常见塑料奶瓶瓶身材质和安全标准分析

施均，罗婵，刘峻

(上海市质量监督检验技术研究院轻工化工所，上海 200233）

1 背景

由于婴幼儿食品接触产品针对的消费人群较为特殊，其安全性一直格外受到关注。婴幼儿食品接触产品的网上投诉率始终居高不下；“光盘奶瓶”、“PC奶瓶中双酚A”等媒体曝光事件更引发了群众对婴幼儿食品接触产品安全性的高度重视；婴幼儿食品接触产品经过多年的发展，种类越来越丰富，新材质、新工艺、新产品如雨后春笋般出现，亟需新的评价标准进行安全把控。2011年，六部委联合发布公告，明确表示，自2011年6月1日起，禁止生产聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶。自此公告发布后，原本作为主要奶瓶瓶身材质的PC（聚碳酸）在短期内淡出市场，被PP（聚丙烯）所取代。自此之后，PPSU、PES、TRITAN等新材料也越来越多的被用于制作奶瓶、饮水杯的瓶身，并冠以“新材料”、“耐高温”、“安全无毒”等描述。这些新材质的产品在我国发展很快，在奶瓶产品中越来越常见。

本文讨论了当前市场上常见的几种奶瓶瓶身材质，从国家法规和标准的角度对不同材质的奶瓶进行了安全性的分析。分析了中国和美国相关规定和标准，并提出了一些合理化的意见和建议。

2 塑料奶瓶的基础知识

和其他塑料制品类似，塑料奶瓶的原料为相应材质的树脂。将树脂置入机器，加热熔融，再将熔融状态的塑料注射入闭合好的模腔内，冷却固化定型后取得制品[1]。一般来说，奶瓶瓶身的制作工艺首先用注塑的方法制成瓶胚，然后将瓶胚加热，再吹制而成。也有企业采用直接注塑成型的方法制作塑料奶瓶。

由于产品的特殊性，用于制作奶瓶瓶身的材料，必须具有如下特点：耐高温、耐磨损、透明度好、不易溶出有害物质。

3 塑料奶瓶瓶身材质分类及分析

3.1 PP奶瓶瓶身

自“PC奶瓶双酚A”事件之后，现在绝大部分国内的奶瓶材质为PP（聚丙烯）。PP奶瓶的原料，也就是PP树脂，应符合GB 9693—1988《食品包装用聚丙烯树脂卫生标准》。PP奶瓶成型品应符合GB 9688—1988《食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》。

在GB 9693—1988《食品包装用聚丙烯树脂卫生标准》中，对PP树脂的理化指标为“正己烷提取物≤2%”。在GB 9688—1988《食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》中，对PP奶瓶瓶身的理化指标为蒸发残渣（4%乙酸、正己烷）≤30 mg/L、高锰酸钾消耗量≤10 mg/L、重金属（以Pb）计≤1 mg/L及脱色试验阴性。

PP材质在美国的相关标准为FDA 21 CFR 177.1520《烯烃类聚合物》。此标准包含了不同单体、不同工艺聚合而成的各种高分子材质。在实际的奶瓶生产中，厂家购买的PP树脂往往经过了一定的共聚改性（如在PP主链上无规地接枝PE基团，形成添加1%～5% PE的无规共聚物）。在我国卫生标准中，标准范围是“聚丙烯树脂”或“聚丙烯成型品”，并未详细规定聚合物的种类，相对于聚合物及工艺的发展产生了一定程度的滞后。

3.2 PPSU奶瓶瓶身

PPSU为略带琥珀色的聚合物，也被称作蜜蜡色。PPSU中文名为聚亚苯基砜树脂。由于其刚性和韧性好，耐温、耐热、耐腐蚀容易成型加工，通常被用于制作奶瓶瓶身。在卫生部《关于公布聚己二酰丁二胺等107种可用于食品包装材料的树脂名单的公告》（2011年 第23号）中，PPSU为附件的第75种物质。该文件中对PPSU材质的特定迁移量规定为：(1，1’—联苯基）—4，4’—二醇≤6 mg/kg；1，1’—磺酰基二（4—氯苯)≤0.05 mg/kg。然而，公告中并未提及这两种物质的检测方法，国内现行标准中也没有这两种物质的方法标准。PPSU作为食品接触材料被美国FDA认可，相关标准为FDA 21 CFR 177.2440《食品级聚醚砜树脂》。标准具体内容见下文。

3.3 PES奶瓶瓶身

PES中文名为聚醚砜树脂，为英国ICI公司在1972年开发的特种塑料。PES具有优良的耐热性能、物理机械性能，并能在高温下连续使用，在温度急剧变化的环节中保持稳定性[2]，因此PES作为一种工程塑料，在我国被广泛应用。PES作为食品接触材料被美国FDA认可，相关卫生标准为FDA 21 CFR 177.2440《食品级聚醚砜树脂》。同时日本也将其纳入食品接触产品的新材料。因此PES奶瓶瓶身在美国和日本被广泛使用。

