Pemlastis PVC

Antara 90 dan 95% dari semua ftalat digunakan sebagai pemlastis untuk produksi PVC fleksibel.^[9][10][11] Sebagian besar digunakan dalam film dan selubung kabel.^[12] PVC fleksibel dapat terdiri dari lebih dari 85% pemlastis berdasarkan massa, namun PVC yang tidak diplastiskan (UPVC) seharusnya tidak mengandung pemlastis sama sekali. Ftalat adalah senyawa penting komersial pertama untuk peran ini,^[13] sebuah keunggulan historis yang telah menyebabkan senyawa ini tertanam kuat dalam teknologi PVC fleksibel. Di antara plastik umum, PVC unik dalam penerimaannya terhadap sejumlah besar pemlastis dengan perubahan bertahap dalam sifat fisik dari padatan kaku menjadi gel lunak. Ftalat yang berasal dari alkohol dengan 7–13 atom karbon menempati posisi istimewa sebagai pemlastis serbaguna, cocok untuk hampir semua aplikasi PVC fleksibel.^[14][15] Ftalat yang lebih besar dari ini memiliki kompatibilitas terbatas dalam PVC, dengan di(isotridesil) ftalat mewakili batas atas praktis. Sebaliknya, pemlastis yang berasal dari alkohol dengan 4–6 atom karbon terlalu mudah menguap untuk digunakan sendiri, tetapi telah digunakan bersama senyawa lain sebagai pemlastis sekunder, di mana mereka meningkatkan fleksibilitas suhu rendah. Senyawa yang berasal dari alkohol dengan 1–3 atom karbon sama sekali tidak digunakan sebagai pemlastis dalam PVC, karena menghasilkan uap yang berlebihan pada suhu pemrosesan (biasanya 180–210 °C).^[14]

Secara historis, DINP, DEHP, BBP, DBP, dan DIHP telah menjadi ftalat yang paling penting, namun banyak dari senyawa ini sekarang menghadapi tekanan regulasi dan penghapusan bertahap. Hampir semua ftalat yang berasal dari alkohol dengan jumlah karbon antara 3 dan 8 diklasifikasikan sebagai toksik oleh ECHA, termasuk Bis(2-etilheksil) ftalat (DEHP atau DOP), yang telah lama menjadi ftalat yang paling banyak digunakan, dengan produksi komersial dimulai pada tahun 1930-an.^[16][12] Di Uni Eropa, penggunaan DEHP dibatasi berdasarkan REACH dan hanya dapat digunakan dalam kasus-kasus tertentu jika telah diberikan izin; pembatasan serupa ada di banyak yurisdiksi lain. Meskipun demikian, penghapusan DEHP berjalan lambat dan masih merupakan pemlastis yang paling sering digunakan pada tahun 2018, dengan perkiraan produksi global sebesar 3,24 juta ton.^[12] DINP dan DIDP digunakan sebagai pengganti DEHP dalam banyak penggunaan, karena tidak diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya.^[17] Pemlastis non-ftalat juga semakin banyak digunakan.

Bahan Pemlastik Non-PVC

Sistem polimer yang diplastiskan lainnya termasuk polivinil butiral (terutama bentuk yang digunakan untuk membuat kaca laminasi), PVA dan kopolimernya seperti PVCA. Ftalat juga kompatibel dengan nilon, polistirena, poliuretana, dan karet alami tertentu; tetapi penggunaannya dalam bahan-bahan ini sangat terbatas.^[11]

Pelarut dan flegmatiser

Ester ftalat banyak digunakan sebagai pelarut untuk peroksida organik yang sangat reaktif. Ribuan ton dikonsumsi setiap tahun untuk tujuan ini. Keunggulan utama yang ditawarkan oleh ester ini adalah sifatnya yang bersifat flegmatiser, yaitu meminimalkan kecenderungan eksplosif dari sekelompok senyawa kimia yang berpotensi berbahaya untuk ditangani.^[19]

