Ist PLA lebensmittelecht?
Immer mehr 3D gedruckte Gegenstände unterstützen uns im Haushalt. Sei es ein neuer Seifenhalter, ein Tubenquetscher oder nützliche Helfer in der Küche. Der Fantasie sind kaum Grenzen gesetzt, wie unsere Liste mit 100 3D-Druck Ideen zeigt. Doch wie ist es mit Modellen in der Küche hinsichtlich Lebensmittelechtheit? Dieser Blogeintrag soll das Thema beleuchten.
3D Druck München bietet den 3D-Druck mit lebensmittelechten Filament an. Dies ist spülmaschinenfest, UV-stabil und für den Kontakt mit Lebensmitteln zertifiziert und zudem REACH- und RoHS-konform. Dazu kann im Kalkulator bei einer Bestellung einfach das Material für Lebensmittel ausgewählt werden
Zunächst wäre zu klären, was „lebensmittelecht“ bedeutet. Dabei bezieht sich der Gesetzgeber ehr auf Lebensmittelverpackungen, was ehr selten in Verbindung mit 3D-Druck vorkommt. Vielmehr dreht sich die Frage um einen Bedarfsgegenstand im Sine des „Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuch“ (LFGB) sowie der Bedarfsgegenständeverordnung (BedGgstV). Dabei handelt es sich um jene Gegenstände, die mit Lebensmittel in Kontakt kommen können oder ein Kontakt erwartet wird (vor allem bei Verpackungen).
Lebensmittelechter PLA-Kunststoff?
Es stellt sich die Frage, ob nun PLA (Polylactide), der im 3D-Druck am häufigsten verwendeten Kunststoff, lebensmittelecht ist. Bei PLA handelt es sich um einen biobasierten Kunststoff auf der Basis von Milchsäure. Die dafür benötigte Stärke kommt von Pflanzen wie beispielsweise Mais, Rüben oder Kartoffeln. Klingt erstmal nach einem tollen Werkstoff.
Hinsichtlich der Entsorgung von PLA scheint es auch wenig Bedenken zu geben: PLA ist nach DIN EN 13432 kompostierbar. Dabei verbleiben nach einer Industriekompostierungsanlage keine toxischen Reststoffe. Da der Zersetzungsprozess einige Monate dauert, darf PLA dennoch nicht in den Bioabfall gelangen.
Das klingt zunächst nach einem lebensmittelechten Kunststoff, oder?
Können Moleküle in die Lebensmittel wandern?
Um eine Aussage über die Lebensmittelechtheit zu treffen, dürfen keine Stoffe vom Kunststoff auf die Lebensmittel migrieren. Die Migration von Stoffen von PLA auf Lebensmittel wurde bereits 1995 unter dem Titel „Safety assessment of polylactide (PLA) for use as a food-contact polymer“ untersucht.
Die Studie diente dazu herauszufinden, welche Diffusionen im schlimmsten Fall bei PLA in Haushaltsartikel bei verschiedenen Temperaturen sowie bei Lebensmittelverpackungsmaterialien stattfinden. Hierzu zählten Kurz- und Langzeitversuche. Dabei wurden die untersuchten Proben bis 60°C erhitzt, um auch den Kontakt mit warmen Speisen zu simulieren.
Das Ergebnis der Studie war, dass PLA als sicher anerkannt werden kann, wenn es mit Lebensmittel in Kontakt kommt. PLA gibt eine kleine Menge von Milchsäure frei, die sich im Lebensmittel wiederfanden. Bei Milchsäure handelt es sich um einen häufig vorkommenden Lebensmittelbestandteil. Es wurde geschätzt, dass die Lebensmittelaufnahme durch PLA in etwa 700-mal geringer ist als die Aufnahme von Milchsäure von gestillten Säuglingen. Soweit so gut.
Wie sieht es in der Praxis aus?
Es kann durch Materialoptimierungen und unterschiedlichen Farben vorkommen, dass PLA Stoffe enthält, die entgegen der Laborversuche in Lebensmittel gelangen könnten. Hier wäre auf zertifizierte Filamenthersteller zu achten, die ihren Kunststoff auf Lebensmittelechtheit zertifiziert haben.
Der Kunststoff wird im Herstellprozess durch ein Hotend geführt, um das Modell zu formen. Standardmäßig werden im 3D-Druck Messingdüsen verwendet, die nicht lebensmittelecht sind. Sie nutzen sich ab und gelten damit als Verbrauchsmaterial. In diesem Fall wäre ein Hotend aus Edelstahl oder Titan geeigneter. Zudem können sich in kleine Ecken innerhalb der Düse Kunststoffreste sammeln, die durch lange Wärmeeinwirkung Schadstoffe bilden.
