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Nachhaltigkeit: Stärkekleister ermöglicht Teppichrecycling mit Heißdampf

Falte im Teppich
Jedes Jahr wandern allein in Europa 70 000 Tonnen Teppichfliesen in die Müllverbrennungsanlagen oder auf Deponien. Das ist nicht nur wenig umweltfreundlich, sondern auch eine Verschwendung potenziell wiederverwertbarer Ressourcen. Für ein Recycling der enthaltenen Stoffe müssen die Bestandteile jedoch sauber voneinander getrennt und vom Kleister befreit werden – ein Vorhaben, dem sich normale Klebstoffe schon per Definition widersetzen. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher vom Green Chemistry Centre of Excellence der University of York einen Kleber auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt, der vergleichbare Eigenschaften besitzt wie gängige Industriekleber, sich aber mit Dampf wieder ablösen lässt.

Teppichfliesen sind während ihres Lebenszyklus erheblichen Belastungen ausgesetzt – die Klebeverbindungen zwischen den verschiedenen Werkstoffen müssen deswegen sehr widerstandsfähig sein, doch genau das verhindert auch ein einfaches Recycling der verwendeten Materialien. Dieses Problems haben sich Peter Shuttleworth und seine Kollegen angenommen und auf der Basis von Maisstärke einen Klebstoff entwickelt, der sich quasi auf Kommando wieder löst.

Die meisten Kleister mit dieser Eigenschaft sind gegenüber Wasser empfindlich und zu schwach für industrielle Anwendungen. Erst dank einer Vorbehandlung, welche die Stärke porös macht, erwirbt der von den Forschern entdeckte Kleister seine besonderen Eigenschaften: Der Naturstoff wird zuerst mit Wasser gelatinisiert und anschließend mit Methanol ausgefällt. Bei der nachfolgenden chemischen Reaktion werden die Zuckereinheiten des Polymers mit Essigsäure verestert, dabei reagieren dank der Poren im Material nahezu alle Hydroxygruppen des Makromoleküls.

Dadurch wird der Kleber besonders wasserunlöslich, und dank der im Vergleich zu unbehandelter Stärke dreißigfach vergrößerten Oberfläche lässt sich der Stoff gut mit Lösungsmitteln und Zusatzstoffen zu einem leistungsfähigen Kleber kombinieren.

Bei Behandlung mit Dampf allerdings verliert der neuartige Stärkekleister einen großen Teil seiner Festigkeit, und die verschiedenen Schichten lassen sich leicht voneinander trennen. Die Forscher erwarten von dem neuen Material Anstöße für die Entwicklung weiterer ablösbarer Kleber, die wichtige Beiträge zur Nachhaltigkeit zukünftiger Fußbodenbeläge leisten können. (lf)

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