Wenn Nanoplastik nicht das ist, was sie zu sein scheint ...

Freisetzung von Plastik aus Stoffen: EMPA-Forscher in der Schweiz haben herausgefunden, dass viele scheinbare Polymere in Wirklichkeit keine sind

Aus Stoffen freigesetztes Nanoplastik ist nicht das, was es zu sein scheint
EMPA-Forscher unter der Leitung von Bernd Nowack analysierten die Freisetzung von Nanoplastik aus synthetischen Textilien beim Waschen (Foto: EMPA)

I KunstfaserstoffeBeim Waschen in der Waschmaschine setzen sie Mikroe frei Nanoplastik die ins Meer geschüttet werden, um von den Strömungen in die entlegensten Winkel des Planeten transportiert zu werden.

Diese mikroskopisch kleinen Kunststoffpartikel aus synthetischen Fasern wie Polyester, Nylon und Elasthan stellen eine bedeutende Quelle für Verschmutzung durch Mikroplastikfasern, und stehen seit einiger Zeit im Fokus von Wissenschaftlern.

Während der Freisetzungsmechanismus von Mikroplastik beim Waschen von Textilien gut untersucht ist, wissen wir jedoch nur sehr wenig über die Freisetzung von Nanoplastik, also solchen mit noch kleineren Abmessungen. Und was wir zu wissen glaubten, stimmt möglicherweise nicht: EMPA-Forscher haben tatsächlich herausgefunden, dass viele der angeblichen Nanoplastiken aus Stoffen freigesetzt werden Sie sind überhaupt nicht aus Plastik.

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Mikroplastik aus Stoffen: Die Studie, die alles verändert, was wir wissen
Die sehr kleinen synthetischen Fasern, die beim Waschen aus Stoffen freigesetzt werden, tragen erheblich zur Verschmutzung durch Mikro- und Nanoplastik bei (Foto: Envato)

Die unsichtbare Verschmutzung, die von Kosmetika und Stoffen ausgeht

L 'Umweltverschmutzung durch Plastikmüll Im Laufe der Jahre ist es zu einem Anlass wachsender Besorgnis für Wissenschaftler und alle Menschen geworden, die für das Schicksal des Planeten sensibilisiert sind. Tatsächlich wissen wir, dass die Kunststoff produziert und in den Müll geworfen es hat bereits die entlegensten Winkel der Erde erreicht und ist für eine der tiefgreifendsten und langfristigsten anthropogenen Veränderungen im Lebensraum Erde verantwortlich.

Der Ausdruck "MikroplastikDie Entstehung von Mikropartikeln aus Kunststoffmaterial in der Umwelt ist bereits seit den 1970er Jahren bekannt, als Wissenschaftler erkannten, dass Kunststoffpolymere einen der Hauptbestandteile des Mülls auf dem Meeresboden darstellen.

Das haben Wissenschaftler im Laufe der Jahre nachgewiesen Hauptquelle Primäres Mikro- und Nanoplastik sind Kunststoffpellets, d kosmetische Produkte Enthält Mikrokügelchen, Farben und Textilfasern (insbesondere Polyester, Nylon und Acryl), die beim Waschen eine große Menge sehr kleiner Kunststofffragmente ins Wasser abgeben.

In einer Studie aus dem Jahr 2011 wurde festgestellt, dass ein einziges Kleidungsstück aus synthetischem Stoff freisetzen kann über 1.900 Mikroplastik mit nur einer Wäsche, Vieles davon landet in den Ozeanen.

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Verschmutzung: Stoffe und Kosmetika unter der Linse
Ein wichtiger Teil des in den Ozeanen verteilten Mikro- und Nanoplastiks stammt aus Kosmetikprodukten, die Mikrokügelchen aus Kunststoff zum Peeling verwenden, aber auch, um den Produkten die richtige Konsistenz zu verleihen (Foto: Envato)

Die Entdeckung: Nanoplastik ist nicht das, was es zu sein scheint

Es wird geschätzt, dass jedes Jahr zwischen 200.000 und 500.000 Tonnen davon anfallen Mikroplastik aus Stoffen landen in den Ozeanen (9 Prozent der Gesamtmenge). Mikroplastik in der Umwelt). Und wir wissen auch, dass diese Partikel vor der Auslieferung an Kunden, während der Produktionsphasen, entstehen Stoffherstellung und -veredelung Synthetisch, wird beim ersten Waschen freigesetzt.

Wo Mikroplastik ist, gibt es aber auch Mikroplastik Nanoplastik, noch kleinere und gefährlichere Partikel, die auch vom menschlichen Körper aufgenommen werden können und über deren potenzielle Toxizität wenig bekannt ist. Doch während wir den Mechanismus der Freisetzung von Mikroplastik aus Geweben im Detail kennen, bleibt der Kreislauf von Nanoplastik nahezu ein Rätsel.

Die Forscher vonEMPA, geleitet von Professor Bernd Nowack vom Labor „Technologie und Gesellschaft“ beschlossen daher, gemeinsam mit ihren chinesischen Kollegen die aus Stoffen freigesetzten Nanopartikel genauer zu untersuchen. Und sie haben herausgefunden, dass nicht alles, was wie Plastik aussieht, auch Plastik ist.

