Nanoskalierte Pigmentpartikel: Untersuchungen zu ihrem Migrationsverhalten aus Druckfarbenschichten von bedruckten Lebensmittelverpackungen auf Füllgüter

Pigmente und Füllstoffe in Druckfarben fallen - zumindest teilweise - unter die Definition von Nanomaterialien wie sie von der EU-Kommission vorgeschlagen wurde. Bisher lagen keine wissenschaftlichen Erkenntnisse zum Migrationsverhalten von nanoskaligen Pigment-Teilchen aus  Druckfarbenschichten von Lebensmittelverpackungen vor. Deshalb hat der Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e.V. eine Studie durchführen lassen, um den möglichen Übergang von nanoskaligen Pigment-Teilchen auf Lebensmittel zu erforschen. Das Ergebnis liegt nun vor:

Freiliegende nanoskalige Objekte konnten in der Untersuchung auf der getrockneten Druckfarben-Oberfläche nicht nachgewiesen werden. Eine Migration von einzelnen Objekten im Nanomaßstab durch eine polymere Folie oder einen gedruckten Lackfilm findet nicht statt. Daher kann eine Exposition des Verbrauchers gegenüber Nanopartikeln aus den getrockneten und gehärteten Farbschichten ausgeschlossen werden.

Die durchgeführten Testreihen basierten auf ausgewählten Druckfarben:

  • Cyan-Druckfarbe mit dem Pigment Cu-Phtalocyanin,
  • weiße Druckfarbe mit dem Pigment Titandioxid sowie
  • eine silberne Druckfarbe mit einem Aluminiumpigment

Cu-Phtalocyanin und Titandioxid wurden ausgewählt, da sie zu den häufigsten in Druckfarben eingesetzten Pigmenten zählen. Zusätzlich wurde das Aluminiumpigment als ein typischer Vertreter der Effektpigmente gewählt. Die Farben wurden auf den Substraten OPP (orientierte Polypropylen) -Folie und Frischfaserkarton gedruckt.

Die untersuchten Druckfarben enthielten Nanoobjekte wie Pigmentteilchen und Pigmentplättchen (Metalleffekt-Pigmente). Die Menge dieser nanoskaligen Pigmentteilchen variiert von Pigment zu Pigment. In der Cu-Phthalocyanin-basierten Druckfarbe liegen mehr als 50% der Pigmentteilchen unter 100 nm Größe in mindestens einer Dimension vor. Die mittlere Teilchengröße der Titandioxid enthaltenden Druckfarbe liegt oberhalb von 100 nm, aber einzelne Partikel sind kleiner als 100 nm. Die verwendeten plättchenförmigen Aluminiumpigmente haben eine mittlere Dicke von 30-40 nm und fallen somit auch unter die Definition der EU Kommission. Derartige nanoskalige Objekte sind vollständig in die Polymermatrix der bedruckten und getrockneten Farbschichten eingebettet, d.h. sie werden vollständig mit Bindemittel umhüllt.

Eine umfassende Darstellung der Messungen und Ergebnisse dieser Studie ist in der Aprilausgabe 2013 der Deutschen Lebensmittelrundschau erschienen. Den Artikel, eine dazugehörige Ergänzung sowie den in englischer Sprache erschienenen Sonderdruck zur Untersuchung finden Sie hier zum Download.

http://www.wirsindfarbe.de/fileadmin/user_upload/pdf.png PDF-Download: Nanoskalige Pigmentpartikel - DLR Artikel April 2013

http://www.wirsindfarbe.de/fileadmin/user_upload/pdf.png PDF-Download: Nanoskalige Pigmentpartikel - DLR Artikel April 2013 Ergänzung

http://www.wirsindfarbe.de/fileadmin/user_upload/pdf.png PDF-Download: Nanoscale Pigment Particles - DLR Sonderdruck englisch