硅橡膠在食品接觸制品中的應用及檢測標準

　　摘要：本文介紹了硅橡膠材料的特點以及其在食品接觸制品中的應用，同時介紹了各國食品接觸級別硅橡膠材料的相關檢測標準。 
　　0 概述 
　　隨著目前世界上科學技術的進步和人們對于各種材料的認識逐步深刻，硅橡膠材料由于其優異的耐高低溫性能、良好的手感、衛生性能和生理惰性、耐候性能等在人們的生活的應用變得十分廣泛。最近幾年，硅橡膠材料在食品接觸制品中的應用面越來越廣。以硅橡膠制成的食品接觸制品，不僅常見于歐洲、美國等發達國家人們的日常生活中，也以多種款式以及多種樣式出現在在中國市場上。 
　　1、硅橡膠材料 
　　1.1 硅橡膠材料簡介 
　　硅橡膠，化學名稱是聚硅氧烷，英文名稱：Silicon dioxide ， Slicone rubber，密度一般為（1.0-1.6）g/cm3， 是高分子量聚硅氧烷和白炭黑以及各種其他的補強填料組成的混合物總稱。聚硅氧烷的分子式如圖1所示。聚硅氧烷是以硅-氧（Si-O）鍵為基本鍵型連成的鏈狀結構，硅原子主要連接甲基。由于分子間作用力小，分子呈螺旋磚狀結構，甲基朝外排列自由旋轉，使得硅橡膠具有良好的耐溫性、耐候性、電絕緣性和化學穩定性。 
　　1.2 硅橡膠的分類 
　　1.2.1 按R基團分類 
　　根據上述R基團的不同， 硅橡膠可以大致分為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、苯基硅橡膠（甲基苯基乙烯基硅橡膠）、氟硅橡膠，目前在食品包裝以及工具中應用比較多的是甲基乙烯基硅橡膠。甲基乙烯基硅橡膠由于含有少量的乙烯基側鏈，故比甲基硅橡膠容易硫化，可大大減少過氧化物的用量。并且由于乙烯基活性比較高，可以采用多種加工方式以及硫化方式進行生產，有利于制造各種不同的硅橡膠制品。 
　　硅橡膠在硫化之前是聚硅氧烷和各種填料的混合物，沒有強度，在硫化之后才成為具有強度和各種性能的網絡交聯體，根據硅橡膠固化機理的不同有可以分為：a. 過氧化物硫型，硫化劑為過氧化物；b. 加成型，采用螯和鉑金作為催化劑、含氫硅油作為交聯劑；c. 縮和型固化體系，一般是采用有機錫等作為催化劑固化體系，主要是室溫固化硅橡膠的固化體系。 
　　1.2.2按硫化溫度分類 
　　按硫化溫度的不同，硅橡膠可分為室溫硫化硅橡膠和高溫硫化硅橡膠。其中，室溫硫化硅膠（RTV）最顯著的特點是在室溫下無須加熱、如壓即可就地固化，使用極其方便。因此，一問世就迅速成為整個有機硅產品的一個重要組成部分。如今室溫硫化硅膠已廣泛用作粘合劑、密封劑、防護涂料、灌封和制模材料，在各行各業中都有它的用途。 
　　1.2.3按形態分類 
　　根據硅橡膠形態的不同又可以分為固體硅橡膠和液體硅橡膠，固體硅橡膠由于其投入設備簡單、成型模具簡單成為目前應用最廣泛的硅橡膠，但是隨著精密度和食品要求的逐漸增多，液體硅橡膠已經開始在市場上占有一定地位。 
　　液體硅橡膠是在室溫硫化硅橡膠的基礎上發展起來的，具有分子量小、黏度低、加工成型方便的特點。由液體硅橡膠制備的產品具有純度高、透明性好、揮發物含量低的特點，并且有良好的耐油性、耐老化性、耐光照性等特點。故此，液體硅橡膠常被用于制造食品接觸用制品。 
　　2、硅橡膠材料在食品接觸制品中的應用 
　　2.1嬰幼兒用品 
　　由于硅橡膠具有優異的耐高溫性能、衛生性能以及生理惰性，使其在嬰幼兒用品中得以廣泛應用，如奶嘴、安慰奶嘴、幼兒牙刷以及幼兒水杯的吸管和密封圈大都是使用硅橡膠材料。 