Viele der Partikel werden beim Waschen aus Textilien freigesetzt Es handelt sich überhaupt nicht um Nanoplastik, sondern Cluster von Oligomeren, d. h. Moleküle auf halbem Weg zwischen langkettigen Polymeren (z. B. Kunststoffpartikeln) und Monomeren, den einzelnen Bausteinen, aus denen lange Polymerketten bestehen.

Diese Moleküle lesen wir in der gerade veröffentlichten Studie in „Naturwasser“Sind noch kleiner von Nanoplastikpartikeln und es ist fast nichts bekannt hinsichtlich ihrer möglichen Toxizität.

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Beim Waschen von Textilien werden große Mengen an Oligomeren freigesetzt
Die Nanopartikel auf der Oberfläche des Garns sind unter einem Rasterelektronenmikroskop sichtbar (a); Beim Waschen lösen sich die Partikel (b), sodass nach vier Wäschen fast keine mehr übrig sind (c) (Foto: EMPA)

Gewebe setzen große Mengen an Oligomeren frei

Für die neue Studie untersuchten die Forscher zwölf verschiedene Polyesterstoffe, darunter Mikrofaser, Satin und Jersey: Die Stoffproben wurden bis zu viermal gewaschen und die Nanopartikel freigesetzt während des Prozesses analysiert und charakterisiert.

Eine kompliziertere Operation, als es scheint: „Plastik, insbesondere Nanoplastik, ist überall, auch auf unseren Geräten und Utensilien“, erklärt Bernd Nowack. "QWenn wir Nanoplastik messen, müssen wir dieses „Hintergrundrauschen“ berücksichtigen".

Um echte Nanoplastiken von Oligomerclustern zu unterscheiden, verwendeten die Forscher a Ethanolbad: Tatsächlich löst sich Kunststoff, egal wie klein er ist, nicht in Ethanol auf, während Aggregate von Oligomeren dies tun: „Das haben wir herausgefunden 34-89 Prozent der Partikel extrahierte Submikrometer waren in Ethanol löslich“, lesen wir in der Studie, „e Bei diesen Partikeln handelt es sich wahrscheinlich um wasserunlösliche Poly(ethylenterephthalat)-Oligomere".

"Damit konnten wir zeigen, dass nicht alles, was auf den ersten Blick wie Nanoplastik aussieht, tatsächlich Nanoplastik ist“, erklärt Nowack.

Es ist noch nicht klar, was das sein könnte die Auswirkungen der Veröffentlichung ähnlicher Nanopartikel beim Waschen von Textilien: „Mit anderen Kunststoffen“, fährt der Wissenschaftler fort, „Studien haben bereits gezeigt, dass es sich um nanopartikuläre Oligomere handelt giftiger als Nanoplastik".

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Bei der Herstellung von Kleidung entsteht Mikroplastik
Die Forscher gehen davon aus, dass die Oligomerpartikel bei der Stoffherstellung entstehen oder dass sie sich durch chemische Prozesse bei der Lagerung von den Fasern trennen (Foto: Envato)

Oligomere: Es gibt noch viel zu entdecken (und zwar schnell)

Diese plastischen Oligomere können bei unvollständiger Polymerisation entstehen und sind dazu in der Lage aus Kunststoff migrieren nach Erhitzung oder biologischem Abbau: Wir wissen, dass sie migrieren können von der Verpackung bis zum Essen während des Kochens und werden als „Substanzen, die unbeabsichtigt hinzugefügt werden".

Es bleibt noch viel zu erforschen, aber Forscher konnten bereits feststellen, dass die Beschaffenheit des Gewebes und die Schnittmethode (Schere oder Laser) keinen Einfluss darauf haben Menge der freigesetzten Partikel.

Il Freigabemechanismus von Oligomeren ist sowohl für Nanoplastik als auch für Oligomere noch ungeklärt. Die gute Nachricht ist jedoch, dass die Menge der freigesetzten Partikel deutlich abnimmt nach den ersten Wäschen.

Die Suche wird noch lange dauern. Wie in der Studie angegeben, sind diese Ergebnisse „zeigen deutlich die dringende Notwendigkeit, den Beitrag wasserunlöslicher oligomerer Partikel zur Umweltverschmutzung durch anthropogene Nanoplastik besser zu verstehen".

In ihrem nächsten Projekt Bernd Nowack und sein Team an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt wollen untersuchen, welche Fasern beim Waschen freigesetzt werden Stoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und ob diese möglicherweise umwelt- und gesundheitsschädlich sind.

"I halbsynthetische Stoffe Als Ersatzstoffe für Polyester werden Stoffe wie Viskose oder Lyocell beworben„, erklärt der Schweizer Forscher, „mWir wissen immer noch nicht, ob sie wirklich besser sind, wenn es um die Faserfreisetzung geht".

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Die EMPA-Studie: Viele Nanoplastiken sind alles andere als
Freisetzung von Mikroplastik aus Stoffen: EMPA-Forscher haben herausgefunden, dass viele scheinbare Polymere in Wirklichkeit keine sind (Foto: Envato)