Methodenentwicklung zur Reproduzierbarkeit von Bis(2-ethylhexyl)phthalat in Kartonproben hinsichtlich einer TiO2-Beschichtung als Migrationsbarriere

Proyecto de Trabajo , 2014 , 18 Páginas , Calificación: 1,0

Química - Química analítica

Phthalate sind sogenannte Weichmacher, die in der Verpackungsindustrie eine enorm wichtige Rolle spielen. Neben dem Einsatz von Weichmachern in der Kunststoffindustrie werden diese oftmals in Druckfarben, Lösemitteln und Klebstoffen verwendet. Bei einer überdurchschnittlichen Aufnahme von Phthalaten, beispielsweise über Nahrungsmittel, können diese eine kanzerogene Wirkung im menschlichen Körper hervorrufen. Lebensmittelverpackungen dienen zum Schutz der Lebensmittel. Eine Wechselwirkung zwischen Verpackung und Packgut ist unumgänglich und sollte deshalb möglichst gering gehalten werden. Somit wird verhindert, dass die Lebensmittelinhaltsstoffe kontaminiert werden und es zum frühzeitigen Lebensmittelverderb kommt, der menschliche Körper folglich nicht darunter leidet. Ebenso migrieren Bestandteile der Druckfarbe – und somit auch die kanzerogen wirkenden Phthalate – in das Packgut.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Reproduzierbarkeit von Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) in Frischfaserkartonagen mittels Spiken. Unter Spiken (engl. (to) spike = aufstocken) versteht man das Versetzen einer Oberfläche bzw. einer Probe mit einem bestimmten Stoff. Verschiedene Methoden wurden angewandt, um möglichst reproduzierbare Mengen an DEHP in den Frischfaserkartonagen wiederzufinden. Diesbezüglich wurden Kartonproben gespiked und mit der Lebensmittelsimulanz TENAX® bei 40°C und einer Kontaktzeit von sieben Tagen in Verbindung gebracht. Anschließend wurden die migrierten Stoffe des TENAX® mit Hilfe von Cyclohexan extrahiert, filtriert und mit einem Gaschromatographen mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS) analysiert.
Ziel der Reproduzierbarkeit von DEHP ist die spätere Behandlung der Frischfaserkartonprobe mit einem Sol-Gel aus Titandioxid, welches als Migrationsbarriere agieren soll.

I

Inhaltsverzeichnis

INHALTSVERZEICHNIS ... I

ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS ... II

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ... III

1. ABSTRACT ... 1

2. METHODENENTWICKLUNG ... 2

2.1

M

ATERIAL

... 3

2.2

M

ETHODE

V

ERSUCHSDURCHFÜHRUNG

... 3

2.3

A

NGEWANDTE

S

PIKINGMETHODEN

... 5

2.3.1 Sprühen ... 5

2.3.2 Drucken ... 5

2.3.3 Tauchen ... 6

2.4

O

PTIMIERUNG DES

GC-MS ... 6

3. AUFBEREITUNG DER LEBENSMITTELSIMULANZ ... 8

4. ERGEBNISSE ... 9

4.1

TENAX®

R

EINHEITSTEST

... 9

4.2

S

PRÜHERGEBNISSE

... 10

4.3

D

RUCKERGEBNISSE

... 11

4.4

T

AUCHERGEBNISSE

... 12

5. FAZIT ... 13

LITERATURVERZEICHNIS ... 14

---

II

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abb.1:

Spikingmethoden

für

Frischfaserkartonproben

2

Abb.2:

Schematischer

Aufbau

GZ

3

Abb.3: Schematischer Aufbau der Migrationsversuche

4

Abb.4:

Soxhlet-Extraktionsapparat

8

Tab.1: GC-MS Ofenprogramm

7

Tab.2:

Ergebnisse

der

Sprühproben

10

Tab.3:

Ergebnisse

der

Druckproben

11

Tab.4:

Ergebnisse

der

Tauchproben

12

---

III

Abkürzungsverzeichnis

DEHP

Bis(2-ethylhexyl)phthalat,

Diethylhexylphthalat

GC-MS

Gaschromatographie

mit Massenspektrometrie-Kopplung

GZ

Gestrichener

Zellstoffkarton

H

2

Wasserstoff

TENAX® Lebensmittelsimulanz;

