确保食品接触材料的物理稳定性——基于GB 4806.7-2023标准的解析

引言

食品接触材料（FCM）的物理稳定性是指材料在长期使用过程中保持其结构和性能的能力。物理稳定性对于确保材料的安全性和功能性至关重要。中国发布的GB 4806.7-2023《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》对食品接触塑料材料及制品的安全性提出了明确的要求。本文将详细解析如何确保食品接触材料的物理稳定性，并结合GB 4806.7-2023标准进行阐述，以帮助企业和消费者更好地理解和保障食品接触材料的物理稳定性。

一、GB 4806.7-2023标准概述1. 标准简介

GB 4806.7-2023《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》是中国关于食品接触塑料材料及制品的最新标准，旨在确保这些材料在使用过程中不会对食品安全造成危害。标准涵盖了成分限制、总迁移量（OML）、特定迁移量（SML）、模拟物测试、合规声明等内容，全面保障食品接触材料在化学和物理方面的安全性。

2. 主要内容

成分限制：规定了可用于食品接触塑料的单体和添加剂清单，确保材料成分的安全性。

总迁移量（OML）：规定了材料在特定条件下迁移到食品中的所有物质的总量，不得超过10 mg/dm²。

特定迁移量（SML）：规定了特定物质在特定条件下迁移到食品中的量，需符合规定的限值。

物理稳定性：确保材料在长期使用过程中保持其结构和性能，包括尺寸稳定性、耐热性、耐低温性、机械强度等。

模拟物测试：规定了不同食品类别的模拟物测试要求，以评估材料在实际使用条件下的安全性。

合规声明：生产企业需提供合规声明，确保其产品符合GB 4806.7-2023标准的要求。

二、食品接触材料物理稳定性的定义和重要性1. 物理稳定性的定义

物理稳定性是指食品接触材料在长期使用和不同环境条件下保持其物理性能的能力。具体包括：

尺寸稳定性：材料在使用过程中不发生明显的尺寸变化。

耐热性：材料在高温环境下不发生变形或分解。

耐低温性：材料在低温环境下不发生脆裂或性能下降。

机械强度：材料能够承受外力作用而不发生破裂或损坏。

抗老化性：材料在长期使用过程中保持其物理性能。

2. 物理稳定性的重要性确保食品安全

食品接触材料的物理稳定性直接影响其安全性。物理性能不稳定的材料可能在使用过程中发生变形、分解或释放有害物质，危害消费者健康。

保障材料功能性

食品接触材料需要在各种环境条件下保持其功能性，如保护食品、保持密封等。物理性能不稳定的材料可能无法有效履行其功能，影响食品的保质期和安全性。

满足法规要求

GB 4806.7-2023等标准对食品接触材料的物理稳定性提出了明确要求。确保材料的物理稳定性是企业产品符合法规要求的前提。

提升产品质量和市场竞争力

高质量的食品接触材料需要具备良好的物理稳定性，才能获得消费者的信任和认可。物理稳定性好的材料能够提升产品质量和市场竞争力。

三、确保食品接触材料物理稳定性的关键因素1. 材料选择选择高分子材料

食品接触材料通常采用高分子材料，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。这些材料具有优良的物理性能，如高机械强度、良好的耐热性和耐低温性。

