Biologisch abbaubare Alternative zu Hartplastik

Mit einem neuen Werkstoff aus biologisch abbaubarem natürlichem Material wollen Forscher der Boise State University das Image von Einweggeschirr entscheidend aufpolieren. Scott T. Phillips und seine Mitarbeiter Terra Miller-Cassman sowie Kyle A. Nogales haben ein Material entwickelt, das stabiler ist als Hartplastik, wie es für Messer, Löffel und Gabeln genutzt wird, die nur einmal verwendet werden. Details wurden in Sustainable Chemistry & Engineering der American Chemical Society publiziert.

Das neue Material ist versehen mit einer Schutzschicht aus handelsüblichem Schellack, Celluloseacetat und Triacetin in Lebensmittelqualität. Zudem soll es widerstandsfähig gegen Flüssigkeiten sein. Daraus hergestellte Löffel lösen sich also nicht auf, wenn sie in Suppe eingetaucht werden. Bildet sich jedoch ein Riss, werden sie in Minutenschnelle durch das Eindringen von Wasser biologisch abgebaut.

Basismaterial des natürlichen Hartkunststoffs ist Isomalt, ein körniger Zuckeralkohol, der häufig als Ersatz für herkömmlichen raffinierten Zucker verwendet wird. Isomalt wird auch von Konditoren genutzt, um dekorative Strukturen auf Torten zu schaffen. Diese sind fest und spröde und lösen sich schnell in Wasser auf. Das wäre bei Suppenlöffeln ein Ausschlusskriterium, zumal wohl niemand Gulaschsuppe mit Zuckergeschmack essen möchte.

Sieben Tage im Wasser

Um die Festigkeit des Materials zu erhöhen, haben die Wissenschaftler das Isomalt erhitzt. Verflüssigt haben sie dann reine Zellulose hinzugefügt, die aus Holz gewonnen wird - eine Mischung aus Zellulose und Sägemehl oder ein Mehl aus Holzpulver. Daraus werden Pellets geformt, die wiederum erhitzt wird, um sie zu Objekten wie Löffeln, Untertassen, einer Schachfigur und einem Dodekaeder zu formen.

Diese sind leicht und fest wie Kunststoff, aber nach wie vor in Wasser löslich. Dieses Problem haben die Forscher durch die hydrophobe, also wasserabweisende, Beschichtung gelöst. Derart behandelt halten sie dem Eintauchen in Wasser bis zu sieben Tage stand, lösen sich jedoch schnell auf, sobald sie zerbrochen und in Wasser geworfen werden. Die freiwerdenden Ausgangsmaterialien Isomalt, Zellstoff und Holzmehl lassen sich dann nutzen, um neue Objekte herzustellen, die genauso fest sind wie die Originale. Gleiches geschieht, wenn das zerbrochene Einweggeschirr im Kompostwerk landet. (pte)