香精類產品的運輸危險性研究

戴吉康，王靜雯，賀少鵬

(1 上海化工院檢測有限公司，上海 200062；2 上海化工研究院有限公司，上海 200062；3 國家化學品及制品安全質量監督檢驗中心，上海 200062)

香精是由香料和輔料按一定比例調制而成，并且具有獨特氣味的混合物[1]。近年來，香精作為重要的添加劑已被廣泛應用于化妝品、食品、煙草、醫藥等行業，與人們的生活品質和健康密切相關，在國民經濟中占有重要地位[2-5]。香精按用途可劃分為日用香精、食用香精和其他香精[6]。根據國家標準《日用香精》(GB/T 22731-2017)[7]規定，日用香精應用范圍涵蓋了11個大類，共計92個小類產品。隨著香精行業的不斷發展，香精產品作為特殊商品極大地改善了人們的生活，但其固有的危險性也給人類的生存帶來威脅。

香精按狀態可分為液態香精和固態香精，其化學成分復雜也導致了產品可能存在一定的危險性。根據聯合國《關于危險貨物運輸的建議書 規章范本》(以下簡稱《規章范本》)[8]，貨物運輸過程中要明確貨物的危險性才能采取措施確保運輸安全性。危險化學品共分為九大類，香精類產品常見的危險性有3類(易燃液體)、4類(4.1類:易燃固體，4.2類:自熱物質)、6.1類(毒性物質)、8類(腐蝕性物質)、9類(雜項危險物質和物品)等。近年來，文獻報道了香精上游生產工藝的安全危險性以及部分香精下游產品的危險性鑒定[9-11]。對于香精本身的危險性雖然也有報道，但只是理論分析，缺少通過試驗流程鑒定危險性[12]。

目前香精類產品通過試驗結果判定運輸危險性的研究鮮有報道。本文主要基于聯合國《試驗和標準手冊》[13]，對液體香精類產品是否具有3類危險性以及固體香精類產品是否具有4.1/4.2類危險性進行了試驗研究，并給出了此類產品在運輸過程中的包裝類別。

1 實 驗

1.1 實驗儀器

82160-0Seta Flash閃點測試儀，美國希塔公司；持續燃燒試驗儀，自研；燃燒速率試驗模具，自研；101A-1B電熱鼓風干燥箱，上海實驗儀器廠有限公司。

1.2 實驗操作

1.2.1 閃點的測定

閃點測試方法參考國家標準《閃點的測定 快速平衡閉杯法》(GB/T 5208-2008)[14]，首先設定閃點測試儀溫度至某一固定值，待溫度達到預設溫度穩定后，將2 mL液體香精樣品加入測試杯，關閉測試杯平衡1 min后自行點火判定是否發生閃火現象，并得出氣壓修正后測試溫度。設定測試溫度步長為5 ℃，確定閃點范圍后步長改為1 ℃。重復上述操作，直到得到閃火發生時的最低溫度(即閃點)。

1.2.2 持續燃燒試驗

將持續燃燒儀溫度設定在(60.5或75.0)℃±1.0 ℃，加入2 mL液體香精樣品，加熱30 s或60 s，觀察標準試驗火焰在“開”或“關”的位置樣品是否能持續燃燒15 s。如果任一情況下(共8組試驗)能燃燒超過15 s，則被視為能夠持續燃燒。

1.2.3 燃燒速率試驗

首先進行篩分試驗判斷得否進行燃燒速率試驗，即使用長250 mm、寬20 mm、高10 mm的三角形模具將粉狀、顆粒狀香精樣品做成連續的粉帶堆垛，觀察粉末是否能點燃并在2 min內蔓延200 mm。如果2 min內粉帶蔓延200 mm，則進行燃燒速率試驗。

燃燒速率試驗與篩分試驗一樣，將樣品做成粉帶堆垛，并在距離預點火端210～220 mm處堆垛頂上滴加1 mL不可燃潤濕溶液。在堆垛燃燒80 mm后，測定接下來100 mm的燃燒速率，并記錄潤濕段是否阻止火焰傳播至少4 min。如果100 mm燃燒時間不到45 s或燃燒速率大于2.2 mm·s-1，那么應劃為4.1類。

1.2.4 自熱物質試驗

將粉末、顆粒狀香精樣品放入25 mm或100 mm立方體不銹鋼網容器內(網孔0.05 mm)，將容器放在稍大于該容器的不銹鋼容器罩內(網孔0.60 mm)，并將容器罩放入另一個不銹鋼籠內(網孔0.595 mm)。將不銹鋼籠掛于烘箱內，設定烘箱溫度100 ℃、120 ℃或140 ℃，保持24 h，連續記錄樣品溫度和烘箱溫度。如果樣品溫度比烘箱溫度高60 ℃，即得到肯定的結果。

