Worin besteht die Problematik?
Im Rahmen seiner Anforderungen an die Einhaltung regulatorischer Vorgaben und die Kontrolle der Produktqualität hat unser Kunde aus der Kosmetikbranche das Labor FILAB dringend beauftragt, nachzuweisen, dass das von ihm verwendete PE nicht in seinen Endprodukten wiederzufinden ist.
Um dieser regulatorischen und technischen Herausforderung zu begegnen, hat FILAB einen bewährten Ansatz zur Detektion von Mikroplastik eingesetzt, der im Labor bereits an zahlreichen komplexen Matrizes validiert wurde. Auch wenn sich unsere Analysemethodik auf strenge analytische Standards stützt, wird ihre Anwendung ganz konkret an die Realität des Kunden angepasst: Sie nimmt hier die Form eines maßgeschneiderten Protokolls an, das für die direkte Analyse auf seinen Siliziumfiltern optimiert und auf seine operative Dringlichkeit ausgelegt ist..
Der Kontext und die Herausforderung des Kunden
Der Kunde verwendet geschmolzenes Polyethylen (PE) in der Formulierung bestimmter Produkte. Die kritische Herausforderung besteht darin nachzuweisen, dass dieses Polymer vollständig in das Produkt integriert bleibt und dass im Endprodukt keine Mikroplastikpartikel (feste Rückstände von Polyethylen) vorhanden sind.
Er muss dringend mehrere bereits vorbereitete Filtrationsproben analysieren (Abscheidegrenzen bei $1\,\mu\text{m}$ und $5\,\mu\text{m}$), um das Fehlen oder Vorhandensein von PE-Mikropartikeln zu bestätigen.
Damit das Labor diese Analyse durchführen kann, hat uns der Kunde spezielle Siliziumfilter mit einem Durchmesser von $10\text{ mm}$ zur Verfügung gestellt, die für die Analyse bereit sind.
Die von FILAB vorgeschlagene technische Lösung
Angesichts der Dringlichkeit und der Spezifität der Matrizen hat FILAB ein gezieltes und schrittweises Analyseprotokoll eingeführt, das maximale Effizienz und Kostenkontrolle gewährleistet.
Schritt 1: Optisches Screening und molekulare Charakterisierung (µIRTF)
Die erste Phase der Analyse beruht auf der Kombination von zwei Techniken direkt an der Oberfläche der Siliziumfilter:
1/ Optische Mikroskopie: zur Lokalisierung, Zählung und Kartierung verdächtiger Partikel auf dem Filter.
2/ Infrarot-Mikrospektroskopie mit Fourier-Transformation (µIRTF): zur Ermittlung der chemischen Signatur von Partikeln größer als $50\,\mu\text{m}$ (und bis hinunter zu $20\text{-}30\,\mu\text{m}$, wenn die Matrix es zulässt). Dieser Schritt ermöglicht es, festes Polyethylen mit Sicherheit von möglichen anderen Verunreinigungen zu unterscheiden.
Schritt 2: Hochpräzise Analyse von Mikropartikeln (RAMAN-Spektroskopie)
Um eine vollständige Abdeckung zu gewährleisten und das gesamte Spektrum der bereitgestellten Filter abzudecken (insbesondere die Schwellenwerte bei $1\,\mu\text{m}$ und $5\,\mu\text{m}$), führt FILAB systematisch eine zweite Analysephase mittels RAMAN-Mikrospektroskopie durch.
Diese Spitzentechnologie übernimmt, um Partikel kleinster Größe zu identifizieren (unterhalb von $20\,\mu\text{m}$), die mit klassischer Infrarottechnik nicht zugänglich sind.
Darüber hinaus liefert sie die mathematische und physikalische Gewissheit, dass im gesamten vom regulatorischen Kontext geforderten Korngrößenbereich keine Mikroplastikpartikel vorhanden sind.
Operativer Hinweis: Die Analysen werden an einer maximalen Anzahl von Partikeln pro Filter durchgeführt. Um angesichts der Dringlichkeit maximale Reaktionsfähigkeit zu gewährleisten, werden die Untersuchungen an einer Probe beendet, sobald das Vorhandensein von Mikroplastik (Polyethylen) bestätigt ist.
Die Vorteile für den Kunden
Angesichts einer wichtigen regulatorischen und kommerziellen Vorgabe zeigt die Zusammenarbeit zwischen FILAB und seinem Kunden, dass eine komplexe technische Herausforderung dank eines maßgeschneiderten und agilen Ansatzes überwunden werden kann.
Durch die Kombination der Komplementarität von Micro-IRTF (für das globale Screening) und RAMAN-Spektroskopie (für den Nachweis des Allerkleinsten) hat FILAB seinem Kunden eine lückenlose analytische Kartierung geliefert, die direkt auf seinen Siliziumfiltern durchgeführt wurde. Die optimierte Abbruchregel (Stop on Positives) und das gebündelte Logistikangebot ermöglichten es, operative Dringlichkeit und Kostenkontrolle miteinander zu vereinbaren.
Fazit der Studie
Angesichts einer wichtigen regulatorischen und kommerziellen Vorgabe zeigt die Zusammenarbeit zwischen FILAB und seinem Kunden, dass eine komplexe technische Herausforderung dank eines maßgeschneiderten Ansatzes überwunden werden kann.
Durch die Kombination der Komplementarität von Micro-IRTF (für das globale Screening) und RAMAN-Spektroskopie (für den Nachweis des Allerkleinsten) hat FILAB seinem Kunden eine lückenlose analytische Kartierung geliefert, die direkt auf seinen Siliziumfiltern durchgeführt wurde. Die optimierte Abbruchregel (Stop on Positives) und das gebündelte Logistikangebot ermöglichten es, operative Dringlichkeit und Kostenkontrolle miteinander zu vereinbaren.
Dank dieses strengen Protokolls sichert unser Kunde die Konformität seiner Produkte, validiert die Beherrschung seiner Formulierungsprozesse in Polyethylen und liefert einen unwiderlegbaren wissenschaftlichen Nachweis für seine Qualitätsanforderungen. Eine konkrete Illustration des Know-hows von FILAB: eine dringende technische Problemstellung in eine gelassene und nachhaltige Compliance-Lösung zu verwandeln.
Labor für Analysen und Expertise, spezialisiert auf Industrieunternehmen
