Alles über Weichmacher – Vorkommen, Verwendung, Analyse

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Weichmacher

 

Man kann sie in Plastikspielzeug, Kunststoffverpackungen, Dichtungsmaterial, Buntstiften, Schminkartikel oder auch Lacken finden. Im Prinzip überall da, wo Kunststoff geschmeidig gemacht und elastisch gehalten werden sollen.

Viele Weichmacher sind nicht fest über chemische Bindungen an das Material gebunden und haben deshalb die Eigenschaft, nach und nach aus dem Produkt zu entweichen. So gelangen sie in die Umwelt. Diese Migration geschieht auf unterschiedlichen Wegen. Zum einen werden sie durch Flüssigkeiten aus dem Material herausgelöst. Das kann durch die Lebensmittel auf dem Teller aus Kunstoff geschehen, durch den Kontakt mit schwitziger Haut bei Schuhen oder Handschuhen, durch Speichel, wenn das Kind z.B. an der Puppe, dem Buntstift oder dem Wassertierchen aus Plastik herumkaut.

Zum anderen können die Weichmacher aus dem Produkt ausgasen. Das wird durch Wärme und Sonneneinstrahlung begünstigt. Dies geschieht z.B im Wohnraum bei aufgeschäumten Tapeten, PVC Bodenbelägen, Kunststoffkabeln und ähnlichen Produkten.

Kunststoffe, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, unterliegen besonderen Bestimmungen. Es muss sichergestellt werden, dass keine giftigen Verbindungen von der Verpackung in das Lebensmittel übergehen. Von besonderem Interesse ist diese Regelung für Trinkflaschen aus Plastik, da hier das Lebensmittel ggf. über einen längeren Zeitraum im Kontakt mit dem Kunststoff steht. Doseninnenbeschichtungen oder BigBags aus Kunststoff sind hier ebenfalls zu nennen.

Die Gruppe der Weichmacher ist sehr groß, und sie unterscheiden sich auch aus chemischer Sicht deutlich. Man kann die Weichmacher in folgende Gruppen einteilen:

Phthalate und seine Ersatzstoffe

Die Phthalate sind aktuell mengenmäßig die größte Gruppe der Weichmacher. Sie werden weltweit eingesetzt. Dabei handelt es sich um die Ester der Phthalsäure. Diese Gruppe umfasst eine Vielzahl von Verbindungen. Sie sind relativ günstig in der Herstellung und die Einsatzgebiete sind vielfältig. Eine große Zahl dieser Verbindungen wurden mittlerweile als gesundheitsgefährdend eingestuft. Zum Teil sind sie reproduktionstoxisch (=fruchtbarkeitsschädigend) oder haben eine östrogene Wirkung.

In der Gruppe der Phthalate gibt es einige Verbindungen die besonders häufig genannt werden.

Das Diethylhexylphthalat (DEHP), Dibuthylphtalat (DBP) und das Benzylbuthylphthalat (BBP) werden häufig für PVC eingesetzt. Außerdem werden sie in der Medizin verwendet, beispielsweise in Sonden, Magensonden oder Infusionsschläuchen. Das Dibuthylphtalat (DBP) wird außerdem für die Ummantelung von Medikamenten benutzt, die erst im Darm wirken sollen damit sie die magensäure unbeschadet überstehen. Das Benzvlbuthylphthalat (BBP) findet sich neben dem PVC auch noch in Verpackungsmaterial oder in der Automobilindustrie. 

Phthalate sind als Risiko für unsere Gesundheit erkannt worden, zum einen, weil sie in so großen Mengen in die Umwelt ausgebracht wurden und nun quasi überall zu finden sind; zum anderen hat sich der Kenntnisstand über die Eigenschaften der Phthalate signifikant verbessert. Im Jahre 2000 wurden diese Verbindungen als frucht- und fruchtbarkeitsschädigend eingestuft und sind mittlerweile für Kinderspielzeug verboten. In vielen Bereichen wurden phthalathaltige Materialien ersetzt, beispielsweise die Schläuche, die bei der Herstellung von Olivenöl zum Einsatz kamen. Dennoch gibt es immer wieder auch positive Befunde wie im Plastikspielzeug aus dem außereuropäischen Ausland. Dabei ist das Risiko des Übergangs in das Lebensmittel umso höher, je fetthaltiger das Lebensmittel ist. Phthalate sind schlecht wasserlöslich aber gut löslich in Alkohol oder der Fettphase von Lebensmitteln.

Ersatzchemikalien für die Phthalate sind neben den Polyadipaten die Stoffe Hexamoll DINCH (1,,2-Cyclohexandicarbonsäurediisononylester), Mesamoll II und die Ester der Adipinsäure. Hexamoll DINCH wurde vorzugsweise für den Einsatz in Medizinprodukten und für die Verpackungsmaterialien von Lebensmitteln entwickelt. Mesamoll hingegen finden wir in PVC-Belägen.

ESBO

ESBO (epoxidiertes Sojabohnenöl) wird sowohl als Weichmacher oder auch zum stabilisieren von PVC eingesetzt. In der Vergangenheit wurde es häufig in den Deckeldichtungen von sogenannten Twist-off-Gläsern gefunden. Es besteht die Möglichkeit, dass es aus den Schraubdeckeln in das Lebensmittel diffundiert. ESBO zeichnet sich dadurch aus, dass es relativ hitzebeständig ist. Nachteilig ist, dass es nach und nach freigesetzt wird. Das ESBO ist lipophil (fettlöslich) was dazu führt, dass besonders fetthaltige Lebensmittel von einem Übergang in die Nahrung betroffen sind. 

