Modellentwicklung und Modellprüfung zur Kontrolle einer Wiederverwendbarkeit von Kunststoffregranulaten in Bedarfsgegenständen

Im ersten Teil der Arbeit werden kommerziell erhältliche Kunststoffregranulate der Sorten Polyethylen (HDPE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyethylenterephthalat (PET) der Güteklassen 2 und 3, die aus gebrauchten Endverbraucherverpackungen hergestellt waren, im Hinblick auf die Gesamtmenge der potentiell migrierfähigen Substanzen untersucht. Im zweiten Teil werden Migrationsuntersuchungen an mehrschichtigen, recyclathaltigen Verpackungen durchgeführt, in denen die recyclathaltige Schicht durch eine Schicht aus neuwertigem Polymer (funktionelle Barriere) vom Füllgut getrennt war, um die Effizienz von Barriereschichten hinsichtlich des Übergangs von recyclatspezifischen Substanzen aus der Mittelschicht zu prüfen. Aus den Ergebnissen der Migrationsuntersuchung wurden Einflußgrößen des Rückhalteeffekts von Mittelschichtsubstanzen in ein Füllgut für die untersuchten coextrudierten Kunststoffolien mit funktioneller Barriere erkannt. Hieraus wird ein Modell entwickelt, das die Berechnung der Migration aus solchen Verpackungen ermöglicht. Abschließend werden die erarbeiteten Ergebnisse im Hinblick auf die Wiederverwendung von Kunststoffregranulaten in Bedarfsgegenständen diskutiert. Hierbei werden sowohl die lebensmittelrechtlich relevanten Regelungen der Europäischen Union als auch der US-amerikanischen Überwachungsbehörde (FDA) miteinbezogen.

Recycled plastics of the polymer types high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and polyethylene terephthalate (PET) made from post consumer packaging are investigated. In the second part of the thesis migration studies with packages containing recycled material were carried out. This investigation includes both, recycled material in direct contact with food and recycled material separated by a virgin polymer layer (functional barrier) from the food. The objective was to study the efficiency of functional barriers with regard to the transfer of inadmissible compounds. However, the results of the experimental migration data lead to the development of a mathematical model that takes the impurification of a functional barrier layer into account. In the third part of the thesis this model was validated by comparison of experimentally measured migration data and calculated values. Finally, on the basis of all achieved results the practical application of recycled material for food contact was discussed with regards to both, the current regulation in the European Food Law and the threshold of regulation concept of the American Food and Drug Administration.