饮料瓶结晶度分析仪

据《深圳特区报》 最近，一个“矿泉水瓶循环使用可致癌”的帖子在各大网站、论坛广为流传，也引发了市民对饮料瓶重复使用问题的关注。《深圳特区报》记者调查获悉，许多塑料饮料瓶底标有由三个箭头组成的三角形，内标１～７不同的数字。其实，这些数字代表了生产饮料瓶的不同材质。不同材质的塑料瓶在重复利用方面差别很大，使用不当有可能危害健康。 矿泉水瓶安全引关注 “我女儿每天都要用饮料瓶装水去学校。今天在网上看了‘矿泉水瓶循环使用可致癌’的帖子后很担心，不知道这是不是真的。”家住深圳市宝安区的李女士非常担心女儿的健康。 目前，李女士所说的帖子已被各大网站广泛转载，该帖还说“一般的矿泉水瓶用ＰＥＴ（聚对苯二甲酸乙二醇酯）塑料制成，瓶子用一次是安全的，如果反复使用就有致癌的危险”。 塑料瓶重复使用很普遍 饮料瓶重复使用可致癌？这样的说法有没有根据？是不是危言耸听？日前，《深圳特区报》记者就此展开了调查。 如今市场上销售的矿泉水、碳酸饮料、果汁等饮料的塑料瓶外形美观、设计时尚、携带方便，很受人们的欢迎。饮料喝完后，舍不得扔掉，留着装水用。读者张女士说，她经常利用塑料饮料瓶盛散装的酱油、醋等调料。“喝完的饮料瓶、矿泉水瓶丢了可惜，用来装东西很方便。现在不是倡导环保吗？这就非常节约、环保，真是一举两得。”出租车司机陈先生说，为了方便和省钱，他经常将矿泉水瓶当做水杯使用，而且一般装的都是热水。但是，近来他闻到矿泉水瓶有股怪味道，怀疑是瓶子用得太久造成的。 市民不仅使用塑料饮料瓶装水，有的商家还拿来做生意。在龙华景龙新村一商店，店方就利用塑料饮料瓶装花生油出售。店老板称，“每次装饮料之前，我都会对饮料瓶进行清洗，应该是安全的”。 短期可合理利用 据专家介绍，塑料瓶底三角形所标注数字有重要意义。三个箭头组成的三角形，意思代表“可回收再生利用”，但并非能否重复使用的标志。在我国，塑料制品标注回收标志是非强制性的。一些正规的大品牌企业为了方便塑料制品回收，近来开始标注回收标志。 饮料瓶可以重复使用吗？针对读者的疑问，专家给出不同的答案。有专家建议，喝完的饮料瓶最好不要重复使用。因为，如用１号ＰＥＴ（聚对苯二甲酸乙二醇酯）制成的饮料瓶，耐热至７０℃易变形，使用１０个月可能会释放出致癌物。２号ＨＤＰＥ(高密度聚乙烯)制成的饮料瓶子不易清洗，容易滋生细菌。３号ＰＶＣ(聚氯乙烯)、４号ＬＤＰＥ(低密度聚乙烯)制成的产品，遇到高温和油脂时容易释出有毒物。６号ＰＳ(聚苯乙烯)制成品的产品在温度过高时释出化学物，不能用于装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质。 也有专家认为，饮料瓶重复使用并非如网上所传的那样耸人听闻。使用时，要看清塑料瓶底三角形内标注的数字，在掌握其材料性能的情况下，完全可以扬长避短，合理利用。如对于那些正规厂家生产的用来盛装矿泉水、饮料的塑料瓶，可以在短时期内装常温水。但不能装高温水，也不宜装酸碱性饮料。 瓶底数字代表不同材料 《深圳特区报》记者走访超市、商场发现，市面上销售的饮料瓶底标注情况比较混乱。矿泉水瓶底部标注为“１”，下面还标有“ＰＥＴ”英文字母，多是品牌企业生产的矿泉水。那些不知名的矿泉水，瓶底很少见到有标识。大部分乳类饮料，特别是冷藏保鲜乳类饮料，瓶底标有数字“２”。《深圳特区报》记者见到的最高标注等级为“５”，是台湾产的某品牌的芦荟蜜汁饮料瓶。茶饮料的塑料瓶颜色较深，瓶底很少有标注。值得特别关注的是可乐、雪碧等汽水类碳酸饮料，尽管其多是大名鼎鼎的国际品牌，但瓶底基本上没有三角形数字图标。 对于饮料瓶瓶底标识的意义，不仅一般市民不了解，就连商场负责饮料销售的工作人员也不明白。在福田区景田某大型超市，两名员工正在往货架上补充饮料。《深圳特区报》记者拿起一个矿泉水瓶，询问他们瓶底三角形内的数字“１”是什么意思，均回答不上来。 相关链接 塑料瓶底部数字含义 1代表ＰＥＴ（聚对苯二甲酸乙二醇酯）：目前，一般的矿泉水、碳酸饮料和功能饮料瓶都用这一材质。耐热至７０℃易变形，使用１０个月可能会释放出致癌物。高温天气不要把矿泉水放在露天或车里，也不要直接把开水冲进矿泉水瓶里。 ２代表ＨＤＰＥ(高密度聚乙烯)：多用于制造盛装清洁用品、沐浴产品的容器瓶子。比较耐高温，但不易清洗，容易滋生细菌，建议不要循环使用。 ３代表ＰＶＣ(聚氯乙烯)：这种材质的塑料制品易产生的有毒有害物质来自于两个方面，一是生产过程中没有被完全聚合的单分子氯乙烯，二是增塑剂中的有害物。这两种物质在遇到高温和油脂时容易释出，有毒物随食物进入人体后，容易致癌。 ４代表ＬＤＰＥ(低密度聚乙烯)：目前市场上的保鲜膜、塑料膜等多用这种材质，耐热性不强，合格的ＰＥ保鲜膜在温度超过１１０℃时会出现热熔现象，用保鲜膜包裹食物加热，食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。食物入微波炉加热前，应取下包裹着的保鲜膜。 ５代表ＰＰ(聚丙烯)：微波炉餐盒采用这种材质制成，耐１３０℃高温，透明度差。这是唯一可以放进微波炉的塑料盒，在小心清洁后可重复使用。有些餐盒盒体以５号ＰＰ制造，但盒盖却以６号ＰＳ(聚苯乙烯)制造，ＰＳ透明度好，但不耐高温，所以不能与盒体一并放进微波炉。 ６代表ＰＳ(聚苯乙烯)：这是用于制造碗装泡面盒、发泡快餐盒的材质，耐热抗寒，但不能放进微波炉中，以免因温度过高而释出化学物。不能用于装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质，因为会分解出对人体有害的聚苯乙烯等致癌物质。因此，要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。 ７代表其他类：是大量使用的一种材料，多用于制造奶瓶、太空杯等。因其材料中含有双酚Ａ而备受争议，尽量不要用来盛装开水。双酚Ａ可能与乳腺、前列腺以及生殖系统疾病有关，还可能诱发某些癌症。

