Teadlased on välja töötanud keemilise töötlemise tehnika, mis võib kudesid lagundada korduvkasutatavateks molekulideks, isegi kui need sisaldavad materjalide segu.

Üks ühesTeaduse edusammud3. juuli paberil kirjeldatud protsess näitab, et keemiline taaskasutus võib vanadele tekstiilidele uue elu sisse puhuda. Kui seda suurendada, võib see aidata tegeleda moetööstuses tekkivate jäätmetega, ütleb uuringu kaasautor Dionisios Vlachos, Newarki Delaware'i ülikooli insener.

Hinnanguliselt võetakse ringlusse vähem kui 1% tekstiilidest ja peaaegu kolmveerand kasutatud riietest jõuab põletamisele või prügilasse. "Hea kolmandik või enamgi ookeani sattuvast mikroplastist pärineb riietest," ütleb Vlachos. "Meie võime arendada tehnoloogiat kõigi nende jäätmetega toimetulemiseks ja keskkonnast, prügilatest ja ookeanidest eemaldamiseks on väga oluline."

Miriam Ribul, kes uurib jätkusuutlikke materjale UKRI tekstiiliringluskeskuses, ütleb, et kuigi ringlussevõttu tuleks vaadelda viimase abinõuna pärast vanade rõivaste parandamist ja taaskasutamist, tervitaks tööstus investeeringuid nendesse uutesse protsessidesse ja tehnoloogiatesse, et suurendada nende ulatust.

Rasked tekstiilid

Suur osa ringlussevõtust hõlmab jäätmete füüsilist eraldamist tooraineteks, kuid sellel lähenemisviisil on tekstiili töötlemisel nõrkusi. Paljud kangad on valmistatud materjalide segust, näiteks puuvillast, mis on segatud sünteetiliste kiududega, nagu polüester. Mehaaniliste ringlussevõtu tehnikate puhul on raskusi mitmekiuliste tekstiilide eraldamisega toodeteks, mida saab taaskasutada. "Saadu kvaliteet on langenud, " ütleb Vlachos.

Teadlased pöördusid selle asemel keemilise ringlussevõtu poole, et lõhustada kudede sünteetilised komponendid korduvkasutatavateks ehitusplokkideks. Nad kasutasid keemilist reaktsiooni, mida nimetatakse mikrolaineahjuga glükolüüsiks, mis võib soojuse ja katalüsaatori abil lõhkuda suured molekulide ahelad – polümeerid – väiksemateks ühikuteks. Nad on seda kasutanud mitmesuguste koostistega kangaste töötlemiseks, sealhulgas 100% polüester ja 50/50 polü-puuvill, mis koosneb polüestrist ja puuvillast.

Puhaste polüesterkangaste puhul muundas reaktsioon 90% polüestrist molekuliks nimega BHET, mida saab otse taaskasutada, et teha rohkem polüesterkangaid. Teadlased leidsid, et reaktsioon ei mõjutanud puuvilla, nii et polüester-puuvillakangaga oli võimalik nii polüestrit lagundada kui ka puuvilla taastada. Oluline on see, et meeskond suutis optimeerida reaktsioonitingimusi nii, et protsess kestis vaid 15 minutit, muutes selle äärmiselt kulutõhusaks. "Tavaliselt kulub nende asjade lagunemiseks päevi. Nii et päevadest mõne minutini arvan, et see on oluline uuendus," ütleb Vlachos. Lõpuks ütleb ta: "Ma arvan, et võime tegelikult mõne sekundiga lahkuda."

laienemine

Uuringus uuriti ka seda, kuidas teised materjalikombinatsioonid reageerivad reaktsiooniprotsessile. Tulemused olid head, isegi kui tekstiil sisaldas teadmata koguses kiude nagu puuvill, polüester, nailon või spandex. Spandex lagunes kasulikuks molekuliks, mida nimetatakse MDA-ks, ja nailonit, nagu puuvill, sai tervena ekstraheerida. Kuid mõned polüesterkangad tootsid väiksemas koguses BHET-i, sealhulgas värvitud kangad ja need, mida on töödeldud UV-valgusele või tulele vastupidavaks. Meeskond soovitab, et selliste materjalide tingimuste optimeerimiseks on vaja täiendavaid uuringuid.

Uuringu osana tehtud analüüsis leidsid Vlachos ja tema kolleegid, et edasise arendamise korral saaks 88% maailma rõivastest taaskasutada.

"Meil on lihtne protsess, mida saame skaleerida, et käsitseda suuri riidekoguseid," ütleb Vlachos. "Oleme väga optimistlikud, et see võib reaalsuseks saada."