IDTechEx erforscht den Schnittpunkt von nachhaltigen Verpackungen und PFAS

IDTechEx erforscht den Schnittpunkt von nachhaltigen Verpackungen und PFAS

Die Schaffung einer Kreislaufwirtschaft ist ein wesentliches Nachhaltigkeitsziel für zahlreiche Akteure in der Lieferkette: Regierungen, Marken, Lieferanten und Verbraucher. Ein Schlüsselelement ist dabei die Verringerung von Kunststoffabfällen; die OECD schätzt, dass 2019 weltweit über 350 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle erzeugt wurden. Um das Aufkommen von Kunststoffabfällen zu reduzieren, sind Lösungen aus allen Sektoren erforderlich, insbesondere aus dem Bereich der Kunststoffverpackungen, auf den etwa ein Drittel der jährlichen Kunststoffproduktion entfällt. Einweg-Kunststoffverpackungen, von Frischhaltefolien über flexible Chipstüten bis hin zu Behältern für den Außer-Haus-Verzehr, werden in großen Mengen erzeugt, landen aber schnell in den kommunalen Abfallströmen.

 

Die Probleme, die Einweg-Plastikverpackungen mit sich bringen, zwingen die Gesetzgeber und Regulierungsbehörden weltweit zur Verabschiedung von Mandaten und Richtlinien, die die Nachhaltigkeit von Einwegverpackungen verbessern sollen. So hat die Europäische Kommission vor kurzem die Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR) verabschiedet, die unter anderem vorschreibt, dass alle Verpackungen recycelbar sein müssen und einen Mindestanteil an recyceltem Material für Kunststoffverpackungen enthalten müssen. Vor der Verabschiedung der PPWR hatte die Europäische Union die Richtlinie über die Verwendung von Einwegkunststoffen (SUPD) verabschiedet, die einige Einwegkunststoffartikel verbietet, für die es Alternativen aus Nicht-Kunststoff gibt, wie z. B. Besteck, Teller, Strohhalme und Lebensmittelverpackungen aus expandiertem Polystyrol. In den Vereinigten Staaten, wo 47 % der Kunststoffabfälle aus Einwegprodukten und -verpackungen stammen, führen verschiedene Bundesstaaten und Gemeinden Verbote für bestimmte Einwegkunststoffartikel wie Tüten und Strohhalme ein.

 

Dank dieser Vorschriften stellen viele Unternehmen auf papier- und faserbasierte Verpackungen um, z. B. auf Verpackungen aus geformten Fasern und aus Recyclingpapier. Diese Umstellung wirft jedoch einige Probleme auf, da in der Vergangenheit PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) in Anwendungen mit Lebensmittelkontakt verwendet wurden, insbesondere in Verpackungen aus Papier und geformten Fasern. Dieser Artikel befasst sich mit der Überschneidung von nachhaltigen Verpackungen und PFAS, die in dem IDTechEx-Bericht "Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) 2024: Neue Anwendungen, Alternativen, Vorschriften".

 

 

PFAS werden seit den 1950er Jahren in Beschichtungen für Verpackungen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, verwendet, insbesondere für Papier und kompostierbare Faserformverpackungen, die öl- und fettabweisende Eigenschaften aufweisen. Solche Beschichtungen finden sich beispielsweise in:

 

Die Hauptfunktion von PFAS ist die einer Barriere oder eines Abwehrmittels gegen Fett, Flecken und Wasser. Diese Barriere begrenzt die Migration von Fett und Wasser vom Lebensmittel auf die Verpackung während des Transports, der Lagerung und des Verzehrs. Früher wurden langkettige PFAS wie PFOS (Perfluoroctansulfonat) in Anwendungen mit Lebensmittelkontakt verwendet. Mit der wachsenden Besorgnis über langkettige PFAS wechselten viele Hersteller von PFAS für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt zu kurzkettigen PFAS wie 6:2-Fluortelomeralalkohol (FTOH).

