Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992:...

62
Gerecycled materiaal voor Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen voedselcontactmaterialen Ing. J. Jetten Ing. J. Jetten 30 oktober 2012 30 oktober 2012 NRK, Postillion Hotel, Bunnik NRK, Postillion Hotel, Bunnik

Transcript of Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992:...

Page 1: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Gerecycled materiaal voor Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialenvoedselcontactmaterialen

Ing. J. JettenIng. J. Jetten

30 oktober 201230 oktober 2012

NRK, Postillion Hotel, BunnikNRK, Postillion Hotel, Bunnik

Page 2: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

InhoudInhoud

•• Korte historieKorte historie

•• Wetgeving, verpakking en milieuWetgeving, verpakking en milieu

–– EuropaEuropa

–– USAUSA

•• Wat wel en wat niet?Wat wel en wat niet?

•• Status EFSA petitiesStatus EFSA petities

•• Challenge testen met surrogaat contaminantenChallenge testen met surrogaat contaminanten

Ing. J. Jetten 2

Page 3: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 324 February 2010J. Jetten B.Sc.

Recycling: een kort historisch perspectief

Page 4: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Degradatie afval in milieu Degradatie afval in milieu

Ing. J. Jetten 4

Page 5: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Degradatie plastics in milieu

Time to biodegrade

Paper 2-5 months

Wool socks 1 to 5 years

Plastic coated paper milk cartons 5 years

Plastic bags 10 to 20 years

Nylon fabric 30 to 40 years

Aluminum cans 80 to 100 years

Plastic 6-pack holder rings 450 years

Glass bottles 1 million years 1 million years

Plastic bottles ??

Ing. J. Jetten 5

Material

Forever

Page 6: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Afbreekbaarheid van polymelkzuur (PLA)

Polymeer Tijd

Poly (L-melkzuur) Maanden tot jaren

Poly (D,L-melkzuur) Weken tot maanden

Copolymeer

(een polymeer van L-melkzuur en

D,L-melkzuur)

Weken tot maanden

Mobley, D. P. Plastics from Microbes. 1994

De tijd die nodig is om polymelkzuur af te breken is

afhankelijk van de samenstelling.

Ing. J. Jetten 6

Page 7: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Wetgeving NederlandWetgeving Nederland

Ing. J. Jetten 7

Page 8: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

1979: Ladder van Lansink (Nederland)

Voorkeursvolgorde voor de behandeling van rest- en afvalstoffen, in 1979ontwikkeld door het toenmalige kamerlid Lansink

Met en zonder Met en zonder terugwinnning van terugwinnning van energieenergie

indeling verfijnd in indeling verfijnd in Landelijk Landelijk AfvalbeheerPlan AfvalbeheerPlan 2002 2002 -- 2012 (LAP) 2012 (LAP)

StatiegeldStatiegeld

Ing. J. Jetten 8

1 januari 2006 Besluit beheer verpakkingen papier en karton

1 januari 2013 Raamovereenkomst Verpakkingen II

Convenant (I, II en III in 1991, 1997 en 2002)

Page 9: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Hergebruik Hergebruik

•• Problematiek flessenProblematiek flessen

–– Kosten (aantal trips)Kosten (aantal trips)

–– LogistiekLogistiek

–– Kwaliteit/veiligheid plastics continue monitoren Kwaliteit/veiligheid plastics continue monitoren

•• Nederland als koploper gestopt met plastic Nederland als koploper gestopt met plastic

hergebruik en overgestapt op materiaal recyclinghergebruik en overgestapt op materiaal recycling

•• Glas recycling anno 2008 bv een overaanbod Glas recycling anno 2008 bv een overaanbod

Ing. J. Jetten 9

Page 10: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Europese wetgevingEuropese wetgevingMateriaal recycling /(cradle to cradle of closed loop)Materiaal recycling /(cradle to cradle of closed loop)

