Funktionale PECVD-Schichten als Migrationsbarriere für den Einsatz von Post-Consumer-Rezyklaten im Lebensmittelkontakt
Plasmapolymere Schichtsysteme können als Migrationsbarrieren richtungsweisende Lösungsansätze für die Verarbeitung und Nutzung von Rezyklaten in Kunststoffverpackungen auch für kontaktsensitive Anwendungen bieten. Das Projekt RezyPlas kombinierte dazu methodisch Materialcharakterisierung, Schichtentwicklung und Migrationsprüfung.
Der Fokus lag auf der Reduktion von Migration aus Post-Consumer- Rezyklaten (PCR). Im Rahmen des Projektes wurden unter anderem Becher aus Post-Consumer Polypropylen (PCR-PP) gefertigt. Da sich deren Oberflächeneigenschaften in mehrerlei Hinsicht von Neumaterialien unterscheiden, war für diese Becher eine eigene Schicht- und Prozessentwicklung erforderlich. Ein zentraler Aspekt des Projekts war die Herstellung sogenannter Modell-Rezyklate, mit deren Hilfe Granulate und Folien mit reproduzierbaren Kontaminationen und Konzentrationen für die weitere Schichtentwicklung zur Verfügung gestellt wurden. Ein weiterer bedeutender Schritt bestand in der Methodenentwicklung zur quantitativen Darstellung von Migrationsvorgängen von Kontaminanten mittels Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), sowie deren Reduktion durch eine PECVD-Beschichtung (Abb. 1).
© IKVDie methodische Kombination aus Materialcharakterisierung, Schichtentwicklung und Migrationsprüfung liefert eine universelle und solide Grundlage für die Anpassung der Methode an unterschiedliche Kunststoffarten und Kontaminierungsprofile. Insbesondere die entwickelte GC/MS-gestützte Migrationsprüfung bietet einen flexiblen Ansatz zur Bewertung der Barriereeigenschaften in verschiedenen Recyclingströmen. Dies ermöglicht die Identifikation und Optimierung von Barrieresystemen, die auch in anderen Rezyklatanwendungen wie technischen Kunststoffen oder Verpackungsmaterialien außerhalb des Lebensmittelsektors einsetzbar sind.
Projektdaten und Förderung
Wir danken der DFG für die Förderung des Projekts im Rahmen des Sonderforschungsbereichs TR 87 und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.06.2021 – 31.05.2024
Förderung:
