Kunststoff identifizieren: Dichtetest, Flammenprobe und IR-Spektroskopie

Unbekannte Kunststoffe systematisch zu identifizieren ist eine Kernkompetenz in Recycling, Qualitätskontrolle und Schadensanalyse. Von der einfachen Dichteprüfung im Wasserbad über die Flammenprobe mit Geruchstest bis zur instrumentellen IR-Spektroskopie stehen Methoden unterschiedlicher Genauigkeit und Kosten zur Verfügung.

Methode 1: Dichte-Schwimmtest

Der einfachste Test nutzt die unterschiedliche Dichte verschiedener Kunststoffe. Mit Wasser (ρ = 1,0 g/cm³) und Salzlösungen unterschiedlicher Konzentration können Kunststoffe schnell in Gruppen getrennt werden:

Methode 2: Flammenprobe

Die Flammenprobe liefert mit Farbe, Rauch, Geruch und Brennverhalten wichtige Hinweise — aber kein eindeutiges Ergebnis allein. Sicherheitshinweis: Im Freien oder unter Abzug durchführen, PVC-Probe erzeugt HCl-Gas (ätzend).

Methode 3: IR-Spektroskopie (ATR-FTIR)

Die instrumentelle Methode der Wahl: Ein ATR-FTIR-Spektrometer (Attenuated Total Reflection, Fourier Transform Infrared) liefert ein charakteristisches Absorptionsspektrum des Kunststoffs, das mit Spektrenbibliotheken automatisch verglichen wird. Identifikation dauert 30–60 Sekunden, Genauigkeit nahezu 100 % für reine Polymere. Grenzen: Additive, Farbmittel und Füllstoffe können das Spektrum überlagern; Mischungen sind schwerer auswertbar. Handgeräte ab ca. 10.000–30.000 € sind in professionellen Sortieranlagen und Labors Standard.

Weitere Methoden

DSC (Differenzkalorimetrie): Schmelz- und Glasübergangspunkte werden thermisch gemessen. Identifikation teilkristalliner Thermoplaste eindeutig über Tm; amorphe durch Tg. Gerätekosten: 20.000–80.000 €.
XRF (Röntgenfluoreszenz): Detektiert Elemente — Chlor weist auf PVC hin, Brom auf halogenierte Flammschutzmittel. Schmelzindex (ISO 1133): Unterscheidet Typen innerhalb einer Polymergruppe (PP-H vs. PP-R, verschiedene MFR-Klassen).