Χημική ανακύκλωση: Τα φορέματα ALT σε χρήσιμα μόρια μετατρέπονται σε μόλις 15 λεπτά
Χημική ανακύκλωση: Τα φορέματα ALT σε χρήσιμα μόρια μετατρέπονται σε μόλις 15 λεπτά
Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια τεχνική χημικής επεξεργασίας που μπορεί να σπάσει τα υφάσματα σε επαναχρησιμοποιήσιμα μόρια, ακόμη και αν περιέχουν ένα μείγμα υλικών.
Η διαδικασία που περιγράφεται σε μια επιστημονική πρόοδος από τις 3 Ιουλίου δείχνει ότι η χημική ανακύκλωση των παλαιών κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων μπορεί να αναπνεύσει νέα ζωή. Εάν αυτό διευρυνθεί, θα μπορούσε να βοηθήσει στη διαχείριση του ανερχόμενου βουνού στα απόβλητα που παράγονται από τη βιομηχανία της μόδας, λέει ο Mitar Dionisios Vlachos, μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Delaware στο Newark.
Οι εκτιμήσεις υποδεικνύουν ότι ανακυκλώνεται λιγότερο από το 1% των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και σχεδόν τα τρία τέταρτα των χρησιμοποιημένων ενδυμάτων καίγονται ή καίγονται σε χώρους υγειονομικής ταφής. "Ένα καλό τρίτο ή περισσότερα από τα μικροπλάσματα που προσγειώνονται στον ωκεανό προέρχονται από ρούχα", λέει ο Vlachos. "Η ικανότητά μας να αναπτύξουμε την τεχνολογία να αντιμετωπίσουμε όλα αυτά τα απόβλητα και να τα απομακρύνουμε από το περιβάλλον, οι χώροι υγειονομικής ταφής και οι ωκεανοί είναι πολύ σημαντικό".
Η Miriam Ribul, η οποία ερευνά τα βιώσιμα υλικά στο Κέντρο Κυκλιμένων Κλινδίων του Ukri, λέει ότι αν και η ανακύκλωση θα πρέπει να θεωρηθεί ως η τελευταία θεραπεία μετά την επισκευή και επαναχρησιμοποίηση των παλιών ρούχων, η βιομηχανία "θα καλωσόρισε τις επενδύσεις σε αυτές τις νέες διαδικασίες και τεχνολογίες για την κλιμάκωση".
δύσκολα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα
Πολλή ανακύκλωση περιέχει τον φυσικό διαχωρισμό των αποβλήτων σε πρώτες ύλες, αλλά αυτή η προσέγγιση έχει αδυναμίες στην επεξεργασία των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων. Πολλά υφάσματα αποτελούνται από ένα μείγμα υλικών, για παράδειγμα το βαμβάκι αναμεμειγμένο με συνθετικές ίνες όπως ο πολυεστέρας. Οι τεχνικές μηχανικής ανακύκλωσης δυσκολεύονται να διαχωρίσουν τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα σε προϊόντα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και πάλι. "Η ποιότητα αυτού που παίρνετε μειώνεται", λέει ο Vlachos.
Αντ 'αυτού, οι ερευνητές στράφηκαν σε χημική ανακύκλωση για να αποσυναρμολογήσουν ορισμένα συνθετικά συστατικά των ιστών σε επαναχρησιμοποιούμενα συστατικά. Χρησιμοποίησαν μια χημική αντίδραση που ονομάζεται γλυκολιμία με μικροκύματα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει θερμότητα και καταλύτη μεγάλων μοριακών αλυσίδων - πολυμερή - σε μικρότερες μονάδες. Χρησιμοποιήσατε αυτό για να επεξεργαστείτε τα υφάσματα με διάφορες συνθέσεις, συμπεριλαμβανομένου του 100% πολυεστέρα και 50/50 poly βαμβάκι, το οποίο αποτελείται από πολυεστέρα και βαμβάκι.Για καθαρές πολυεστέρα, η αντίδραση μετατράπηκε στο 90% του πολυεστέρα σε ένα μόριο που ονομάζεται BHET, το οποίο μπορεί να ανακυκλωθεί άμεσα για να παράγει περισσότερες πολυεστέρα ουσίες. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αντίδραση δεν επηρέασε το βαμβάκι, έτσι ώστε να ήταν δυνατό με τα βαμβακερά υφάσματα πολυεστέρα να αποσυναρμολογούν τόσο τον πολυεστέρα όσο και να ανακτήσουν το βαμβάκι. Ήταν ζωτικής σημασίας η ομάδα να είναι σε θέση να βελτιστοποιήσει τις συνθήκες αντίδρασης, έτσι ώστε η διαδικασία να διήρκεσε μόνο 15 λεπτά και επομένως ήταν εξαιρετικά φθηνή. "Συνήθως, αυτά τα πράγματα χρειάζονται ημέρες για να τα μειώσουν, έτσι ώστε να μειωθούν από τις ημέρες σε λίγα λεπτά, νομίζω ότι αυτή είναι μια σημαντική ανανέωση", λέει ο Vlachos. Τελικά λέει: "Νομίζω ότι μπορούμε πραγματικά να πάμε σε δευτερόλεπτα".
επέκταση
Η μελέτη εξέτασε επίσης τον τρόπο με τον οποίο αντιδρούν άλλοι συνδυασμοί υλικών στη διαδικασία αντίδρασης. Τα αποτελέσματα ήταν καλά, ακόμη και αν άγνωστες μετοχές ινών όπως το βαμβάκι, ο πολυεστέρας, το νάιλον ή το spandex περιέχονται στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα. Το Spandex έπεσε σε ένα χρήσιμο μόριο που ονομάζεται MDA, και το νάιλον, όπως το βαμβάκι, θα μπορούσε να εξαχθεί άθικτο. Ωστόσο, ορισμένες ουσίες πολυεστέρα παρήγαγαν μειωμένες ποσότητες BHET, συμπεριλαμβανομένων των χρωματιστών ουσιών και εκείνων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία για να αντισταθούν στο φως της υπεριώδους ακτινοβολίας ή στη φωτιά. Η ομάδα προτείνει ότι είναι απαραίτητη περαιτέρω έρευνα για τη βελτιστοποίηση των προϋποθέσεων για τέτοια υλικά.
Σε μια ανάλυση ως μέρος της μελέτης της, ο Vlachos και οι συνάδελφοί του εκτιμούν ότι το 88% των ενδυμάτων θα μπορούσε να ανακυκλωθεί παγκοσμίως με περαιτέρω ανάπτυξη.
"Έχουμε μια απλή διαδικασία που μπορούμε να κλιμακώσουμε για να αντιμετωπίσουμε μεγάλες ποσότητες ενδυμάτων", λέει ο Vlachos. "Είμαστε πολύ αισιόδοξοι ότι αυτό μπορεί πραγματικά να εφαρμοστεί στην πραγματικότητα".
- >
Andini, Ε., Bhalode, Ρ., Gantert, Ε., Sadula, S. & Vlachos, D.G. Sci. Adv. 10 , EADO6827 (2024).