DOP Phthalate: Apa Itu, Bagaimana Ia Digunakan dan Perkara Yang Anda Perlu Tahu Tentang Keselamatan

Apakah DOP Phthalate?

DOP phthalate — secara rasmi dikenali sebagai dioctyl phthalate atau di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) — ialah salah satu plasticizer yang paling banyak digunakan di dunia. Pemplastis ialah bahan tambahan kimia yang menjadikan plastik tegar lembut, fleksibel dan boleh digunakan. Tanpanya, bahan seperti polivinil klorida (PVC) akan menjadi kaku dan rapuh — sama sekali tidak sesuai untuk beratus-ratus aplikasi plastik fleksibel yang kami harapkan setiap hari, daripada lantai vinil dan hos taman kepada tiub perubatan dan penebat wayar.

Secara kimia, DOP ialah ester asid phthalic dan 2-ethylhexanol. Ia kelihatan sebagai cecair jernih dan berminyak dengan keterlarutan air yang sangat rendah dan takat didih yang tinggi, yang menjadikannya stabil secara terma dan tahan lama di dalam matriks plastik. Formula molekulnya ialah C₂₄H₃₈O₄, dan ia mempunyai berat molekul kira-kira 390.56 g/mol. Apabila diadun ke dalam PVC semasa pemprosesan, molekul DOP menyisipkan diri mereka di antara rantai polimer PVC, mengurangkan daya antara molekul dan membenarkan rantai meluncur melepasi satu sama lain — menghasilkan rasa fleksibel dan bergetah yang mencirikan produk PVC lembut.

DOP phthalate telah menguasai pasaran plasticizer selama beberapa dekad kerana nisbah prestasi kepada kos yang sangat baik. Ia memberikan fleksibiliti yang luar biasa, prestasi suhu rendah yang baik, sifat penebat elektrik yang kuat, dan keserasian dengan pelbagai rumusan PVC. Bagi pengeluar yang bekerja dengan aplikasi volum tinggi, tiada alternatif yang secara historis memadankan gabungan kebolehprosesan, ketahanan dan kemampuan DOP — walaupun landskap pengawalseliaan dan keselamatan mengubah kalkulus itu dengan ketara.

Sifat Fizikal dan Kimia Utama DOP

Memahami sifat fizikal dan kimia dioctyl phthalate membantu menjelaskan mengapa ia menjadi pemplastis standard industri dan mengapa ia berkelakuan seperti di dalam produk plastik. Berikut ialah ringkasan terperinci ciri-ciri yang paling penting:

Tekanan wapnya yang sangat rendah bermakna DOP menyejat secara perlahan pada suhu bilik, yang merupakan salah satu sebab ia kekal berkesan di dalam produk plastik selama bertahun-tahun. Walau bagaimanapun, kegigihan yang sama ini bermakna ia boleh berhijrah keluar dari matriks plastik dari semasa ke semasa melalui sentuhan dengan minyak, haba atau tekanan mekanikal — yang merupakan punca banyak kebimbangan keselamatan dan alam sekitarnya.

Tempat DOP Phthalate Digunakan Merentasi Industri

Pemplastis DOP digunakan merentasi pelbagai industri dan jenis produk yang luar biasa. Fleksibilitinya datang daripada fakta bahawa ia berfungsi dengan berkesan merentasi pelbagai formulasi PVC dan keadaan pemprosesan, termasuk kalender, penyemperitan, pengacuan suntikan dan salutan hamparan. Berikut ialah bidang aplikasi utama:

Pembinaan dan Bahan Binaan

Industri pembinaan adalah salah satu pengguna terbesar PVC berplastik DOP. Lantai PVC fleksibel, penutup dinding vinil, profil tingkap, membran bumbung, dan kepingan kalis air semuanya secara tradisinya bergantung pada pemplastis phthalate untuk fleksibiliti, ketahanan dan rintangan UV. DOP amat lazim dalam produk lantai vinil, di mana ia diadun pada kepekatan 20–50 bahagian per ratus resin (phr) untuk mencapai keseimbangan kelembutan yang betul di bawah tapak kaki dan kestabilan dimensi. Fleksibiliti suhu rendahnya juga menjadikannya sesuai untuk aplikasi pembinaan luar dalam iklim sejuk.

