一、研究背景

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料凭借优良力学性能、化学稳定性与阻隔性，成为全球应用最广泛的食品包装基材，多用于瓶装饮用水与各类饮料，但PET大量消耗催生海量塑料废弃物，带来突出环境问题，物理回收PET（rPET）成为推动塑料循环经济、降低碳排放的主流路径。消费后PET 回收再制食品接触容器时，材料安全始终是学界与监管部门重点关注的问题，回收原料吸附的外源污染物、高温熔融与固相增粘过程产生的降解副产物，会形成半挥发性有机物、非挥发性低聚物、微量金属等非有意添加物质，存在向食品迁移的潜在风险。现有研究大多仅针对单一污染物或单一模拟介质开展迁移测试，缺少从破碎到固相缩聚全回收工序的污染物演变追踪，也缺少不同企业回收原料、不同极性食品模拟体系下的系统性对比，同时缺少整合工艺溯源、多条件迁移试验与膳食暴露评估的一体化研究；尤其 rPET 常用于长保质期酒精类食品包装，相关场景下的完整安全数据较为匮乏，因此本研究完整解析回收全过程物质变化、多场景迁移规律并开展毒理安全评价，能够为rPET 工艺优化与安全标准制定提供科学支撑。

Graphical Abstract

二、研究内容

本研究首先采集国内企业物理回收全流程 6 个阶段样品（表 1），借助 GC-QTOF/MS、UHPLC-QTOF/MS 同步追踪半挥发性、非挥发性有机物在破碎、两级清洗、干燥、熔融聚合、固相缩聚工序中的含量变化，厘清水洗、热处理对各类杂质的去除与生成机制，明确环状低聚物等稳定难降解物质的残留特征。其次选用两家企业的回收原料，设置多梯度 rPET 与全新 PET（vPET）共混比例并吹制瓶体，采用 4% 乙酸、10% 乙醇、50% 乙醇、95% 乙醇四种极性差异明显的食品模拟液，分别开展半挥发物（图1）、金属元素（图2）和低聚体（图3）的迁移测试，横向对比不同来源 rPET 的迁移特征差异，同时探究 rPET 掺混比例与物质迁移量的关联。研究选取 100% 再生 PET 瓶，以 95% 乙醇为模拟介质，设置梯度温度与储存时长开展加速试验，明确温度、储存时间对线性、环状低聚物迁移的动力学影响规律（图4）。最后依托 Cramer 毒性分级标准与毒理关注阈值（TTC）方法，结合每日膳食摄入量模型计算两类企业样品中低聚物的预估每日摄入量（表2），区分线性、环状低聚物的安全风险等级，量化不同回收工艺带来的成品安全差距，锁定环状低聚物为 rPET 食品包装的核心风险物质。

表 1 样品基本信息

图1 rPET瓶中半挥发性有机物向 50% 乙醇（a）与 95% 乙醇（b）的迁移量

图2 1号企业（a）与 2号企业（b）rPET瓶中金属元素向 4% 乙酸溶液的迁移

图3 rPET瓶中非挥发性有机物向 50% 乙醇（a）、95% 乙醇（b）的迁移量

表2  S2、S3 系列rPET瓶中环型与线型低聚物的每日可耐受摄入量（EDI）

图 4 不同温度处理 10 天（a）、60 ℃下不同处理时间（b）对rPET瓶中低聚物（线性低聚物与环状低聚物）迁移量的影响

总结与展望

物理再生工艺依靠破碎、多级水洗、干燥、熔融聚合、固相缩聚多工序协同，可有效脱除绝大多数外源污染物、PET 单体与大部分低聚物，提升再生料纯度，但环状 (TPA-EG)₂等稳定结构杂质难以彻底降解。rPET 中有机物迁移高度依赖食品模拟液极性：弱酸、低度酒精环境迁移极低；高浓度乙醇会大幅提升半、非挥发物溶出，高温、长期储存会加剧环状低聚物释放，但常温常规储存酒水安全性良好。rPET 成品安全等级不由再生料添加比例决定，回收原料来源、企业提纯工艺是核心影响因素；严控 rPET 原料来源能够显著降低环状低聚物带来的化学风险。总体而言，常温常规使用场景下 rPET 食品包装安全性满足要求；但高温、长期接触高酒精食品时，环状低聚物残留带来的风险需重点管控。

该工作以“Variations in semi- and non-volatile organic substances during physical recycling and their migration from rPET bottles”为题于2026年6月发表在Food Packaging and Shelf Life （IF=10.8）。365英国上市刘宜奇博士和暨南大学曾严硕士为共同第一作者，南京海关检测中心刘贵华高级工程师和暨南大学胡长鹰教授为共同通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2026.101793。