Penggunaan Lain

Sejumlah kecil ftalat digunakan dalam produk perawatan pribadi seperti eyeshadow, pelembap, cat kuku, sabun cair, dan semprot rambut.^[20][21][3] Ftalat dengan berat molekul rendah seperti dimetil ftalat dan dietil ftalat digunakan sebagai fiksatif untuk parfum.^[22][23] Dimetil ftalat juga telah digunakan sebagai penolak serangga dan sangat berguna melawan caplak Ixodidae penyebab penyakit Lyme,^[24] dan spesies nyamuk seperti Anopheles stephensi, Culex pipiens, dan Aedes aegypti,^[25][26][27]

Alternatif

Karena murah, tidak toksik (dalam arti akut), tidak berwarna, tidak korosif, dapat terurai secara hayati, dan dengan sifat fisik yang mudah disesuaikan, ester ftalat hampir merupakan pemlastis yang ideal. Di antara banyak pemlastis alternatif adalah dioktil tereftalat (DEHT) (suatu isomer tereftalat dengan DEHP) dan ester diisononil asam dikarboksilat 1,2-sikloheksana (DINCH) (versi terhidrogenasi dari DINP). Baik DEHT maupun DINCH telah digunakan dalam jumlah besar untuk berbagai produk yang bersentuhan dengan manusia sebagai pemlastis alternatif untuk DEHP dan DINP. Beberapa produk tersebut termasuk alat medis, mainan, dan kemasan makanan. DEHT dan DINCH lebih hidrofobik daripada alternatif ftalat lainnya seperti bis(2-etilheksil) adipat (DEHA) dan diisodesil adipat (DIDA). Karena pemlastis alternatif seperti DEHT dan DINCH lebih mungkin mengikat materi organik dan partikel udara di dalam ruangan, paparan terjadi terutama melalui konsumsi makanan dan kontak dengan debu.^[30]

Banyak pemlastis berbasis bio yang terbuat dari minyak nabati telah dikembangkan.^[31]

Paparan pada manusia

Karena banyaknya plastik yang dipolimerisasi, orang sering terpapar ftalat. Misalnya, sebagian besar warga Amerika yang diuji oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Amerika Serikat memiliki metabolit dari beberapa ftalat dalam urin mereka.^[32] Paparan ftalat lebih mungkin terjadi pada wanita dan orang kulit berwarna.^[33] Perbedaan ditemukan antara warga Amerika keturunan Meksiko, warga Amerika keturunan Afrika, dan warga Amerika keturunan Kaukasia dalam hal risiko keseluruhan gangguan homeostasis glukosa. Dengan warga Amerika keturunan Meksiko mengalami peningkatan glukosa darah puasa (FBG) sebesar 5,82 mg/dL; warga Amerika keturunan Afrika mengalami peningkatan glukosa darah puasa sebesar 3,63 mg/dL; dan warga Amerika keturunan Kaukasia mengalami peningkatan glukosa darah puasa sebesar 1,79 mg/dL; terdapat bukti peningkatan risiko bagi kelompok minoritas.^[33] Secara keseluruhan, penelitian ini menyimpulkan bahwa ftalat dapat mengubah homeostasis glukosa dan sensitivitas insulin. Tingkat metabolit ftalat yang lebih tinggi dikaitkan dengan peningkatan FBG, insulin puasa, dan resistensi insulin. Wanita kulit hitam non-Hispanik dan wanita Hispanik memiliki tingkat metabolit ftalat yang lebih tinggi.^[34]

Konsentrasi DEHP dalam debu yang lebih tinggi ditemukan di rumah-rumah anak-anak dengan asma dan alergi, dibandingkan dengan rumah-rumah anak-anak yang sehat. Penulis penelitian menyatakan, "Konsentrasi DEHP ditemukan secara signifikan terkait dengan mengi dalam 12 bulan terakhir seperti yang dilaporkan oleh orang tua." Ftalat ditemukan di hampir setiap rumah yang disampel di Bulgaria. Studi yang sama menemukan bahwa DEHP, BBzP, dan DnOP berada dalam konsentrasi yang jauh lebih tinggi dalam sampel debu yang dikumpulkan di rumah-rumah tempat bahan pemoles digunakan. Data tentang bahan lantai dikumpulkan, tetapi tidak ada perbedaan signifikan dalam konsentrasi antara rumah yang tidak menggunakan pemoles lantai yang memiliki lantai balatum (PVC atau linoleum) dan rumah dengan lantai kayu. Frekuensi pembersihan debu yang tinggi memang menurunkan konsentrasi.^[35]