Ing. J. Jetten 10

Page 11: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 11

(EC) No. 1935/2004Framework regulation

(EU) No 10/2011Plastics Regulation

2023/2006/ECGMP

(EC) No 282/2008Recycled Plastics

EU wetgeving FCM

Page 12: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Verpakkings wetgeving nieuwe

materialen

Gebaseerd op:

• “ BekendeBekende” samenstelling startmaterialen

• Historische expertise, kennis en ontwikkelde analytische technologie

• Duidelijke wettelijke product criteria en eisen

Ing. J. Jetten 12

Page 13: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Recycling voor voedsel contact applicaties

• Onbekende samenstelling van gebruikte startmaterialen• Contaminatie: polymeren kunnen chemicaliën

absorberen van vorig gebruik of misbruik

• Verschillen kwaliteitsklassen van polymeren• Gebruik polymeren verschilt (‘food grade’ vs. ‘non-food grade’)

• Geen uitgebreide historische expertise en kennis?

Hoe waarborg je de consumenten veiligheid?

Ing. J. Jetten 13

Page 14: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

1992: Recycling vlg ’s FDA (challenge testing)

USA (21CFR170.39)

In 1992 (ca. 20 jaar geleden!) introductie FDA “Threshold of Regulation” concept toepasbaar voor

gerecyclede kunststoffen gepubliceerd in:

“Points to consider for the Use of Recycled Plasticsin Food Packaging”

Ing. J. Jetten 14

Page 15: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten

1994: Recycling acc. Waste Directive 94/62/EC (point 7, article 3)

“ 'recycling` shall mean the reprocessing in a production process of the waste materials for the original purpose or for other purposesincluding organic* recycling butexcluding energy recovery”* 'organic recycling' shall mean the aerobic (composting) or anaerobic (biomethanisation) treatment, under controlled conditions and using

micro-organisms, of the biodegradable parts of (packaging) waste, which produces stabilised organic residues or methane. Landfill shall not be considered a form of organic recycling;

Verpakkings Convenant 1 ongeldig met komst richtlijn

15

Page 16: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 16

1998: EU AIR21998: EU AIR2--CT93CT93--1014 1014

•• Programme to establish Programme to establish criteria to ensure the criteria to ensure the quality and safety in use quality and safety in use of recycled and reof recycled and re--used used plastics for food plastics for food packaging) project packaging) project resulting in ILSI resulting in ILSI guidelines for recycled guidelines for recycled plastic)plastic)

ILSI guidelines (1998)

Page 17: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Wetgeving Recycling Maart 2008Wetgeving Recycling Maart 2008

Ing. J. Jetten 17

Page 18: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Waar moeten materialen en Waar moeten materialen en

processen aan voldoen?processen aan voldoen?

Ing. J. Jetten 18

Page 19: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 19

REGULATION (EC) 282/2008 (published July 2008)

• Only combinationof characteristic of: • (1) input ,• (2) sorting efficiency and• (3) effectiveness of process to reduce contamination together with

• the defined use of recycled plastic ensure the safety of recycled plastic material and article and …

• They are specific to type of plasticand recycling processapplied

• It is only feasible to evaluate all these aspects together in individual evaluations of the recycling processes followed by individual authorizations

• Approval

• Only combinationof characteristic of: • (1) input ,• (2) sorting efficiency and• (3) effectiveness of process to reduce contamination together with

• the defined use of recycled plastic ensure the safety of recycled plastic material and article and …

• They are specificto type of plasticand recycling processapplied

• It is only feasible to evaluate all these aspects together in individual evaluations of the recycling processes followed by individual authorizations

• Approval

Page 20: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Contaminant Residuen vlgs. (EC) No 282/2008)

• Kleine hoeveelheden residuen in recyclaat toegestaan

• Proces moet demonstreren dat residuen geen gezondheidsrisico vormen

• Residu contaminant niveaus moeten vergelijkbaar of lager zijn dan niveaus gedemonstreerd in challenges testen van recycling processen en voldoen aan art. 3 of (EC) No. 1935/2004

Ing. J. Jetten 20

Page 21: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Veiligheid proces aantonen Veiligheid proces aantonen

conform (EC) No 282/2008?conform (EC) No 282/2008?

