Mokslininkai sukūrė cheminio apdorojimo metodą, kuris gali suskaidyti audinius į daugkartines molekules, net jei juose yra medžiagų mišinio.

Vienas vienameMokslo pažangaLiepos 3 d. laiške aprašytas procesas rodo, kad cheminis perdirbimas gali įkvėpti seniems tekstilės gaminiams naujos gyvybės. Jei tai būtų padidinta, tai galėtų padėti išspręsti didėjantį mados pramonės susidarančių atliekų kalną, sako tyrimo bendraautorius Dionisios Vlachosas, Delavero universiteto Niuarke inžinierius.

Apskaičiuota, kad perdirbama mažiau nei 1 % tekstilės gaminių, o beveik trys ketvirtadaliai dėvėtų drabužių patenka sudeginti arba į sąvartynus. „Geras trečdalis ar daugiau mikroplastiko, patenkančio į vandenyną, yra iš drabužių“, – sako Vlachosas. „Mūsų gebėjimas sukurti technologijas, skirtas tvarkyti visas šias atliekas ir pašalinti jas iš aplinkos, sąvartynų ir vandenynų, yra labai svarbus.

Miriam Ribul, tyrinėjanti tvarias medžiagas UKRI Textiles Circularity Centre, teigia, kad nors perdirbimas turėtų būti laikomas paskutine išeitimi po to, kai seni drabužiai buvo pataisyti ir panaudoti pakartotinai, pramonė „sveikintų investicijas į šiuos naujus procesus ir technologijas, kad jos padidėtų“.

Sunki tekstilė

Daugeliu atvejų perdirbimas apima fizinį atliekų atskyrimą į žaliavas, tačiau apdorojant tekstilės gaminius šis metodas turi trūkumų. Daugelis audinių yra gaminami iš įvairių medžiagų, pavyzdžiui, medvilnės, sumaišytos su sintetiniais pluoštais, tokiais kaip poliesteris. Taikant mechaninio perdirbimo metodus sunku atskirti daugiapluoščius tekstilės gaminius į gaminius, kuriuos būtų galima panaudoti pakartotinai. „Sumažėja to, ką gaunate“, - sako Vlachosas.

Vietoj to tyrėjai kreipėsi į cheminį perdirbimą, kad kai kuriuos sintetinius audinių komponentus suskaidytų į daugkartinius statybinius blokus. Jie panaudojo cheminę reakciją, vadinamą mikrobangų glikolize, kuri, naudojant šilumą ir katalizatorių, gali suskaidyti dideles molekulių grandines – polimerus – į mažesnius vienetus. Jie tai naudojo apdirbdami įvairios sudėties audinius, įskaitant 100 % poliesterį ir 50/50 polimedvilnę, kurią sudaro poliesteris ir medvilnė.

Gryno poliesterio audinių atveju 90% poliesterio buvo paversta molekule, vadinama BHET, kurią galima tiesiogiai perdirbti, kad būtų daugiau poliesterio audinių. Tyrėjai išsiaiškino, kad reakcija nepaveikė medvilnės, todėl naudojant poliesterio-medvilnės audinius buvo galima ir suskaidyti poliesterį, ir atgauti medvilnę. Svarbiausia, kad komanda sugebėjo optimizuoti reakcijos sąlygas taip, kad procesas truktų tik 15 minučių, todėl jis buvo labai ekonomiškas. "Paprastai šie dalykai sugenda per kelias dienas. Taigi, nuo dienų iki kelių minučių, manau, tai yra svarbi naujovė", - sako Vlachos. Galiausiai jis sako: „Manau, kad iš tikrųjų galime išvykti per kelias sekundes“.

išplėtimas

Tyrime taip pat buvo tiriama, kaip kiti medžiagų deriniai reaguoja į reakcijos procesą. Rezultatai buvo geri, net jei tekstilės gaminiuose buvo nežinomas kiekis pluoštų, tokių kaip medvilnė, poliesteris, nailonas ar spandeksas. Spandeksas suskilo į naudingą molekulę, vadinamą MDA, o nailoną, kaip ir medvilnę, buvo galima išgauti nepažeistą. Tačiau kai kurie poliesterio audiniai gamina mažiau BHET, įskaitant dažytus audinius ir tuos, kurie buvo apdoroti taip, kad būtų atsparūs UV šviesai ar ugniai. Grupė teigia, kad norint optimizuoti tokių medžiagų sąlygas, reikia atlikti tolesnius tyrimus.

Atlikdami analizę, kuri buvo jų tyrimo dalis, Vlachosas ir jo kolegos apskaičiavo, kad toliau tobulinant 88% pasaulio drabužių būtų galima perdirbti.

„Mes turime paprastą procesą, kurį galime pritaikyti dideliems drabužių kiekiams“, - sako Vlachos. „Esame labai optimistiški, kad tai iš tikrųjų gali tapti realybe.