香精类产品的运输危险性研究

戴吉康，王静雯，贺少鹏

(1 上海化工院检测有限公司，上海 200062；2 上海化工研究院有限公司，上海 200062；3 国家化学品及制品安全质量监督检验中心，上海 200062)

香精是由香料和辅料按一定比例调制而成，并且具有独特气味的混合物[1]。近年来，香精作为重要的添加剂已被广泛应用于化妆品、食品、烟草、医药等行业，与人们的生活品质和健康密切相关，在国民经济中占有重要地位[2-5]。香精按用途可划分为日用香精、食用香精和其他香精[6]。根据国家标准《日用香精》(GB/T 22731-2017)[7]规定，日用香精应用范围涵盖了11个大类，共计92个小类产品。随着香精行业的不断发展，香精产品作为特殊商品极大地改善了人们的生活，但其固有的危险性也给人类的生存带来威胁。

香精按状态可分为液态香精和固态香精，其化学成分复杂也导致了产品可能存在一定的危险性。根据联合国《关于危险货物运输的建议书 规章范本》(以下简称《规章范本》)[8]，货物运输过程中要明确货物的危险性才能采取措施确保运输安全性。危险化学品共分为九大类，香精类产品常见的危险性有3类(易燃液体)、4类(4.1类:易燃固体，4.2类:自热物质)、6.1类(毒性物质)、8类(腐蚀性物质)、9类(杂项危险物质和物品)等。近年来，文献报道了香精上游生产工艺的安全危险性以及部分香精下游产品的危险性鉴定[9-11]。对于香精本身的危险性虽然也有报道，但只是理论分析，缺少通过试验流程鉴定危险性[12]。

目前香精类产品通过试验结果判定运输危险性的研究鲜有报道。本文主要基于联合国《试验和标准手册》[13]，对液体香精类产品是否具有3类危险性以及固体香精类产品是否具有4.1/4.2类危险性进行了试验研究，并给出了此类产品在运输过程中的包装类别。

1 实 验

1.1 实验仪器

82160-0Seta Flash闪点测试仪，美国希塔公司；持续燃烧试验仪，自研；燃烧速率试验模具，自研；101A-1B电热鼓风干燥箱，上海实验仪器厂有限公司。

1.2 实验操作

1.2.1 闪点的测定

闪点测试方法参考国家标准《闪点的测定 快速平衡闭杯法》(GB/T 5208-2008)[14]，首先设定闪点测试仪温度至某一固定值，待温度达到预设温度稳定后，将2 mL液体香精样品加入测试杯，关闭测试杯平衡1 min后自行点火判定是否发生闪火现象，并得出气压修正后测试温度。设定测试温度步长为5 ℃，确定闪点范围后步长改为1 ℃。重复上述操作，直到得到闪火发生时的最低温度(即闪点)。

1.2.2 持续燃烧试验

将持续燃烧仪温度设定在(60.5或75.0)℃±1.0 ℃，加入2 mL液体香精样品，加热30 s或60 s，观察标准试验火焰在“开”或“关”的位置样品是否能持续燃烧15 s。如果任一情况下(共8组试验)能燃烧超过15 s，则被视为能够持续燃烧。

1.2.3 燃烧速率试验

首先进行筛分试验判断得否进行燃烧速率试验，即使用长250 mm、宽20 mm、高10 mm的三角形模具将粉状、颗粒状香精样品做成连续的粉带堆垛，观察粉末是否能点燃并在2 min内蔓延200 mm。如果2 min内粉带蔓延200 mm，则进行燃烧速率试验。

燃烧速率试验与筛分试验一样，将样品做成粉带堆垛，并在距离预点火端210～220 mm处堆垛顶上滴加1 mL不可燃润湿溶液。在堆垛燃烧80 mm后，测定接下来100 mm的燃烧速率，并记录润湿段是否阻止火焰传播至少4 min。如果100 mm燃烧时间不到45 s或燃烧速率大于2.2 mm·s-1，那么应划为4.1类。

1.2.4 自热物质试验

将粉末、颗粒状香精样品放入25 mm或100 mm立方体不锈钢网容器内(网孔0.05 mm)，将容器放在稍大于该容器的不锈钢容器罩内(网孔0.60 mm)，并将容器罩放入另一个不锈钢笼内(网孔0.595 mm)。将不锈钢笼挂于烘箱内，设定烘箱温度100 ℃、120 ℃或140 ℃，保持24 h，连续记录样品温度和烘箱温度。如果样品温度比烘箱温度高60 ℃，即得到肯定的结果。