•• Challenge test (surogaat contaminant testen)Challenge test (surogaat contaminant testen)

•• ofof

•• Closed loop met uitsluiting contaminatieClosed loop met uitsluiting contaminatie

Ing. J. Jetten 21

Page 22: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Voorbeeld Surrogaat contaminanten gebruikt voor challengetest van PETExample Surrogate Contaminants

Characterization Representative for

- 1,1,1-Trichloroethane- Chloroform- Chlorobenzene (FDA)- Diethyl ketone

polar, volatile halogenated cleaning solvents

- Benzophenone- Diazinon- Methyl salicylate

polar, non-volatile insecticides

- Toluene - Chlorobenzene (ILSI)

non-polar, volatile solvent for paints, lackers and resins penetrant for most plastics (halogenated aromatic hydrocarbons)

- Phenylcyclohexane- Lindane- 2,4,6-Trichloroanisole- 1-Phenyldecane - Methyl margarinate- Methyl stearate or palmitate-Tetracosane (hydrocarbon) - Squalane or eicosane- Zinc stearate- Copper(II) 2-ethyl hexanoate- Monomethyl sodiumarsenate

non-polar, non-volatile insecticides, solvents (aromatic/alicyclic hydrocarbon) Strong odourant

fatty acid methyl esters/ organometallics

Motor oil Organometallics/heavy metal

Ing. J. Jetten 22

Page 23: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Input recycling proces volgens (EC) No 282/2008

• Moet voldoen aan (EU) No. 10/2011 (positieve lijst) • [voorheen aan 2002/2007/EC]

• Moet voldoen aan EC 1935/2004 art. 3• “… not endanger human health or bring about an unacceptable change

in the composition or sensory properties of foodstuffs”

• Hoe?

• Sorteren! Source

www.discoveret.org

Ing. J. Jetten 23

Page 24: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Input Sorting

Ing. J. Jetten 24

Page 25: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 25

Color sensor

Feeding

NIR sensor

Page 26: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Identificatie Identificatie

verpakkingsmaterialenverpakkingsmaterialen

Ing. J. Jetten 26

Page 27: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Plastic identificatie codesPlastic identificatie codes(vlgs bijlage I van 97/129/(EG))(vlgs bijlage I van 97/129/(EG))

PET

Polyethylene terephthalate

HDPE High density polyethylene

PVC or VPolyvinyl chloride

LDPE Low density polyethylene

PPPolypropylene

PS Polystyrene

OTHEROther plastics, including acrylic, acrylonitrile butadiene styrene, fiberglass, nylon, polycarbonate, and polylactic acid.

In 2007 (USA) voorstel om

de code "0“

voor composteerbaar

polymelkzuur te gebruiken

ging niet door

Ing. J. Jetten 27

Page 28: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Traceerbaarheid (NEN -EN 15343)

• Volgens de kaderverordening 1935/ 2004 (art. 17) moeten vanaf 27 oktober 2006 verpakkingen en gebruiksartikelen traceerbaar zijn in alle stadia in alle stadia om het toezicht, het terugroepen van producten met gebreken, de voorlichting van de consument en de vaststelling van de aansprakelijkheid te vergemakkelijken.

• Daartoe dienen exploitanten van bedrijven te beschikken over systemen en procedures, waarmee vastgesteldvastgesteld kan worden door en aan welke bedrijven aan welke bedrijven de bij hun productie gebruikte stoffen of producten zijn geleverdgeleverd.

• Deze informatie moet op verzoek aan de bevoegde autoriteit worden verstrekt en binnen 4 uur beschikbaar zijn. In Nederland is dat de Voedsel en Waren Autoriteit.

