Nachfolgend untersuchen wir die Arten und Eigenschaften der Kunststoffe, die am häufigsten für Lebensmittelverpackungen verwendet werden.
1.) Polyethylenterephthalat (PET) – Recyclingcode „01“
PET gehört zur Familie der Polyester. Bekannt ist es vor allem als Material für Einweg- und Mehrwegflaschen für kohlensäurehaltige Getränke. Darüber hinaus werden dünne PET-Folien häufig als Umverpackung für frisches Obst verwendet.
PET ist beständig gegen Öle, Fette, Alkohole und verdünnte Säuren. Es kann zudem mit anderen Kunststoffen oder Aluminium beschichtet, bedampft oder in Form von Verbundwerkstoffen eingesetzt werden.
PET kann kristallin oder transparent sein. In transparenter Form wird es zur Verpackung von Lebensmitteln wie zum Beispiel Speiseeis verwendet. Allerdings ist es mechanisch nicht sehr widerstandsfähig. Die Betriebstemperatur liegt zwischen -40°C und +60°C.
Teilkristallines PET ist weniger transparent, aber stabiler. Es ist härter, flexibler und verfügt über eine höhere Barriere gegen Sauerstoff und Kohlendioxid, seine Einsatztemperatur liegt zwischen -20°C und +120°C.
Vollkristallines PET ist undurchsichtig und wird häufig für mikrowellengeeignete Behälter verwendet.
Reines PET ist vollständig recyclebar, was einen ökologischen Vorteil gegenüber anderen Kunststoffen darstellt.
2.) Polyethylen (PE) – Recyclingcode „02“ und „04“
Aufgrund seiner Formbarkeit und seines relativ niedrigen Preises ist Polyethylen der am häufigsten verwendete Kunststoff. Zu den Vorteilen von PE gehört, dass es sehr beständig gegenüber Säuren, Laugen, Ölen und Fetten ist und sich daher als Behälter für viele unterschiedliche Produkte verwenden lässt.
Durch unterschiedliche Produktionsverfahren kann Polyethylen hoher Dichte (HD-PE = Polyethylen hoher Dichte, Recyclingcode „02“) oder Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE = Polyethylen niedriger Dichte, Recyclingcode „04“) hergestellt werden.
LD-PE ist transparent und im Vergleich zu HD-PE viel flexibler. LD-PE wird in der Lebensmittelindustrie häufig verwendet, meist in Kombination mit anderen Verpackungsfolienmaterialien wie Frischhaltefolie. Darüber hinaus wird LD-PE häufig z. B. verwendet. als Versiegelungsschicht für die Innenbeschichtung von Milchkartons. HD-PE hingegen ist milchig weiß und viel fester als LD-PE. Es wird hauptsächlich zum Verpacken fester Lebensmittel und zur Herstellung von Tragetaschen verwendet.
Polyethylen behält seine Eigenschaften je nach Typ in einem Temperaturbereich zwischen -60°C und +85°C und eignet sich daher hervorragend für die Herstellung von Gefrierbeuteln und -behältern. Weniger verbreitet ist es hingegen für die Verpackung von mikrowellengeeigneten Lebensmitteln oder als Kochbeutel.
Da Polyethylen eine hohe Gasdurchlässigkeit besitzt, kann es für Schutzgasverpackungen nur laminiert (in Kombination mit einer Verbundfolie) eingesetzt werden.
3.) Polyvinylchlorid (PVC) – Recyclingcode „03“
Polyvinylchlorid (PVC) ist ein Kunststoff mit sehr vielfältigen Anwendungsgebieten, vor allem aber im Non-Food-Bereich. In seiner ursprünglichen Form ist es hart und spröde, kann jedoch durch Zugabe von Weichmachern flexibel und formbar gemacht werden. Darüber hinaus weist es eine hohe Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, Alkohol und Öl auf.
Hart-PVC wird in der Lebensmittelindustrie unter anderem zur Herstellung von Speiseöl- und Essigflaschen oder zur Verpackung von Schokolade und Süßigkeiten verwendet. Hart-PVC werden keine weichmachenden Chemikalien zugesetzt.
Weich-PVC wird beispielsweise zur Herstellung von Schrumpffolien verwendet. Dieses schrumpft bei Hitzeeinwirkung und schützt und stabilisiert so den Inhalt während Transport und Lagerung. Es wird häufig zum Verpacken von Paletten oder PET-Getränkeflaschen verwendet. Im Handel sind PVC-Folien noch heute als Verpackung für frische Lebensmittel und als Innenring von Schraubverschlüssen bei Gläsern zu finden.
