Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In einem \u201eProof of Concept\u201c wurde ausgetestet, ob die Signaturen der stabilen Isotope der Bioelemente (COHNS) in verarbeiteter Baumwolle (Textilien) weiterhin geeignet sind, geografische Herkunftsinformationen zu liefern. Dazu wurden Baumwollreferenzen verschiedenen typischen Verarbeitungsprozessen unterworfen und die Einfl\u00fcsse auf die stabilen Isotope der Bioelemente ausgetestet.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden<\/p>\n
Das Projekt setzt sich aus 4 Arbeitsschritten zusammen, welche 1. Die Probennahme, 2. Die Verarbeitung der Baumwolle, 3. Die Analytik und 4. Die Evaluation \/ Statistik \/ Au\u00dfendarstellung umfassen. Die Probennahme und Verarbeitung wurde im Wesentlichen von der Hochschule Niederrhein erm\u00f6glicht. So konnten deren Kontakte genutzt werden, die notwendigen Referenzen zur Durchf\u00fchrung des Projektes zu erhalten. Darauf aufbauend wurden zehn unterschiedliche Verarbeitungsschritte der Referenzbaumwolle durchgef\u00fchrt. Die Agroisolab GmbH hat sowohl die Entwicklung der Extraktionsprotokolle als auch die Analytik insbesondere die Stabil-Isotopen-Analytik \u00fcbernommen und abschlie\u00dfend die Evaluation der Ergebnisse durchgef\u00fchrt. Neben der Analyse der verarbeiteten Baumwolle wurde zeitgleich eine erste Herkunftsdatenbank f\u00fcr Baumwolle angelegt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
– Die Extraktion mit Dichlormethan und Methanol ist im Vergleich ein optimaler Ansatz die verarbeitete Cellulose zur Messung vorzubereiten.
\n– Bei den typischen Grund-Verarbeitungsstufen d.h. Waschen, Kochen, Bleichen und F\u00e4rben ist in der Regel kein Verarbeitungseffekt in den Isotopenmustern von Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff nachweisbar.
\n– Das entwickelte Extraktion-Protokoll ist effektiv, um eingetragene Chemikalien\/Materialien
\ninsbesondere Pigmente oder Harnstoff-Derivate (Pflegeleicht) zu minimieren (Kohlenstoff) bzw. zu eliminieren (Wasserstoff, Sauerstoff).
\n– Die Aufarbeitung von Flammschutzproben ist derzeit als problematisch zu bewerten. So sind die Isotopenwerte von Sauerstoff insbesondere beim permanenten Flammschutz stark maskiert. Dies ist eine Auswirkung des eingetragenen Phosphats durch die flammschutzausr\u00fcstung, welche derzeit nicht reversibel ist.
\n– Die Isotopensignatur von Stickstoff (\u03b415N) kann nur in den ersten Verarbeitungsstufen (Waschen, Kochen, Bleichen, Merzerisieren) der Baumwolle genutzt werden. Insbesondere die typischen stickstoffhaltigen F\u00e4rbungen (Azo-Farbstoffe) maskieren die Signatur vom Stickstoff irreversibel.
\n– Die Isotopensignaturen des Schwefels sind derzeit nach der Verarbeitung der Baumwolle nicht mehr nutzbar.
\n– Das quantitative Screening der Multi-Element-Zusammensetzung (z. B. Rb) ist nach dem derzeitigen Kenntnisstand nicht geeignet, in verarbeiteter Baumwolle als zus\u00e4tzlicher Herkunftsindikator genutzt werden zu k\u00f6nnen. Schon die erste Aufarbeitung (Waschung) kann zu signifikanten \u00c4nderungen der Zusammensetzung f\u00fchren.
\n– Die \u03b4 2H Isotopensignaturen in der nitrierten Cellulose sind derzeit aufgrund der unspezifischen Variation f\u00fcr eine Herkunftsbestimmung in verarbeiteten Textilien nicht nutzbar.
\n– Basis Verarbeitungsschritte, wie Waschen, Kochen, Bleichen und Merzerisieren haben keinen signifikanten Einfluss auf die Isotopensignaturen von Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff (COHN). Eine komplexere Ausr\u00fcstung der Textilien bzw. ein gr\u00f6\u00dferer Eintrag von Fremdsubstanzen erschweren zwar die Herkunftsdifferenzierung, die Herkunftssignatur ist jedoch in der Regel nicht vollst\u00e4ndig aufgehoben.
\n– Die Auswertung der ersten Herkunftsdatenbank f\u00fcr Baumwolle mit 100 Referenzen aus 17 L\u00e4ndern zeigt, dass eine gute Diskriminierungsgrundlage (90 %) gegeben ist, die stabilen Isotope zur Herkunfts\u00fcberpr\u00fcfung einzusetzen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Projekt konnte best\u00e4tigt werden, dass die stabilen Isotope auch nach der Verarbeitung der Baumwolle weiterhin robuste Herkunftssignaturen liefern. Jedoch werden diese Herkunftssignaturen insbesondere durch komplexere Ausr\u00fcstung bzw. Eintrag von Fremdsubstanzen vermehrt maskiert. Dies kann durch eine angepasste Extraktion zumindest minimiert werden. Die Grundlagen des Aufbaus einer Herkunftsdatenbank f\u00fcr Baumwolle und deren Textilien sind entsprechend gegeben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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