2 結果與討論

2.1 液體香精類產品的3類危險性鑒定

2.1.1 易燃液體判定原則

根據《規章范本》，易燃液體是閉杯試驗閃點不高于60 ℃，或開杯試驗閃點不高于65.6 ℃的液體或液體混合物。但閃點高于35 ℃而且不持續燃燒的液體，在規章范本中不需視為易燃液體。易燃液體的判定原則如圖1所示。

圖1 3類易燃液體的判定原則

2.1.2 易燃液體危險性鑒定

本文選取了部分液體香精樣品，其閃點測定結果如表1所示。由表1可得，根據易燃液體的判定原則：桃子香精-1閃點值小于23 ℃，且沸點大于35 ℃，屬于3類危險品，Ⅱ類包裝；桃子香精-2、菠蘿香精閃點值介于23 ℃至35 ℃之間，屬于3類危險品，Ⅲ類包裝；覆盆子香精、香草香精閃點值大于60 ℃，不屬于3類危險品。

樹莓香精、煙熏味香精、奇異果香精和藍莓香精的閃點大于35 ℃，且不大于60 ℃，因此需要通過持續燃燒試驗判定是否屬于易燃液體。通過持續燃燒試驗可知，奇異果香精和藍莓香精能夠持續燃燒，屬于3類危險品，Ⅲ類包裝；樹莓香精、煙熏味香精不能夠持續燃燒，不屬于3類危險品。

表1 液體香精類樣品閃點的測定

2.2 固體香精類產品的4.1/4.2類危險性鑒定

2.2.1 4.1/4.2類危險性判定原則

由于固體香精類產品的易燃現象以及自發熱現象易于通過小試試驗觀察到，因此根據《規章范本》以及為了安全和保護環境，可先將樣品在坩堝內進行初步明火試驗，通過試驗現象初步判定樣品的潛在危險性。依據《試驗和標準手冊》相關危險性判定試驗，進一步判定樣品是否具有潛在危險性。固體香精類產品的危險性判定原則如圖2所示。

圖2 固體香精4.1/4.2類危險品的判定原則

2.2.2 初步試驗結果

本文選取了部分固體香精樣品，固體香精樣品以粉末和顆粒狀為主。由表2可知，蔬菜味香精和巧克力香精試驗現象為明火點不燃，因此可以判定為非4.1/4.2類危險品；其它香精樣品試驗現象均具有潛在危險性，需要追加有關試驗來確定危險性。

表2 固體香精類樣品初步試驗

2.2.3 易燃固體危險性鑒定

通過燃燒速率試驗，可判定固體香精類產品是否具有4.1類(易燃固體)危險性。由表3可知，西柚香精和哈密瓜味香精的燃燒時間大于45 s，燃燒速率未達到2.2 mm·s-1，可判定為非4.1類危險品。青檸香精和日化香精燃燒時間均小于45 s，燃燒速率大于2.2 mm·s-1，且潤濕段阻止火焰傳播，屬于4.1類危險品，Ⅲ類包裝。

表3 固體香精類樣品燃燒速率試驗

2.2.4 自熱物質危險性鑒定

自熱物質是指與空氣接觸后，無需外界能源供應，自己能夠發熱的物質。這類物質只有數量很大(幾千克)并經過長時間(幾小時或幾日)才會燃燒，因此在貨物運輸中會把貨物運輸容積作為判定其危險性的依據之一。

由表4可知，烤肉味香精和抹茶香精在140 ℃/100 mm×100 mm×100 mm立方體試驗條件下，樣品最高溫度都超過烘箱溫度60 ℃。在140 ℃/25 mm×25 mm×25 mm立方體和120 ℃/100 mm×100 mm×100 mm立方體試驗條件下，樣品最高溫度都未超過烘箱溫度60 ℃。由于貨物運輸體積不超過3 m3，可判定烤肉味香精和抹茶香精不屬于4.2項自發熱物質但該貨物應在容積不超過3 m3的包件中運輸。同理，生姜香精貨物運輸體積超過3 m3，結合試驗數據可判定為4.2類危險品，Ⅲ類包裝?？Х认憔m然初步試驗有自熱現象，但試驗樣品溫度沒有超過烘箱溫度60 ℃，因此不屬于4.2類危險品。

表4 固體香精類樣品自熱物質試驗

3 結 論

香精類產品的狀態可分為固體和液體，根據《規章范本》以及《試驗和標準手冊》，測試部分液體香精產品是否具有3類易燃液體危險性，測試部分固體香精類產品是否具有4.1類易燃固體和4.2類自熱物質危險性。通過試驗發現，不同的香精產品，其危險性也有所不同，這可能與香精化學成分的復雜組成具有一定的關系。通過分析研究，優化了香精類產品運輸危險性識別的試驗流程，進一步明確了該類產品的運輸危險性分類以及包裝等級，為香精類貨物的安全運輸提供了進一步的保障。