Secara umum, paparan ftalat pada anak-anak lebih besar daripada pada orang dewasa. Dalam sebuah studi Kanada tahun 1990-an yang memodelkan paparan lingkungan, diperkirakan bahwa paparan harian DEHP adalah 9 μg/kg berat badan/hari pada bayi, 19 μg/kg berat badan/hari pada balita, 14 μg/kg berat badan/hari pada anak-anak, dan 6 μg/kg berat badan/hari pada orang dewasa.^[36] Bayi dan balita memiliki risiko paparan terbesar karena perilaku mereka yang suka memasukkan benda ke mulut. Produk perawatan tubuh yang mengandung ftalat merupakan sumber paparan bagi bayi. Para penulis studi tahun 2008 "mengamati bahwa penggunaan losion bayi, bedak bayi, dan sampo bayi yang dilaporkan dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi metabolit ftalat dalam urin bayi, dan hubungan ini paling kuat pada bayi yang lebih muda. Temuan ini menunjukkan bahwa paparan dermal dapat berkontribusi secara signifikan terhadap beban ftalat dalam tubuh pada populasi ini." Meskipun mereka tidak meneliti hasil kesehatan, mereka mencatat bahwa "Bayi muda lebih rentan terhadap potensi efek samping ftalat mengingat peningkatan dosis per unit luas permukaan tubuh, kemampuan metabolisme, dan sistem endokrin dan reproduksi yang sedang berkembang."^[37]

Bayi dan anak-anak yang dirawat di rumah sakit sangat rentan terhadap paparan ftalat. Perangkat medis dan selang dapat mengandung 20–40% Di(2-etilheksil) ftalat (DEHP) berdasarkan berat, yang "mudah larut dari selang ketika dipanaskan (seperti dengan larutan garam/darah hangat)". Beberapa perangkat medis mengandung ftalat termasuk, tetapi tidak terbatas pada, selang infus, sarung tangan, selang nasogastrik, dan selang pernapasan. Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) melakukan penilaian risiko ekstensif terhadap ftalat dalam lingkungan medis dan menemukan bahwa bayi baru lahir mungkin terpapar lima kali lebih banyak daripada asupan harian yang dapat ditoleransi. Temuan ini menyebabkan kesimpulan FDA bahwa, "anak-anak yang menjalani prosedur medis tertentu mungkin merupakan populasi yang berisiko lebih tinggi terhadap efek DEHP".^[38]

Pada tahun 2008, Badan Perlindungan Lingkungan Denmark (EPA) menemukan berbagai ftalat dalam penghapus dan memperingatkan risiko kesehatan ketika anak-anak secara teratur mengisap dan mengunyahnya. Namun, Komite Ilmiah Komisi Eropa tentang Risiko Kesehatan dan Lingkungan (SCHER) menganggap bahwa: bahkan dalam kasus ketika anak-anak menggigit potongan penghapus dan menelannya, kecil kemungkinan paparan ini menyebabkan konsekuensi kesehatan.^[39]

Pada tahun 2008, Dewan Riset Nasional Amerika Serikat merekomendasikan agar efek kumulatif ftalat dan antiandrogen lainnya diselidiki. Hal ini mengkritik pedoman EPA AS yang menetapkan bahwa ketika memeriksa efek kumulatif, bahan kimia yang diperiksa harus memiliki mekanisme kerja yang serupa atau struktur yang serupa, sehingga dianggap terlalu ketat. Sebaliknya, hal ini merekomendasikan agar efek bahan kimia yang menyebabkan dampak buruk yang serupa diperiksa secara kumulatif.^[40]

Kemunculan alami

Berbagai tumbuhan dan mikroorganisme menghasilkan sejumlah kecil ester ftalat, yang disebut ftalat endogen.^[50][51] Biosintesis diyakini melibatkan jalur sikimat yang dimodifikasi.^[52][53] Sejauh mana produksi alami ini belum sepenuhnya diketahui, tetapi dapat menciptakan latar belakang polusi ftalat.

