塑料與人類
塑料與人類
陳宣章
塑料(plastics):以單體為原料,通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物,又稱樹脂(resin)。它可自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料種類繁多,因不同的單體及其組成可合成不同的塑料。
樹脂指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物,最初指動(dòng)植物分泌的脂質(zhì)(天然樹脂),如:松香、蟲膠等。樹脂約占塑料總重量的40-100%。塑料基本性能主要決定于樹脂的本性,但添加劑也起重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含添加劑,如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。具體地說,塑料是以天然或合成樹脂為主要成分,加入各種添加劑,在一定溫度和壓力等條件下可以塑制成一定形狀,在常溫下保持形狀不變的材料,包括以塑料為原料的注塑、吸塑等所有工藝的制品。相對于金屬、石材、木材,塑料制品成本低、可塑性強(qiáng),在國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用廣泛,產(chǎn)品多樣化。塑料工業(yè)在當(dāng)今世界上占有極為重要的地位,多年來塑料制品的生產(chǎn)在世界各地高速度發(fā)展。我國塑料制品市場需求主要集中于農(nóng)用塑料制品、包裝塑料制品、建筑塑料制品、工業(yè)交通及工程塑料制品等幾個(gè)方面。
合成樹脂與合成橡膠、合成纖維形成日常生活不可缺少的三大合成材料。
塑料分類:( 文章閱讀網(wǎng):www.sanwen.net )
1.熱塑性塑料:樹脂為線型或支鏈型大分子鏈的結(jié)構(gòu)。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗稱尼龍)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機(jī)玻璃)(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚酯(PETP聚對苯二甲酸丁二醇酯,PBTP聚對苯二甲酸乙二醇酯)。
2.熱固性塑料:酚醛樹脂(PF)、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醇酸樹脂、烯丙基樹脂、脲甲醛樹脂(UF)、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯(UP)、硅樹脂、聚氨酯(PUR)。
3.通用塑料:聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛樹脂、氨基樹脂。
4.工程塑料:廣義指可作為工程材料即結(jié)構(gòu)材料的塑料;狹義指具有某些金屬性能,能承受一定的外力作用,并有良好的機(jī)械性能、電性能和尺寸穩(wěn)定性,在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能的塑料。
通用工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性產(chǎn)品。
特種工程塑料(高性能工程塑料):耐高溫、結(jié)構(gòu)材料.聚砜(PSU)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮類、離子交換樹脂、耐熱環(huán)氧樹脂。
5.功能塑料(特種塑料):具有耐輻射、超導(dǎo)電、導(dǎo)磁和感光等特殊功能的塑料.氟塑料、有機(jī)硅塑料。
6.結(jié)晶型塑料:分子規(guī)整排列且保持其形狀的塑料.PE、PP、PA。
7.非結(jié)晶型塑料:長鏈分子繞成一團(tuán)(對熱塑性塑料)或結(jié)成網(wǎng)狀(對熱固性塑料),且保持其形狀的塑料:PS、PC、ABS。
每個(gè)塑料器皿底部都有帶箭頭的三角形,里面有個(gè)數(shù)字:1-7:
1.PET.聚對苯二甲酸乙二醇脂(聚酯): 常用于飲料瓶和分裝瓶,通常耐熱最高65℃,耐冷至-20℃,只適合裝暖飲或凍飲。裝高溫液體或加熱易變形,融出對人體有害的物質(zhì)。
2.HDPE.高密度聚乙烯:常用于清潔用品、沐浴產(chǎn)品的包裝及一些軍用產(chǎn)品,材質(zhì)本身很難徹底清潔,建議不要循環(huán)使用。
3.PVC.聚氯乙烯:常見于雨衣、建材、塑料膜等,很少用于食品包裝。因可塑性優(yōu)良,價(jià)錢便宜,故使用很普遍。
4.PMMA.聚甲基丙烯酸酯:俗稱有機(jī)玻璃,常用于收納容器或與其他材質(zhì)組合制成產(chǎn)品。
5.PP.聚丙烯:常用于廚房器皿,常見熔點(diǎn)高達(dá)167 ℃,是唯一可安全放進(jìn)微波爐的塑料盒,可在小心清潔后重復(fù)使用。無印良品有一組收納的器皿也是PP材質(zhì)。
6.PS.聚苯乙烯:耐熱又抗寒,但不能放入微波爐,以免因溫度過高而釋出化學(xué)物(耐溫70℃時(shí)即釋放出),通常用于做一些收納的容器。
7.PC.其他塑料:使用最多的塑料,高度透明性及自由染色性,無味無臭,對人體無害,符合衛(wèi)生安全,例如:iphone5c后殼及生活中常用的吹風(fēng)機(jī)、電腦及其配件的外殼等。
塑料不是天然產(chǎn)品。1850年,英國化學(xué)家亞歷山大?帕克斯(Alexander Parkes,1813-1890)發(fā)明最早的塑料“帕克辛”(Parkesine),但沒能普及和發(fā)展。1907年,比利時(shí)裔美國化學(xué)家利奧?貝克蘭無意中發(fā)明了苯酚和甲醛的化合物“貝克萊特”(Bakelite),即酚醛塑料。這種廉價(jià)、不易燃、耐高溫、可融化塑形的通用塑料,標(biāo)志著現(xiàn)代塑料工業(yè)開始,塑料(plastic) 的詞源于希臘詞plassein,意思是“塑造”。
塑料被認(rèn)為是工業(yè)革命以來最重要的、改善人類生活的發(fā)明創(chuàng)造。塑料發(fā)明一百多年來,深入人類生活已到無孔不入的地步。前幾年,美國記者蘇珊?弗萊克出版《塑料秘史:一個(gè)有毒的愛情故事》。她曾記錄自己一天中摸過的所有東西:塑料的196個(gè),非塑料102個(gè)。
2015年,海外華文媒體報(bào)道:維也納環(huán)保咨詢公司denkstatt做試驗(yàn),得出結(jié)論:如用紙、玻璃、金屬和木頭等天然材料代替所有人工合成材料,歐洲的二氧化碳排放將是現(xiàn)在的3倍,能量消耗將是現(xiàn)在的2倍多。報(bào)道說,維也納專家觀察人工合成材料包裝從生產(chǎn)到使用,再到再循環(huán)利用的過程,并和用紙、玻璃、金屬和木頭制成的包裝相比較。用其它包裝會(huì)增加質(zhì)量,進(jìn)而增加運(yùn)輸時(shí)的能源消耗量。另外,塑料包裝可以加長食品的保值期,減少食品垃圾。這些都對環(huán)保有好處。
塑料的優(yōu)點(diǎn):1.大多抗腐蝕能力強(qiáng),不與酸、堿反應(yīng)。2.制造成本低。3.耐用、防水、質(zhì)輕。4.容易被塑制成不同形狀。5.良好的絕緣體。6.可用于制備燃料油和燃料氣,以降低原油消耗。
塑料的缺點(diǎn):1.回收利用廢棄塑料時(shí),分類十分困難,而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2.容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。例如:聚苯乙烯燃燒時(shí)產(chǎn)生甲苯,這種物質(zhì)少量會(huì)導(dǎo)致失明,吸入有嘔吐等癥狀;PVC燃燒也會(huì)產(chǎn)生氯化氫有毒氣體。除了燃燒,就是高溫環(huán)境,會(huì)導(dǎo)致塑料分解出有毒成分,例如苯環(huán)等。3.由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源是有限的。4.無法被自然分解,已導(dǎo)致許多動(dòng)物的悲劇。例如:動(dòng)物園的猴子、鵜鶘、海豚等動(dòng)物,都會(huì)誤吞游客隨手丟的1號(hào)塑料瓶,最后因不消化而痛苦死去;遠(yuǎn)望美麗純凈的海面,走近了看,其實(shí)飄滿了各種各樣的,無法為海洋所容納的塑料垃圾。