Ing. J. Jetten 28

Page 29: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Traceerbaarheid?FRAMEWORK DIRECTIVE• Through labeling and documentation• At all stages of manufacture, processing and distribution • Responsibility one step above and below in supply chain

RECYCLING REGULATION• Relevant information origin of input should be provided to prevent

entrance of inappropriate materials and articles in the input stream• must contain only food-grade plastic materials and articles• Max. 5% used for non-food products• Processor must keep, for a minimum of 5 yearsminimum of 5 years, appropriate technical

information

Ing. J. Jetten 29

Page 30: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Basis eisen recyclingBasis eisen recycling

Ing. J. Jetten 30

Demonstreer dat proces wordt gemanaged volgens GMP Verordening

(EC) No 2023/2006

Demonstreer dat men recycled in een closed

loop met uitsluiting contaminatie

Demonstreer decontaminatie efficiency

recycling proces

Petitie naar EFSA

OF

Page 31: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Criteria Juli 2011Criteria Juli 2011

Ing. J. Jetten 31

Page 32: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Wat is een acceptabel residu?Wat is een acceptabel residu?(acc. (EC) No. 282/2008)(acc. (EC) No. 282/2008)

““Residual contaminant levels should be Residual contaminant levels should be

““comparable or well belowcomparable or well below”” levels levels

demonstrated in challenges tests of recycling demonstrated in challenges tests of recycling

processes performed and comply with art. 3 processes performed and comply with art. 3

of (EC) No. 1935/2004of (EC) No. 1935/2004””

Ing. J. Jetten 32

Page 33: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

EU criteria per juli 2011EU criteria per juli 2011

•• ““Post consumerPost consumer”” afvalafval

•• < 5% van < 5% van ““nonnon--foodfood”” consumer applicatiesconsumer applicaties

•• Decontaminatie efficiency: Decontaminatie efficiency: aantonen dat residueel aantonen dat residueel

niveau potentiele contaminanten niveau potentiele contaminanten CCresres < berekende < berekende

concentratie (concentratie (CCmodmod) die overeenkomt met een ) die overeenkomt met een

gemodelleerde migratie van 0,1 gemodelleerde migratie van 0,1 µµg/kg Voedselg/kg Voedsel

Ing. J. Jetten 33

Page 34: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 34

FDA criteriaFDA criteria

•• DC DC = 0.5 = 0.5 µµg/kg (ppb)g/kg (ppb)

•• RRmass/surfacemass/surface = 70 mg/cm= 70 mg/cm22

(density = 1.4 g/cm(density = 1.4 g/cm33, thickness = 0.50mm), thickness = 0.50mm)

•• CF CF = 0.05 for polyesters= 0.05 for polyesters

•• CCPETPET = 215 = 215 µµg/kg (ppb) in PETg/kg (ppb) in PET

•• Assuming 100% migrationAssuming 100% migration

•• Thickness of packaging is importantThickness of packaging is important

•• Thicker packaging Thicker packaging �������� lower maximum residue levellower maximum residue level

Page 35: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Differentiation between polymers in USA(acc. points to consider)

PET: Consumption factor (CF) of 0.05 / food-type distribution (FT) factor of 0.97

Polymer (density, g/cm³) CF Maximum Residue

PETE (1.4) 0.05 430 ppb

Polystyrene (1.05) 0.08 360 ppb

PVC (1.58) 0.11 180 ppb

Polyolefins (0.965) 0.33 96 ppb

Dietary concentration of 0.5 microgram/kg food no risk

Ing. J. Jetten 35

Page 36: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Niet onder Regulation (EC) No 282/2008

Ing. J. Jetten 36

Page 37: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

(1)Kunststof Scrap of Productieafval

• Afsnijdsels en resten van productie van materialen: • bestemd voor levensmiddelen contact indien nog niet met

levensmiddelen in aanrakinggeweest of anderszins zijn verontreinigd en

• in het bedrijf tot nieuwe producten worden omgesmolten of aan een derde partij worden verkocht

• als onderdeel van een kwaliteitsborgingssysteem overeenkomstig de in Verordening (EG) nr. 2023/2006 vastgestelde voorschriften voor goede fabricagemethoden, worden als geschikt beschouwd

• Alle andere afsnijdsels en resten van de productievan kunststof materialen bestemd voor levensmiddelencontact vallen wel onder verordening (EC) 282/2008.