Biodegradasi

Ftalat tidak bertahan lama di lingkungan karena biodegradasi yang cepat, seperti yang telah dibuktikan oleh banyak penelitian. Bakteri aerob dan anaerob mendorong oksidasi cincin untuk menghasilkan turunan fenolik yang selanjutnya terdegradasi. Bahkan tanpa adanya bakteri, tetapi terutama dengan adanya tanah, ester ftalat mengalami hidrolisis menjadi ftalat serta proses lain yang mempengaruhi ikatan ester.^[54]

Fotodegradasi adalah jalur degradasi lainnya.^[55]

Australia dan Selandia Baru

Survei tahun 2017 tentang makanan dan kemasan di Australia dan Selandia Baru menghasilkan pengakuan DEHP dan diisononil ftalat sebagai salah satu kontaminan yang berpotensi membahayakan kesehatan manusia, sehingga menghasilkan beberapa peraturan tentang ftalat ini di kedua negara tersebut.^[64] Australia memiliki larangan permanen terhadap produk anak-anak tertentu yang mengandung DEHP, yang dianggap beracun jika produk yang mengandungnya dimasukkan ke dalam mulut anak-anak hingga usia tiga tahun.^[68]

Kanada

Pada tahun 1994, penilaian Health Canada menemukan bahwa DEHP dan produk ftalat lainnya, yakni B79P, berbahaya bagi kesehatan manusia. Pemerintah federal Kanada menanggapi dengan melarang penggunaannya dalam kosmetik dan membatasi penggunaannya dalam penggunaan lain, seperti mainan lunak dan produk perawatan anak.^[70] Pada tahun 1999, DEHP dimasukkan ke dalam Daftar Zat Beracun nasional, berdasarkan Undang-Undang Perlindungan Lingkungan Kanada tahun 1999, dan pada tahun 2021 zat ini dianggap berisiko bagi lingkungan.^[65][71] Zat ini termasuk dalam Daftar Bahan yang Dilarang Digunakan dalam Produk Kosmetik.^[71]

Dua puluh dari 28 zat ftalat yang berada di bawah program penyaringan nasional dianggap berpotensi berisiko bagi kesehatan manusia atau lingkungan. Hingga tahun 2021, peraturan untuk melindungi lingkungan dari DEHP dan B79P belum diberlakukan.^[65]

Uni Eropa

Beberapa ftalat telah dibatasi di Uni Eropa untuk digunakan dalam mainan anak-anak sejak tahun 1999.^[69][72]

Secara umum, ftalat dengan berat molekul tinggi DINP, DIDP, dan DPHP telah terdaftar di bawah REACH dan telah menunjukkan keamanannya untuk digunakan dalam aplikasi saat ini. Mereka tidak diklasifikasikan untuk efek kesehatan atau lingkungan apa pun.

Produk dengan berat molekul rendah BBP, DEHP, DIBP, dan DBP ditambahkan ke Daftar Kandidat Zat untuk Otorisasi berdasarkan REACH pada tahun 2008–09, dan ditambahkan ke Daftar Otorisasi, Lampiran XIV, pada tahun 2012.^[1] Ini berarti bahwa sejak Februari 2015, produk-produk tersebut tidak diizinkan untuk diproduksi di Uni Eropa kecuali otorisasi telah diberikan untuk penggunaan spesifik, meskipun masih dapat diimpor dalam produk konsumen.^[69][73] Pembuatan berkas Lampiran XV, yang dapat melarang impor produk yang mengandung bahan-bahan kimia ini, sedang dipersiapkan bersama oleh ECHA dan otoritas Denmark, dan diharapkan akan diserahkan pada April 2016.^[74]

