Микропластик находят в воде, продуктах и окружающей среде, но само его обнаружение ещё не говорит о том, что источник — пластиковая бутылка или канистра. На количество частиц могут влиять производство, розлив, транспортировка, нагрев, износ и повторное использование упаковки. Разберёмся по науке, откуда микропластик берётся в таре, что о его вреде известно сегодня и как качество производства и обращение с упаковкой меняют ситуацию.
Что такое микро- и нанопластик и чем он отличается от химической миграции
Микропластик — это мельчайшие твёрдые частицы полимерных материалов. Единого научного определения по размеру пока нет, но обычно к этой категории относят частицы менее 5 мм. Частицы меньше 1 мкм часто называют нанопластиком, хотя границы этого понятия в научных и нормативных источниках могут различаться. В большинстве случаев речь идёт о мельчайших частицах синтетических полимеров – пластмасс, используемых в упаковке и других изделиях.
По происхождению выделяют два типа:
- Первичный. Он изначально производится в небольшом размере, например в виде отдельных промышленных частиц;
- Вторичный. Он появляется при разрушении более крупных пластиковых изделий под действием трения, ультрафиолета, температуры и других факторов среды.
Выражение «пластмассовая пыль» иногда используют в бытовой речи для очень мелких частиц, возникающих при истирании пластика. Однако это не отдельный научный вид микропластика: состав, форма и размер таких частиц могут сильно различаться.
Микропластик и химическая миграция — разные процессы
Если от внутренней поверхности отделилась микроскопическая частица полимера, речь идёт о физической частице. Химическая миграция устроена иначе: отдельные вещества из материала упаковки могут переходить в продукт на молекулярном уровне. К ним могут относиться:
- остаточные мономеры;
- технологические примеси;
- некоторые добавки, используемые при производстве конкретного полимера.
ВОЗ также рассматривает потенциальное воздействие самих микро- и наночастиц отдельно от воздействия мономеров, добавок и других химических веществ, связанных с пластиками. Поэтому обнаружение микрочастиц пластика нельзя автоматически приравнивать к химическому загрязнению продукта. И наоборот: отсутствие видимых или измеряемых частиц само по себе ничего не говорит о миграции веществ. Для оценки этих процессов применяются разные методы и показатели безопасности.
Микропластик в бутилированной воде – что показывают исследования
Частицы обнаруживают и в бутилированной, и в водопроводной воде. При этом цифры в исследованиях сильно различаются: результат зависит от метода анализа и минимального размера частиц, который способно распознать оборудование. Чем ниже этот порог, тем больше микрочастиц можно обнаружить.
Поэтому при сравнении стоит смотреть не только на количество частиц, но и на:
- диапазон их размеров;
- способ отбора и подготовки образцов;
- метод определения микропластика;
- тип воды и упаковки.
Однако даже исследования, опубликованные за конкретный год, могут давать разные результаты. Одна из проблем сравнения – различия в технологиях анализа и минимальном размере частиц, который способен обнаружить метод. Поэтому при оценке вопроса важно разделять потенциальное влияние на здоровье человека и более широкие последствия для экологии.
Чем опасен микропластик для человека
Микропластик может попадать в организм с водой, пищей и воздухом. Однако сам факт его обнаружения ещё не доказывает конкретный вред для человека: исследования возможных последствий продолжаются, а данных пока недостаточно, чтобы установить универсальный безопасный или опасный уровень воздействия.
По этой же причине нет научно подтверждённого бытового способа, как вывести такие частицы из организма. Детокс-программы, специальные продукты и добавки с такими обещаниями не имеют достаточной доказательной базы.
Откуда берётся микропластик в бутылках и канистрах
Обнаруженные в воде микрочастицы пластика не обязательно появились из стенок ёмкости. Источник может находиться на разных этапах — от подготовки воды и производства упаковки до розлива, перевозки и использования. Рассмотрим основные источники микропластика.
Откуда могут появляться микрочастицы в пластиковой таре
| Возможный источник | Как могут появляться частицы | Что влияет на процесс |
| Исходная вода | Частицы присутствуют до розлива | Источник воды, очистка, фильтрация |
| Корпус бутылки или канистры | Поверхность постепенно стирается или повреждается | Качество материала, нагрев, УФ, срок и интенсивность использования |
| Горловина | Пластик испытывает механическое воздействие при открывании | Частота использования, конструкция резьбы |
| Крышка | При закручивании и откручивании возникает трение | Материал крышки, качество изготовления, число циклов открывания |
| Уплотнитель | Материал постепенно изнашивается | Состав уплотнителя, температура, срок эксплуатации |
| Линия розлива | Попадание частиц возможно при контакте с оборудованием и в процессе фасовки | Чистота линии, состояние оборудования, контроль производства |
| Внешняя среда | Микрочастицы могут попасть на упаковку или внутрь после вскрытия | Хранение, транспортировка, пыль, обращение с открытой тарой |
Нельзя заранее назвать один источник без анализа образца. Например, частицы определённого полимера могут указывать на корпус или крышку, но для такого вывода нужно сопоставить их состав с материалами всех элементов упаковки.