Ing. J. Jetten 37

Page 38: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Functionele barriereFunctionele barriere

•• Voorkomt transport (migratie) van Voorkomt transport (migratie) van

potentieel aanwezige contaminanten naar potentieel aanwezige contaminanten naar

voedselvoedsel

Ing. J. Jetten 38

Page 39: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

(2) Functionele barrière

• EU: demonstreer functionaliteit op niveau 10 µg/kg

• FDA: Virgin PET is effectieve barrière voor contaminanten die potentieel kunnen migreren uit een gerecyclede plastic binnenlaag onder volgende condities:

• 1) bij dikte ≥ 25 µm (~0.001 in) bij KT en lager, en

• 2) bij dikte ≥ 50 µm (~0.002 in) bij hogere temperaturen, inclusief gebruik als “dual-ovenable container” voor koken van voedsel bij 150°C gedurende 30 min, op voorwaarde dat een voedselcontact verpakkingen worden gebruikt om de gerecyclede laag te maken.

• In deze gevallen zal aanwezigheid van virgin PET laag zekerheid bieden dat migratie van contaminanten naar levensmiddel niet zal resulteren in EDI groter dan 1,5 µg/persoon/dag (incl. CF 0.05)

Ing. J. Jetten 39

Page 40: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Chemische Recycling plastic verpakkingen

volgens Eastman Kodak

C C

O O

OCH2CH2O

C C

O O

OMeMeO

OH

OHn

+CH3OH

H+

methanolyse

PET

Deze monomeren worden gezuiverd via destillatie of herkristallisatie en gebruikt voor productie

van PET folies.

Ing. J. Jetten 40

Page 41: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Status petities EFSAStatus petities EFSA

Ing. J. Jetten 41

Page 42: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Positieve EFSA opinie voor PET Positieve EFSA opinie voor PET

per oktober 2012per oktober 2012•• Starlinger IV+ Starlinger IV+ ®® technology technology used to recycle postused to recycle post--

consumer PET into food contact materials consumer PET into food contact materials ““Preformia, Preformia,

STF, MPTS, PET to PET and Eco PlasticSTF, MPTS, PET to PET and Eco Plastic””

•• VACUREMA Prime VACUREMA Prime ®® technology technology used to recycle used to recycle

postpost--consumer PET into food contact materials consumer PET into food contact materials ““Lux Lux

PETPET””, , ““JayplasJayplas””, , ““PolyQuestPolyQuest”” and and ““CIERCIER””

•• ““PETUK SSPPETUK SSP”” for production of recycled postfor production of recycled post--

consumer PET for use in food contact materialsconsumer PET for use in food contact materials

Ing. J. Jetten 42

Page 43: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Starlinger IV+ Starlinger IV+ ®®

Ing. J. Jetten 43

1) Flakes. washed, dried (inert gas), 2) dried/crys tallized, 3) extruded (vac.), (inert gas) and 4) SSP (vac.)

100% of PET suitable for long term storage applicat ions at RT, with or without hotfill

Page 44: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

VACUREMA PrimeVACUREMA Prime

Ing. J. Jetten 44

1) Washed, dried flakes, 2) batch reactor (vac.), 3 ) continuous reactor (vac.), 4) extrusion

Page 45: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

ANDERE POLYMEREN?ANDERE POLYMEREN?

Ing. J. Jetten 45

Page 46: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 46

Polyolefines (in EU)Polyolefines (in EU)

•• Other materials Other materials –– ““ Unlike recycling processes for materials like PET Unlike recycling processes for materials like PET the recycling process for the recycling process for

polyolefin's does not provide an extensive decontaminationpolyolefin's does not provide an extensive decontamination”” . . •• Art. 1 (15)Art. 1 (15)

–– prove that contamination can be excluded when only used in contaprove that contamination can be excluded when only used in contact with ct with dry foodsdry foods like fruits and vegetables like fruits and vegetables andand when it can be proved for nonwhen it can be proved for non--fillable materials like crates that they are handled in a fillable materials like crates that they are handled in a closed loop closed loop in which in which all steps of manufacture, distribution and use are controlled. all steps of manufacture, distribution and use are controlled.