[align=center]聚对苯二甲酸乙二醇酯结晶度对容器理化性能影响的研究[/align][align=center][b]赵晶丽[/b][/align][b][/b][align=center][b]（山西省工业产品生产许可证审查中心，山西太原 030002）[/b][/align][align=left][b][b]1前言[/b]食品用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）容器（以下简称：PET容器）具有成本低、外观及使用性能优良等特点，在饮料包装领域中得到广泛的应用。由于PET容器是由PET瓶坯吹制而成，而不同种类PET瓶坯的配方及吹制过程中工艺参数控制的不同，所吹制成型的PET容器的结晶度也不同。本项目通过在相同试验条件下，对不同结晶度容器的耐高温性能、耐寒性能及乙醛含量等主要理化性能指标测试的研究，进一步阐明结晶度对PET容器理化性能指标有着重要的影响。[b]2试验原理及计算方法[/b]PET容器的结晶度的测定方法从理论上有X射线衍射法、红外吸收光谱法、核磁共振法、差热分析、反相色谱和密度梯度法等，本项目研究是选用密度梯度法对不同种类PET容器的结晶度进行测试。PET容器结晶度检测原理及计算方法，在浙江大学《高分子物理》实验讲义“密度梯度管法测定聚合物的密度和结晶度”章节中已做详细阐述。[b]3实验3.1试验用PET容器的选取[/b] 由于灌装不同种类饮料，对能够满足灌装需求的PET容器种类的要求也不同。根据PET容器使用方式和生产方法的不同，一般可分为PET吹塑容器及PET热成型容器两大类型。在PET吹塑容器中，根据生产方式不同分为PET直接挤出吹塑容器和PET双向拉伸吹塑容器两种类型；在PET热成型容器中，根据灌装饮料温度和灌装工艺的不同，又分为热灌装和无菌灌装两种类型。本项目对PET容器种类的选用，是选取了消费量大面广、比较有代表性的五种瓶型，这5种瓶型3.2 [b]试验用PET容器的结晶度[/b]本试验采用密度梯度管法分别对所选取的5种类型PET样瓶的结晶度进行测定。经测定发现，不同种类的PET容器结晶度是不同的，热灌装类容器的结晶度明显高于非热灌装类容器的结晶度，检测结果见表1。 表1 [/b][table][tr][td]测试项目[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td]碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td]密度 g/mL[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]1.302[/align] [/td][td] [align=center]1.301[/align] [/td][td] [align=center]1.313[/align] [/td][td] [align=center]1.312[/align] [/td][td] [align=center]1.300[/align] [/td][/tr][tr][td]结晶度 %[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]29[/align] [/td][td] [align=center]28[/align] [/td][td] [align=center]40[/align] [/td][td] [align=center]39[/align] [/td][td] [align=center]27[/align] [/td][/tr][/table][b]3.3 PET容器结晶度对其物理性能的影响[/b]依据PET容器现行有效的国家标准及行业标准中所要求技术指标，本试验设定了外观质量、理化及化学性能指标等相关要求进行了测试，检测方法及结果如下：3.3.1[url=file:///C:/Users/founder/Desktop/%E7%AC%AC%E5%8D%81%E5%B1%8A%E5%8E%9F%E5%88%9B%E5%A4%A7%E8%B5%9B%E8%B5%84%E6%96%99%E9%9B%86/STS%208%E6%9C%88/%E8%B5%B5%E6%99%B6%E4%B8%BD%E8%AE%BA%E6%96%87/%E8%81%9A%E5%AF%B9%E8%8B%AF%E4%BA%8C%E7%94%B2%E9%85%B8%E4%B9%99%E4%BA%8C%E9%86%87%E9%85%AF%E7%BB%93%E6%99%B6%E5%BA%A6-%E8%B5%B5%E6%99%B6%E4%B8%BD.docx#_Toc373415178][color=windowtext]外观质量[/color][/url]取5组不同结晶度的PET容器对外观进行目测，结晶度较高的PET容器瓶体出现发暗、部分发白等现象。3.3.2耐高温性能 每组取样瓶10个，分别放置在20℃、80℃及沸水的恒温水浴中并注满水取出，保持1分钟冷却至室温后，分别对试验样瓶的高度收缩率、腰部直径收缩率及底部直径收缩率进行测试。