Поэтому количество и происхождение микрочастиц зависят не только от того, из какого пластика изготовлен сосуд. Значение имеет вся цепочка: сырьё → производство → розлив → транспортировка → хранение → использование.
Корпус, крышка и уплотнитель – что может давать частицы
У бутылки или канистры несколько полимерных деталей, и каждая потенциально может стать источником микрочастиц. Корпус бутылки часто делают из ПЭТ, канистры — из ПНД, а для крышек и отдельных элементов укупорки используют ПП или ПЭ.
Частицы могут появляться там, где материал испытывает механическую нагрузку. Например, при многократном закручивании витки резьбы крышки контактируют с резьбой горловины, а уплотнитель постоянно прижимается к краю горловины. Вероятность износа увеличивают:
- шероховатости и дефекты поверхности;
- повреждения резьбы;
- частое открывание и закрывание;
- трение деталей друг о друга;
- длительная эксплуатация уже изношенной тары.
Состав найденной частицы может подсказать ее происхождение. Если корпус изготовлен из ПЭТ, а крышка — из ПП, обнаружение ПП дает основание проверить узел укупорки. Но это еще не доказательство: тот же полимер мог присутствовать в оборудовании, другой упаковке или окружающей среде.
Поэтому установить источник только по формуле «нашли ПП — виновата крышка» нельзя. Для более точного вывода сопоставляют тип полимера, форму и размер частиц с материалами упаковки и условиями, в которых проходили производство и розлив, а также способом отбора и подготовки образцов к исследованию.
Почему резьба и геометрия горловины влияют на истирание
При каждом открывании и закрывании крышка соприкасается с резьбой горловины. Чем выше усилие затяжки и больше площадь контакта, тем интенсивнее механическая нагрузка на поверхности. Особенно заметным износ может стать при многократном использовании упаковки.
Здесь многое решает точность изготовления. Если геометрия крышки и горловины совпадает, нагрузка распределяется по резьбе равномернее. Заусенцы, шероховатости, острые кромки или отклонения размеров создают участки повышенного трения: поверхность сильнее царапается, а вероятность отделения микрочастиц увеличивается.
Связь с качеством производства прямая: точная пресс-форма → стабильная геометрия деталей → корректное сопряжение крышки и горловины → меньше лишнего трения.
Одной хорошей пресс-формы недостаточно. Размеры деталей должны оставаться в заданных производственных допусках от партии к партии. Если горловина получается чуть шире, резьба — выше, а крышка затягивается с чрезмерным усилием, механический износ может увеличиться даже при использовании качественного пластика.
Может ли микропластик появиться ещё на производстве и при розливе?
Да, отдельные частицы могут попасть в продукт ещё до того, как заполненная бутылка или канистра окажется у покупателя. Поэтому при поиске источника рассматривают всю производственную цепочку.
- Сырьё и формование. Чистота полимерного сырья, состояние оборудования и соблюдение технологического режима влияют на качество поверхности. Дефекты, заусенцы и плохо обработанные участки горловины впоследствии могут сильнее истираться.
- Хранение пустой тары. Между изготовлением и розливом бутылки перевозят и хранят. Если они недостаточно защищены от производственной пыли и других загрязнений, посторонние частицы могут оседать на внутренних поверхностях или горловине.
- Розлив и укупорка. В этой зоне продукт контактирует с оборудованием, а крышка впервые устанавливается и затягивается. Источником частиц потенциально могут стать элементы линии, сама крышка, уплотнитель или контакт резьбовых поверхностей.
Отсюда и сложность исследований: найденный ПЭТ или ПНД ещё не доказывает, что микрочастицы отделились именно от корпуса ёмкости. Для установления источника нужно учитывать материал крышки и оборудования, исходное содержание частиц в продукте, условия производства и возможное внешнее загрязнение.
Нагрев, солнце, холод и вибрация – что происходит с пластиком
Пластик изнашивается быстрее, когда одновременно испытывает температурную, световую и механическую нагрузку. Это не означает, что одна поездка в машине или кратковременное охлаждение обязательно приведут к появлению микропластика. Результат зависит от вида полимера, продолжительности воздействия и состояния самого сосуда.
- Солнце и УФ. Ультрафиолет запускает фотодеградацию полимера: со временем поверхность может терять эластичность, становиться более хрупкой и хуже переносить механические нагрузки.
- Нагрев. Высокая температура ускоряет старение некоторых полимеров и может менять свойства материала. Особенно нежелательно регулярно оставлять упаковку под прямыми солнечными лучами или рядом с источником тепла.
- Температурные циклы. Многократное нагревание и охлаждение создаёт дополнительную нагрузку на материал. При замораживании значение имеет и содержимое: вода расширяется, поэтому заполненная до краёв бутылка или канистра может деформироваться.