•• Material grinded and reused for crate productionMaterial grinded and reused for crate production–– degradation products degradation products of polyolefin and additives used will be formed. In of polyolefin and additives used will be formed. In

case of food approval research is therefore case of food approval research is therefore recommendedrecommendedto evaluate the to evaluate the crates in line with the recommendation in the guideline to regulcrates in line with the recommendation in the guideline to regulation for ation for presence and migration of degradation products [1]. presence and migration of degradation products [1].

•• Objective of investigationObjective of investigation–– demonstrate that demonstrate that no significant differences no significant differences exist between virgin and exist between virgin and

multiple recycled crates at a migration level of less than 10multiple recycled crates at a migration level of less than 10µµg/6dmg/6dm22..••

[1] Coulier L., Orbons H.G.M., Rijk R., 2007: Analytical protoco[1] Coulier L., Orbons H.G.M., Rijk R., 2007: Analytical protocol to study the food safety of (multiplel to study the food safety of (multiple--) recycled, high) recycled, high--density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP) crates: density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP) crates: Influence of recycling on the migration and formation of degradaInfluence of recycling on the migration and formation of degradation products, Polymer Degradation and Stability, 92, 2016tion products, Polymer Degradation and Stability, 92, 2016--20252025

Page 47: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 47

Petitieonderzoek (Ing. J. Jetten) aan Petitieonderzoek (Ing. J. Jetten) aan herbruikbare Polypropyleen kratten voor herbruikbare Polypropyleen kratten voor

groente, fruit en verpakt vleesgroente, fruit en verpakt vlees

-- Eerste positieve Eerste positieve EU EFSA opinie (CHEP/Morssinkhof; december 2010) EU EFSA opinie (CHEP/Morssinkhof; december 2010) -- Laatste positieve Laatste positieve EU EFSA opinie (Interseroh; oktober 2012) EU EFSA opinie (Interseroh; oktober 2012)

Page 48: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 48

Migratie onderzoek polyolefinen Migratie onderzoek polyolefinen worst case conditiesworst case condities

Bepaal:

• Vluchtige- en niet vluchtige verbindingen,• Monomeren, additieven, weekmakers, oligomeren

fractie etc.

met verschillende analytische technieken en check relevante verschillen zoals b.v. degradatie producten

Page 49: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Voorbeelden metingenVoorbeelden metingen

Ing. J. Jetten 49

Page 50: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 50

HPLC with ELSD detection: HPLC with ELSD detection: Polypropylene 1 vs 5 times recycled Polypropylene 1 vs 5 times recycled

mV

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1600.00

1800.00

2000.00

2200.00

2400.00

Minutes0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00

Irgafos 168

Irgafos 168Ox

Page 51: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 51

GCGC--MS chromatograms of isoMS chromatograms of iso--octane extracts (2d at 20octane extracts (2d at 20˚̊C): C):

Differences between 5 times recycled PP and virgin PP (1)Differences between 5 times recycled PP and virgin PP (1)

6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.000

1e+07

2e+07

3e+07

4e+07

5e+07

6e+07

Time-->

Abundance

TIC: BEUC_009.D

6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.000

1e+07

2e+07

3e+07

4e+07

5e+07

6e+07

Time-->

Abundance

TIC: BEUC_012.D

Irgafos 168

Irgafos 168Ox

2,4-ditertbutyl-phenol

1x

5x

Page 52: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Ing. J. Jetten 52

Octadecanoic acid, 2Octadecanoic acid, 2--hydroxyhydroxy--11--(hydroxymethyl)ethyl ester (CAS (hydroxymethyl)ethyl ester (CAS

621621--6161--4)(24)(2--stearoylglycerol) (3)stearoylglycerol) (3)

