Katalysator zersetzt Nylon-6 effizient

Evanston (USA) - Kleidung, Teppiche oder Fischernetze – Diese Produkte bestehen häufig aus extrem stabilen und günstigen Nylonfasern. Doch von den jährlich mehr als fünf Millionen produzierten Tonnen enden große Mengen auf Deponien und in den Ozeanen. Gerade in ausgedienten Fischernetzen verfangen sich Robben, Delfine und Schildkröten und sterben. Eine Lösung für dieses Plastikmüllproblem fanden nun amerikanische Forschende. Wie sie in der Fachzeitschrift „Chem“ berichten, entwickelten sie einen neuen Katalysator, mit dem sich Nylon-6 sehr effizient zersetzen und recyceln lässt.

Nylon-6 oder auch Perlon ist ein Polyamid und wurde bereits 1938 in Deutschland erfunden und trägt den chemischen Namen Polycaprolactam. Nach Gebrauch wird der Kunststoff vor allem auf Deponien gelagert, denn beim Verbrennen entstehen giftige Stickoxid-Gase. Zwar gibt es bereits Katalysatoren, die die stabilen Polymerketten zersetzen. Doch sind dabei hohe Temperaturen von mehr als 350 Grad Celsius nötig oder es werden giftige Lösungsmittel eingesetzt.

Diese Nachteile hat der Katalysator, den das Team um Tobin Marks von der Northwestern University in Evanston entwickelt hat, nicht. Es handelt sich um einen Metallkomplex auf der Basis der relativ günstigen und gut verfügbaren Elemente Yttrium und Lanthan. In Simulationen am Computer und Experimenten überprüften Marks und Kollegen die Wirksamkeit ihres Katalysators. So zersetzte er bei etwa 240 Grad Celsius die Polymerketten binnen weniger Minuten in seine Bestandteile. Dieser Prozess lief ohne den Einsatz weiterer, giftiger Lösungsmittel mit einer sehr hohen Effizienz von 99 Prozent ab. Zurück blieben Caprolactam-Monomere, die wieder für die Produktion von neuen Kunstfasern genutzt werden können.

Da der Katalysator selektiv auf Nylon-6-Polymerketten wirkt, lässt er sich auch in Plastikmischungen ohne eine aufwendiges Sortieren vorab einsetzen. Marks ist davon überzeugt, dass der bereits patentierte Katalysator die Grundlage für ein wirtschaftliches Recycling von Nylon bildet. „Recyceltes Nylon ist aktuell mehr wert als reguläres Nylon“, sagt Marks. Denn viele hochpreisige Modemarken nutzen recycltes Nylon für neue Kleidung.