　　近年來，硅膠奶瓶正逐漸成為市場的新寵。硅橡膠奶瓶采用液態硅橡膠制成，硬度大概在邵氏60-80度，具有良好的穩定性、耐水防潮性和耐化學藥品性，高溫消毒時也不會產生雙酚A等有害物質。故硅橡膠奶瓶衛生，安全性高，不易變形和破碎，方便清洗，而且旋轉360度都可以使用，方便幼兒抓取玩耍。因此，硅橡膠奶瓶在歐美國家大受青睞。 
　　2.2廚房用品 
　　硅橡膠由于具有良好的耐熱性、耐老化性和密封性，而廣泛地用作廚房用品的密封材料，如電飯鍋、高壓鍋貯物罐、水壺、保溫瓶的密封墊圈。由于具有良好的可塑性和耐熱耐寒性，有一定的硬度，彈性好，并且高溫加熱時不變形，硅橡膠還可制成冰格、蛋糕模和烤盤等食品模具。 
　　3 檢測標準以及檢測事項 
　　目前國際上關于和食品接觸級別硅橡膠材料的檢測大致可以分為幾個系列：美國FDA、歐洲EU standard、日本厚生勞動省標準等，大致的檢測標準和檢測事項如下： 
　　3.1 美國FDA檢測標準 
　　美國食品藥品管理局（Food And Drug Administration，簡稱FDA），對于硅橡膠材料的食品接觸類的認證要求，目前最新版的測試標準號是FDA 21 CFR177.2600擬重復使用的橡膠制品。FDA 21 CFR177.2600中，規定了用于接觸食品的硅橡膠制品在蒸餾水和正己烷中的抽提限量。 
　　3.2歐洲標準EU standard 
　　歐洲理事會下設的食品接觸材料專家委員會于2004年出臺了針對硅橡膠產品的AP（2004）5決議，規定了硅橡膠制品在食品中的總遷移限量為10mg/dm2（以材料或制品表面積計）或食品中60mg/kg，同時滿足“1號技術文件——用于制造食品接觸用品中使用的硅有機化合物的物質清單”所述的遷移限量。這些遷移限量測試包括了在蒸餾水、3%的乙酸、10%的乙醇、異辛烷（橄欖油替代物）和95%的乙醇等溶液中的浸泡測試。德國、法國和意大利等國家在執行歐盟的決議和技術文件外，還對硅橡膠的過氧化值作出規定。 
　　3.3日本厚生省檢測標準 
　　日本厚生勞動省負責為日本的食品衛生法制定相關的標準，對食品接觸硅橡膠材料規定的衛生指標包括蒸發殘渣（蒸餾水、4%乙酸、20%乙醇），甲醛、苯酚、鋅提取量，鉛、鎘溶出量以及重金屬（以Pb計）等。 
　　3.4國內 
　　目前，硅橡膠已大量應用于食品接觸制品，但國內卻沒有專門針對硅橡膠原料以及由其制成的食品用工具的產品標準、方法標準。衛生標準方面，在GB 4806.2-1994《橡膠奶嘴衛生標準》中，規定了以天然橡膠和硅橡膠為主要原料的奶嘴的衛生要求和檢驗方法，其引用的方法標準均為塑料和天然橡膠的衛生標準分析方法，并不完全適用于硅橡膠。由于硅橡膠與天然橡膠或合成橡膠在材料特性上存在差異，因此，不能簡單地將橡膠的標準直接套用在硅橡膠制品上，而應該專門制定硅橡膠制品的相關標準。 
　　我國已于2006年開始實施食品用塑料包裝、容器、工具等制品生產許可制度，將大部分食品用塑料制品納入該制度的管理范疇，所涉及的產品必須取得生產許可證才能生產銷售，為保證食品安全提供重要的保障。但由于硅橡膠材料的特殊性，以硅橡膠作原料的食品用工具并未納入市場準入的監管范圍。 
　　4.結束語 
　　硅橡膠由于其優異的性能，將越來越廣泛地應用于食品用工具的生產，該行業也將會在國內興起。而生產廠家的生產條件和質量良莠不齊，相關產品的國家標準、行業標準的缺失，又會給該行業的監管帶來困難。國家應盡快制定和發布食品接觸硅橡膠制品的相關標準，以規范和促進食品用硅橡膠行業的健康有序發展，保障人們的健康和生命安全。