Forskere har udviklet en kemisk behandlingsteknik, der kan nedbryde væv til genanvendelige molekyler, selvom de indeholder en blanding af materialer.

Den ene i enVidenskabens fremskridtProcessen beskrevet i 3. juli-avisen viser, at kemisk genanvendelse kan puste nyt liv i gamle tekstiler. Hvis det opskaleres, kan dette hjælpe med at adressere det stigende bjerg af affald, der genereres af modeindustrien, siger studiemedforfatter Dionisios Vlachos, en ingeniør ved University of Delaware i Newark.

Skøn tyder på, at mindre end 1 % af tekstilerne genanvendes, og næsten tre fjerdedele af brugt tøj ender til forbrænding eller på lossepladser. "En god tredjedel eller mere af den mikroplast, der ender i havet, kommer fra tøj," siger Vlachos. "Vores evne til at udvikle teknologi til at håndtere alt dette affald og fjerne det fra miljøet, lossepladser og havene er meget vigtig."

Miriam Ribul, der forsker i bæredygtige materialer ved UKRI Textiles Circularity Centre, siger, at selvom genbrug skal ses som en sidste udvej, efter at gammelt tøj er blevet repareret og genbrugt, vil industrien "byde investeringer i disse nye processer og teknologier velkommen til at opskalere".

Svære tekstiler

Meget genanvendelse involverer fysisk adskillelse af affald til råmaterialer, men denne tilgang har svagheder ved forarbejdning af tekstiler. Mange stoffer er lavet af en blanding af materialer, for eksempel bomuld blandet med syntetiske fibre såsom polyester. Mekaniske genbrugsteknikker har svært ved at adskille multifibertekstiler til produkter, der kan genbruges. "Kvaliteten af ​​det, du får, er reduceret," siger Vlachos.

Forskere vendte sig i stedet til kemisk genbrug for at nedbryde nogle syntetiske komponenter i væv til genanvendelige byggesten. De brugte en kemisk reaktion kaldet mikrobølge-assisteret glykolyse, som kan nedbryde store kæder af molekyler - polymerer - til mindre enheder ved hjælp af varme og en katalysator. De har brugt dette til at behandle stoffer med forskellige sammensætninger, herunder 100% polyester og 50/50 polybomuld, som er lavet af polyester og bomuld.

For rene polyesterstoffer omdannede reaktionen 90% af polyesteren til et molekyle kaldet BHET, som direkte kan genbruges for at lave flere polyesterstoffer. Forskerne fandt ud af, at reaktionen ikke påvirkede bomulden, så med polyester-bomuldsstoffer var det muligt både at nedbryde polyesteren og genvinde bomulden. Det var afgørende, at holdet var i stand til at optimere reaktionsbetingelserne, så processen kun tog 15 minutter, hvilket gjorde den ekstremt omkostningseffektiv. "Typisk tager disse ting dage at bryde ned. Så går fra dage til et par minutter, tror jeg, at dette er en vigtig innovation," siger Vlachos. Til sidst siger han: "Jeg tror, ​​vi faktisk kan tage afsted på få sekunder."

udvidelse

Undersøgelsen undersøgte også, hvordan andre materialekombinationer reagerer på reaktionsprocessen. Resultaterne var gode, selvom tekstilerne indeholdt ukendte mængder af fibre som bomuld, polyester, nylon eller spandex. Spandex brød ned i et nyttigt molekyle kaldet MDA, og nylon, ligesom bomuld, kunne udvindes intakt. Nogle polyesterstoffer producerede dog reducerede mængder af BHET, inklusive farvede stoffer og dem, der er behandlet for at modstå UV-lys eller ild. Holdet foreslår, at der er behov for yderligere forskning for at optimere betingelserne for sådanne materialer.

I en analyse som en del af deres undersøgelse vurderede Vlachos og hans kolleger, at med videreudvikling kunne 88 % af verdens tøj genbruges.

"Vi har en simpel proces, som vi kan skalere til at håndtere store mængder tøj," siger Vlachos. "Vi er meget optimistiske om, at dette faktisk kan blive en realitet."