Penebat Kawat dan Kabel

Wayar elektrik dan penebat kabel dan jaket adalah satu lagi kegunaan akhir utama untuk DOP phthalate. Penebat PVC fleksibel yang diplastiskan dengan DOP memberikan sifat dielektrik yang sangat baik, kalis api apabila digabungkan dengan bahan tambahan yang sesuai, dan fleksibiliti yang membolehkan kabel dibengkokkan, dialihkan dan dipasang tanpa retak. Kabel PVC berplastik DOP digunakan dalam pendawaian kediaman, abah-abah pendawaian automotif, kabel kawalan industri dan kord elektronik pengguna. Hayat perkhidmatan DOP yang panjang dalam penebat wayar — selalunya melebihi 20–30 tahun — menjadikannya pilihan pemplastik dominan selama beberapa dekad dalam aplikasi ini.

Komponen Automotif

Sektor automotif menggunakan PVC berplastik DOP dalam papan pemuka, panel pintu, penutup tempat duduk, salutan bawah badan dan pengedap. Dalam bahagian dalaman automotif, pemplastik mesti mengekalkan fleksibiliti merentasi julat suhu yang melampau — dari bawah paras beku pada musim sejuk hingga lebih 80°C di dalam kereta yang diletakkan pada musim panas. Julat suhu perkhidmatan DOP yang luas menjadikannya sesuai semula jadi untuk aplikasi ini. Walau bagaimanapun, penghijrahan plasticizer dari bahagian dalam automotif ke cermin depan - menyumbang kepada filem berminyak yang terkumpul di dalam tingkap kereta - adalah akibat yang terkenal daripada menggunakan pemplastik turun naik tinggi seperti DOP, dan banyak pembuat kereta telah beralih ke alternatif migrasi yang lebih rendah.

Peranti Perubatan dan Produk Penjagaan Kesihatan

DEHP (nama gred perubatan untuk DOP phthalate) secara sejarah telah menjadi pemplastik pilihan untuk peranti perubatan PVC, termasuk beg IV, beg darah, tiub dialisis dan topeng oksigen. Keserasian luar biasa dengan PVC dan keupayaannya untuk menghasilkan filem fleksibel yang jelas kristal menjadikannya sesuai untuk aplikasi ini. Walau bagaimanapun, kebimbangan mengenai larut lesap DEHP ke dalam larutan darah dan IV — terutamanya untuk pesakit yang terdedah seperti neonat, wanita hamil dan pesakit dialisis — telah membawa kepada sekatan peraturan yang ketara dan peralihan industri utama ke arah alternatif bukan ftalat dalam produk PVC gred perubatan.

Barangan Pengguna dan Tekstil

DOP phthalate juga menjumpai pelbagai jenis produk pengguna, termasuk hos taman, mainan kembung, kulit tiruan, pakaian hujan, langsir pancuran mandian, kasut dan fabrik bersalut. Dalam aplikasi salutan tekstil, DOP digunakan dalam proses salutan hamparan dan pisau atas gulungan untuk menghasilkan fabrik bersalut PVC yang fleksibel dan tahan lama. Keberkesanan kosnya menjadikannya sangat lazim dalam barangan pengguna yang sensitif harga — itulah sebabnya kehadirannya dalam mainan dan produk kanak-kanak telah menarik perhatian kawal selia yang paling sengit.