Allerdings ist die Verwendung der bedenklichen hormonstörenden Phthalate als Weichmacher in der Verpackung fetthaltiger Lebensmittel verboten.
Die in Lebensmittelverpackungen verwendeten zugesetzten Weichmacher stellen ein Risiko dar, da sie nicht chemisch stabil in die Kunststoffstruktur eingebunden sind und daher verdunsten oder in die Lebensmittel übergehen können, was die Bedeutung von PVC in der Lebensmittelindustrie mindert. Heutzutage zum Beispiel Die im Haushalt verwendeten Frischhaltefolien bestehen vollständig aus weichmacherfreiem Polyethylen und es sind auch blaue, also PVC-freie Deckel für Einmachgläser erhältlich.
4.) Polypropylen (PP) – Recyclingcode „05“
Polypropylen ist chemisch ähnlich wie Polyethylen, jedoch stärker und hitzebeständiger. Gute Fette und
Aufgrund seiner feuchtigkeitsblockierenden Eigenschaften ist es einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen.
Je nach Herstellungsverfahren wird es für Behälter oder Folien verwendet, beispielsweise für Milchbecher, Flaschenverschlüsse, Backfolien und Tabletts. Die Betriebstemperatur liegt zwischen 0°C und 100°C. Aufgrund der maximalen Dauergebrauchstemperatur lassen sich aus PP hitzebeständige und mikrowellengeeignete Behälter herstellen. Bei Temperaturen unter 0°C wird Kunststoff grundsätzlich spröde. PP lässt sich relativ einfach recyceln.
5.) Polystyrol (PS) – Recyclingcode „06“
Polystyrol wurde früher vor allem zur Herstellung von Einwegtrinkbechern, Kaffeebecher-Ausgießerdeckeln oder Einwegbesteck verwendet, wird heute jedoch auch zur Herstellung von Joghurtbechern, Honig- und Kaffeeweißer-, Gebäck- und Süßigkeitenverpackungen verwendet.
Als expandiertes Polystyrol (Expanded Polystyrol Foam = ESP) – auch bekannt unter dem Markennamen Styropor – wird Polystyrol zur Verpackung von Fisch, Fleisch, Obst, Gemüse und Außer-Haus-Gerichten in der Gastronomie und Kantinen eingesetzt.
Polystyrol ist im Vergleich zu anderen Kunststoffen sehr günstig. Darüber hinaus verfügt es über eine hohe Wasserdampf- und Gasdurchlässigkeit, ist geruchs- und geschmacksneutral, was insbesondere für die Lagerung von Obst, Gemüse, Fleisch und Fisch von Vorteil ist. Die Dauergebrauchstemperatur liegt zwischen -10°C und +70°C.
Polystyrol kann jedoch Styrol freisetzen, das ebenfalls als krebserregend und hormonstörend gilt.
6.) Andere Kunststoffe: Polycarbonat (PC) und Polyamid (PA)
Polycarbonat entsteht als Reaktionsprodukt aus Kohlensäuredichlorid (Phosgen), Diphenylcarbonat und Bisphenol A. Polycarbonat ist hochfest und schwer zu zerbrechen und wurde bis 2011 in sterilisierbaren Babyflaschen verwendet. Noch heute findet man es in Wasserspendern, Trinkflaschen, Mikrowellenbehältern und Küchengeräten. Aufgrund seiner hormonähnlichen Wirkung ist die Verwendung von Bisphenol A in der Lebensmittelindustrie mittlerweile rückläufig.
Polyamide sind Polymere, die auf Peptidbindungen basieren. Ein bekannter Vertreter der Polyamid-Gruppe ist Nylon. Die meisten Polyamide verfügen über eine hohe Festigkeit und Zähigkeit und lassen sich industriell gut verarbeiten. Es wird für Folien, Wursthüllen und als Dichtungsmaterial im Verbund mit anderen Kunststoffen verwendet, beispielsweise als Mittelschicht von PET-Bierflaschen. Zusammen mit Polyethylen werden Mehrschichtfolien für die Vakuumverpackung sauerstoffempfindlicher Lebensmittel wie Schinken, Käse oder Wurst hergestellt.
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