Sichere PFAS-Alternativen in Lebensmittelverpackungen

PFAS oder Per- und Polyfluoralkylsubstanzen sind für die ausgezeichnete Hitze-, Öl- und Wasserbeständigkeit zahlreicher Industrie- und Konsumgüter verantwortlich. Ihre Langlebigkeit gibt jedoch Anlass zu ernster Besorgnis über Umwelt- und Gesundheitsgefahren, was Regulierungen der Behörden nach sich zieht. Bevor Industrien wie die Lebensmittelverpackungs- und Textilindustrie diese „Ewigkeits-Chemikalien “ hinter sich lassen können, sind gemeinsame Anstrengungen erforderlich, um sichere und nachhaltige Alternativen für Fluorchemikalien zu entwickeln.

Schlussfolgerungen

PFAS-Chemikalien bieten eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Hitze, Öl und Wasser, stellen jedoch aufgrund ihrer Persistenz in der Umwelt ernsthafte Gesundheits- und Umweltrisiken dar, was weltweit zu Regulierungen von Seiten der Behörden führt.

Kemira entwickelt aktiv neue Lösungen für die Wertschöpfungskette von Lebensmittelverpackungen, um PFAS durch nicht toxische Verbindungen auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen zu ersetzen.

Das von der EU finanzierte „Projekt ZeroF“, an dem Kemira als Industriepartner beteiligt ist, zielt darauf ab, sichere und nachhaltige Beschichtungsalternativen zu finden, um PFAS-Verbindungen in der Wertschöpfungskette von Lebensmittelverpackungen und Möbelstoffen zu ersetzen.

Neue Lösungen müssen nicht nur sicher für Mensch und Umwelt sein, sondern auch in der Wertschöpfungskette realisierbar sein – unter Beibehaltung von Leistung und Kosteneffizienz bei gleichzeitiger Erfüllung der Funktionsanforderungen.

Kemira entwickelt aktiv neue Lösungen für die Wertschöpfungskette von Lebensmittelverpackungen für eine Zukunft ohne PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen). Ein Weg für solche Entwicklungen ist das Projekt ZeroF, das im Januar 2023 startete und von der Europäischen Union und dem Schweizer Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI) finanziert wird. Kemira gehört zu den 12 Forschungs- und Industriepartnern aus neun Ländern, die an dem Projekt beteiligt sind. Ziel ist es, sichere und nachhaltige Beschichtungsalternativen zu finden, die PFAS-Verbindungen speziell in der Wertschöpfungskette von Lebensmittelverpackungen und Textilien ersetzen.

„Das Ziel des ZeroF-Projekts ist es, PFAS durch ungiftige Verbindungen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe zu ersetzen. Wir arbeiten seit Jahren mit Barrierebeschichtungen für faserbasierte Verpackungen, um der Industrie Lösungen anzubieten, die die Recyclingfähigkeit und Sicherheit verbessern. Es ist großartig, diese Erfahrung und Expertise im ZeroF-Projekt zu nutzen, um neue, zukunftssichere Lösungen zu entwickeln“, so Sai Li, Senior Research Scientist mit Schwerpunkt auf erneuerbaren Beschichtungen bei Kemira R&D.

PFAS sind eine große Gruppe von synthetischen Chemikalien mit starken Kohlenstoff-Fluor-Bindungen. Aufgrund ihrer hervorragenden Beständigkeit gegen Hitze, Öl und Wasser werden PFAS in einer Vielzahl von Industrie- und Konsumgütern eingesetzt, darunter Löschschäume, Antihaft-Kochgeschirr, wasserabweisende Stoffe und fettbeständige Lebensmittelverpackungen. „PFAS verbleiben jedoch auch in der Umwelt und reichern sich im Boden, im Wasser und in lebenden Organismen an. Das hat ihnen den Beinamen „ Ewigkeits-Chemikalien“ eingebracht“, sagt Amal Ishfaq, Spezialist bei Kemira Product Stewardship and Regulatory Affairs (PSRA).

Die PFAS Verunreinigung stellt ein erhebliches Risiko für die menschliche Gesundheit dar, da sie möglicherweise mit Krebs, Hormon- und Immunsystemstörungen sowie Reproduktionsproblemen in Zusammenhang steht.