Ein weiterer wichtiger Punkt zur Frage, ob PLA lebensmittelecht ist, ist das additive Herstellverfahren an sich: Durch den schichtweisen Aufbau hat jedes Modell zahlreiche kleine Rillen, in denen sich Bakterien sammeln und vermehren können. Erst wenn das Modell mit einer lebensmittelechten und glatten Beschichtung überzogen wurde, kann es auch bedenkenlos genutzt werden. Durch hohe Temperaturen (z. B. Spülmaschine) kann dem aber entgegengewirkt werden. Nur zum Vergleich: Ein regelmäßig genutztes Schneidbrett hat vermutlich tiefere Rillen und Verunreinigungen als ein 3D-Druck.
PLA ist zudem nicht spülmaschinenfest. Häufig wird hierzu eine Temperatur von über 60°C genutzt, wobei das Material verformbar werden kann. Doch es gibt einen Lichtblick: Keramischer 3D-Druck ist auf dem Vormarsch. Hier wird sich zeigen, ob wir künftig häufiger 3D gedrucktes Geschirr nutzen.
Neben dem FDM-Druckverfahren gibt es auch noch das SLM/SLA-Verfahren. Dabei wird der 3D-Druck mit Hilfe von Pulver hergestellt. Nach dem 3D-Druck muss dieses Pulver jedoch entfernt werden. Es besteht hier die Gefahr, dass Mikroplastik in die Lebensmittel gelangen können. Ähnlich sieht es mit dem SLA-Verfahren (Resin) aus. Auch wenn die Oberfläche sehr glatt ist, so können Reste des Resins in die Lebensmittel gelagen. Daher ist der 3D-Druck mit dem FDM-Druckverfahren am besten Geeignet, wenn man 3D-Drucke für den Lebensmittelkontakt herstellt. Zu beachten ist jedoch, dass wenn Stützstrukturen notwendig sind, dass hier eine hohe Oberflächenrauigkeit vorherrscht, was die Keimbildung erhöht. Daher ist darauf zu achten, dass der 3D-Druck auch spülmaschinenfest ist.
Innovative Anwendungen für lebensmittelechten 3D-Druck
Der 3D-Druck bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, um den Alltag zu bereichern und zu personalisieren. Besonders im Bereich der lebensmittelechten Produkte eröffnen sich spannende Anwendungsfelder. Hier sind einige inspirierende Ideen, wie Sie die Technologie nutzen können:
- Keksausstecher: Mit individuell gestalteten Keksausstechern aus lebensmittelechtem Material können Sie Backwaren in Formen kreieren, die Ihre Persönlichkeit widerspiegeln und bei jedem Anlass für ein Lächeln sorgen.
- Schokoladenformen: 3D-gedruckte Schokoladenformen ermöglichen es Ihnen, Schokoladenkunstwerke mit komplexen und detaillierten Designs zu erschaffen, die weit über die Möglichkeiten traditioneller Formen hinausgehen.
- Aquariumzubehör: Dekorieren Sie Ihr Aquarium mit sicheren und stilvollen 3D-gedruckten Elementen, die das Unterwasserleben bereichern, ohne die Qualität des Wassers zu beeinträchtigen. Auch technische Anwendungen helfen hier.
- Lebensmittelverpackung: Nutzen Sie die biokompatiblen Eigenschaften von PLA/PHB, um nachhaltige und sichere Behälter für die Aufbewahrung Ihrer Lebensmittel zu erstellen.
- Modulare Aufbewahrungssysteme: Schaffen Sie Ordnung in Ihrer Küche mit modularen Systemen, die perfekt in Ihre Schränke passen und Gewürze, Kräuter oder andere Zutaten übersichtlich halten.
- Personalisierte Pralinenformen: Verleihen Sie Ihren Pralinen eine persönliche Note, indem Sie individuelle Formen für diese süßen Köstlichkeiten drucken lassen.
Diese Anwendungen zeigen, wie 3D-Drucktechnologie dazu beitragen kann, den Umgang mit Lebensmitteln nicht nur sicherer und praktischer, sondern auch kreativer und individueller zu gestalten.
Fazit
Alles in allem kann man sagen, dass PLA zwar gute Voraussetzungen für einen lebensmittelechten 3D-Druck besitzt. Jedoch sorgen farbige Additive und der Herstellprozess dafür, dass diese Lebensmittelechtheit nicht mehr gegeben ist. Reines PLA sollte daher nicht in den Kontakt mit Lebensmittel kommen. Für kleine Küchenhelfer wie Beutelclips, Gewürzregale oder Untersetzer ist PLA ein toller 3D-Druck-Kunststoff. 3D Druck München bietet den 3D-Druck von lebensmittelkontakt geeigneten Filament an, welches auch über entsprechende Zertifizierungen verfügt.
