Plastikflasche

Eine Plastikflasche ist eine Flasche aus hochdichtem oder niedrigdichtem Kunststoff . Sie wird typischerweise zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten wie Wasser, Erfrischungsgetränken , Motoröl, Speiseöl, Medikamenten, Shampoo oder Milch verwendet. Die Größen reichen von sehr kleinen Flaschen bis hin zu großen Ballons . Blasgeformte Behälter für den Verbraucherbereich haben oft integrierte Griffe oder sind so geformt, dass sie gut gegriffen werden können. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Kunststoff wurde im 19. Jahrhundert erfunden und ursprünglich als Ersatz für gängige Materialien wie Elfenbein , Gummi und Schellack verwendet . ^{[ 4 ]} Kunststoffflaschen wurden erstmals 1947 kommerziell eingesetzt, blieben aber bis zur Einführung der PET-Flasche in den 1970er-Jahren unpraktisch. ^{[ 5 ]} Sie erfreuten sich schnell großer Beliebtheit bei Herstellern und Kunden, da sie leichter, günstiger und einfacher zu transportieren als Glasflaschen und weniger korrosionsanfällig als Metallbehälter sind. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} Ihr größter Vorteil gegenüber Glasflaschen ist jedoch ihre höhere Bruchsicherheit , sowohl bei der Produktion als auch beim Transport. Mit Ausnahme von Wein und Bier hat die Lebensmittelindustrie international Glasflaschen weitgehend durch Kunststoffflaschen ersetzt.

Die bei der Herstellung von Plastikflaschen verwendeten Materialien variieren je nach Anwendungsbereich.

Polyethylen hoher Dichte (HDPE)

HDPE ist das am häufigsten verwendete Kunststoffharz für Flaschen. Es ist wirtschaftlich, schlagfest und bietet eine gute Feuchtigkeitsbarriere. HDPE ist mit einer Vielzahl von Produkten, einschließlich Säuren und Laugen, kompatibel, jedoch nicht mit Lösungsmitteln . Es ist in FDA-zugelassener Lebensmittelqualität erhältlich. HDPE ist von Natur aus lichtdurchlässig und flexibel. Durch die Zugabe von Farbstoffen wird HDPE undurchsichtig, aber nicht glänzend. HDPE eignet sich gut für den Siebdruck. Obwohl HDPE einen guten Schutz bei Minustemperaturen bietet, ist es nicht geeignet für Produkte, die über 88 °C (190 °F) abgefüllt werden oder einen hermetischen (Vakuum-)Verschluss erfordern.

Fluorbehandeltes HDPE

Diese Flaschen werden in einem zweiten Arbeitsgang mit Fluorgas behandelt, ähneln optisch HDPE und dienen als Barriere gegen Kohlenwasserstoffe und aromatische Lösungsmittel. Fluorbehandelte Flaschen können Insektizide, Pestizide, Herbizide, Fotochemikalien, Agrarchemikalien , Haushalts- und Industriereiniger, Elektronikchemikalien, medizinische Reinigungs- und Lösungsmittel, Zitrusprodukte, d-Limonen, Aromen, Duftstoffe, ätherische Öle, Tenside, Poliermittel, Additive, Graffiti-Entferner, Vorauflaufherbizide, Stein- und Fliesenpflegeprodukte, Wachse, Verdünner, Benzin, Biodiesel, Xylol, Aceton, Kerosin und vieles mehr enthalten.

Polyethylen niedriger Dichte (LDPE)

LDPE ähnelt in seiner Zusammensetzung HDPE. Es ist weniger steif und im Allgemeinen weniger chemikalienbeständig als HDPE, dafür aber lichtdurchlässiger. LDPE wird hauptsächlich für Quetschanwendungen eingesetzt. LDPE ist deutlich teurer als HDPE.