0 20 40 60 80 1001201401601802002202402602803003203403600

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

m/z-->

Abundance

Scan 1475 (17.249 min): BEUC_010.D\data.ms (-1480) (-)98.1

43.1

267.1

134.069.1

327.1210.1 298.1185.1 241.215.1 354.2160.0

0 20 40 60 80 1001201401601802002202402602803003203403600

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

m/z-->

Abundance

#50146: Octadecanoic acid, 2-hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethyl ester43.0

98.0

73.0 267.0

134.0

185.0 241.0 327.0210.0 298.0

358.0159.0

1x

Page 53: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

24 February 2010 J. Jetten B.Sc.

Food Safety testing Recycled plastics(challenge testing)

Page 54: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Surrogate Contaminant Testing acc. FDA(Challenge testing*)

• Contaminate (“challenge”) virgin plastic with surrogate (cocktail)• Run challenged plastic through recycling process• Measure amount of surrogates remaining in plastic after recycling for

each relevant process step• Dietary concentration of each surrogate must not exceed 0.5 µg/kg (EDI

1.5 µg/person/day)• Modelling: assume 100% migration/Migration testing

*Test with surrogates to demonstrate removal by process developed FDA in 1992. FDA uses Dietary

concentration and Food contact/consumption factors (21CFR170.39)The Food and Drug Administration’s (FDA) Center for Food Safety and applied Nutrition (CFSAN) published an August 2006 updated guidance for industry entitled “Use of Recycled Plastics in Food Packaging: Chemistry Considerations.”

Ing. J. Jetten 54

Page 55: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Challenge test Challenge test

•• Worst case consumer misuse simulationWorst case consumer misuse simulation

•• Misuse of packaging (before recycling) Misuse of packaging (before recycling)

must be simulated must be simulated with surrogate with surrogate

contaminants contaminants followed by processing to followed by processing to

demonstrate cleaning ability of recycling demonstrate cleaning ability of recycling

processprocess

Ing. J. Jetten 55

Page 56: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Example challenge test procedure

Surrogate cocktail

Storage 2wk 40˚C, 3 wk 35˚C or 5d at 50 ˚C

Produce air dry material

Analysis process (PET) samples

Sampling critical process steps

Evaluation results

Production bottles/sheets etc.

Migration testing with food simulants3% Hac, 15% ethanol, olive oil, iso-octane

Recycling process

Plastic

Dossier petition

Determine starting concentrations

Migration modelling

OK

Not OK

OK

USA FDA0.5 µg/kg

food

EUCres < Cmod for eachsurrogate contaminant

Ing. J. Jetten 56

Page 57: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

ContaminatieContaminatie

Ing. J. Jetten 57

Page 58: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Extruder

Ing. J. Jetten 58

Page 59: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Extrusie van PETExtrusie van PET

Ing. J. Jetten 59

Page 60: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

GCxGC-TOF-MS: Polypropyleen

Irgafos 168

Irganox 1076

Degradation products Irganox 1076

2nd dimension separates on polarity: polar components become visible

Ing. J. Jetten 60

Page 61: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Average concentration of contaminants in PET

0,001

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

100000C

once

ntra

tion

[mg/

kg]

Isopropanol 1760 1710 18 0,29 0,2

Toluene 63800 13100 426 62,7 11,7

1,1,1-Trichloroethane 21800 6500 343 21,9 8,5

o-Cresol 20500 5500 635 25,3 23,9

Lindane 3100 11 1,3 0,065 0,2

Diazinon 80 32 0,23 0,0073 0,005

Contaminated flakesFlakes, washed and

driedExtruded flakes (pellets)

Post condensation material

Bottle material

Ing. J. Jetten 61

Page 62: Gerecycled materiaal voor voedselcontactmaterialen Jetten NRK... · 2012. 11. 30. · 1992: Recycling vlg’s FDA (challenge testing) USA (21CFR170.39) In 1992 (ca. 20 jaar geleden!)

Voor vragenVoor vragen

Ing. Jan JettenIng. Jan JettenExpert Food Packaging and Food Packaging Recycling for EU and FDExpert Food Packaging and Food Packaging Recycling for EU and FDAA

email: email: [email protected]@me.com.com

tel. +31 6 34024208tel. +31 6 34024208