Polychlorierte Biphenyle

Polychlorierte Biphenyle (PCB) gelten als giftig und krebsauslösend. Es handelt sich dabei um organische Chlorverbindungen. Seit den 80er Jahren gehören sie zum sogenannten „dreckigen Dutzend“, welche seit dem Jahr 2001 weltweit verboten sind (Stockholmer Konvention). Früher wurden sie als Hydraulikflüssigkeit, für Transformatoren oder auch als Weichmacher in Lacken und Farben eingesetzt.

Adipate

Adiapate werden vornehmlich zum stabilisieren von Weich-PVC eingesetzt. Chemisch handelt es sich um die Ester von Carbonsäuren. Adipate sind weit weniger giftig als Phthalate und werden als Ersatz für diese eingesetzt.

Polyadipate

Diese Polymer-Weichmacher sind zu unterscheiden von den Adipaten. Es handelt sich hier selbst um Polymer, wie auch der Kunststoff, jedoch ohne Quervernetzung und mit kürzerer Länge der Polymerkette. Im Zuge der kritischeren Betrachung von Phthalaten wurden die Polyadipate als Ersatz entwickelt. 

Polyadipate werden für eine große Anzahl von Polymeren verwendet, einschließlich PVC, VC-Copolymere, NBR-Kautschuk und Polyurethane. Man findet diese Weichmacher häufig in Folien zur Lebensmittelverpackung. Sie sind deshalb Routineparameter für die Analyse solcher Folien.

DEHA

DEHA (Diethylhexyladipat) gilt ebenso wie ATCB als wenig giftig. Es wird hauptsächlich für Kautschuk oder  PVC eingesetzt. DEHA macht das Produkt besonders kälteelastisch und lichtstabil.

Citrate

Dabei handelt es sich um die Ester der Zitronensäure. Sie werden vielfältig eingesetzt. Unter Anderem für Vinylfolien und Vinylharze. Man kann sie in medizinischen Geräten, Spielzeug, Baby-Schnuller oder Verpackungsfolien finden.

ATBC

ATBC (Acetyltributylcitrat) gehört zu der Gruppe der Citrate und gilt als unbedenklicher Ersatz für einige Phthalat Weichmacher. Es wird insbesondere als Austauschprodukt von DEHP und DIPN in PVC Kunststoffen verwendet.

Sebazate

Bekanntester Vertreter dieser Gruppe ist das Dibutylsebazat. Wegen seiner geringen Toxität wird es Verpackungsmaterialien und Folien für Lebensmitteln bevorzugt.

 

Bisphenol A

Bisphenol A ist kein Weichmacher im eigentlichen Sinne wird aber häufig zusammen mit diesen genannt. Eigentlich ist es ein Ausgangsprodukt in der Kunststoffindustrie. Es kommt in vielen Alltagsgegenständen wie Kunststoffen oder auch Thermopapier für Kassenbons vor. Auf den menschlichen Körper hat es eine hormonelle Wirkung. Für Produkte für Kleinkinder ist es mittlerweile verboten.

Weitere Weichmacher Gruppen sind die Phosphate.

Weichmacher Analytik

Mit den Analysentechniken Gaschromatographie/Massenspektrometrie und HPLC/Massenspektrometrie wird ein breites Spektrum von Weichmachern in den verschiedensten Materialien analysiert und nachgewiesen. Das große Problem dieser Analytik ist der Blindwert im Labor. Diese gilt insbesondere für die Phthalate. Viele Materialien, die im Labor verwendet werden, enthalten Weichmacher. Dabei kann es sich um Behältnisse handeln, um Schläuche, Klemmen oder Dichtungen. Auch weichmacherhaltige PVC-Fußböden sind in Laboratorien noch anzufinden.  Eine weitere Quelle für die Querkontamination bei der Analyse sind die Lösungsmittel. Hier muss auf besondere Reinheit geachtet oder diese durch Redestillation hergestellt werden. Die offensichtlichen Eintragsquellen im Labor können meistens erkannt und durch weichmacherfreie Materialien ersetzt werden. Es gibt jedoch auch mehr oder weniger versteckte Eintragsquellen wie beispielsweise Dichtungen in Analysengeräten. Wenn also ein Laborblindwert existiert, und beim Einsatz der hochempfindlichen Messtechnik ist dies häufig der Fall, so muss dieser mit ausreichender statistischer Sicherheit bestimmt werden. Ein Wirkstoffsignal aus einer untersuchten Probe muss sich signifikant von diesem Blindwertsignal unterscheiden.

Die Laboratorien von my-lab International sind mit dieser Problematik vertraut und liefern sichere Analysenwerte. Neben der direkten Untersuchung von Hausstaub, Wasser, Luft und Materialproben bietet my-lab International Migrationsprüfungen an für Materialien, die dazu gedacht sind, mit Lebensmitteln in Kontakt zu kommen. Beispiele sind Folien, Kunststoffbecher oder auch Kunststoffbesteck.

 Weichmacher Analysen von my-lab International


Laboranalyse: Weichmacher / Phthalate (SVHC) in Material

Weichmacher / Phthalate (SVHC) in Material

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Laboranalyse: ESBO (epoxidiertes Sojaöl) in Material

ESBO in Material

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Laboranalyse: BpA, BADGE, BFDGE, NOGE in Material

BpA, BADGE, BFDGE, NOGE in Material

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Laboranalyse: Kunststoffe - Schwermetalle - Blei, Cadmium, Quecksilber, Brom

Lacke und Kunststoff: Schwermetalle – Pb, Cd, Hg und Brom mittels RFA (Röntgenfluoreszens Analyse)

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Laboranalyse: Globalmigration 10% Ethanol

Globalmigration 10% Ethanol

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  • Titelbild + Beitragsbild | Quelle: my-lab International | Modifiziert von my-lab International