4. Деструкция пвх – материалов

1. При распаде ПВХ наряду с хлористым водородом образуются этилен и бензол [14].

2. Сложные эфиры – фталаты ингибируют распад ПВХ, сами же фталаты частично разлагаются с образованием карбоновых кислот (или ангидридов), олефинов, спиртов, воды.

3. Спирты и фенолы – в определённых условиях способствуют увеличению разложения ПВХ.

4. Соли и различные соединения металлов, используемые в качестве добавок в ПВХ, могут оказывать различное действие:

Cd, Zn, Sn⁺⁴, Sn⁺², Li, Co, Hg – ускоряют процесс деструкции ПВХ с отщеплением HCl;

NA, K, Ca, Ba, Mg, Pb – не оказывают влияния на процесс деструкции.

Соли жирных кислот, оловоорганические соединения – снижают скорость распада ПВХ.

5. Азотсодержащие соединения значительно ускоряют процесс разложения пвх.

6. Эмульгаторы способны вызывать микробиологическую деструкцию полимера. Тем же действием обладают наполнители, красители, стабилизаторы и др. добавки.

Из пластификаторов фосфаты и фталаты более устойчивы к действию различных агентов, чем себацинаты и адипаты [13].

Заключение

Безопасность полимерной плёнки, прежде всего, зависит от многокомпонентности полимерной композиции – чем сложнее полимерная композиция, тем большее количество химических веществ будет выделяться из нее в контактирующую среду (в данном случае – пищевой продукт).

Основанием для запрещения использования полимерной тары и упаковки для контакта с пищевыми продуктами может служить отрицательная оценка даже по одному из показателей, например, наличие стойкого запаха на стадии органолептических исследований, что исключает необходимость в дальнейшем проведения санитарно-химических и токсикологических исследований.

Особого внимания требуют плёнки, используемые при упаковке хлеба, поскольку в результате герметизации пакетов последняя, в большинстве случаев, осуществляется путём высокотемпературного сваривания, как в середину пакета, так и в воздух рабочей зоны, куда могут выделяться продукты термоокислительной деструкции [12].

В полимерных пленочных материалах, получаемых из раствора, вследствие недоведенного до конца процесса сушки могут присутствовать растворители: дихлорэтан, метиленхлорид, гексан и др., что приводит к неприятному запаху пленки, который может передаваться пищевым продуктам [13].

Полиэтилен характеризуется высокой химической стойкостью к действию многих агрессивных сред: минеральным и органическим кислотам при температуре +20 °С, растворам щелочей, солей.

По санитарно-химическим и токсикологическим свойствам полиолефины относятся к практически безвредным полимерам.

При хранении пищевых продуктов в полиэтиленовой пленке не было отмечено постороннего запаха и привкуса, а уровни выделения тяжелых металлов, формальдегида и растворителей не превышают предельно допустимые концентрации для этих веществ.

Поливинилхлорид (ПВХ), широко применяемый для производства жесткой тары и пленки, представляет опасность для контакта с пищевыми продуктами не только возможностью перехода в них остаточного мономера хлористого винила, но и пластификаторов фталатов, себацинатов и др., а также и стабилизаторов (органические и неорганические соединения металлов - свинца, кадмия, бария, цинка и др.).

В качестве основного связующего в производстве ПВХ-материалов используют поливинилхлорид. ПВХ-материалы, пластифицированные эфирами фталевой кислоты, и изделия из них в процессах переработки, хранения и эксплуатации могут выделять в окружающую среду химические вещества: мономеры, добавки и продукты превращения и деструкции.

Миграция химических веществ значительно усиливается при протекании процессов деструкции. Деструкцию полимеров могут вызывать различные факторы: температура, ультрафиолетовое облучение, окисление кислородом воздуха, различные механические воздействия и т.п. В зависимости от характера и силы действия деструктирующих факторов, особенности строения полимера и других обстоятельств в качестве продуктов деструкции могут образовываться свободные мономеры, димеры, тримеры, тетрамеры /в результате дополимеризации/, различные низкомолекулярные летучие продукты, образующиеся в процессе основных реакций, и другие продукты вторичных реакций.

Изучение возможности загрязнения мономером – хлористым винилом пищевых продуктов, упакованных в ПВХ-упаковку, в последнее время приобрело актуальность в связи с установлением канцерогенности мономера. Хлористый винил вызывает желудочно-кишечные, нервные заболевания, раздражение кожи, а также онкологические заболевания.

ПВХ – один из наиболее нестабильных полимерных материалов.

Многими исследователями установлено выделение фталатов из ПВХ-плёнок в пищевые продукты (крупы, мука, какао, твёрдый сыр, масло) в концентрациях от 0,5 мг/кг-8,5 мг/кг при допустимой концентрации 2 мг/кг [8].

Хлористый винил может выделяться из полимерных упаковок в подсолнечное масло при температурах 8, 20, 40, 60 и 80 ºС и экспозиции 30 суток в количестве до 6 % (при остаточном содержании мономера в упаковке – 0,34 мг/кг). При хранении масла в течение 10 суток мигрировало 5,3 % мономера при его содержании в исследуемой упаковке – 28,6 мг/кг.

Отмечена прямолинейная зависимость между временем контакта упаковки с маслом и уровнями выделения мономера в пищевой продукт. При этом наибольшая концентрация хлористого винила при исследовании уксуса, этилового спирта и подсолнечного масла обнаружена в масле.

Деструкция (процесс распада) полимерных плёнок под действием температуры также свидетельствует о том, что при высоких температурах (выше 100 ºС) из ПВХ-материалов выделяется большое количество токсических химических веществ, которые могут вызывать соответствующие реакции на организм человека (слезоточение, першение в горле, насморк и др.), в отличие от полиэтиленовых плёнок [15].

При герметизации ПВХ-плёнки по упаковке продуктов питания отмечались жалобы рабочих на загрязнения воздушной среды, а при обследовании у 3-х женщин была выявлена патология, наблюдаемая при астме [15, 16].

Резюмируя представленные данные, необходимо отметить, что лимитирующим в гигиеническом и токсикологическом отношении показателем для упаковки на основе ПВХ является наличие остатков мономеров, пластификаторов и стабилизаторов и др. химических веществ [17].

В результате герметизации полимерных пакетов при упаковке пищевых продуктов в воздух рабочей зоны могут выделяться токсические химические вещества. Так, при термоокислительной деструкции полиолефинов конечными продуктами деструкции могут быть альдегиды, кислоты, спирты в незначительных концентрациях, не оказывающих влияния на человека.

При деструкции ПВХ-материалов могут образовываться: хлористый водород, бензол, толуол, фенолы, спирты и др. химические вещества. Выделение этих веществ в рабочую зону может вызывать соответствующие реакции на организм человека: слезотечение, першение в горле, насморк и др.

Таким образом, приведённые выше данные о миграционной способности химических веществ из полиолефинов и поливинилхлоридных материалов в пищевые продукты и выделение токсических химических веществ при герметизации упаковочных пакетов в воздух рабочей зоны свидетельствуют о том, что при выборе полимерной упаковки для хлеба и других пищевых продуктов преимущество необходимо отдавать полеолефиновым упаковочным материалам.

Приложение