试验结果分别见表2.1、2.2、2.3。[/align][align=center]表2.1 [/align] [table=753][tr][td] 测试项目[/td][td]蓝色水瓶 无色水瓶 热灌装1# 热灌装2# 碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td] 20℃高度（mm）[/td][td]224.60 227.00 211.00 258.00 241.00[/td][/tr][tr][td] 80℃高度（mm)[/td][td]220.00 222.00 211.00 258.00 240.00[/td][/tr][tr][td]80℃高度收缩率（%）[/td][td]2.05 2.20 0 0 0.41[/td][/tr][tr][td] 沸水高度（mm)[/td][td]212.00 213.00 210.00 257.00 222.00[/td][/tr][tr][td]沸水高度收缩率（%）[/td][td]5.61 6.17 0.47 0.39 7.88[/td][/tr][/table][align=center] 表2.2 [/align] [table=756][tr][td] 测试项目[/td][td]蓝色水瓶 无色水瓶 热灌装1# 热灌装2# 碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td]20℃腰部直径（mm)[/td][td]60.00 62.00 57.46 49.70 45.84[/td][/tr][tr][td]80℃腰部直径（mm)[/td][td] 59.80 59.98 57.46 49.70 45.78[/td][/tr][tr][td]80℃腰部直径收缩率（%）[/td][td] 0.33 3.26 0 0 0.13[/td][/tr][tr][td]沸水腰部直径（mm)[/td][td]53.40 57.14 54.16 49.50 39.90[/td][/tr][tr][td]沸水时腰部直径收缩率（%）[/td][td] 11.00 7.84 5.22 0.40 5.94[/td][/tr][/table][align=center] [/align][align=center] 表2.3 [/align] [table=753][tr][td]测试项目[/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td]碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td]20℃底部直径（mm)[/td][td] [align=center]63.38[/align] [/td][td] [align=center]62.00[/align] [/td][td] [align=center]63.82[/align] [/td][td] [align=center]63.52[/align] [/td][td] [align=center]58.58[/align] [/td][/tr][tr][td]80℃底部直径（mm)[/td][td] [align=center]61.46[/align] [/td][td] [align=center]62.00[/align] [/td][td] [align=center]63.82[/align] [/td][td] [align=center]63.52[/align] [/td][td] [align=center]57.40[/align] [/td][/tr][tr][td]80℃底部直径收缩率（%）[/td][td] [align=center]3.03[/align] [/td][td] [align=center]0[/align] [/td][td] [align=center]0[/align] [/td][td] [align=center]0[/align] [/td][td] [align=center]2.01[/align] [/td][/tr][tr][td]沸水底部直径（mm)[/td][td] [align=center]56.48[/align] [/td][td] [align=center]62.00[/align] [/td][td] [align=center]62.08[/align] [/td][td] [align=center]63.10[/align] [/td][td] [align=center]51.00[/align] [/td][/tr][tr][td]沸水底部直径收缩率（%）[/td][td] [align=center]10.89[/align] [/td][td] [align=center]0[/align] [/td][td] [align=center]2.73[/align] [/td][td] [align=center]0.66[/align] [/td][td] [align=center]14.86[/align] [/td][/tr][/table]小结：从耐高温试验的结果来看，结晶度最低的碳酸饮料瓶在盛装沸水后高度收缩率最大，底部直径收缩率也最大，而结晶度相对高一些的热灌装瓶耐高温性能最好，两种水瓶则介于两者之间。