Polyethylenterephthalat (PET, PETE) / Polyester

Dieses Harz wird häufig für kohlensäurehaltige Getränke, Wasserflaschen und Lebensmittelverpackungen verwendet. PET bietet sehr gute Barriereeigenschaften gegenüber Alkohol und ätherischen Ölen, eine im Allgemeinen gute Chemikalienbeständigkeit (obwohl Acetone und Ketone PET angreifen) sowie eine hohe Schlagfestigkeit und Zugfestigkeit. Durch die Orientierung werden die Barriereeigenschaften gegenüber Gasen und Feuchtigkeit sowie die Schlagfestigkeit verbessert. Das Material ist nicht hochtemperaturbeständig. Seine maximale Temperatur beträgt 93 °C (200 °F).

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat (PC) ist ein durchsichtiger Kunststoff, aus dem Flaschen für Milch und Wasser hergestellt werden. Fünf-Gallonen-Wasserflaschen sind ein gängiges Anwendungsgebiet für PC.

Polypropylen (PP)

Polypropylen (PP) wird hauptsächlich für Gläser und Verschlüsse verwendet. Es ist formstabil und feuchtigkeitsabweisend. Polypropylen ist bis 104 °C (220 °F) temperaturbeständig. Es ist autoklavierbar und kann dampfsterilisiert werden. Die Eignung von PP für hohe Abfülltemperaturen ermöglicht seine Verwendung bei Heißabfüllprodukten. PP besitzt eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit, ist jedoch bei niedrigen Temperaturen schlagfest.

Polystyrol (PS)

PS is transparent and rigid. It is commonly used with dry products, including vitamins, petroleum jellies, and spices. Polystyrene does not provide good barrier properties, and exhibits poor impact resistance.

Polyvinyl chloride (PVC)

PVC is naturally clear. It has high resistance to oils and transmits very little oxygen. It provides a strong barrier to most gases, and its drop-impact resistance is also very good. This material is chemically resistant, but it is vulnerable to some solvents. PVC has poor resistance to high temperatures and will distort at 160 °F (71 °C), making it incompatible with hot-filled products. It has attained notoriety in recent years due to potential health risks.

Post-consumer resin (PCR)

PCR is a blend of reclaimed natural HDPE (primarily from milk and water containers) and virgin resin. The recycled material is cleaned, ground and recompounded into uniform pellets along with prime virgin material especially designed to build up environmental stress crack resistance. PCR has no odor but exhibits a slight yellow tint in its natural state. This tint can be hidden by the addition of color. PCR is easily processed and inexpensive. However, it cannot come into direct contact with food or pharmaceutical products. PCR can be produced in a variety of recycled content percentages up to 100%.

K-Resin (SBC)

SBC is a highly transparent, high-gloss, impact-resistance resin. K-Resin, a styrene derivative, is processed on polyethylene equipment. It is specifically incompatible with fats and unsaturated oils or solvents. This material is frequently used for display and point-of-purchase packaging.

Bioplastic

A bioplastic is a polymer structure based on processed biological materials rather than petrochemicals. Bioplastics are commonly made from renewable sources like starch, vegetable oil, and less commonly, chicken feathers. The idea behind bioplastic is to create a plastic that has the ability to biodegrade.^[9]

Bisphenol A (BPA)

BPA is a synthetic compound that serves as a raw material in the manufacturing of such plastics as polycarbonates and epoxy resins. It is commonly found in reusable drink containers, food storage containers, canned foods, children's toys and cash register receipts. BPA can seep into food or beverages from containers that are made with BPA.^[10]

Acrylonitrile

Acrylonitrile is an organic compound and one of the components of acrylonitrile butadiene styrene plastic. Acrylonitrile bottles were introduced in 1974 by The Coca-Cola Company to replace glass, but were banned in the United States by the Food and Drug Administration (FDA) after showing adverse health effects in animal studies.^[11][12]

There is ongoing concern as to the use of plastics in consumer food packaging solutions, environmental impact of the disposal of these products, as well as concerns regarding consumer safety. Karin Michaels, Associate Professor at Harvard Medical School, suggests that toxins leaching from plastics might be related to disorders in humans such as endocrine disruption.^[13] Aluminum and cyanide were found as trace elements in the examined samples, which are considered to be toxic elements according to the American FDA. In the United States, plastic water bottles are regulated by the FDA, which also inspects and samples bottled water plants periodically. Plastic water bottle plants hold a low priority for inspection due to a continuously good safety record.^[14] In the past, the FDA maintained that there was a lack of human data showing plastics pose health problems. However, in January 2010, the FDA reversed its opinion saying they now have concerns about health risks.^[13]