Sejak tahun 2021, Arahan Kerangka Kerja Limbah Eropa mewajibkan produsen, importir, dan distributor produk yang mengandung ftalat dalam Daftar Kandidat REACH untuk memberitahu Badan Kimia Eropa.^[69]

Pada bulan November 2021, Komisi Eropa menambahkan sifat pengganggu endokrin pada DEHP dan ftalat lainnya, yang berarti bahwa perusahaan harus mengajukan otorisasi REACH untuk beberapa penggunaan yang sebelumnya dikecualikan, termasuk dalam kemasan makanan, alat kesehatan, dan kemasan obat.^[69]

Amerika Serikat

Pada bulan Agustus 2008, Kongres Amerika Serikat mengesahkan dan Presiden George W. Bush menandatangani Undang-Undang Peningkatan Keamanan Produk Konsumen (CPSIA), yang menjadi undang-undang publik 110–314.^[79] Pasal 108 undang-undang tersebut menetapkan bahwa mulai tanggal 10 Februari 2009, "adalah melanggar hukum bagi siapa pun untuk memproduksi untuk dijual, menawarkan untuk dijual, mendistribusikan dalam perdagangan, atau mengimpor ke Amerika Serikat mainan anak-anak atau barang perawatan anak yang mengandung konsentrasi lebih dari 0,1 persen" DEHP, DBP, atau BBP dan "adalah melanggar hukum bagi siapa pun untuk memproduksi untuk dijual, menawarkan untuk dijual, mendistribusikan dalam perdagangan, atau mengimpor ke Amerika Serikat mainan anak-anak yang dapat dimasukkan ke dalam mulut anak atau barang perawatan anak yang mengandung konsentrasi lebih dari 0,1 persen" DINP, DIDP, dan DnOP. Lebih lanjut, undang-undang tersebut mewajibkan pembentukan dewan peninjau permanen untuk menentukan keamanan ftalat lainnya. Sebelum undang-undang ini, Komisi Keamanan Produk Konsumen telah menetapkan bahwa penarikan sukarela DEHP dan diisononil ftalat (DINP) dari mainan gigit bayi, dot, dan mainan kerincingan telah menghilangkan risiko bagi anak-anak, dan menyarankan untuk tidak memberlakukan larangan ftalat.^[80]

Pada tahun 1986, pemilih California menyetujui sebuah inisiatif untuk mengatasi kekhawatiran tentang paparan bahan kimia beracun. Inisiatif itu menjadi Undang-Undang Air Minum Aman dan Penegakan Hukum Bahan Kimia Beracun tahun 1986, juga disebut Proposisi 65.^[81] Pada bulan Desember 2013, DINP terdaftar sebagai bahan kimia "yang diketahui oleh Negara Bagian California menyebabkan kanker".^[82] Mulai Desember 2014, perusahaan dengan sepuluh karyawan atau lebih yang memproduksi, mendistribusikan, atau menjual produk yang mengandung DINP diharuskan untuk memberikan peringatan yang jelas dan masuk akal untuk produk tersebut. Kantor Penilaian Bahaya Kesehatan Lingkungan California, yang bertugas memelihara daftar Proposisi 65 dan menegakkan ketentuannya, telah menerapkan "Tingkat Risiko Tidak Signifikan" sebesar 146 μg/hari untuk DINP.^[66]

CDC memberikan pernyataan kesehatan masyarakat tahun 2011 tentang dietil ftalat yang menjelaskan peraturan dan pedoman mengenai kemungkinan efek kesehatan yang berbahaya. Berdasarkan undang-undang untuk lokasi Superfund, Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA) menyebut dietil ftalat sebagai zat berbahaya. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja (OSHA) menyatakan bahwa jumlah maksimum dietil ftalat yang diizinkan di udara ruang kerja selama 8 jam kerja sehari, 40 jam kerja seminggu, adalah 5 miligram per meter kubik.^[67]