Die EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR), Verordnung (EU) 2025/40¹, führt Anforderungen an Stoffe in Verpackungen ein, einschließlich einer Obergrenze für die kombinierte Konzentration von Blei (Pb), Cadmium (Cd), Quecksilber (Hg) und sechswertigem Chrom (Cr[VI]). Artikel 5 begrenzt die kombinierte Konzentration dieser vier beschränkten Schwermetalle in Verpackungen und Verpackungskomponenten auf 100 mg/kg (100 ppm).

Die Hersteller benötigen eine praktische Möglichkeit, eingehende Materialien, Verpackungskomponenten und Fertigprodukte schnell zu beurteilen, ohne tagelang auf Laborergebnisse warten zu müssen. Dies schafft eine Nachfrage nach Schnellprüftechnologien, die potenzielle Verstöße erkennen können, bevor Produkte in die Lieferkette gelangen.

Für Verpackungshersteller und -lieferanten wirft dies wichtige Fragen hinsichtlich der besten Methoden zur Implementierung von Schnellprüfungen zur Unterstützung der PPWR-Konformität auf.

Kann ein tragbares Röntgenfluoreszenz-Gerät (XRF) als Schnellscreening-Instrument für Programme zur Einhaltung der Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (PPWR) eingesetzt werden?
Ja, tragbare Röntgenfluoreszenz-Analysatoren (RFA), wie beispielsweise der Vanta™ Element-S oder Core, können die Konzentrationen der folgenden Elemente innerhalb von Sekunden direkt in der Produktion, im Lager oder beim Lieferanten messen:

• Blei (Pb)
• Kadmium (Cd)
• Quecksilber (Hg)
• Gesamtchrom (Cr)

Die Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) ist eine zerstörungsfreie Methode, die nur eine geringe oder gar keine Probenvorbereitung erfordert und somit ein Hochdurchsatz-Screening von Verpackungsmaterialien wie Kunststoffen, Beschichtungen, Tinten, Papierprodukten, Laminaten und metallischen Verpackungskomponenten ermöglicht. Anstatt jede Probe an ein externes Labor zu schicken, können Unternehmen mithilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) schnell Materialien identifizieren, die möglicherweise weiterer Untersuchungen bedürfen.

Da die RFA nur Gesamtchrom messen kann, wie steht es um die genaue PPWR-Anforderung für sechswertiges Chrom (Cr[VI])?
Die PPWR beschränkt speziell Cr(VI); die RFA kann jedoch nur Gesamtchrom elementar messen. Daher kann die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA/XRF) nur feststellen, ob Chrom vorhanden ist, nicht aber, ob es sich in einer bestimmten Oxidationsstufe befindet.

Dies entspricht den etablierten RoHS-Screening-Praktiken, bei denen tragbare RFA-Geräte routinemäßig zur Messung des Gesamtchroms als konservativer Screening-Ansatz eingesetzt werden. Wenn die Gesamtkonzentration von Blei (Pb), Cadmium (Cd), Quecksilber (Hg) und Gesamtchrom (Cr) deutlich unter 100 ppm liegt, können Hersteller mit größerer Sicherheit davon ausgehen, dass der Gesamtbeitrag der regulierten Schwermetalle den PPWR-Grenzwert nicht überschreitet.

Wenn erhöhte Chromkonzentrationen festgestellt werden, müssen möglicherweise zusätzliche Labortests durchgeführt werden, um die Chromspezies zu bestimmen (falls dies im Rahmen des Compliance-Programms eines Unternehmens erforderlich ist).

Da XRF nicht zwischen Chrom-Oxidationszuständen unterscheiden kann, sollte jede Compliance-Entscheidung bezüglich Cr(VI) auf den etablierten Compliance-Verfahren eines Unternehmens und gegebenenfalls auf bestätigenden Labortests basieren.

