Ist PETG Lebensmittelecht? Die Wahrheit über Ausstechformen

Was die Vorschriften tatsächlich aussagen

PETG Polyethylenterephthalatglykol-modifiziertes Polyethylenterephthalat (PTG) gehört zur selben Polymerfamilie wie Kunststoffwasserflaschen und Lebensmittelverpackungen. Das „G“ bedeutet, dass ein Teil des Ethylenglykols durch Cyclohexandimethanol (CHDM) ersetzt wird. Dies verhindert die Kristallisation und hält das Material klar.

FDA-Status

PET und seine glykolmodifizierten Varianten sind aufgeführt unter 21 CFR 177.1630, Diese Verordnung regelt Polyethylenterephthalat-Polymere, die für den Lebensmittelkontakt bestimmt sind. Sie legt Anforderungen an die Polymeridentität und die Grenzwerte für extrahierbare Inhaltsstoffe fest.

EU-Status

Unter EU-Verordnung 10/2011, PETDie Bestandteile des Kunststoffs sind in Anhang I mit spezifischen Migrationsgrenzwerten aufgeführt: Terephthalsäure 7,5 mg/kg Lebensmittel, Ethylenglykol 30 mg/kg Lebensmittel. Der Gesamtmigrationsgrenzwert für alle Kunststoffstoffe beträgt 10 mg/dm².

Die Kluft zwischen Rohpolymer und 3D-Druck

Die Zulassungen der FDA und der EU beziehen sich auf das Rohpolymer, nicht auf ein fertiges 3D-gedrucktes Objekt. PETG Dieses Teil unterscheidet sich in drei wesentlichen Punkten von spritzgegossenen Lebensmittelverpackungen:

1. Die Schichtlinien beim FDM-Verfahren erzeugen mikroskopisch kleine Rillen, in denen sich Bakterien ansammeln und die Reinigung erschweren.
2. Die Messingdüse, durch die der Glühfaden geführt wird, kann Blei enthalten.
3. Farbstoffe, UV-Stabilisatoren und Fließmittel, die während der Filamentherstellung hinzugefügt werden, verfügen möglicherweise nicht über eine eigene Zulassung für den Lebensmittelkontakt.

Nichts davon bedeutet gedruckt PETG ist gefährlich. Es bedeutet:PETG Die Aussage „Ist es lebensmittelsicher gemäß FDA?“ ist zu vereinfacht. Die Antwort hängt davon ab, was Sie herstellen, wie Sie es drucken und wie es mit Lebensmitteln in Kontakt kommt.

Das Bakterienproblem an der Schichtgrenze

Beim FDM-Extrusionsverfahren wird Material mit annähernd kreisförmigem Querschnitt aufgetragen. Jede Schicht erzeugt eine V-förmige Rille entlang der vorherigen. Bei einer Standardschichthöhe von 0,2 mm sind diese Rillen etwa 200 Mikrometer tief. Zum Vergleich: Ein Salmonellenbakterium ist 0,5 Mikrometer breit und 2–5 Mikrometer lang. Die Rillen sind etwa 200-mal größer als die Bakterien, die sie besiedeln können.

A Eine 2021 in Frontiers in Microbiology veröffentlichte Studie Die Forscher untersuchten das Wachstum bakterieller Biofilme auf 3D-gedruckten Materialien. Sie stellten fest, dass sich Biofilme bevorzugt zwischen den Schichten ansammelten, wobei Bakterien Rillen füllten und „Brücken zwischen den obersten parallelen Schichten“ bildeten. Nach zweistündiger Exposition lag die Anhaftung von E. coli zwischen 6,5 × 10⁶.&sup6; bis 1,9 × 10&sup7; Zellen abhängig vom Material.

Oberflächenrauheit in Abhängigkeit von der Schichthöhe

Zum Vergleich: Spritzgegossene Kunststoffe erreichen Ra-Werte deutlich unter 1 Mikron. PETG Bei optimierten Druckeinstellungen wurde insbesondere eine durchschnittliche Rauheit von Ra 6,4 Mikrometern festgestellt.

Aber kann man sie reinigen?