在許多死去海鳥樣本的腸子里,發(fā)現(xiàn)各種各樣的無法被消化的塑料。5.耐熱性能等較差,易于老化。6.最危險(xiǎn)者莫過于鄰苯二甲酸酯,是導(dǎo)致男性精子數(shù)量下降的主要原因。歐盟已禁止化妝品、出牙嚼環(huán)和兒童玩具使用多種鄰苯二甲酸鹽。然而,孕婦仍會(huì)接觸到鄰苯二甲酸鹽,因?yàn)樗1挥脕碥浕矣梦锲?,如塑料家具、鞋子、PVC地板和浴簾。鄰苯二甲酸酯會(huì)通過塑料容器包裝的食品和水進(jìn)入人體。研究顯示,罐頭食品中的脂肪含量越高,越是容易受污染,比如:豬肉、鳳尾魚、沙丁魚等。胎兒、嬰兒、兒童對它最為敏感,健康也最易受到侵害。
為減少鄰苯二甲酸酯對人體的危害,注意:不要用泡沫塑料容器泡方便面,不要用含聚氯乙烯的塑料容器在微波爐中加熱食品。正確做法:用耐熱玻璃器皿或陶瓷器皿加熱食品。
中國國務(wù)院辦公廳2007年12月31日發(fā)布“限塑令”:限制生產(chǎn)、銷售、使用塑料購物袋。理由是過量使用及回收處理不到位等原因,造成嚴(yán)重的能源、資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
市場上已出現(xiàn)更為環(huán)保的替代品,如:發(fā)泡聚丙烯、蜂窩紙板及紙漿模塑產(chǎn)品等,亟待建立它們的循環(huán)利用機(jī)制,使此類環(huán)保材料得到大力推廣。
所謂“可分解塑料”確實(shí)能在陽光下、暴露于空氣之中得到分解。這種塑料有的是在塑料中加入淀粉使其易于分解,但其分解程度并不徹底;也有人利用基因改造細(xì)菌產(chǎn)生完全可生物分解的塑料,但成本非常高昂。德國有企業(yè)研究出一種可生物分解塑料Ecoflex,用于食品包裝。但網(wǎng)上資料說,其成本很高,因此很少使用。
據(jù)英國廣播公司BBC報(bào)道,今年2月13日,英女王伊麗莎白二世宣布,王室物業(yè)將禁止使用拋棄式的塑料吸管及塑料杯。今后,王室成員居所(包括白金漢宮、溫莎城堡及愛丁堡荷里路德宮),會(huì)議室及咖啡廳將逐步淘汰塑料吸管、塑料杯等制品,并禁止這些產(chǎn)品進(jìn)入員工餐廳?;适?a target="_blank">工作人員喝飲料必須使用瓷盤、玻璃杯或可回收紙杯。任何外賣食品都必須是用可經(jīng)生物分解的材質(zhì)來包裝。2019年停止用塑料容器,2020年前全面禁用塑料制品。
2018年10月23日,維也納醫(yī)科大學(xué)研究人員在歐洲胃腸病學(xué)會(huì)以上宣布:他們在人類糞便中檢測到微塑料的存在,引出一個(gè)普遍關(guān)注的問題:微塑料會(huì)不會(huì)進(jìn)入人類腸道、血液及其他器官?人們會(huì)像海鳥、魚類等那樣中毒嗎?已經(jīng)知道:海鹽產(chǎn)品中存在微塑料。
維也納醫(yī)科大學(xué)胃腸病學(xué)專家菲利普?施瓦布爾指出,人類糞便中的微塑料(直徑小于5mm且沒有下限的塑料顆粒和纖維)比塑料更可怕,它更易吞食并進(jìn)入生物體。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):人類糞便中發(fā)現(xiàn)9種不同類型的微塑料,大小50-500微米(注:人類頭發(fā)直徑約100微米)。每10克糞便中,平均約有20個(gè)微塑料顆粒。施瓦布爾認(rèn)為:“微塑料可能在胃腸道中堆積,在那里它們也許會(huì)影響腸道的耐受性和免疫反應(yīng)。還可能協(xié)助有毒化學(xué)物質(zhì)和病原體傳播到體內(nèi)。”目前動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)塑料積累最高的是腸道,但是微塑料(尤其是納米塑料顆粒)卻被認(rèn)為能進(jìn)入血液、淋巴系統(tǒng)甚至肝臟。
挪威科技大學(xué)生物學(xué)系副教授馬丁?瓦格納指出:“首先,樣本污染就是一個(gè)嚴(yán)重的問題?!蔽粗獑栴}:1.這些塑料碎片究竟來自哪里?2.對人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)是什么?3.糞便中的塑料顆粒是否來自空氣中的塑料灰塵?一旦進(jìn)入人體,納米塑料顆粒能否進(jìn)入血液、淋巴系統(tǒng)甚至肝臟?
