PET (Polyethyleentereftalaat) is een veel toegepast verpakkingsmateriaal voor drankflessen. Om deze verpakkingen meer circulair te maken, wordt voor de productie van PET-flessen steeds meer gerecycled PET (rPET) toegepast. De vraag is wat de effecten zijn van het gebruik van rPET en waar mogelijk grenzen liggen. Wageningen Food & Biobased Research heeft onderzoek uitgevoerd naar de effecten van rPET op de eigenschappen van de flessen én op de kwaliteit van de inhoud van de flessen. Op basis van de resultaten van dit onderzoek kunnen bedrijven een onderbouwde keuze maken om een gehalte rPET in hun flessen toe te passen.
Het onderzoek werd uitgevoerd als onderdeel van het wetenschappelijk onderzoeksprogramma Sustainable Packaging van het Kennisinstituut Duurzaam Verpakken en het Topinstituut Food & Nutrition. Het onderzoek is begeleid door een klankbordgroep met vertegenwoordigers van drie frisdrankfabrikanten en de brancheorganisatie Frisdrank, Waters en Sappen.
De hoofdvraag van het onderzoek was of, én in welke mate de toepassing van rPET invloed heeft op de migratie van stoffen naar de inhoud van de fles, de mate van haze (een technische term voor de optische transparantie van de fleswand) en verkleuring en op de sterkte van de fles. Voor het onderzoek zijn drie op de markt voorkomende soorten rPET met uiteenlopende kwaliteiten gebruikt. Hiermee zijn in een kleine productielocatie honderden flessen geblazen. Naast flessen van 100% virgin PET werden ook flessen met verschillende concentraties rPET geproduceerd, te weten met 25%, 50%, 75% en 100% rPET.
Resultaten voor migratie van stoffen
Uit flessen die rPET bevatten, migreren zeer kleine hoeveelheden stoffen naar de inhoud van de fles. Een aantal van die stoffen valt in de categorie van de zogenoemde ‘non intentionally added substances’ (NIAS). De aangetroffen stoffen zijn 2-methyl-1,3-dioxolaan, benzeen, styreen, aceton, butanon, furaan en limoneen. Het resultaat van dit deel van het onderzoek is dat migratie van NIAS in zeer kleine hoeveelheden plaatsvindt. De onderzoekers richtten hun aandacht met name op de waargenomen aanwezigheid van benzeen, omdat deze stof het hoogste risicoprofiel heeft.
De waargenomen concentraties van benzeen zijn dusdanig laag, dat deze blootstelling geen prioriteit heeft vanuit de optiek van de volksgezondheid. De hoogst gemeten concentraties benzeen in het water in de flessen zijn onder realistische testomstandigheden lager dan de helft van de toegestane norm voor benzeen in drinkwater. Deze norm is 1 microgram per liter. De waargenomen lage concentraties benzeen vertonen een sterk verband met de aanwezigheid van chloor in het rPET. Hoe meer chloor in de rPET, hoe meer benzeen wordt gevonden in het water. Een voor de hand liggende bron voor dit chloor is PVC of PVdC, dat nog in verpakkingen wordt gebruikt en ook voorkomt in niet-verpakkingen die tussen de gesorteerde PET-flessen belanden.
Resultaten analyse verkleuring en materiaalsterkte
Deeltjesverontreiniging in rPET heeft verschillende oorzaken. De verontreiniging ontstaat onder meer door zand en andere materialen die tijdens het sorteerproces in het PET-materiaal terechtkomen, bijvoorbeeld als het materiaal tot balen wordt geperst. Andere oorzaken kunnen zijn dat fout gesorteerde objecten of onderdelen van een verpakking in het PET-materiaal terechtkomen, bijvoorbeeld materiaal van doppen en labels, papier en additieven. Deze vervuiling heeft effecten op de verkleuring en haze. De haze heeft een sterk verband met de deeltjesverontreiniging. Een grotere verontreiniging leidt tot minder transparantie. Sommige verkleuringsaspecten hangen sterk samen met de hoeveelheid gerecycled content en de oorsprong van het rPET.
Met zogeheten stress cracking testen is gekeken naar de barst-drukbestendigheid van de flessen. Flessen gemaakt van PET met een hogere intrinsieke viscositeit (stroperigheid) hebben een mindere kans op lekken of barsten. De onderzoekers vonden geen duidelijk verband tussen de barst-drukgevoeligheid en het aandeel of de oorsprong rPET.
Conclusies en aanbevelingen
De materiaaleigenschappen van PET-flessen worden beïnvloed door de kwaliteit van het toegepaste recyclaat (rPET) en het gehalte waarin dit in de flessen wordt toegepast. Gerecycled PET bevat verontreinigingen die bij meermalige recycling kunnen accumuleren. Hierdoor worden PET-flessen met elke omloop donkerder, geler en minder transparant. Bovendien migreren dan meer stoffen. Deze risico’s kunnen worden beperkt door te kiezen voor rPET van hoge kwaliteit, bijvoorbeeld uit een mono-inzamelsysteem zoals de statiegeldstroom.
Bij rPET van minder hoge kwaliteit (zoals uit co-inzamelsystemen) is het belangrijk om PVC en PVdC in kunststof verpakkingen terug te dringen en om PVC-niet-verpakkingen beter uit te sorteren. Bij gecontroleerde schone stromen is toepassing van hogere percentages rPET mogelijk en verantwoord. Bij toepassing van rPET uit vervuilde stromen doen producenten er verstandig aan om lagere percentages aan te houden en voor migratie van NIAS het ALARA-principe (As Low As Reasonably Achievable) toe te passen.
Download wetenschappelijke samenvatting van het rPET-onderzoek
'Gerecycled PET in nieuwe flessen'
Bron: Wageningen University & Research