Kebimbangan Kesihatan dan Keselamatan Sekitar DOP Phthalate

Kebimbangan kesihatan yang berkaitan dengan DOP phthalate — khususnya DEHP — telah dikaji secara meluas sepanjang tiga dekad yang lalu dan mewakili sebab utama penggunaannya yang semakin berkurangan dalam aplikasi sensitif. Isu utama ialah DOP tidak terikat secara kimia pada matriks polimer PVC; ia hanya larut di dalamnya. Ini bermakna ia boleh berhijrah keluar dari plastik dan masuk ke dalam makanan, cecair, habuk atau cecair badan yang menyentuh bahan.

Gangguan Endokrin

Kebimbangan kesihatan yang paling mantap dengan DEHP ialah klasifikasinya sebagai bahan kimia pengganggu endokrin (EDC). DEHP dan metabolit utamanya, MEHP (mono-2-ethylhexyl phthalate), mengganggu isyarat androgen — laluan hormon yang bertanggungjawab untuk perkembangan reproduktif lelaki. Kajian haiwan secara konsisten menunjukkan bahawa pendedahan pranatal dan awal kehidupan kepada DEHP mengurangkan pengeluaran testosteron, menjejaskan perkembangan testis, dan mengurangkan bilangan dan kualiti sperma. Penemuan ini telah direplikasi merentasi pelbagai spesies, dan kajian epidemiologi pada manusia telah menemui persatuan antara tahap metabolit DEHP kencing dan kualiti sperma yang berkurangan, tahap hormon yang diubah dan jarak anogenital yang dipendekkan pada bayi lelaki - penanda sensitif gangguan androgen semasa perkembangan janin.

Ketoksikan Pembiakan dan Perkembangan

DEHP diklasifikasikan sebagai toksik pembiakan di bawah pelbagai rangka kerja kawal selia berdasarkan keupayaan yang ditunjukkan untuk menjejaskan kesuburan dan membahayakan perkembangan janin. Agensi Bahan Kimia Eropah (ECHA) mengklasifikasikan DEHP sebagai Bahan Kebimbangan Sangat Tinggi (SVHC) di bawah peraturan REACH kerana ketoksikan pembiakannya. Dalam model haiwan, pendedahan dos tinggi menyebabkan atrofi testis, saiz sampah yang berkurangan dan keabnormalan perkembangan. Tingkap kritikal yang menjadi perhatian ialah pendedahan pranatal dan awal selepas bersalin, apabila sistem endokrin dan pembiakan yang sedang berkembang paling terdedah kepada gangguan kimia.

Kekarsinogenan

DEHP diklasifikasikan sebagai karsinogen manusia yang mungkin (Kumpulan 2B) oleh Agensi Penyelidikan Kanser Antarabangsa (IARC), berdasarkan bukti yang mencukupi tentang kanser hati pada tikus yang terdedah kepada dos yang tinggi dan bukti terhad pada manusia. Mekanisme karsinogenik dalam tikus melibatkan percambahan peroksisom — cara tindakan yang mungkin kurang terpakai secara langsung kepada manusia, itulah sebabnya DEHP diklasifikasikan sebagai karsinogen yang mungkin dan bukan berkemungkinan. Namun begitu, klasifikasi ini menyumbang kepada penggunaan terhadnya dalam aplikasi yang dihadapi oleh pengguna.

Laluan Pendedahan Manusia

Manusia terdedah kepada DOP phthalate melalui pelbagai laluan secara serentak, itulah sebabnya ia dikesan dalam air kencing hampir semua orang yang diuji dalam kajian biomonitoring:

• Hubungan makanan: DEHP berhijrah daripada pembungkus makanan PVC, gasket peralatan pemprosesan makanan, dan pembungkus plastik ke dalam makanan berlemak. Makanan berlemak seperti keju, daging dan minyak menyerap lebih banyak phthalate daripada makanan rendah lemak.
• Prosedur perubatan: Pesakit yang menerima terapi IV, pemindahan darah, atau dialisis melalui tiub PVC berplastik DEHP menerima pendedahan langsung yang paling tinggi — kadangkala urutan magnitud melebihi pendedahan diet.
• Debu dalaman: DEHP berpindah dari lantai, penutup dinding dan bahan binaan lain ke dalam habuk rumah, yang kemudiannya ditelan — terutamanya oleh kanak-kanak kecil melalui tingkah laku tangan ke mulut.
• Sentuhan kulit: Sentuhan kulit dengan produk yang mengandungi DEHP seperti sarung tangan vinil, mainan atau lantai menyumbang kepada pendedahan, walaupun penyerapan kulit adalah lebih perlahan daripada pengambilan.
• Penyedutan: DEHP bawaan udara daripada produk PVC berplastik dalam persekitaran dalaman menyumbang kepada pendedahan pernafasan, terutamanya dalam ruang pengudaraan yang kurang baik dengan permukaan PVC yang ketara.

Peraturan Global mengenai DOP Phthalate

Sekatan kawal selia ke atas DEHP telah diperketatkan secara mendadak sepanjang dua dekad yang lalu, terutamanya untuk aplikasi yang berkemungkinan terdedah kepada populasi yang terdedah. Berikut ialah gambaran keseluruhan peraturan utama merentas pasaran utama:

Trend merentas semua bidang kuasa pengawalseliaan utama adalah jelas ke arah sekatan selanjutnya, bukan kelonggaran. Pengilang yang menggunakan phthalate DOP dalam mana-mana aplikasi yang berhadapan dengan pengguna atau hubungan makanan harus secara aktif merancang peralihan mereka kepada alternatif yang mematuhi, kerana tetingkap kawal selia untuk penggunaan berterusan semakin mengecil.

Alternatif Bukan Phthalate kepada DOP Plasticizer

Sekatan ke atas phthalate DOP telah mempercepatkan pembangunan dan penggunaan pemplastis bukan phthalate yang boleh menandingi atau mendekati prestasi DOP tanpa masalah kesihatan dan kawal selia yang berkaitan. Memilih alternatif yang betul bergantung pada aplikasi khusus, keperluan pemprosesan, sasaran prestasi dan kekangan kos. Berikut adalah alternatif utama:

DINP dan DIDP (Diisononyl dan Diisodecyl Phthalate)

DINP dan DIDP ialah pemplastis phthalate dengan berat molekul lebih tinggi yang mempunyai kadar penghijrahan yang lebih rendah daripada DOP kerana saiz molekulnya yang lebih besar. Mereka pada masa ini tidak tertakluk kepada sekatan yang sama seperti DEHP dalam kebanyakan bidang kuasa dan digunakan secara meluas sebagai pengganti drop-in terus untuk DOP dalam aplikasi tidak sensitif seperti lantai, kabel dan PVC industri am. Walau bagaimanapun, ia masih phthalates, dan status kawal selianya sedang dalam semakan berterusan — menjadikannya penyelesaian peralihan dan bukannya kekal untuk jenama yang komited untuk menjauhkan diri sepenuhnya daripada phthalates.

DOTP / DEHT (Dioctyl Terephthalate)

DOTP (juga dipanggil DEHT) ialah ester tereftalat dan bukannya ester ftalat — ia menggunakan asid tereftalat dan bukannya asid phthalic sebagai tulang belakangnya. Perbezaan struktur ini bermakna ia tidak berkongsi sifat gangguan endokrin DEHP dan tidak tertakluk kepada peraturan phthalate. DOTP menyediakan kecekapan pemplastikan yang hampir sama dengan DOP, memproses dengan baik pada peralatan PVC standard, dan mempunyai kestabilan terma yang lebih baik dan turun naik yang lebih rendah. Ia telah menjadi salah satu penggantian DOP paling popular di seluruh dunia dan kini digunakan secara meluas dalam aplikasi mainan, lantai, automotif dan wayar serta kabel.