英國普利茅斯大學(xué)海洋科學(xué)專家理查德?湯普森等的研究發(fā)現(xiàn):1.與食用貽貝相比,空氣中的塑料纖維對人體的危害性更大。2.不能忽視操作過程中塑料瓶、食品包裝、地毯、窗簾和衣服等潛在的塑料來源。3.大塊塑料長年累月在陽光和海水浸泡下,會(huì)分解成微小碎片和纖維,在海洋中廣泛分布,會(huì)被海洋有機(jī)物吸收。
英國普利茅斯大學(xué)馬克?布朗的研究證明:這些塑料顆粒并不總是無害地通過生物體。貽貝被認(rèn)為是全球“微塑料污染的生物指標(biāo)”。布朗發(fā)現(xiàn):塑料微粒存在于藍(lán)色貽貝細(xì)胞中,也進(jìn)入其循環(huán)系統(tǒng)中。
2018年3月《整體環(huán)境科學(xué)》發(fā)表研究,接觸過塑料微粒的浮游生物不僅繁殖得更少,其后代即使不直接接觸過塑料微粒,也繁殖得更少。研究4代浮游生物水蚤,結(jié)果表明:從長期接觸微塑料中恢復(fù),可能需要4代;連續(xù)幾代接觸微塑料,可能會(huì)導(dǎo)致種群滅絕。
微塑料對人體的病理學(xué)研究,最近幾年才引起科學(xué)家的重視。目前,對人體暴露水平、慢性毒性效應(yīng)濃度及微塑料誘發(fā)效應(yīng)的潛在毒理學(xué)機(jī)制知之甚少,還無法精確評估微塑料對人體的危害。其中的研究課題非常多,有待進(jìn)一步深入探討。
現(xiàn)代人類食品幾乎都用塑料包裝,其中可能含有有毒化學(xué)物質(zhì)。這些物質(zhì)對人體健康的危害更加值得人類擔(dān)憂。例如:增塑劑(塑化劑)對人體的危害:1.幼兒長期食用可能會(huì)造成小孩性別錯(cuò)亂,包括生殖器變短小、性征不明顯。2.目前雖無法證實(shí)對人類是否致癌,但對動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生致癌反應(yīng)。3. 鄰苯二甲酸酯可能影響胎兒和嬰幼兒體內(nèi)荷爾蒙分泌,引發(fā)激素失調(diào),有可能導(dǎo)致兒童性早熟。4.長期使用含有塑化劑的飲料,成人一周內(nèi)只要飲用1-3瓶,其飲料致癌率為一般人的5-6倍;兒童一周內(nèi)飲用1-2飲料,男性雌性化為一般兒童的7-8倍;女童乳癌率為一般兒童的7-8倍。5.塑化劑危害人體消化系統(tǒng);長期大量攝入塑化劑會(huì)致癌;塑化劑DEHP致女性性早熟;塑化劑造成免疫力及生殖力下降;塑化劑會(huì)使性別錯(cuò)亂生殖器變短;塑化劑DEHP可穿透羊水毒害嬰兒。
增塑劑主要通過飲食和水,也可通過接觸塑料包裝而吸收鄰苯二甲酸酯類等塑化劑。要避免塑化劑危害,應(yīng)從日常生活細(xì)節(jié)著手。
1.鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)在環(huán)境中具有不易分解及生物濃縮特性,且環(huán)境流布廣,故臺(tái)灣環(huán)保署已于2006年12月29日正式將其列管為第一類毒性化學(xué)物質(zhì),并已公告禁止將DEHP、DBP和鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(BBP)添加在化妝品中。
2.修正生活習(xí)慣,降低塑化劑吸收,例如:選擇食品容器應(yīng)避免塑料材質(zhì),改以高質(zhì)量的不銹鋼、玻璃、陶瓷器為主。好少吃快餐盒飯,避免塑化劑的吸入。
3.盡量避免食物與塑料容器長時(shí)間接觸或浸泡,降低塑化劑溶出的機(jī)會(huì)。
4.保鮮膜宜選擇完全不添加塑化劑的PE、PVDC材質(zhì),并避免高溫加熱。
5.必需加熱有保鮮膜之食材時(shí),可在保鮮膜上戳數(shù)個(gè)小洞,讓氣體釋出。在包覆時(shí)也要避免直接接觸到食物。
6.避免購買已被列入“黑名單”的品牌和食物類別,盡量不要吃濃稠狀飲料等加工食品。
7.謹(jǐn)慎選擇塑料制品。標(biāo)有PVC就說明塑化劑。選擇兒童用品時(shí),過軟、過小的塑料制品盡量少買。
8.許多有毒化學(xué)物質(zhì)通過脂肪在食物鏈穿梭,少吃動(dòng)物性脂肪,如:奶油、起司、牛肉、羊肉等,可大幅降低人體受環(huán)境激素干擾的機(jī)會(huì)。
9.防毒之外更要排毒。堅(jiān)持“二少二多去三毒”原則,即少加工、少食品添加物,多天然、多蔬果,去防腐劑、去色素和去香料。2018.11.21.
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