Je leest:

Schoon en week

Schoon en week

Een alternatief voor ftalaten

Auteurs: en | 1 oktober 2001

Bij ATO in Wageningen zijn isosorbide verbindingen ontwikkeld gebaseerd op natuurlijke grondstoffen. Ze blijken een een realistisch alternatief voor de ftalaten die als weekmakers in plastics te vinden zijn.

Plastic is overal: in speelgoed, rioolbuizen, vloerbedekking, raamkozijnen, stickers etc. Plastics zijn opgebouwd uit verschillende componenten: polymeren, vulstoffen en additieven. Additieven (o.a. stabilisatoren, anti-oxidanten of weekmakers) beïnvloeden de eigenschappen van plastic, zoals levensduur, buigzaamheid en brosheid.

Figuur 1. Zeker wanneer het materiaal in aanraking komt met het lichaam is het belangrijk dat alle bestanddelen ongevaarlijk zijn. Bron: Manfred Uselmann/B en U, Diemen

Weekmakers worden voornamelijk in polyvinylchloride (PVC) gebruikt. Gezien het grote economisch belang daarvan (er wordt in West-Europa zo’n 6 miljoen ton per jaar vervaardigd) is er veel onderzoek uitgevoerd naar welke organische verbindingen de beste weekmakende eigenschappen hebben. Esters op basis van ftaalzuur bleken het meest efficiënt. Momenteel worden 15 verschillende ftaalzuuresters geproduceerd, met een wereldwijd volume van ongeveer 4,6 miljoen ton per jaar. De bekendste is DOP, dioctylftalaat, dat 50% van het totaalvolume uitmaakt. Officiële naam hiervan is di(2-ethylhexyl)ftalaat, afgekort DEHP.

Milieu

Ftalaatweekmakermoleculen zijn in vergelijking met polymeren klein. Daardoor bewegen de weekmakers tussen de polymeerketens. Deze beweging kan alle kanten op gaan, waardoor na verloop van tijd een deel van de weekmakers naar het oppervlak beweegt en vervolgens in het milieu verdwijnt. Deze migratie heeft twee nadelen; enerzijds worden de eigenschappen van PVC nadelig beïnvloed (de flexibiliteit neemt af), anderzijds worden de in het milieu vrijgekomen ftalaatweekmakers niet afdoende afgebroken. De ftalaten kunnen zich ophopen in kleine organismen en zo in de voedselketen komen.

Divers onderzoek suggereert bovendien dat sommige ftalaatweekmakers kankerverwekkende eigenschappen hebben en de hormoonhuishouding kunnen verstoren. Deze kennis heeft geleid tot een groeiende bezorgdheid bij consumenten en overheid. De oplossing kan worden gevonden in de ontwikkeling en het gebruik van nieuwe weekmakers, die de eigenschappen van plastics verbeteren en het milieu niet belasten.

Figuur 2. Door het groene alternatief voor ftalaatweekmakers worden bijvoorbeeld PVC-zwembandjes voor kinderen veiliger Bron: Ellen Bouma

Isosorbide

Uit onderzoek bij ATO in Wageningen is naar voren gekomen dat bepaalde van het natuurlijke sorbitol afgeleide verbindingen het beste werken. Sorbitol wordt gemaakt uit glucose en kan met behulp van zuur omgezet worden in isosorbide. Isosorbide lijkt in grootte en stijfheid op ftaalzuur. Door beide OH-groepen van isosorbide met vetzuren te veresteren, ontstaan verbindingen met weekmakende eigenschappen, die overeenkomen met die van ftalaten. De esterfunctie is gespiegeld.

Voor douchegordijnen, vinylvloerbedekking, of transportbanden worden verschillende eisen aan de weekmakers gesteld. Door de lengte van de vetzuurstaart te variëren, kunnen de eigenschappen worden veranderd. De isosorbide-weekmakers blijken een realistisch alternatief voor ftalaatweekmakers te vormen. Ze zijn niet giftig en goed biologisch afbreekbaar. ATO is momenteel in samenwerking met de industrie bezig de isosorbide-weekmaker verder te ontwikkelen.

Figuur 3. Maiszetmeel als uitgangsstof voor een alternatief voor ftalaatweekmakers in PVC

Zie ook:

Literatuur:

  • D.F. Cadogan, C.J. Howick, Plasticizers in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed. Vol 19, 1996 pp. 258-290
Dijken
KNAW

Dit artikel is afkomstig uit het boek Chemie achter de dijken, een gezamenlijke uitgave van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) en de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (KNCV). Het werd in 2001 uitgegeven ter herdenking van het feit dat de Nederlander Jacobus Henricus Van ‘t Hoff honderd jaar eerder in 1901 de allereerste Nobelprijs voor de scheikunde won. Chemie achter de dijken belicht Nederlandse uitvindingen en ontdekkingen op chemisch gebied sinds 1901. In zo’n zeventig bijdragen (voor het overgrote deel opgenomen in Kennislink) wordt de betekenis van de Nederlandse chemie duidelijk voor ontwikkelingen op het gebied van de gezondheidszorg (bijvoorbeeld de kunstnier), de voedingsmiddelenindustrie (onder andere zoetstoffen), de kledingindustrie (bijvoorbeeld ademende regenkleding) of de elektronica (zoals herschrijfbare CD’s).

Dit artikel is een publicatie van KNAW/KNCV.
© KNAW/KNCV, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 oktober 2001

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.