Sind Pigmente sicher?
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Um den Anforderungen der Produktsicherheit, des Umweltschutzes und der Gesundheit gerecht zu werden, müssen Materialien und Produkte, die Pigmente verwenden, den gesetzlichen Anforderungen in Ländern und Regionen auf der ganzen Welt entsprechen. Die wichtigsten und wichtigsten davon sind die Anforderungen für die Kontrolle chemischer Substanzen, insbesondere die chemischen Anforderungen für Farbstoffe, die wichtige Zusatzstoffe in Produktmaterialien sind. Diese Anforderungen gelten für eine breite Palette von Konsumgütern, darunter Spielzeug, Textilmaterialien und -zubehör (wie Reißverschlüsse und Knöpfe), Kosmetika (wie Nagellack und Lippenstift), elektronische und elektrische Produkte, Lebensmittelbehälter und Materialien oder Produkte, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, sowie Materialien für die Automobilindustrie.
- Akute Toxizität von Chemikalien
Die am häufigsten verwendete Kennzahl zur Messung der akuten Toxizität ist die LD50 (tödliche Dosis). LD50 steht für die mediane letale Dosis. Eine einfache Definition ist die Dosis, die erforderlich ist, um bei 50% einer Gruppe von Versuchstieren, z. B. Ratten, den Tod zu verursachen. Die LD50 wird in mg/kg Körpergewicht angegeben. Niedrigere LD50-Werte weisen auf ein stärkeres Gift hin, höhere LD50-Werte auf ein weniger giftiges Gift. Die Europäische Union definiert drei Kategorien der akuten Toxizität (Ratte - oral) für Stoffe.
LD50 ≤ 25 mg/kg; extrem giftig
LD50 = 25-200 mg/kg; giftig
LD50 = 200-2000 mg/kg; schädlich
Was die akute Toxizität von Farbstoffen betrifft, so wurden in einer Monographie 194 Pigmente untersucht und festgestellt, dass die meisten einen oralen LD50-Wert von über 5000 mg/kg aufweisen, wobei kein Wert unter 2000 mg/kg berichtet wurde. Wenn man bedenkt, dass der orale LD50-Wert von Kochsalz (NaCl) 3000 mg/kg beträgt, würde dies bedeuten, dass eine durchschnittlich schwere Person 350 g Pigment zu sich nimmt, was unwahrscheinlich ist. Daraus lässt sich schließen, dass Farbstoffe im Allgemeinen eine geringe akute Toxizität aufweisen. Pigmente werden normalerweise über den Magen-Darm-Trakt und nicht über den Urin ausgeschieden.
- Verunreinigungen in organischen Pigmenten
Organische Pigmente werden häufig als Farbstoffe in Konsumgütern aus Kunststoff, Kosmetika, Spielzeug und Lebensmittelverpackungen verwendet. Daher muss neben den toxikologischen und ökologischen Eigenschaften der reinen Pigmente auch das Potenzial für Spurenverunreinigungen berücksichtigt werden, die bei der Produktion entstehen und sich möglicherweise auf ihre Verwendung in diesen Konsumgütern auswirken. Mögliche Verunreinigungen sind im Folgenden aufgeführt.
(1) Bestimmte Schwermetallverbindungen Einige organische Pigmente (C.I. Pigment Red 48:1) verwenden Schwermetallsalze (Barium) als Pigmente und werden daher nicht zur Verwendung in Lebensmittelverpackungen und Spielzeug empfohlen.
(2) Aromatische Amine Aromatische Amine dürfen nur in sehr geringen Mengen als Bestandteile der Pigmentsynthese in organischen Pigmenten vorkommen. Für die Verwendung in Verpackungsmaterialien, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, wurde eine klare Obergrenze festgelegt: Aromatische primäre Amine: <500ppm (mg/kg, Gesamtmenge); 4-Aminobiphenyl, Benzidin, 2-Naphthylamin, 2-Methyl-4-Chloranilin: <10ppm (mg/kg, Gesamtmenge).