3.3.3 耐寒性能每组取样瓶5个，分别放置于（-20±2）℃的冷冻箱中，8h后检查其变化。试验结果见表3。表3 [table][tr][td]测试项目[/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td]碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td]耐寒性[/td][td] [align=center]无变化[/align] [/td][td] [align=center]无变化[/align] [/td][td] [align=center]无变化[/align] [/td][td] [align=center]无变化[/align] [/td][td] [align=center]无变化[/align] [/td][/tr][/table]小结：结晶度大小不同的PET容器，耐寒性能无明显差别。3.3.4 垂直载压性能 每组取样瓶10个，分别在常温下放置24h以上。将瓶垂直放置在压力试验机上，以100mm/min的恒定速度对样瓶垂直施加压力，记录瓶所能随的初始最大载荷，计算测量结果的平均值。试验结果见表4。[align=center]表4 [/align] [table][tr][td]测试项目[/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td] [align=center]碳酸饮料瓶[/align] [/td][/tr][tr][td]垂直载压（N）[/td][td] [align=center]108[/align] [/td][td] [align=center]112[/align] [/td][td] [align=center]270[/align] [/td][td] [align=center]270[/align] [/td][td] [align=center]207[/align] [/td][/tr][/table]小结：结晶度较高的PET容器垂直载压性能也较高。3.3.5 跌落性能每组取样瓶5个，分别按公称容量注入（20±5）℃的水，上好盖，在混凝土地面进行跌落试验，跌落高度1.8m，瓶口向上，自由下落。试验结果见表5。 [b] [/b] 表5 [table][tr][td]测试项目[/td][td] [/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td] [align=center]碳酸饮料瓶[/align] [/td][/tr][tr][td]跌落试验[/td][td] [/td][td] [align=center]无破裂[/align] [/td][td] [align=center]无破裂[/align] [/td][td] [align=center]无破裂[/align] [/td][td] [align=center]无破裂[/align] [/td][td]无破裂[/td][/tr][/table]小结：结晶度大小不同的PET容器，跌落性能无明显差别。3.3.6 密封性能 每组取样瓶5个，分别注入公称容量的水并拧紧盖，将试样置于平面上8h后加以检查。试验结果见表6。[align=center]表6 [/align] [table][tr][td]测试项目[/td][td] [/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2# [/align] [/td][td]碳酸饮料瓶[/td][/tr][tr][td]密封性能[/td][td] [/td][td] [align=center]无渗漏[/align] [/td][td] [align=center]无渗漏[/align] [/td][td] [align=center]无渗漏[/align] [/td][td] [align=center]无渗漏[/align] [/td][td]无渗漏[/td][/tr][/table]小结：结晶度大小不同的PET容器，在密封性能项目上无明显差别。3.3.7透光率 每组样瓶取3个，分别在瓶身处裁一定尺寸的试样5片，用透光率测试仪对裁好的试样进行测试。试验结果见表7。[align=center]表7 [/align] [table][tr][td]测试项目[/td][td] [/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td] [align=center]碳酸饮料瓶[/align] [/td][/tr][tr][td]密度(g/ml)[/td][td] [/td][td] [align=center]1.302[/align] [/td][td] [align=center]1.301[/align] [/td][td] [align=center]1.313[/align] [/td][td] [align=center]1.312[/align] [/td][td] [align=center]1.300[/align] [/td][/tr][tr][td]透光率（%）[/td][td] [/td][td] [align=center]87.3[/align] [/td][td] [align=center]88.1[/align] [/td][td] [align=center]85.6[/align] [/td][td] [align=center]85.9[/align] [/td][td] [align=center]87.3[/align] [/td][/tr][/table] 小结：PET容器密度越大，结晶度越高，透光率越低。