27.09.2022 - American Chemical Society (ACS)

Woran man erkennt, ob eine Plastikflasche oder -tüte recyceltes Material enthält?

Um das Recycling zu fördern, erhebt das Vereinigte Königreich Steuern auf Einwegkunststoffprodukte, die weniger als 30% recyceltes Material enthalten. Doch abgesehen von der Aussage des Herstellers gibt es keine einfache Möglichkeit, diese Zusammensetzung zu überprüfen. Jetzt haben Forscher, die in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering berichten, eine einfache, fälschungssichere Technik entwickelt, um den Recyclinganteil neuer Kunststoffprodukte zu bewerten. Sie fügten Kunststoffharzen eine fluoreszierende Markierung hinzu und verfolgten erfolgreich deren Anteil in Produkten, die aus verschiedenen Polymeren und Farben bestehen.

Nach der Reduzierung und Wiederverwendung ist Recycling die letzte Verteidigungslinie, um zu verhindern, dass Kunststoff auf Mülldeponien oder in die Umwelt gelangt. Und nun üben einige Länder finanziellen Druck auf die Hersteller aus, damit sie sich an das Programm halten. Während das Vereinigte Königreich Kunststoffprodukte mit geringem Recyclinganteil besteuert, planen andere Länder wie Italien und Spanien, demnächst Steuern auf Produkte zu erheben, die keinen Recyclinganteil enthalten.

Die Verfahren zur Überprüfung dieser Mengen sind nicht immer genau, was zu Betrug und öffentlichem Misstrauen führen kann. Eine Lösung könnte darin bestehen, recycelte Polymere mit dem fluoreszierenden Molekül 4,4,-Bis(2-benzoxazolyl)stilben (BBS) zu markieren und dann die markierten Kunststoffrohstoffe bis zu den daraus hergestellten Produkten zu verfolgen. Die Fluoreszenzintensität und -farbe von BBS variiert je nach dem Vorhandensein unterschiedlicher Mengen. Außerdem ist es kostengünstig und für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt zugelassen. Michael Shaver und seine Kollegen wollten daher herausfinden, wie BBS zur Messung des Recyclinganteils von Einwegprodukten verwendet werden kann.

Die Forscher mischten kleine Mengen von BBS in geschmolzenes Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und mischten es dann mit neuem HDPE-Harz, um Materialien mit einem Recyclinganteil von 0 bis 100 % zu simulieren. Als die Menge des mit BBS markierten HDPE in den Proben anstieg, verschob sich die Fluoreszenzintensität unter Fluoreszenzlicht zu einem grüneren Blauton. Das markierte Polymer wies einzigartige Fluoreszenzeigenschaften auf, die nach Ansicht der Forscher nur schwer von jemandem mit betrügerischen Absichten nachgeahmt werden können. Als Nächstes entwickelte das Team ein einfaches digitales Bildanalyseverfahren, das die Fluoreszenz des Materials in den Prozentsatz des recycelten Inhalts umwandelte. In Tests konnte die Methode den Recyclinganteil in anderen realen Polymeren ermitteln, darunter recycelte Milchflaschen mit Zusätzen, gefärbtes HDPE, Polypropylen und Poly(ethylenterephthalat). Die BBS-Strategie könnte auf eine Vielzahl von Einweg-Kunststoffprodukten angewendet werden, ohne deren Aussehen oder Qualität zu beeinträchtigen, so die Forscher.

Die Autoren haben ein Patent für diese Technologie in Großbritannien angemeldet.

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