It is a common misconception that drinking from plastic water bottles increases cancer risk; there is no such risk.^[15]

Ein am 6. November 2017 in Water Research veröffentlichter Artikel berichtete über den Gehalt an Mikroplastik in Mineralwasser, das in Plastik- oder Glasflaschen oder Getränkekartons abgefüllt ist. ^{[ 16 ]} Im Jahr 2018 zeigte eine Studie von Sherri Mason von der State University of New York in Fredonia das Vorhandensein von Mikropartikeln aus Polypropylen, Polystyrol, Nylon und Polyethylenterephthalat in Plastikflaschen. Polypropylen erwies sich dabei als häufigstes Polymer (54 %) und Nylon als zweithäufigstes (16 %). Die Studie erwähnte auch, dass Polypropylen und Polyethylen häufig zur Herstellung von Plastikflaschenverschlüssen verwendet werden . Zudem wiesen 4 % der gesammelten Plastikpartikel Spuren von Industrieschmierstoffen auf, die das Polymer beschichteten. ^{[ 17 ]} Die Forschung wurde von Andrew Mayes von der School of Chemistry der University of East Anglia (UEA) begutachtet. ^{[ 18 ]} Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) geht davon aus, dass der Großteil des Mikroplastiks vom Körper ausgeschieden wird. Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO ), eine Sonderorganisation der Vereinten Nationen , warnte jedoch davor, dass selbst kleinste Partikel (< 1,5 μm) über die Darmwand in den Blutkreislauf und die Organe gelangen könnten. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Mikroplastik wurde beim Überwinden der Blut-Hirn-Schranke beobachtet ^{[ 21 ]} und in Sperma, Hoden ^{[ 22 ]} und Plazentagewebe nachgewiesen. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

Plastikflaschen sind an ihrem Boden mit dem Harzidentifikationscode gekennzeichnet , um das verwendete Material anzugeben. ^{[ 25 ]}

Produktetiketten werden entweder mit Klebstoff befestigt oder auf die passende Größe geschrumpft. Bei der In-Mould-Etikettierung wird das Etikett während des Gießprozesses in die Flasche integriert.

Eine Faltflasche ist eine Kunststoffflasche zur Aufbewahrung von Chemikalien für die Dunkelkammer oder anderen oxidationsanfälligen Substanzen . Durch Zusammendrücken der Flasche wird überschüssige Luft entfernt, wodurch die Haltbarkeit des Produkts verlängert wird. ^{[ 26 ]} Ein weiterer Vorteil ist die platzsparende Lagerung, der geringere Transport- und Entsorgungsbedarf, wenn die Flasche leer ist oder der Inhalt verteilt wird, beispielsweise bei Trinkflaschen für Wanderer. Auch Lebensmittel bleiben durch das Zusammenfalten länger frisch. ^{[ 27 ]}

Flaschen zur Aufbewahrung von kohlensäurehaltigem Wasser und Erfrischungsgetränken haben aus Stabilitätsgründen einen unebenen Boden. ^{[ 28 ]} Die Technologie wurde 1971 von Domas Adomaitis in den Vereinigten Staaten entwickelt und patentiert . ^{[ 28 ]}

Obwohl Limonadenflaschen ursprünglich für Getränke konzipiert wurden, werden sie auch für andere Zwecke verwendet. Beispielsweise werden in armen Ländern leere Zwei-Liter-Limonadenflaschen als improvisierte Schwimmhilfen gegen Ertrinken eingesetzt . ^{[ 29 ]}

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• Geschichte des Flaschenrecyclings in den Vereinigten Staaten

• Soroka, W. (2002). Grundlagen der Verpackungstechnologie . IoPP. ISBN 1-930268-25-4
• Yam, KL (2009). Enzyklopädie der Verpackungstechnologie . 978-0-470-0870

• Ein Leitfaden zur Verwendung von UPC-Etiketten auf Plastikflaschen einschließlich Druck (archiviert)
• PET-Kunststoffrecycling