(3) Polychlorierte Biphenyle Polychlorierte Biphenyle (PCB) sind vor allem deshalb schädlich, weil ihre anhaltenden Rückstände in der Umwelt schädlicher sind als für den Menschen. In der EU werden Chemikalien, die 50 ppm oder mehr an polychlorierten Biphenylen (PCB) oder PCT enthalten, als polychlorierte Biphenyle eingestuft.
(4) Dioxine Pigment Violet 23 wird durch Kondensation von Tetrachlorbenzochinon mit N-Ethylcarbazol hergestellt. Während des Syntheseprozesses entsteht zwangsläufig eine geringe Menge an Dioxinen.
- Sicherheit von Bischlorbiphenylpigmenten
Gelb-orange organische Pigmente, die aus 3,3-Bischlorbenzidin (DCB) synthetisiert werden, sind wichtige Azopigmente. DCB-Pigmente sind aufgrund ihrer leuchtenden Farbe, ihrer hohen Farbstärke und ihrer Erschwinglichkeit ein wichtiger Bestandteil der Kunststoffeinfärbung. Beispiele sind Pigment Yellow 13, 14, 17, 81 und 83 sowie Pigment Orange 13 und 34.
Es bestehen weiterhin Bedenken, ob die Pigmente der DCB-Serie, die in nicht gewebten Textilien aus Chemiefasern, in Reißverschlüssen und Knöpfen von Kleidungsstücken sowie in Verpackungsmaterialien für Lebensmittel verwendet werden, die Sicherheitsanforderungen der nationalen und internationalen Umweltvorschriften erfüllen.
Bischlorbenzidin ist ein wahrscheinliches Karzinogen. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) stuft Verbindungen auf der Grundlage ihrer Karzinogenität in drei Kategorien ein: 1 - krebserregend für den Menschen; 2A - wahrscheinlich krebserregend für den Menschen; und 2B - möglicherweise krebserregend für den Menschen.
Bischlorbenzidin ist ein Karzinogen der Kategorie 2B, und seine Karzinogenität entsteht in erster Linie durch die Bildung von Addukten mit Nukleotiden (DNA), die zur DNA-Mutagenese führen. Polychlorierte Biphenyle (PCB) sind in hohem Maße bioakkumulierbar und schwer biologisch abbaubar und schädigen das menschliche Hormonsystem erheblich. Daher gibt es strenge internationale Vorschriften. Die Europäische Union verbietet die Verwendung von Produkten, die mehr als 10 mg/kg PCB enthalten; die Vereinigten Staaten verbieten die Herstellung, die Verarbeitung, den Verkauf und die Verwendung von Produkten, die mehr als 25 mg/kg PCB enthalten. Die Internationale Vereinigung für Forschung und Prüfung von Textilökologie (Oske-Tex Standard 100 Special Technical Conditions for General Machines) schreibt vor, dass der Gehalt an 24 aromatischen Aminen 20 mg/kg nicht überschreiten darf, und DCB ist unter ihnen aufgeführt (siehe Tabelle 1).