Eine Studie an der Utah Valley University testete die Entfernung von Krankheitserregern von 3D-gedruckten Oberflächen, einschließlich PETGSpülmittel und warmes Wasser (ca. 49 °C) entfernten mindestens 90 % aller getesteten Krankheitserreger. Die ATP-Werte (in Krankenhäusern zur Überprüfung der Reinheit verwendet) sanken unter 10 RLU, den Grenzwert für Krankenhaushygiene. Durch zusätzliches Schrubben mit Natron oder Spülen mit verdünnter Bleichlauge wurden verbliebene Biofilme durch eine Kombination aus chemischer und physikalischer Wirkung beseitigt.

Ja, Reinigen hilft.Es erfordert einfach mehr Aufwand als das Spülen eines glatten, spritzgegossenen Küchenutensils.

Düsenverunreinigung und Blei

Standardmäßige 3D-Druckdüsen bestehen aus Automatenmessing C36000, das 2,5–3,7 Gewichtsprozent Blei enthält. Das Blei erleichtert die Bearbeitung des Messings zu einer Düse. Eine 3 Gramm schwere Düse mit 0,4 mm Durchmesser enthält insgesamt etwa 0,045–0,093 g Blei. Nach dem Ausfräsen der Bohrung befinden sich etwa 0,007 g Blei im möglichen Kontakt mit dem Filamentkanal.

Die UVU-Studie wog neue Düsen mit Düsen, die bereits über 1000 Betriebsstunden hatten. Ergebnis: kein messbarer Massenverlust. Die Menge an Blei, die von der Düse auf den Heizfaden überging, war für die verwendeten Messgeräte zu gering, um sie nachzuweisen. Zum Vergleich: Dieselben Forscher wiesen darauf hin, dass Verbraucher beim Umgang mit Messingschlüsseln der 19-fachen zulässigen Bleimenge ausgesetzt sind – weit mehr als durch einen möglichen Bleiübergang von der Düse auf den Heizfaden.

Sollte Blei generell ein Problem darstellen, sind Edelstahldüsen (Güteklasse 304 oder 316) völlig bleifrei. Der Nachteil: eine geringere Wärmeleitfähigkeit (ca. 15 W/mK gegenüber ca. 115 W/mK bei Messing), was unter Umständen 5–10 °C höhere Düsentemperaturen oder etwas niedrigere Druckgeschwindigkeiten erforderlich macht.

Warum Ausstechformen ein Sonderfall sind

Nicht jeder Lebensmittelkontakt ist gleich. Eine Trinktasse, die 30 Minuten lang heißen Kaffee enthält, birgt ein anderes Risikoprofil als ein Ausstecher, der 5 Sekunden lang rohen Teig berührt. Gerade bei Ausstechformen sprechen die Risikofaktoren für Sie:

Die Kontaktzeit ist minimal. Der Ausstecher drückt sich in Sekundenschnelle in den Teig und hebt sich wieder ab. Die Migration von Substanzen aus dem Kunststoff in das Lebensmittel ist proportional zur Kontaktzeit und zur Temperatur. Beides ist hier vernachlässigbar.

Die Kontakttemperatur entspricht der Raumtemperatur. Roher Keksteig hat eine Temperatur von etwa 20–25 °C, also deutlich darunter. PETGDie Glasübergangstemperatur liegt bei 80–85°C. Es findet keine thermische Zersetzung und keine wärmebeschleunigte Auslaugung statt.

Der Teig wird gebacken. Bei 175–200 °C für 10–15 Minuten. Salmonellen sterben bei 74 °C, E. coli bei 70 °C ab. Alle Bakterien, die von der Oberfläche des Ausstechers auf den Teig gelangt sind, werden beim Backen abgetötet.

Es werden keine Flüssigkeiten verwendet. Anders als bei einem Becher oder Strohhalm kann ein Ausstecher keine Flüssigkeit aufnehmen, die in die Poren eindringt und mit der Zeit Substanzen extrahiert.

