食品安全直接關系到消費者的安全,而食品包裝的安全性又是食品安全的一個重要影響因素。然而沒有哪種材料的使用是安全的,塑料薄膜也是一樣。因此,對于食品用軟包裝材料的檢測是*必要而且非常重要的。高聚物材料用于食品包裝的安全性一直是一個爭議較大的焦點,過去爭論的主題往往是圍繞高聚物材料在使用過程中是否會產生對人體有害的游離單體。然而近幾年,由于包裝袋上殘留溶劑總量超標事件層出不窮,使得高聚物包裝袋的使用安全性再次受到了廣泛的關注。隨著食品包裝3C 認證的強制施行,進行高聚物材料的溶劑殘留檢測已不再是可有可無的事情。
檢測的必要性
塑料薄膜是一種高分子聚合物,為了使得實際包裝所使用的薄膜材料具有一定的實用性能,通常會在其制造過程中添加一些添加劑和助劑來實現(xiàn)。例如通常來講塑料硬度很大,因此為了使塑料薄膜更適合軟包裝的應用,需要在聚合物內添加一定的助劑來提高薄膜的柔軟性。單純一種材料綜合性能并不佳,因此對材料進行改性、復合都是zui有效的改善材料綜合性能的方式。材料改性和多層復合都有各自的應用領域,但是由于改性材料價格相對較高。所以復合塑料薄膜的應用更加廣泛。
復合材料是一種常用的包裝材料,集合多種高聚物材料的優(yōu)良性能于一體,可以有效延長產品的保質期。復合包裝的溶劑殘留一般產生于油墨、溶劑和生產工藝過程。油墨的質量性能、稀釋溶劑的干燥速度、機器的性能、環(huán)境、包裝結構都會影響到溶劑殘留量。當前國內的包裝彩印行業(yè)主要使用的還是有機油墨,以高溫烘干為主要的有機溶劑去除方式,但是油墨中所含不等量的甲苯、丁酮、乙酯等溶劑揮發(fā)速度并不相同,這就造成了各種溶劑殘留量數(shù)值不一。當溶劑殘留量超過一定限度時,就會對包裝內容物造成污染,進而對消費者的健康帶來危害。復合包裝的溶劑殘留一般在印刷后取樣檢測,檢測方法及標準依照國標文件,包裝食品類溶劑殘留總量應≤10mg/m2,其中苯類溶劑殘留量≤3mg/m2。
通常在包裝內的殘留溶劑主要含有甲苯、二甲苯、丁酮、異丙醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯等物質,依據(jù)具體使用的材料以及油墨而存在差異。對軟包裝廠而言,造成溶劑殘留超標的因素較多,例如:基材選擇不當、生產工藝不規(guī)范、設備簡陋老化、生產各環(huán)節(jié)缺少必需的檢測控制等。此外,軟包裝生產設備若是存在烘道加熱溫度不合適、烘干風量不足、添加劑涂布不均勻、生產速度不合理等現(xiàn)象也會引起復合包裝的溶劑殘留量超標。實際上,對于原材料和制成品進行溶劑殘留量檢測都是必要的,軟包裝廠可以根據(jù)實際的檢測結果,相應調整生產原材料和工藝,以有效提高產品的質量。
溶劑殘留量的檢測方法
檢測復合包裝的溶劑殘留量需要使用氣相色譜儀,材料中的微量殘留溶劑可以借助氣相色譜儀被方便地分離開來,然后借助探測器分析其含量。由于一種物質對于一個檢測系統(tǒng)都有固定的反應速率,所以可以借助標準物質建立標準譜圖,對待檢測物質進行定性定量分析。氣相色譜檢測方法已經是一種十分成熟的檢測技術,其應用領域非常廣泛,從醫(yī)藥、農藥、化工產品,到空氣質量、石油成分等都可以借助它來檢測物質的純度以及進行雜質成分分析等工作。對于復合包裝的溶劑殘留量檢測而言,由于材料制造、復合以及印刷中通常使用的有機溶劑種類有限,因此無需配備可分析物質較多的氣相色譜儀就*可以滿足檢測要求,同時還能降低設備的操作難度以及成本。
右圖是使用Labthink GC-7800 型氣相色譜儀檢測標準物質所獲得的標準譜圖,可以檢測酮類、酯類、醇類、苯類(甲苯、二甲苯等)等軟包裝制造過程中常用溶劑的殘留量,是專門為軟包裝企業(yè)量身定做的一款溶劑殘留量檢測設備。通過專門配置的氣相色譜工作站(軟件)不僅能直接檢測出復合包裝中各類殘留溶劑的名稱,而且可以直接顯示出該類溶劑的殘留含量(mg/m2),便于試驗人員參考檢測標準進行數(shù)據(jù)分析。此外,還可檢測所使用溶劑的純度。Labthink GC-7800型氣相色譜儀只需13 分鐘即可完成檢測,測試過程不需要程序升溫,因為程序升溫會引起基線的漂移,給試驗分析帶來誤差,原則上能不使用程序升溫就不使用程序升溫,除非具有多組份分離的檢測需求。整個檢測流程主要分為氣相色譜儀預熱、制樣、烘烤、取樣氣、注入氣相色譜儀測試、獲得試驗結果等幾步。
其它影響
還需要注意的是,隨著單體的析出,材料的物理性能也會出現(xiàn)變化,而且這些變化往往不利于材料的包裝功能。例如如果在復合薄膜的粘合劑成分中有物質析出的話,薄膜則更易出現(xiàn)分層,則其原有的的物理性能都將大大降低,如包裝的密封效果、機械強度等等??梢韵胂?,如果物理指標不過關,則包裝的基礎保護能力就會有所下降,這樣包裝在運輸、貯存過程中出現(xiàn)包裝破損的概率就會有所增加。倘若包裝出現(xiàn)破損,則對食品來講其不但沒有起到本應具有的包裝保護作用,相反還會對一同存放的其它物品帶來嚴重的影響,使損失進一步擴大。因此,物理性能也是包裝材料的檢測重點,需要在包裝前進行足夠的檢測,而且若溶劑殘留指標不理想,對于其它物理性能的檢測更要密切關注。
展望
如今,無苯型油墨、水性油墨、環(huán)保粘合劑的開發(fā)和使用為*解決復合包裝的溶劑殘留問題帶來了光明的前景,但是目前價格因素以及對現(xiàn)有設備的更換等問題限制了它們的廣泛使用。現(xiàn)在,復合包裝要做到溶劑殘留量達標,還必須依靠改善現(xiàn)有的生產制作工藝并加強檢測機制來實現(xiàn)。