Poly(2,6-diphenyl-p-phenylenoxid)

TiO

2

Titandioxid

---

1

1. Abstract

Phthalate sind sogenannte Weichmacher, die in der Verpackungsindustrie eine enorm

wichtige Rolle spielen. Neben dem Einsatz von Weichmachern in der Kunststoffindustrie

werden diese oftmals in Druckfarben, Lösemitteln und Klebstoffen verwendet. Bei einer

überdurchschnittlichen Aufnahme von Phthalaten, beispielsweise über Nahrungsmittel,

können diese eine kanzerogene Wirkung im menschlichen Körper hervorrufen.

Lebensmittelverpackungen dienen zum Schutz der Lebensmittel. Eine Wechselwirkung

zwischen Verpackung und Packgut ist unumgänglich und sollte deshalb möglichst gering

gehalten werden. Somit wird verhindert, dass die Lebensmittelinhaltsstoffe kontaminiert

werden und es zum frühzeitigen Lebensmittelverderb kommt, der menschliche Körper

folglich nicht darunter leidet. Ebenso migrieren Bestandteile der Druckfarbe ­ und somit

auch die kanzerogen wirkenden Phthalate ­ in das Packgut.

Die vorliegende Arbeit behandelt die Reproduzierbarkeit von Bis(2-ethylhexyl)phthalat

(DEHP) in Frischfaserkartonagen mittels Spiken. Unter Spiken (engl. (to) spike = aufstocken)

versteht man das Versetzen einer Oberfläche bzw. einer Probe mit einem bestimmten Stoff.

Verschiedene Methoden wurden angewandt, um möglichst reproduzierbare Mengen an

DEHP in den Frischfaserkartonagen wiederzufinden. Diesbezüglich wurden Kartonproben

gespiked und mit der Lebensmittelsimulanz TENAX® bei 40°C und einer Kontaktzeit von

sieben Tagen in Verbindung gebracht. Anschließend wurden die migrierten Stoffe des

TENAX® mit Hilfe von Cyclohexan extrahiert, filtriert und mit einem Gaschromatographen

mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS) analysiert.

Ziel der Reproduzierbarkeit von DEHP ist die spätere Behandlung der Frischfaserkartonprobe

mit einem Sol-Gel aus Titandioxid, welches als Migrationsbarriere agieren soll.

---

2

2. Methodenentwicklung

Um eine möglichst exakte Reproduzierbarkeit des DEHP in der Frischfaserkartonprobe

gewähren zu können, wurde eine 5g/L Lösung aus Ethanol 96% und DEHP 99% hergestellt.

Reines DEHP ist viel zu hoch konzentriert, um akzeptable Ergebnisse hervorzurufen.

Problematisch bei der Ethanol/DEHP Lösung ist dennoch, dass Ethanol eine relativ hohe

Verdampfungsgeschwindigkeit vorzuweisen hat.

Abb.1: Spikingmethoden für Frischfaserkartonproben

In Abbildung 1 sind die möglichen Spikingmethoden aufgeführt. Letztendlich hat sich

herausgestellt, dass die Methoden Rakeln, Walzen, Tupfen und Pinseln nicht geeignet sind,

da ein gleichmäßiger Flächenauftrag und somit eine reproduzierbare Menge auf der

Kartonprobe nicht gewährleistet werden kann. Folglich wurden die Methoden Sprühen,

Tauchen und Drucken angewandt.

Spiking-

methode

n

Tupfen

Sprühen

Rakeln

Walzen

Pinseln

Drucken

Tauchen

• Universidad: Stuttgart Media University
• Calificación: 1,0
• Año de publicación: 2014
• Páginas: 18
• No. de catálogo: V387303
• ISBN (Ebook): 9783668618664
• ISBN (Libro): 9783668618671
• Idioma: Alemán
• Etiqueta: Sol-Gel, Solgel, Migrationsbarriere gegenüber DEHP, DEHP, packaging development, migration barrier