引入增强剂和稳定剂

通过引入增强剂（如玻璃纤维、碳纤维等）和稳定剂（如抗氧化剂、光稳定剂等），可以显著提升材料的物理稳定性。例如，玻璃纤维增强的聚丙烯具有更高的机械强度和耐热性。

2. 生产工艺控制加工温度和压力

合理控制加工温度和压力，可以确保材料的均匀性和稳定性，避免因加工条件不当导致的物理性能下降。

优化成型工艺

采用优化的成型工艺（如注塑成型、挤出成型等），可以确保材料在成型过程中的尺寸稳定性和均匀性。

3. 物理性能测试尺寸稳定性测试

通过高温、低温、湿热等环境条件下的尺寸变化测试，评估材料的尺寸稳定性。

耐热性测试

通过高温环境下的耐温性能测试，评估材料在高温条件下的物理稳定性，如热变形温度（HDT）和维卡软化温度（VST）等。

耐低温性测试

通过低温环境下的脆性测试，评估材料在低温条件下的物理稳定性，如低温冲击强度和低温弯曲强度等。

机械强度测试

通过拉伸、压缩、弯曲等机械性能测试，评估材料的机械强度，如拉伸强度、压缩强度、弯曲模量等。

抗老化性测试

通过加速老化测试，评估材料在长期使用过程中的物理性能变化，如紫外老化、氧化老化等。

四、基于GB 4806.7-2023标准的物理稳定性检测方法1. 尺寸稳定性测试高温尺寸稳定性测试

将样品放置在高温环境下（如100℃），保持一定时间（如24小时），测量样品尺寸变化，评估高温尺寸稳定性。

低温尺寸稳定性测试

将样品放置在低温环境下（如-40℃），保持一定时间（如24小时），测量样品尺寸变化，评估低温尺寸稳定性。

2. 耐热性测试热变形温度（HDT）测试

将样品在规定负荷下加热，测量达到规定变形温度时的温度值，评估材料的热变形温度（HDT）。

维卡软化温度（VST）测试

将样品在规定负荷下加热，测量达到规定压痕深度时的温度值，评估材料的维卡软化温度（VST）。

3. 耐低温性测试低温冲击强度测试

将样品在低温环境下冷却，进行冲击测试，测量样品的低温冲击强度。

低温弯曲强度测试

将样品在低温环境下冷却，进行弯曲测试，测量样品的低温弯曲强度。

4. 机械强度测试拉伸强度测试

将样品进行拉伸测试，测量拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率等参数。

压缩强度测试

将样品进行压缩测试，测量压缩强度和压缩模量等参数。

弯曲强度测试

将样品进行弯曲测试，测量弯曲强度和弯曲模量等参数。

5. 抗老化性测试紫外老化测试

将样品暴露在紫外光下，进行加速老化测试，测量材料的物理性能变化，如颜色变化、强度下降等。

氧化老化测试

将样品暴露在氧化环境下，进行加速老化测试，测量材料的物理性能变化，如强度下降、脆性增加等。

五、实例分析：确保食品接触材料的物理稳定性案例背景

某塑料食品容器生产企业希望评估其产品是否符合GB 4806.7-2023标准的物理稳定性要求。

材料选择

企业选择了符合GB 4806.7-2023标准要求的聚丙烯（PP）材料，并引入了适量的玻璃纤维增强剂。

生产工艺控制

企业合理控制了加工温度和压力，并采用优化的注塑成型工艺，确保产品的均匀性和稳定性。

物理性能测试尺寸稳定性测试

企业进行了高温和低温尺寸稳定性测试。测试结果显示，样品在高温（100℃）和低温（-40℃）环境下的尺寸变化均在规定范围内，符合尺寸稳定性要求。

耐热性测试

企业进行了热变形温度（HDT）和维卡软化温度（VST）测试。测试结果显示，样品的HDT为130℃，VST为135℃，均符合耐热性要求。

耐低温性测试

企业进行了低温冲击强度和低温弯曲强度测试。测试结果显示，样品在-40℃环境下的冲击强度和弯曲强度均满足要求，符合耐低温性要求。

机械强度测试

企业进行了拉伸强度、压缩强度和弯曲强度测试。测试结果显示，样品的拉伸强度为35 MPa，压缩强度为30 MPa，弯曲强度为40 MPa，均符合机械强度要求。

抗老化性测试

企业进行了紫外老化和氧化老化测试。测试结果显示，样品在紫外老化和氧化老化后的物理性能变化均在可接受范围内，符合抗老化性要求。

结果评估

通过全面的物理性能测试，企业确保其生产的塑料食品容器符合GB 4806.7-2023标准的物理稳定性要求，顺利进入市场。

六、总结

确保食品接触材料的物理稳定性是保障食品安全和消费者健康的重要手段。通过严格遵循GB 4806.7-2023标准，企业可以确保其产品的成分、总迁移量、特定迁移量及物理性能均符合要求，提供合规声明，确保产品的透明性和可追溯性。通过选择合格的原材料、优化生产工艺和进行全面的物理性能测试，企业可以在保障产品质量的同时，提升市场竞争力和消费者信任度。未来，随着科技的发展和法规的不断更新，食品接触材料的物理稳定性将得到进一步提升，为消费者提供更加安全、可靠的产品。