Tabelle 1. Der Öko-Tex Standard 100 listet 24 aromatische Amine auf
| Seriennummer | Name | CAS-Nummer | Seriennummer | Name | CAS-Nummer |
| 1 | 4-Aminoanilin | 92-67-1 | 13 | 3,3-Dimethyl-4,4-diaminodiphenylmethan | 838-88-0 |
| 2 | Benzidin | 92-87-5 | 14 | 2-Methoxy-5-methylanilin | 120-71-8 |
| 3 | 2-Methyl-4-benzidin | 95-69-2 | 15 | 4,4-Methylenbis(o-chloroanilin) | 101-14-4 |
| 4 | 2-Naphthylamin | 91-59-8 | 16 | 4,4-Diaminodiphenylether | 101-80-4 |
| 5 | o-Aminoazotoluol | 97-56-3 | 17 | 4,4-Diaminodiphenylsulfid | 139-65-1 |
| 6 | 2-Amino-4-nitrotoluidin | 99-55-8 | 18 | o-Benzylamin | 95-53-4 |
| 7 | p-Chloranilin | 106-47-8 | 19 | 2,4-Diaminotoluol | 95-80-7 |
| 8 | 2,4-Diaminoanisol | 615-05-4 | 20 | 2,4,5-Trimethylanilin | 137-17-7 |
| 9 | 4,4-Diaminodiphenylmethan | 101-77-9 | 21 | o-Anisidin | 90-04-0 |
| 10 | 3,3-Dichloranilin | 91-94-1 | 22 | 2,4-Dimethylanilin | 95-68-1 |
| 11 | 3,3-Dimethoxybenzidin | 119-90-4 | 23 | 2,6-Dimethylanilin | 87-62-7 |
| 12 | 3,3-Dimethylbenzidin | 119-93-7 | 24 | p-Aminoazobenzol | 1960-9-3 |
Anmerkung:
Kategorie 1: Aromatische Amine, die für den Menschen krebserregend sind (4 Typen, 1 bis 4);
Kategorie 2: Aromatische Amine, die für Tiere krebserregend sind und für den Menschen krebserregend sein können (20 Arten, 5 bis 24).
- Schwermetalle in anorganischen Pigmenten
Mit Ausnahme von Titandioxid, Ruß und Ultramarin enthalten alle anorganischen Pigmente Schwermetalle. Wie andere Stoffe auch, gelten Schwermetalle ab bestimmten Konzentrationen als gefährlich für Mensch und Umwelt. Das Vorhandensein von anderen Schwermetallen hängt von der Art und Form des Schwermetalls ab.
4.1 Schwermetall Chrom
Chromoxide enthalten entweder dreiwertiges oder sechswertiges Chrom, und ihre Auswirkungen sind sehr unterschiedlich. Sechswertige Chromverbindungen (Chromate) neigen stark dazu, sich unter Freisetzung von Sauerstoff in dreiwertige Chromverbindungen umzuwandeln, was zu starken oxidierenden und toxischen Wirkungen auf Organismen führt. Sie sind für Menschen, Tiere und Pflanzen bis zu 1.000 Mal giftiger als dreiwertige Chromverbindungen.
- Bleichromat-Pigmente: Bleichromatpigmente enthalten Blei und sechswertiges Chrom, die beide chronische Gefahren bergen. Bleichromat ist eine schwerlösliche Bleiverbindung. Gelöstes Blei findet sich in Salzsäure und Magensäure in Konzentrationen, die zu einer Bleianreicherung im Körper führen. Die Aufnahme hoher Bleikonzentrationen kann die Hämoglobinsynthese stören. Als Vorsichtsmaßnahme hat die Europäische Union Bleichromat als Karzinogen der Kategorie 3 (Verdacht auf krebserregendes Potential) eingestuft.
- Chromoxid-Pigmentgrün Chromoxid-Pigmentgrün enthält nur dreiwertiges Chrom. Unter natürlichen Bedingungen werden keine freien Chrompartikel aus dem Chromoxidpigment grün freigesetzt. Selbst unter stark sauren Bedingungen (pH = 1-2) wird nur eine geringe Menge (mg/kg) an Chrom (III) freigesetzt. Chrom(III)-oxid kann nur beim Erhitzen, insbesondere unter alkalischen Bedingungen, zu Chrom(VI) oxidiert werden.
4.2 Schwermetall Kadmium
Cadmiumpigmente sind schwer lösliche Verbindungen, die jedoch in verdünnter Säure löslich sind (in Konzentrationen, die der Magensäure entsprechen). Die langfristige orale Aufnahme von Cadmiumpigmenten kann zu einer Akkumulation im Körper führen. Die Europäische Kommission hat Cadmiumsulfid als Karzinogen der Klasse III eingestuft, Cadmiumpigmente sind jedoch nicht eingeschlossen.
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