Die PFAS Verunreinigung stellt ein erhebliches Risiko für die menschliche Gesundheit dar, da sie möglicherweise mit Krebs, Hormon- und Immunsystemstörungen sowie Reproduktionsproblemen in Zusammenhang steht. „Kleidung und Lebensmittelverpackungen zum Mitnehmen kommen direkt mit unserer Haut oder den von uns verzehrten Lebensmitteln in Berührung, was sie zu vorrangigen Anwendungen für den Ersatz von PFAS macht.“

Unterstützung der Wertschöpfungskette für den Wandel

Ein besonderer Schwerpunkt bei der Entwicklung von Barrieren sind Fasergussverpackungen, die zunehmend von Markenherstellern bevorzugt werden, die Einwegkunststoffe durch erneuerbare und recycelbare Alternativen ersetzen wollen. Traditionell wurden Fluorchemikalien eingesetzt, um kritische Barriereeigenschaften gegen Öl, Fett, Feuchtigkeit und Wasser in faserbasierten Formverpackungen zu erreichen.

Die von uns entwickelten neuen Lösungen müssen sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher sein und gleichzeitig in der Wertschöpfungskette der Verpackung realisierbar sein.

„Die von uns entwickelten neuen Lösungen müssen sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher sein und gleichzeitig in der Wertschöpfungskette der Verpackung realisierbar sein“, betont Sai. Das bedeutet, dass Leistung und Kosteneffizienz erhalten bleiben müssen. Im Rahmen des ZeroF-Projekts konzentriert sich Kemira auf die Barrierechemie, ihre Anwendung sowie die Chemikaliensicherheit und bewertet die Leistung und Sicherheit neuer Lösungen. „Wir testen und validieren, um zu sehen, ob sie machbar sind: Erfüllen sie die erforderliche Funktionalität und andere Anforderungen für die Endanwendung und können sie auch effizient auf das Verpackungsmaterial aufgetragen werden.

Für Fasergussverpackungen erforscht Kemira Barrierelösungen, die entweder der Zellstoffsuspension vor der Formgebung, dem so genannten „Wet End“, zugesetzt oder auf die Oberfläche des Formteils, z. B. durch Sprühen, aufgebracht werden.

Lebensmittelverpackungssicherheit im Mittelpunkt

In der Europäischen Union wurden PFAS als besonders besorgniserregende Stoffe eingestuft. Die neue EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR), die im Februar 2025 in Kraft trat, legt strenge Grenzwerte für PFAS in Lebensmittelverpackungen fest. Ähnliche Initiativen zur Beseitigung dieser Chemikalien aus einer Vielzahl von Endanwendungen wurden in den USA sowohl auf Bundes- als auch auf Landesebene ergriffen. Kemira PSRA hat die Überwachung von PFAS und die Auswirkungen der behördlichen Maßnahmen schon seit langem im Blick.

Unsere Aufgabe ist es, die aktuellen Vorschriften zu verstehen und auch künftige Entwicklungen zu antizipieren, um dem, was auf uns zukommt, voraus zu sein.

„Unsere Aufgabe ist es, die aktuellen Vorschriften zu verstehen und auch künftige Entwicklungen zu antizipieren, um dem, was auf uns zukommt, voraus zu sein. Da wir keine PFAS-haltigen Produkte in unserem eigenen Portfolio haben, konzentrieren wir uns darauf, die Auswirkungen auf die Branchen unserer Kunden und die breitere Wertschöpfungskette zu verstehen“, erklärt Amal.

Wenn es um die Sicherheit von verpackten Lebensmitteln geht, tragen die Markeninhaber letztendlich Verantwortung und riskieren negative Auswirkungen. Viele haben sich bereits zu freiwilligen Maßnahmen verpflichtet, um PFAS aus Verpackungen zu entfernen. Die Zusammenarbeit über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg ist von entscheidender Bedeutung bei der Entwicklung neuartiger Lösungen für anspruchsvolle Endanwendungen.
„Die Inspiration für Projekte wie ZeroF entspringt auch aus dieser Zusammenarbeit – man kommt zusammen, um gemeinsame Herausforderungen zu lösen“, schließt Sai.

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