- Вибрация и тряска. Во время транспортировки флакон соприкасается с соседними коробками и элементами паллеты. При длительной перевозке трение и вибрация способны усиливать механический износ поверхности.
Сам по себе холод, нагрев или движение автомобиля ещё не означают, что в содержимом появится определённое количество микрочастиц. Риск возрастает при сочетании факторов: например, когда старая канистра долго находится на солнце, а затем многократно перевозится и используется повторно.
Увеличивают ли износ тары мойка и повторное использование?
Количество циклов использования имеет значение. При каждом открывании снова контактируют крышка и резьба, а при мойке к этому добавляется воздействие воды, моющих средств и механическая очистка.
Быстрее всего поверхность повреждают жёсткие щётки и абразивные губки: они оставляют царапины, которые при следующих циклах могут углубляться. Нежелательна и слишком горячая вода, если ёмкость на такую температуру не рассчитана. Агрессивные чистящие средства способны дополнительно влиять на свойства некоторых полимеров.
При этом нужно различать два сценария:
- одноразовая упаковка проектируется под определённый цикл фасовки, хранения и использования продукта. Превращать её в многооборотную только потому, что корпус визуально остался целым, не стоит;
- многооборотная тара изначально рассчитана на повторное применение, но и у неё есть ограничения по мойке, температуре и количеству циклов эксплуатации. Их определяет производитель с учётом материала и конструкции.
Царапины, помутнение, деформация горловины, повреждение резьбы или крышки — повод отказаться от дальнейшего использования ёмкости. Особенно если она предназначена для воды или другой пищевой продукции.
Что может контролировать производитель пластиковой тары
Производитель упаковки не может контролировать все источники микропластика: например, качество исходной воды или условия, в которых покупатель будет использовать бутылку. Зато на этапе производства можно снизить вероятность дефектов и преждевременного износа самого сосуда. В таблице ниже показано, что входит в зону ответственности изготовителя.
| Этап | Что контролируется | Зачем это нужно |
| Подготовка сырья | Качество и стабильность характеристик материала, отсутствие посторонних примесей | Получать изделия с предсказуемыми свойствами от партии к партии |
| Формование | Температурный режим, состояние оборудования и пресс-форм | Избежать дефектов поверхности, деформации и неоднородности изделия |
| Горловина и резьба | Размеры, геометрия, качество кромок | Обеспечить правильное сопряжение с крышкой без лишнего трения |
| Обработка изделия | Отсутствие облоя, заусенцев и острых кромок | Убрать участки, которые могут повреждаться или истираться |
| Комплектующие | Совместимость крышки, горловины и уплотнителя | Сохранить герметичность и избежать чрезмерного усилия при укупорке |
| Производственная зона | Чистота оборудования и рабочих поверхностей | Снизить риск попадания посторонних частиц в готовую тару |
| Контроль готовой продукции | Размеры, масса, герметичность, внешний вид | Выявить изделия, которые не соответствуют установленным параметрам |
| Испытания партии | Прочность, герметичность и другие показатели по требованиям к конкретной упаковке | Проверить, выдерживает ли контейнер предусмотренные условия использования |
Такой контроль не позволяет заявить, что в продукте никогда не окажется ни одной микрочастицы: их источником может быть не только упаковка. Его задача конкретнее — обеспечить стабильное качество бутылок и канистр, исключить производственные дефекты и снизить факторы, способные ускорять механический износ пластика.
Как снизить образование микрочастиц пластика на всём жизненном цикле ёмкости
Свести образование микрочастиц только к качеству канистры нельзя. После выхода с производства продукт проходит розлив, укупорку, перевозку, хранение, а иногда — мойку и повторные циклы использования. На каждом этапе есть свои факторы риска и своя зона ответственности.
- Производитель тары отвечает за материал и конструкцию: стабильность сырья, качество поверхности, точность горловины и резьбы, отсутствие облоя, совместимость корпуса с крышкой и соблюдение производственных допусков.
- Фасовщик контролирует следующий этап. Здесь имеют значение чистота линии, корректная установка крышки, усилие затяжки, условия розлива и защита пустой упаковки от загрязнения до наполнения.
- Перевозчик и склад могут уменьшить лишнюю механическую и температурную нагрузку: не оставлять продукцию надолго под солнцем, соблюдать предусмотренный температурный режим, правильно фиксировать груз и не допускать постоянного трения упаковок друг о друга.
- Пользователь уже влияет на износ готового сосуда. Не стоит нагревать его, если он для этого не предназначен, чистить его абразивами, продолжать пользоваться поврежденной бутылкой или превращать одноразовую упаковку в многооборотную.
Получается простая цепочка: качественно изготовить → аккуратно разлить и укупорить → правильно перевезти и хранить → использовать по назначению. Контроль одного этапа не отменяет остальные: состояние пластика зависит от всего жизненного цикла упаковки.