 

 

Bis vor kurzem war die Verwendung von PFAS in Anwendungen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, in vielen wichtigen Märkten, einschließlich der USA und der EU, erlaubt. Die zunehmende Besorgnis über die Exposition des Menschen gegenüber PFAS führte jedoch zu verstärkten regulatorischen Maßnahmen, die speziell auf PFAS in Anwendungen mit Lebensmittelkontakt abzielen; die meisten dieser Vorschriften wurden in den letzten 5-6 Jahren erlassen. So kündigte die US Food and Drug Administration für 2020 einen freiwilligen Ausstieg aus der Verwendung von 6:2 FTOH in Lebensmittelverpackungen bis 2023 an. Im selben Jahr verbot Dänemark PFAS-Beschichtungsprodukte für Lebensmittelverpackungen aus Papier und Karton. Zuletzt verbot die PPWR der EU 2024 alle Verpackungen mit Lebensmittelkontakt, die PFAS über einer bestimmten Konzentration enthalten.

 

 

Der gleichzeitige Trend zur Abschaffung von Einweg-Plastikverpackungen und PFAS-Beschichtungen für Verpackungen stellt eine interessante Herausforderung und Chance dar. Die Abkehr von Einweg-Plastikverpackungen fördert den verstärkten Einsatz von Verpackungen auf Papier- und Faserbasis, für die in der Vergangenheit PFAS-basierte Beschichtungen verwendet wurden, die nun in den wichtigsten Märkten verboten werden. Dies bietet sowohl den Verpackungs- als auch den Beschichtungsunternehmen die Möglichkeit, kunststofffreie Verpackungslösungen zu entwickeln, die keine PFAS enthalten.

 

Einige historische Hersteller von PFAS für Lebensmittelverpackungen, wie Daikin America, haben bereits polymere Nicht-PFAS-Beschichtungen für Verpackungen auf Papier- und Faserbasis entwickelt. Eine der größten Herausforderungen für polymere Beschichtungen bei Lebensmittelverpackungen sind jedoch ihre Auswirkungen auf die Recyclingfähigkeit. Ein weiteres Problem mit PFAS-basierten Beschichtungen, das nichts mit ihren gesundheitlichen Auswirkungen zu tun hat, ist, dass sie sich negativ auf die Recyclingfähigkeit von Verpackungen auswirken; aus diesem Grund werden polymerbeschichtete Papiere und Laminate häufig auf Deponien entsorgt.

 

Daher werden Alternativen benötigt, die PFAS in Beschichtungen ersetzen und gleichzeitig die Recyclingfähigkeit von Verpackungen aus Papier und Fasern aufrechterhalten. In dem IDTechEx-Bericht "Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) 2024: Emerging Applications, Alternatives, Regulations" (Neue Anwendungen, Alternativen, Vorschriften) ausführlich beschrieben. Zu den neuen Alternativen, die versuchen, diese Anforderungen zu erfüllen, gehören Biowachs- und Nanocellulosebeschichtungen zur Verbesserung der Barriereeigenschaften sowie Zusatzstoffe, die die Leistung von Papier für Lebensmittelverpackungen erhöhen. Da immer mehr Regionen und Länder Vorschriften erlassen, die sich sowohl auf Einweg-Plastikverpackungen als auch auf PFAS in Lebensmittelverpackungen auswirken, werden möglicherweise noch mehr unterschiedliche Ansätze zur Behandlung von PFAS in nachhaltigen Lebensmittelverpackungen entstehen, da immer mehr Unternehmen versuchen, diese wichtige Lücke zu schließen.

 

Weitere Informationen zu diesem IDTechEx-Bericht, einschließlich Beispielseiten zum Herunterladen, finden Sie unter www.IDTechEx.com/PFAS.

 

Das gesamte Portfolio der Nachhaltigkeitsmarktforschung von IDTechEx finden Sie unter www.IDTechEx.com/Research/Sustainability.