PET z recyklingu pod lupą: wyniki badań NIAS wymagają kontekstu

Badanie międzylaboratoryjne z udziałem 13 laboratoriów pokazuje, jak duży wpływ na wyniki analiz NIAS mogą mieć zastosowane metody badawcze i sposób raportowania. Wraz ze wzrostem wykorzystania PET z recyklingu coraz większego znaczenia nabiera również wiedza o pochodzeniu materiału i warunkach jego przetwarzania.

Badania przesiewowe NIAS, czyli substancji niezamierzenie dodanych lub powstających w materiale, pomagają scharakteryzować skład chemiczny tworzyw przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Pozwalają uzyskać szerszy obraz obecnych w nich związków, również tych, których występowania nie przewidziano na etapie projektowania materiału. Wyniki takich analiz wymagają jednak interpretacji uwzględniającej zastosowaną metodę, zakres badania oraz sposób identyfikacji i raportowania substancji.

13 laboratoriów, różne wyniki

Badanie międzylaboratoryjne z udziałem 13 laboratoriów pokazało, że rezultaty analiz NIAS mogą się różnić w zależności od zastosowanej metody i sposobu opracowania danych. W badaniu wykorzystano komercyjne techniki analityczne, w tym GC-MS, GC-MS/FID oraz LC-(HR)MS. Na uzyskane wyniki wpływały między innymi dostępność wzorców analitycznych, wykorzystywane biblioteki widm oraz sposób identyfikacji i raportowania substancji. Wskazuje to na znaczenie ujednolicania podejścia analitycznego w celu poprawy porównywalności danych.

W praktyce rezultatów różnych badań przesiewowych NIAS nie należy porównywać bez uwzględnienia różnic w metodach, zakresie analiz i sposobie opracowania danych.

„W przypadku NIAS sam wynik analizy to za mało. Trzeba wiedzieć, jak został uzyskany, jaką metodę zastosowano i na jakiej podstawie zidentyfikowano daną substancję. Rozbieżności między laboratoriami nie muszą oznaczać, że któryś z wyników jest błędny. Dlatego tak ważne są jakość i porównywalność danych” – mówi Bernd Schwarz, Chief Chemical Officer w Kör.

Należy przy tym odróżnić wynik analityczny od oceny bezpieczeństwa materiału. Różnice w wynikach badań przesiewowych same w sobie nie przesądzają o bezpieczeństwie ani o braku bezpieczeństwa tworzywa. Wymagają interpretacji z uwzględnieniem możliwości i ograniczeń zastosowanej metody oraz właściwości badanego materiału.

Historia materiału ma znaczenie

Na interpretację wyników wpływają nie tylko metody analityczne, lecz także pochodzenie materiału, udział surowca wtórnego i warunki przetwarzania.

W odrębnym badaniu analizowano PET zawierający od 0 do 100% materiału pochodzącego z recyklingu, rPET, przetwarzany z wykorzystaniem różnych technologii wytłaczania. Badacze oceniali zarówno substancje dodawane celowo, jak i NIAS. Profile migracji cyklicznych oligomerów różniły się w zależności od udziału rPET oraz zastosowanej technologii przetwarzania. Analiza wielowymiarowa pozwoliła ponadto wskazać potencjalne markery, które mogą pomóc w identyfikacji określonych zależności.

Wyniki pokazują, że sam skład próbki nie zawsze wystarcza do pełnego wyjaśnienia obserwowanych zjawisk. Istotne są również informacje o pochodzeniu tworzywa i przebiegu jego przetwarzania.

„Wraz ze wzrostem wykorzystania rPET coraz ważniejsza staje się znajomość historii materiału. Aby rozwijać gospodarkę o obiegu zamkniętym, musimy rozumieć nie tylko, jakie substancje wykryto w próbce, lecz także skąd pochodzi materiał i jak był przetwarzany. Dopiero zestawienie tych informacji z wynikami analiz pozwala lepiej zrozumieć obserwowane różnice” – mówi Raphaël Jaumotte, Technical Manager w Petcore Europe.

Od danych do wiedzy, rola GeNi

Rozwój metod analitycznych sprawia, że dostępnych wyników jest coraz więcej. Samo gromadzenie danych nie gwarantuje jednak, że łatwiej je porównywać i wyciągać z nich wiarygodne wnioski. Kluczowe jest ich uporządkowanie oraz możliwość zestawiania wyników uzyskanych dla różnych próbek i w różnych warunkach.

Pomocna może być analiza wielowymiarowa, która pozwala identyfikować powtarzające się wzorce i badać zależności między składem materiału, warunkami przetwarzania a wynikami analiz. W badaniu PET i rPET takie podejście posłużyło do wskazania potencjalnych markerów, które mogą ułatwić dalszą analizę obserwowanych różnic.

„Największą wartość uzyskujemy wtedy, gdy potrafimy spojrzeć na wyniki w szerszym kontekście. Zestawienie danych z wielu próbek pozwala dostrzec powtarzające się zależności i sprawdzić, jakie czynniki mogą za nie odpowiadać. To daje znacznie więcej możliwości niż analizowanie każdego wyniku osobno” – mówi Bernd Schwarz.

W gospodarce o obiegu zamkniętym materiał może wielokrotnie przechodzić przez kolejne etapy użytkowania, zbiórki i recyklingu. Informacje o jego właściwościach i historii przetwarzania mogą więc mieć znaczenie na różnych etapach cyklu życia. Jeśli dane pozostają rozproszone i trudno powiązać je z konkretnym materiałem lub procesem, ich potencjał pozostaje niewykorzystany.

Odpowiedzią na to wyzwanie jest GeNi, inicjatywa Petcore Europe i Kör, której celem jest wspieranie gromadzenia i wykorzystywania danych analitycznych oraz przekształcanie ich w wiedzę przydatną w całym łańcuchu wartości PET.

„W gospodarce o obiegu zamkniętym materiał nie kończy swojej historii po jednym użyciu. Podobnie powinno być z informacjami na jego temat. Im bardziej złożony staje się łańcuch wartości, tym ważniejsza jest możliwość łączenia danych i wyciągania wniosków z doświadczeń zdobywanych na różnych etapach obiegu materiału. GeNi ma pomóc powiązać rozproszone informacje i uczynić je bardziej użytecznymi dla uczestników całego łańcucha wartości” – mówi Raphaël Jaumotte.

Łączenie wyników analiz z informacjami o pochodzeniu materiału i warunkach jego przetwarzania może wspierać bardziej kompleksową ocenę PET przeznaczonego do kontaktu z żywnością. Istotne jest nie tylko wykrywanie poszczególnych substancji, lecz także rozumienie zależności, które wpływają na uzyskiwane wyniki. Właściwe wykorzystanie danych może pomóc branży lepiej rozumieć materiały i procesy na kolejnych etapach cyklu życia PET.