3.3.8透氧率每组取样瓶5个，分别用氧气透过率测量仪进行测定。透氧率是指在试验条件下，在单位时间内透过单位面积试样的氧气数量，是包装的阻隔性能之一。试验结果见表8。表8 [table][tr][td]测试项目[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]蓝色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]无色水瓶[/align] [/td][td] [align=center]热灌装1#[/align] [/td][td] [align=center]热灌装2#[/align] [/td][td] [align=center]碳酸饮料瓶[/align] [/td][/tr][tr][td]透氧率（ppb/48h）[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]212[/align] [/td][td] [align=center]226[/align] [/td][td] [align=center]208[/align] [/td][td] [align=center]224[/align] [/td][td] [align=center]233[/align] [/td][/tr][tr][td]透氧率（ppb/72h）[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]325[/align] [/td][td] [align=center]330[/align] [/td][td] [align=center]298[/align] [/td][td] [align=center]312[/align] [/td][td] [align=center]331[/align] [/td][/tr][tr][td]透氧率（ppb/96h）[/td][td] [align=center] [/align] [/td][td] [align=center]406[/align] [/td][td] [align=center]418[/align] [/td][td] [align=center]388[/align] [/td][td] [align=center]401[/align] [/td][td] [align=center]429[/align] [/td][/tr][/table]小结：PET容器结晶度越大，透氧率越低。综上，PET容器结晶度对容器物理性能的影响是：洁净度值越高，其耐高温性能越强，耐垂直载压性能越强，透光率越低，透氧率越低，但对耐寒性、耐跌落性及耐密封性能影响不大。3.4.2 重金属含量每组取样瓶5个，分别按照GB4806.7标准中规定的试验方法对样瓶的重金属进行检测。经检测，发现所测样瓶的重金属含量均小于标准值。小结：未发现结晶度的大小与重金属含量有直接关系。3.4.3 锑含量每组取样瓶3个，按照GB4806.7标准规定的食品容器及包装材料用聚醋树脂及其成型品中微量锑的测定方法，采用石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]法对锑含量进行检测，锑的存在会对人体产生致癌作用。经检测，每组样瓶的检测结果均小于检出限0.02ug/mL。小结：因为五种PET样瓶的锑含量检测结果均低于检出限，所以未发现结晶度的大小与PET瓶中锑含量有直接关系。3.4.4 乙醛含量每组取样瓶3个，按照标准规定的食品容器及包装材料用聚醋树脂及其成型品中乙醛含量的测定方法，使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，采用顶空法进行测试。[b]4结论4.1研究的结果[/b]通过上述一系列的测试，得出如下研究结论：PET容器的结晶度不同，化学性能也有一定的差异。结晶度越高，蒸发残渣、高锰酸钾消耗量及乙醛含量越低，所以PET容器在生产过程中，要调节好温度，控制好结晶度，以免乙醛浓度太高。另外不能用结晶度低的冷水容器灌装热饮或热水，避免因PET容器在受热过程中释放有害化学物质，影响内装食物的口味及对食用后对人身造成的危害。但结晶度的高低，对PET容器重金属及锑含量影响不大。[b]4.2结果的运用[/b]目前我国颁布的PET容器国行标及各类企业标准中，均未将结晶度技术指标制定在产品标准中。常言道：“一类企业制定标准，二类企业生产产品”，本项目研究通过大量可证实性测试数据揭示了结晶度对容器物理性能、理化性能及使用性能是有一定影响的，所以将结晶度指标制定在容器产品标准中，对改进生产工艺、提高产品质量、减少食品安全隐患是十分必要的。[align=left][b](注；原文有删减)[/b][/align]

制作饮料瓶子的主要原料是聚丙烯塑料，无毒无害。用于盛装汽水可乐型饮料对人体无不良影响；但由于塑料瓶仍含有少量乙烯单体，如果长期贮存酒，醋类等脂溶性有机物，则会发生化学反应。会使人产生头晕，恶心，食欲减退，记忆力下降等，严重的会导致贫血。