Migration aus Recyclingmaterialien

PCR in Kosmetikverpackungen

Zwei Methoden zur Verwendung von Post-Consumer-Rezyklaten (PCR) in blasgeformten Verpackungen wurden getestet, um nachgewiesenermaßen taugliche Lösungen zur Senkung von Migrationswerten zu definieren. Beschichtungen und die Mehrschicht-Extrusion wurden verglichen.

Die beiden Flaschen für Migrationsversuche bestehen komplett aus PCR. Die Flasche rechts wurde innen mit einer CHF-Beschichtung von Delta Engineering versehen. © W. Müller

Der Einsatz von Rezyklaten ist für Blasformanlagen-Hersteller W. Müller seit Jahren üblich. Mit der hauseigenen Reco3 genannten 3-Schicht-Co-Extrusion werden beispielsweise Flaschen produziert, deren Kern-Schicht aus PCR besteht. Sie ist innen und außen von einer Neuware-Schicht umgeben. So kann Neuware durch PCR ersetzt und trotzdem unerwünschte Migration aus dem PCR reduziert werden.

Nun hat das Unternehmen testen lassen, wie sich das Migrationsverhalten von Rundflaschen mit 1 Liter Volumen aus 100 Prozent Rezyklat von solchen unterscheidet, die mit dem Reco3-Verfahren hergestellt wurden. Basis für die Versuche waren zwei zertifizierte PCR-Typen: Hostalen QCP5603 Grey Plus von LyondellBasell sowie Recylen BM 948-30 von OPG Holding. Aus beiden wurden Flaschen jeweils ohne und mit Neuwareüberzug aus Lupolen 5021 DX von LyondellBasell produziert. Das SGS Institut Fresenius hat unterschiedliche Migrationsprüfungen, wie Globalmigration und Screening auf potenziell migrierfähige Verunreinigungen, Reaktions- und Abbauprodukte (engl.: non-intentionally added substances (NIAS)) durchgeführt. Getestet wurde die Globalmigration nach EN 1186 2002-07. Die Ergebnisse lagen laut Unternehmen in allen Fällen unter der gesetzlichen Anforderung der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 mit dem Grenzwert 10 mg/dm². Die Reco3-Flaschen wiesen geringere Globalmigration auf. Dies zeigte sich auch in einer deutlichen Reduktion der Anzahl und Konzentration der migrationsfähigen NIAS im Vergleich zu Flaschen aus reinem Rezyklat.

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Für die erste Versuchsreihe traten Flaschen mit je 1 Liter Volumen aus reinem PCR (links), sowie mit dem Reco3-Verfahren erzeugte Flaschen an. © W. Müller

Um den Rezyklatanteil in solchen Drei-Schicht-Systemen zu erhöhen, müssen die umgebenden Schichten möglichst dünn und dennoch stabil sein. Neben Schichten aus Kunststoff kommen auch Plasmabeschichtungen für die Abschirmung in Frage. In einer weiteren Versuchsreihe wurde bei der Fabes Forschungs-GmbH untersucht, wie sich eine von dem belgischen Unternehmen Delta Engineering auf der Innenseite aufgebrachte CHF-Schicht (Kohlenstoff, Wasserstoff und Fluor) auf das Migrationsverhalten auswirkt. Mit Hilfe von Plasma wird bei diesem Verfahren eine Barriere erzeugt. Die Flaschen wurden aus Systalen 70000 na 002 HDPE vom Grünen Punkt hergestellt. Die Versuche ergaben, dass die Beschichtung die Migration drastisch reduziert. Während an der unbeschichteten Flasche 76 Substanzen festgestellt wurden, waren es mit der CHF-Beschichtung nur fünf. Da für die Beschichtung Fluor enthält, wurden zusätzliche Tests mit der beschichteten Flasche durchgeführt, um sicherzustellen, dass ich keine Rückstände gebildet haben. Im Ergebnis waren keine Stoffe feststellbar. Die Flaschen sind, so das Unternehmen, somit ebenfalls konform für den direkten Kontakt mit „Rinse-Off“ Produkten wie Duschgel.

Die beteiligten Forschungsinstitute weisen darauf hin, dass Anwender jeweils eigene Risikobewertungen vornehmen müssen, denn die Ergebnisse sind beispielsweise von Flaschengröße und Verwendungszweck abhängig, und die Ausgangstoffe könnten sich von Batch zu Batch ändern.

Der Querschnitt durch eine mit Reco3 hergestellte Flasche zeigt die beiden außenliegenden Neuware-Schichten und die innenliegende PCR-Schicht. © W. Müller

Mit den Versuchen sei jedoch gezeigt worden, dass der Einsatz von Kunststoff-Rezyklaten für Verpackungen sensibler Produkte möglich ist. Mit der richtigen Technologie bestehe kein nachweisbares Risiko einer Migration aus dem Rezyklat ins Füllgut. Die Untersuchungsergebnisse bestätigen, dass das bereits bekannte Reco3-Verfahren diese Anforderungen voll erfüllt. Mit der Plasmabeschichtung haben wir eine weitere Möglichkeit der Abschirmung geprüft. Die Versuchsergebnisse haben das Unternehmen W. Müller dazu gebracht, diese Technologie künftig als Ergänzung anzubieten. Gemeinsam mit Delta Engineering erhalten Kunden somit die Möglichkeit, den Rezyklateinsatz einfacher und sicher zu gestalten.

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