3.1 — Formules en aannames Regeling materialen en chemicaliën drink- en warm tapwatervoorziening
Formules en aannames
Voor de migratiesnelheid van een stof uit materiaal P naar vloeistof F kan via de tijdsafhankelijke diffusievergelijking volgens de 2e wet van Fick de volgende analytische oplossing afgeleid worden:
Met daarin:
mF,t = de gemigreerde hoeveelheid van een migrant uit materiaal P in vloeistof F na tijd t (s) in (mg);
A = het contactoppervlak tussen materiaal P en vloeistof F (dm2);
cP,0 = de beginconcentratie van de migrant in materiaal P (µg/g = mg/kg = ppm);
ρP = de dichtheid van het materiaal P (g/cm3);
dP = de dikte van het materiaal P (cm);
α = dimensieloze parameter, volgens de vergelijking:
met:
VF = volume van vloeistof F (cm3);
VP = volume van materiaal P (cm3);
KP,F = partitiecoëfficiënt (verdelingscoëfficiënt) van de migrant over materiaal P en vloeistof F (dimensieloos) die wordt gedefinieerd door:
met:
cP,∞ = het evenwichtsgehalte van een migrant in het materiaal P (mg/kg);
ρP = de dichtheid van het materiaal P (g/cm3);
cF,∞ = het evenwichtsgehalte van een migrant in vloeistof F (mg/kg);
ρF = de dichtheid van de vloeistof F (g/cm3);
qn = de positieve wortels van de ‘transcendent’ vergelijking;
DP = de diffusiecoëfficiënt van een migrant in materiaal P (cm2/s);
t = de migratietijd (s).
Bij de berekening wordt verondersteld dat bij het begin van het massatransport de migrant homogeen is verdeeld in het polymere materiaal P en dat er geen grensweerstand is voor stofoverdracht tussen P en F. De migrant wordt ook homogeen verdeeld in F en de totale hoeveelheid van de migrant in P en F is gedurende het migratieproces constant. Bij drink- of warmtapwatertoepassingen (leidingmaterialen) dient altijd aan de volgende randvoorwaarden te worden voldaan:
– alle uitgangsstoffen in de receptuur van een product zijn daarin homogeen verdeeld;
– de stofoverdracht vanuit de wand van een buis of fitting naar het drink- of warmtapwater verloopt zonder enige weerstand;
– door stroming van het drink- of warmtapwater (praktijk) of onder invloed van diffusie in het water (migratiewater) zal de migrant homogeen in het water worden verdeeld;
– er is geen andere ‘bron’ voor de herkomst van de migrant zodat de totale hoeveelheid daarvan in het kunststof en het water niet zal wijzigen.
Indien wordt aangenomen dat de dikte van de verpakking (bv. de buiswand) oneindig is (voldoende ‘voorraad’ aan migrant dus), dat de oplosbaarheid van de migrant in de goed gemengde vloeistof hoog is en dat het migratieproces ver beneden het evenwicht ligt (minder dan 60% van de beginconcentratie is gemigreerd), dan resulteert vergelijking 1 in:
De partitiecoëfficiënt polymeer/voedsel
De partitiecoëfficiënt geeft de verdeling weer tussen de concentratie van een migrant in het kunststof materiaal en in het medium waarmee dat materiaal in contact staat. De waarde van de verdelingscoëfficiënt is afhankelijk van de mate van interactie tussen de migrant en het kunststof materiaal enerzijds, en tussen de migrant en het medium anderzijds. Dat betekent dat ieder ‘koppel’ kunststof/medium/migrant een eigen waarde voor de verdelingscoëfficiënt heeft. Bij gebrek aan specifieke data kan de verdelingscoëfficiënt van een migrant tussen het kunststof materiaal en het medium KP,F = 1 worden genomen als de migrant goed oplosbaar is in het medium. Als een migrant ‘niet’ oplosbaar is in het medium kan KP,F = 1.000 worden genomen. Indien experimenteel vastgestelde verdelingscoëfficiënten beschikbaar zijn, dan verdient het aanbeveling deze te gebruiken.
De diffusiecoëfficiënt
Voor de diffusiecoëfficiënt geldt een vergelijkbare afhankelijkheid als bij de verdelingscoëfficiënt. De diffusiecoëfficiënt is afhankelijk van eigenschappen van het polymeer en de migrant. De maximale diffusiecoëfficiënt (DP* i.p.v. DP) kan berekend worden op basis van de massa van de migrant en twee polymeer specifieke constanten:
Daarin is:
A’P = een polymeerspecifiek ‘diffusie geleidingsvermogen’;
τ = een polymeerspecifieke ‘activeringsenergie’;
T = de temperatuur (K);
Mr = de relatieve molecuulmassa van een migrant (D);
D*P = de polymeerspecifieke maximale diffusiecoëfficiënt (cm2/s).
Het gebruik van de maximale diffusiecoëfficiënt Dp* houdt in dat er een overschatting van de migratie wordt gemaakt. Mocht er van een bepaald migrant/polymeer koppel een exacte diffusiecoëfficiënt beschikbaar zijn, dan kan die gebruikt worden in plaats van de maximale diffusiecoëfficiënt.
- Regeling
- Regeling materialen en chemicaliën drink- en warm tapwatervoorziening
- Soort
- Ministeriële regeling
- Geldend vanaf
- 24-10-2025
- BWB-id
- BWBR0030279
- Versie
- 2025-10-24_0