DINCH (Diisononyl Cyclohexane-1,2-Dicarboxylate)

DINCH ialah pemplastis bukan phthalate berat molekul tinggi yang dibangunkan khusus untuk aplikasi sensitif termasuk peranti perubatan, bahan sentuhan makanan dan mainan kanak-kanak. Ia telah menjalani ujian toksikologi yang meluas dan telah diluluskan untuk digunakan dalam PVC perubatan oleh badan kawal selia di Eropah dan AS. DINCH memberikan fleksibiliti yang sangat baik, penghijrahan yang rendah, kestabilan UV yang baik, dan diterima dengan baik dari segi fisiologi. Kosnya yang lebih tinggi berbanding DOP mengehadkan penggunaannya kepada aplikasi premium atau terkawal, tetapi ia adalah alternatif pilihan untuk produk PVC gred perubatan menggantikan DEHP.

Pengplastik Berasaskan Bio

Kategori pemplastis berasaskan bio yang semakin meningkat yang diperoleh daripada bahan suapan semula jadi - termasuk minyak kacang soya terepoksida (ESBO), ester sitrat (seperti ATBC dan TBC), dan diester isosorbida - menawarkan kedua-dua kimia bukan phthalate dan penyumberan boleh diperbaharui. Ester sitrat seperti acetyl tributyl citrate (ATBC) diluluskan oleh FDA untuk hubungan makanan dan kegunaan perubatan. Minyak sayuran epoksida digunakan secara meluas sebagai pemplastis sekunder dan penstabil haba dalam PVC. Pilihan berasaskan bio ini semakin menarik kepada jenama yang ingin membezakan kemampanan serta keselamatan, walaupun kecekapan pengplastikan dan daya saing kos mereka berbanding DOP berbeza mengikut aplikasi.

Cara Mengenalpasti DOP Phthalate dalam Produk dan Rantaian Bekalan

Bagi pengilang, pengimport dan jenama yang menyumber komponen PVC atau barang siap, mengenal pasti sama ada DOP phthalate hadir dalam produk adalah keperluan pematuhan dan keperluan usaha wajar. Inilah cara untuk mendekatinya secara praktikal:

• Minta helaian data bahan (MDS) dan pengisytiharan REACH: Tanya pembekal PVC anda untuk pengisytiharan bahan penuh yang mengenal pasti sistem plasticizer yang digunakan. Pembekal yang patuh harus dapat mengesahkan sama ada DEHP hadir dan pada kepekatan apa.
• Ujian makmal pihak ketiga: Untuk produk siap, ujian oleh makmal bertauliah menggunakan kaedah seperti saringan GC-MS (kromatografi gas–spektrometri jisim) atau XRF (pendarfluor sinar-X) boleh mengenal pasti dan mengukur kandungan phthalate secara positif. XRF digunakan untuk pemeriksaan pantas; GC-MS ialah kaedah pengesahan untuk pematuhan peraturan.
• Audit rantaian bekalan: Menjalankan audit berkala ke atas pengkompaun PVC dan pengilang komponen, terutamanya yang berpangkalan di wilayah dengan penguatkuasaan yang kurang ketat, untuk mengesahkan bahawa formulasi yang diisytiharkan sepadan dengan amalan pengeluaran sebenar.
• Semak kategori produk terhadap senarai kawal selia: Rujuk silang portfolio produk anda terhadap senarai bahan terhad (RSL) seperti AFIRM RSL, ZDHC MRSL atau RSL khusus peruncit anda untuk mengenal pasti produk yang memerlukan formulasi bebas phthalate.
• Laksanakan senarai plasticizer yang diluluskan: Tentukan senarai pemplastik dalaman yang diluluskan untuk spesifikasi penyumberan anda yang secara eksplisit mengecualikan DEHP dan ftalat lain yang terhad, dan sampaikan keperluan ini dengan jelas kepada semua pembekal dan penukar PVC dalam rantaian bekalan anda.