2 结果与讨论

2.1 液体香精类产品的3类危险性鉴定

2.1.1 易燃液体判定原则

根据《规章范本》，易燃液体是闭杯试验闪点不高于60 ℃，或开杯试验闪点不高于65.6 ℃的液体或液体混合物。但闪点高于35 ℃而且不持续燃烧的液体，在规章范本中不需视为易燃液体。易燃液体的判定原则如图1所示。

图1 3类易燃液体的判定原则

2.1.2 易燃液体危险性鉴定

本文选取了部分液体香精样品，其闪点测定结果如表1所示。由表1可得，根据易燃液体的判定原则：桃子香精-1闪点值小于23 ℃，且沸点大于35 ℃，属于3类危险品，Ⅱ类包装；桃子香精-2、菠萝香精闪点值介于23 ℃至35 ℃之间，属于3类危险品，Ⅲ类包装；覆盆子香精、香草香精闪点值大于60 ℃，不属于3类危险品。

树莓香精、烟熏味香精、奇异果香精和蓝莓香精的闪点大于35 ℃，且不大于60 ℃，因此需要通过持续燃烧试验判定是否属于易燃液体。通过持续燃烧试验可知，奇异果香精和蓝莓香精能够持续燃烧，属于3类危险品，Ⅲ类包装；树莓香精、烟熏味香精不能够持续燃烧，不属于3类危险品。

表1 液体香精类样品闪点的测定

2.2 固体香精类产品的4.1/4.2类危险性鉴定

2.2.1 4.1/4.2类危险性判定原则

由于固体香精类产品的易燃现象以及自发热现象易于通过小试试验观察到，因此根据《规章范本》以及为了安全和保护环境，可先将样品在坩埚内进行初步明火试验，通过试验现象初步判定样品的潜在危险性。依据《试验和标准手册》相关危险性判定试验，进一步判定样品是否具有潜在危险性。固体香精类产品的危险性判定原则如图2所示。

图2 固体香精4.1/4.2类危险品的判定原则

2.2.2 初步试验结果

本文选取了部分固体香精样品，固体香精样品以粉末和颗粒状为主。由表2可知，蔬菜味香精和巧克力香精试验现象为明火点不燃，因此可以判定为非4.1/4.2类危险品；其它香精样品试验现象均具有潜在危险性，需要追加有关试验来确定危险性。

表2 固体香精类样品初步试验

2.2.3 易燃固体危险性鉴定

通过燃烧速率试验，可判定固体香精类产品是否具有4.1类(易燃固体)危险性。由表3可知，西柚香精和哈密瓜味香精的燃烧时间大于45 s，燃烧速率未达到2.2 mm·s-1，可判定为非4.1类危险品。青柠香精和日化香精燃烧时间均小于45 s，燃烧速率大于2.2 mm·s-1，且润湿段阻止火焰传播，属于4.1类危险品，Ⅲ类包装。

表3 固体香精类样品燃烧速率试验

2.2.4 自热物质危险性鉴定

自热物质是指与空气接触后，无需外界能源供应，自己能够发热的物质。这类物质只有数量很大(几千克)并经过长时间(几小时或几日)才会燃烧，因此在货物运输中会把货物运输容积作为判定其危险性的依据之一。

由表4可知，烤肉味香精和抹茶香精在140 ℃/100 mm×100 mm×100 mm立方体试验条件下，样品最高温度都超过烘箱温度60 ℃。在140 ℃/25 mm×25 mm×25 mm立方体和120 ℃/100 mm×100 mm×100 mm立方体试验条件下，样品最高温度都未超过烘箱温度60 ℃。由于货物运输体积不超过3 m3，可判定烤肉味香精和抹茶香精不属于4.2项自发热物质但该货物应在容积不超过3 m3的包件中运输。同理，生姜香精货物运输体积超过3 m3，结合试验数据可判定为4.2类危险品，Ⅲ类包装。咖啡香精虽然初步试验有自热现象，但试验样品温度没有超过烘箱温度60 ℃，因此不属于4.2类危险品。

表4 固体香精类样品自热物质试验

3 结 论

香精类产品的状态可分为固体和液体，根据《规章范本》以及《试验和标准手册》，测试部分液体香精产品是否具有3类易燃液体危险性，测试部分固体香精类产品是否具有4.1类易燃固体和4.2类自热物质危险性。通过试验发现，不同的香精产品，其危险性也有所不同，这可能与香精化学成分的复杂组成具有一定的关系。通过分析研究，优化了香精类产品运输危险性识别的试验流程，进一步明确了该类产品的运输危险性分类以及包装等级，为香精类货物的安全运输提供了进一步的保障。