Dadurch gehören Ausstechformen zu den Anwendungen mit dem geringsten Risiko im Lebensmittelkontakt für 3D-gedruckte Produkte. PETGSelbst in den offiziellen Richtlinien von Prusa heißt es, dass das Bedrucken von individuellen Ausstechformen „keine großen Probleme bereiten sollte“, allerdings mit dem Hinweis, dass sich an den Schichtlinien Rückstände ansammeln und die Ausstechformen als halbwegs wiederverwendbar behandelt werden sollten.

Herstellung PETG Drucke sind lebensmittelechter

Wenn Sie über das Szenario mit risikoarmen Standardprodukten hinausgehen und Artikel mit längerem Lebensmittelkontakt bedrucken möchten, erfahren Sie hier, wie Sie die Sicherheit verbessern können.

Druckeinstellungen

PETG Basic und die höhere Geschwindigkeit PETG Rapido Beide eignen sich für den Druck in lebensmittelnahen Bereichen. Der Rapido-Drucker hat einen höheren Materialfluss, was die Haftung zwischen den Schichten bei höheren Temperaturen verbessern kann. Für einen umfassenderen Überblick… Vergleich verschiedener Filamenttypen, Diese Übersicht behandelt sowohl die mechanischen als auch die thermischen Eigenschaften.

lebensmittelechte Beschichtungen

Epoxidbeschichtungen verschließen die mikroskopisch kleinen Poren, die das Bakterienproblem verursachen. Alumilite Amazing Clear Cast Plus ist ein Zweikomponenten-Epoxidharz (Mischverhältnis 1:1), das gemäß FDA 21 konform ist. CFR 175.300, die Verordnung über Beschichtungen für Oberflächen mit Lebensmittelkontakt. Es härtet in 24–48 Stunden aus und bildet eine glatte, porenfreie Barriere über den Schichtgrenzen.

Für die Lebensmittelsicherheit ist die Beschichtung wichtiger als der Basisfaden. PLA Bedruckung ist möglicherweise sicherer als eine unbeschichtete Oberfläche. PETG Der Druck ist dadurch besser, dass die Beschichtung die Porosität vollständig beseitigt. Allerdings nutzt sich die Beschichtung mit der Zeit durch Waschen und Gebrauch ab. Überprüfen Sie die Beschichtung regelmäßig und erneuern oder ersetzen Sie sie, sobald Abnutzungserscheinungen sichtbar sind.

Wann man sich Sorgen machen sollte und wann nicht.

Die Risikoberechnung ist unkompliziert, sobald man die Variablen trennt.

Für kurzen Kontakt mit festen Lebensmitteln bei Raumtemperatur (z. B. Ausstechformen, Teigstempel, einmalig verwendete Schokoladenformen): unbeschichtet PETG Mit einer Edelstahldüse und feinen Schichthöhen ist dies sinnvoll. Zwischen den Anwendungen reinigen, bei Verschleiß ersetzen.

Bei längerem Kontakt mit Flüssigkeiten oder heißen Speisen (Tassen, Schüsseln, Strohhalme, Besteck): Tragen Sie eine lebensmittelechte Epoxidharzbeschichtung auf, überprüfen Sie diese regelmäßig und überlegen Sie, ob ein handelsübliches, lebensmittelechtes Produkt praktischer wäre. Ein unbeschichteter, 3D-gedruckter Becher ist unabhängig vom verwendeten Filament nicht empfehlenswert.

Bei Artikeln, die nie direkt mit Lebensmitteln in Berührung kommen (Gewürzregale, Schubladeneinsätze für Besteck, Deckelhalter für Pfannen), spielt die Materialunbedenklichkeit keine Rolle. Verwenden Sie das Material, das für den jeweiligen Anwendungszweck am besten geeignet ist. Hier liegt der Schwerpunkt der meisten Produkte. PLA Und PETG Vergleichslogik gilt: PETG für Gegenstände in der Nähe von Wärmequellen, PLA für alles andere.

Der PLA Leitfaden zur Toxizität Die Sicherheitsfrage wird auch aus der anderen Richtung beleuchtet, falls Sie sich fragen, ob PLA hat den gleichen FDA-Status. Und für Artikel, die Lebensmittelkontakt mit spezifischen Passformanforderungen kombinieren, wie z. B. Zubehör für Espressomaschinen, Es gelten die gleichen materiellen Erwägungen.