在FDA 21 CFR177.2440《食品级聚醚砜树脂》中，定义了两种类型的聚醚砜。第一种，聚(氧代—1，4—亚苯基磺酰—1，4—苯 )（CAS 25667—42—9），最小平均分子量为16000；第二种，1，1’—磺酰基二（4—氯苯）的聚合物加上4，4’—（1—甲基亚乙基）双苯酚（限量8%）和4，4’—磺酰基二苯酚（限量92%）的聚合物（CAS 88285—91—0），最小平均分子量为26000。

对这两种聚醚砜，标准中限定的迁移物质种类和限量值如表1所示。

表1 迁移物质种类和限量值

所用食品模拟液为去离子水、50%乙醇、3%乙酸和正庚烷，前处理条件为回流2个小时。同时，对于聚醚砜的成型品，标准要求上述四种模拟液的氯仿可溶萃取物限量值不超过0.02 mg/inch2的食品接触面积。可见，美国标准FDA 21 CFR177.2440《聚醚砜树脂》同时对该材质的食品接触产品原料和成型品进行了化学安全性能的要求。

PES材质在我国的《卫生部关于公布聚己二酰丁二胺等107种可用于食品包装材料的树脂名单的公告》（卫生部公告2011年第23号）中通用类别名为“PESU”(第49号材质)。该文件中对PESU材质的特定迁移量规定为：双酚S≤0.05 mg/kg；4，4’—二氯二苯砜≤0.05 mg/kg。然而，与PPSU材质类似，国内同样缺少对这两种物质的测试方法标准，因此限量要求难以落实。近年来，国内科研团队对PES材质中进行了化学安全性的研究，包括对PES材质奶瓶二苯砜迁移量的测试[3]和4，4'—二氯二苯砜迁移量的测试[4]，通过实验室方法对PES材质的迁移量进行测试，可见部分商品具有较高风险。

3.4 TRITAN奶瓶瓶身

TRITAN是一种新型共聚酯，由美国伊士曼化工公司2008年正式推向市场。Tritan™全名为Tritan Copolyester，是Eastman公司开发的新一代共聚酯 。TRITAN是共聚酯（PCTG）的一种，TRITAN是此种材料的商标名称。但伊士曼公司的TRITAN和其他的PCTG在结构上有所差异，具有独特的结构单元。TRITAN通过 FDA（FCN No. 1041）在美国取得食品接触材料许可。 PCTG作为食品接触材料，在美国所执行的标准为21 CFR177.2420《交联聚酯树脂》。但TRITAN的其中一个合成单体，2，2，4，4—四甲基—1，3—环丁二醇和21 CFR177.2420中规定的有所不同，因此TRITAN并不执行此卫生标准。在我国，虽然近年TRITAN材质的奶瓶、饮水杯等不断出现于市场，TRITAN材质是《关于公布聚己二酰丁二胺等107种可用于食品包装材料的树脂名单的公告》（卫生部公告2011年第23号）的第94种物质，此种物质在公告中有特定迁移量的限定， 2，2，4，4—四甲基—1，3—环丁二醇的特定迁移量不得大于5.0 mg/kg，同时使用温度应低于100℃。然而公告中并未提及具体的检测方法，国内现行标准中也没有检测这种物质的方法标准。因此对于TRITAN材质的安全性我国缺少必要的文件和规范对其进行评价和判定。同时，在卫生部公告中规定TRITAN材质的使用温度应低于100℃，而在实际的使用过程中，TRITAN材质的奶瓶、饮水杯长时间在100℃条件下的水或水蒸气中蒸煮消毒，企业也并未对低于100℃的使用条件进行说明，这的确是TRITAN材质安全性的一个隐患。

4 结论

本文对四种常见塑料奶瓶材质PP、PPSU、PES和TRITAN从国内外法规和标准的角度进行了安全性分析。该四种材质在我国均可以合法应用于食品接触产品，然而对于PPSU、PES和TRITAN，我国存在方法标准缺失的实际问题，使得卫生部公告中的迁移量限量值作为技术指标，难以得到实际测量并保证材质的安全。同时和国外相比，对于PP材质，我国现行标准也存在适用范围不能完全满足实际需要的问题。这些问题应通过建立相应化学物质迁移量测试方法标准来解决，以确保塑料奶瓶的材质安全。

[1]刘钵，陈利民. 热塑性塑料注塑工艺参数优化设计[J]. 工程塑料应用，2005（05），29～33.

[2]齐昆，赖胜民，张忠义，黄锐. 中国塑料[J]. 1992（02）.

[3]许华，王朝晖. 气相色谱—质谱法测定聚醚砜奶瓶中二苯砜的含量及迁移量. 分析测试学报[J],2010（11），92～95.

[4]周韵，清江，马明，周宇艳，任安书. 气相色谱-三重串联四极杆质谱法测定聚醚砜水杯中4，4’—二氯二苯砜迁移量.环境化学 [J]，2014（10），1809～1810.