Wie vereinfachen Vanta XRF-Analysatoren das PPWR-Screening?
Die Vanta XRF-Software beinhaltet eine Funktion namens Pseudo-Elemente, mit der Anwender benutzerdefinierte Berechnungen auf Basis gemessener Elementkonzentrationen erstellen können. Indem eine spezielle PPWR-Pseudoelement-Berechnung erstellt wird, die automatisch Pb + Cd + Hg + Cr summiert, kann der Analysator einen einzigen Wert anzeigen, der direkt mit dem PPWR-Grenzwert von 100 ppm verglichen werden kann.

Die Vanta-XRF-Analysatoren verfügen über eine benutzerfreundliche Software, mit der Prüfer Elementzusammensetzungsdaten sofort einsehen können.

Zu den zusätzlichen Funktionen der Vanta XRF-Software gehören:

• Grünes Licht/Pass-Anzeige, wenn der kombinierte Wert unter 100 ppm liegt.
• Rote Warnleuchte/Fehleranzeige, wenn der kombinierte Wert 100 ppm überschreitet.
• Anwenderkonfigurierbare Schwellenwerte
• Automatische Ausgabe des PPWR-Screening-Ergebnisses zusammen mit den Konzentrationen der einzelnen Elemente

Diese Funktionen helfen den Bedienern, fundierte Prüfentscheidungen direkt im Lager oder in der Werkstatt ohne zusätzliche Berechnungen zu treffen und unterstützen gleichzeitig umfassendere Compliance-Programme.

Was sind die Vorteile der Verwendung von Vanta XRF für PPWR-Screening?

Für Verpackungshersteller, Verarbeiter, Markeninhaber und Recyclingunternehmen bietet das tragbare XRF-Gerät mehrere Vorteile:

• Schnelle Screening-Ergebnisse innerhalb von Sekunden.
• Vor-Ort-Analyse ohne Transport der Proben in ein Labor
• Zerstörungsfreie Prüfung mit geringer oder keiner Probenvorbereitung
• Gleichzeitige Messung von Pb, Cd, Hg und Gesamt-Cr, als Einzelelemente oder als Summe
• Frühe Identifizierung von Materialien, die möglicherweise weitere Untersuchungen erfordern
• Reduzierte externe Laborkosten
• Verbesserte Lieferantenqualifizierung und Wareneingangsprüfung
• Höhere Prozesseffizienz durch Echtzeit-Screeningentscheidungen

Auch wenn das PPWR-Screening der unmittelbare Auslöser sein mag, können Vanta-RFA-Analysatoren eine breite Palette routinemäßiger QA/QC-Aktivitäten unterstützen. Von der Überprüfung von Legierungszusammensetzungen und der Bestätigung der Identität eingehender Materialien bis hin zur Vermeidung von Materialverwechslungen in der Produktion bietet Vanta XRF Mehrwert im gesamten Herstellungs- und Lieferkettenprozess.

Da die Anforderungen der Verpackungsvorschriften (PPWR) für die Verpackungsindustrie zunehmend in den Fokus rücken, kann tragbare XRF als effektives Screening-Tool der ersten Stufe zur Unterstützung der Verpackungskonformität dienen, indem Unternehmen den Gehalt an Schwermetallen schnell bewerten, potenzielle Risiken identifizieren und Proben priorisieren können, die möglicherweise eine Laborbestätigung erfordern.

Der Vanta XRF-Vorteil: Konformität mit PPWR mit Sicherheit erreichen

Da sich die Verpackungsindustrie auf die Einführung der Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (PPWR) vorbereitet, benötigen Unternehmen effiziente Methoden zur Überwachung des Schwermetallgehalts in ihren Lieferketten. Vanta tragbare Röntgenfluoreszenz-Analysatoren ermöglichen ein schnelles Vor-Ort-Screening von Blei, Cadmium, Quecksilber und Gesamtchrom und helfen Herstellern so, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor Materialien angenommen, verarbeitet oder versendet werden. In Kombination mit konfigurierbaren Screeningberechnungen gemäß der Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (PPWR) und Workflow-Automatisierung kann Vanta XRF dazu beitragen, Compliance-Screening-Aktivitäten zu optimieren und die Abhängigkeit von zeitaufwändigen Labortests zu verringern.


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