杂,对人体毒性也并不相同,需要有一套更为复杂和全面的化学品评价和管理手段。发达国家的生态认证要求非常严格,但更多的是从生态环保角度约束企业的生产,侧重点并非人体健康。总体看来,目前国内外没有一套完整的保障生活用纸化学品使用健康安全的体系或规范。表2 为我国台湾地区及国外一些国家地区涉及生活用纸的相关标准及法规。
Kevin H. Gardner 等人[1]对卫生纸中添加的杀菌剂异噻唑啉酮(MCI)或甲基异噻唑啉酮(MI)在潮湿条件下对人体健康的危害性进行了研究,研究发现,卫生纸中的MCI 或MI 在潮湿条件下可导致肛门周围的过敏性接触皮炎;M. Oplatowska 等人[2]研究了绿色擦手纸所使用的绿色染料中三苯代甲烷在直接或间接接触情况下对人体的影响,研究发现三苯代甲烷存在于绿色染料中,并且在极短的时间内(30 ~300 s)可迁移至人体的皮肤;研究指出,三苯代甲烷同样会被非法应用在水产养殖业,人体接触绿色擦手纸的安全风险与消费者食用三苯代甲烷污染的鱼类相似。D. Guimaraens 等人[3]研究了手接触含有异噻唑啉酮(Kathon CG)潮湿卫生纸的皮炎感染,研究收集了接触潮湿卫生纸19 只手的信息,其中有8 只手没有测出Kathon CG,另外11 只手测得Kathon CG浓度在10 ~15 mg/kg 之间。钟伟鉴等人[4]研究了卫生纸中荧光增白剂的光毒、光敏和致突变性,该研究采用GB7919—1987 中的光毒、光敏和Ames 试验方法,研究结果表明荧光增白剂的光毒、光敏和Ames试验结果为阴性,无光毒性和致突变性;该研究指出,虽然检验结果表明荧光增白剂不具备毒性,但鉴于荧光增白剂的毒理学资料结论尚不统一,故建议生活用品中尽量不要添加荧光增白剂。陈彬等人[5-6]在纸浆本色化和低白度化的意义与充要条件中提出,从纸张的功能和使用角度分析,纸张不需要高白度,生活用纸产品其功能要求是:只要能满足具有一定强度、具有高吸水性和蓬松度以及相应的柔软度即可,对于是否是白色或高白度则是无关紧要的。
表2 台湾地区及国外主要国家地区生活用纸相关标准及法规
由于目前行业内没有一套系统的化学品健康安全规范,再加上化学品SDS 制度管理不到位,造成了目前生活用纸生产企业化学品存在健康安全隐患。要保证生活用纸化学品的健康安全,笔者有以下几方面的建议。
(1)加大对生活用纸生产企业所使用的化学品的健康安全方面的研究,出台相应的技术规范,完善相关标准,保证生活用纸产品的健康安全。通过研究生活用纸化学品的毒理情况及人体暴露情况,制定出一套针对生活用纸化学品的安全评价方法,并且在此方法基础上,制定出生活用纸生产企业化学品的限用、禁用清单,规范生活用纸生产企业化学品的使用,只有这样,才能从根本上保证生活用纸化学品的安全性。目前文献上鲜有生活用纸化学品健康安全评价的相关研究。与人体健康相关的其他行业如食品包装材料(包括纸和纸板)、纺织业、化妆品行业都有对化学品原料的限制和规范。以化妆品行业为例,它有一套较为完善的化妆品化学品原料的评价方法,如欧盟消费品科学委员会(SCCP)关于化妆品成分检测及其安全性评估指南(Notes Of Guidance For Testing Of Cosmetic Ingredients For Their Safety Evaluation),该指南要求收集化学品原料包括理化性质和毒理数据在内的资料,并通过4 个步骤对化学品原料的健康安全性进行评估,即:危害识别、剂量-反应关系评估、暴露评估和风险特征描述。此方法值得生活用纸行业借鉴。
(2)建立有关生活用纸化学品的管理体系,规范生活用纸生产企业从采购、贮存到使用化学品的整个过程。随着生活用纸行业的不断发展,所涉及的化学品种类也日益繁多,单纯从产品标准方面已无法满足现代生活用纸健康安全性的要求,因此需要制定相应的管理标准来规范企业对化学品的使用。目前,全国造纸标准化委员会正在起草规范指导企业使用化学品的《生活用纸化学品安全评价及管理体系》标准,征求意见稿已经初步征求了企业意见。该管理体系对生活用纸生产企业化学品的采购、储存和使用进行了要求,要求企业在引入化学品时需要进行安全评价,确保在可预见范围内不会对人体健康造成伤害,并且企业在使用添加时应有记录可追溯。采用该标准规范企业化学品的使用,从源头上控制生活用纸化学品的健康安全。
(3)生活用纸企业目前所知化学品成分信息的来源主要是通过化学品安全说明书(SDS),这方面我国应完善化学品的法律法规,加强对化学品SDS制度的管理,改变目前化学品管理不完善的现状。
随着我国生活用纸市场的日趋成熟,市场竞争也将愈加激烈,产品的安全性对企业而言将更加重要,市场竞争同样也导致产品创新,因此未来生活用纸化学品的应用将更加多样,这都迫切要求我国加快对生活用纸化学品健康安全的研究工作。
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