Ķīmiskā pārstrāde: Alt kleitas noderīgās molekulās konvertē tikai 15 minūtēs
Ķīmiskā pārstrāde: Alt kleitas noderīgās molekulās konvertē tikai 15 minūtēs
Pētnieki ir izstrādājuši ķīmiskas apstrādes paņēmienu, kas var sadalīt audumus atkārtoti lietojamās molekulās, pat ja tie satur materiālu maisījumu.
Process, kas aprakstīts zinātnē, no 3. jūlija, liecina, ka ķīmisko pārstrāde veco tekstilizstrādājumu var ieelpot jaunu dzīvi. Ja tas ir palielināts, tas varētu palīdzēt pārvaldīt pieaugošo kalnu atkritumos, ko rada modes industrija, saka pētījums Mitar Dionisios Vlachos, Delavēras universitātes inženieris Ņūarkā.
Aplēses norāda, ka mazāk nekā 1% tekstilizstrādājumu ir pārstrādāti un gandrīz trīs ceturtdaļas lietotā apģērba tiek sadedzināti vai sadedzināti atkritumu poligonos. "Laba trešdaļa vai vairāk mikroplastiku, kas zemē okeānā, nāk no apģērba," saka Vlachos. "Ļoti svarīga ir mūsu spēja attīstīt tehnoloģiju, lai tiktu galā ar visiem šiem atkritumiem un noņemtu tos no vides, atkritumu poligoniem un okeāniem."
Miriam Ribul, kurā tiek pētīti ilgtspējīgi materiāli Ukri tekstilizstrādājumu apļveida centrā, saka, ka, lai arī pārstrāde būtu jāuzskata par pēdējo līdzekli pēc tam, kad vecais apģērbs tika remontēts un atkārtoti izmantots, nozare "atzinīgi vērtētu ieguldījumus šajās jaunajās procedūrās un tehnoloģijās mērogā".
Grūti tekstilizstrādājumi
Daudz pārstrādes satur atkritumu fizisku atdalīšanu izejvielās, taču šai pieejai ir vājās puses tekstilizstrādājumu apstrādē. Daudzi audumi sastāv no materiālu maisījuma, piemēram, kokvilnas, kas sajaukta ar sintētiskām šķiedrām, piemēram, poliesteru. Mehāniskajai pārstrādes metodēm ir grūtības sadalīt daudzfibru tekstilizstrādājumus produktos, kurus var izmantot vēlreiz. "Saņemtā kvalitāte tiek samazināta," saka Vlachos.
Tā vietāpētnieki pievērsās ķīmiskai pārstrādei, lai demontētu dažus audu sintētiskos komponentus atkārtoti lietojamos komponentos. Viņi izmantoja ķīmisku reakciju, ko sauc par mikroviļņu krāsni, glikolizēšana, kas mazākās vienībās var izmantot siltumu un lielo molekulāro ķēžu - polimēru katalizatoru. Jūs to izmantojāt, lai apstrādātu audumus ar dažādām kompozīcijām, ieskaitot 100% poliesteru un 50/50 poli kokvilnu, kas sastāv no poliestera un kokvilnas.
Tīrām poliestera vielām reakcija 90% poliestera pārveidoja par molekulu, ko sauc par BHET, kuru var tieši pārstrādāt, lai iegūtu vairāk poliestera vielu. Pētnieki atklāja, ka reakcija neietekmēja kokvilnu, tāpēc ar poliestera kokvilnas audumiem bija iespējams izjaukt gan poliesteru, gan atgūt kokvilnu. Bija svarīgi, lai komanda spēja optimizēt reakcijas apstākļus, lai process ilga tikai 15 minūtes un tāpēc būtu ārkārtīgi lēts. "Parasti šīs lietas prasa dienas, lai tās samazinātu. Tātad, lai samazinātu no dienām līdz dažām minūtēm, es domāju, ka tas ir svarīgs atjaunojums," saka Vlachos. Visbeidzot viņš saka: "Es domāju, ka mēs faktiski varam iet dažu sekunžu laikā".
paplašināšana
Pētījumā arī tika pārbaudīts, kā citas materiālu kombinācijas reaģē uz reakcijas procesu. Rezultāti bija labi, pat ja tekstilizstrādājumos tika iekļautas nezināmas šķiedru, piemēram, kokvilnas, poliestera, neilona vai spandeksa akcijas. Spandekss iekrita noderīgā molekulā, ko sauc par MDA, un neilons, piemēram, kokvilna, varēja ekstrahēt neskartu. Tomēr dažas poliestera vielas radīja samazinātu BHET daudzumu, ieskaitot krāsainas vielas un tās, kas apstrādātas, lai pretotos UV gaismai vai ugunij. Komanda norāda, ka ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai optimizētu apstākļus šādiem materiāliem.
Analīzē kā daļu no viņas pētījuma Vlachos un viņa kolēģi lēš, ka 88% apģērba var pārstrādāt visā pasaulē ar turpmāku attīstību.
"Mums ir vienkāršs process, kuru mēs varam mērogot, lai ārstētu lielu apģērbu daudzumu," saka Vlachos. "Mēs esam ļoti optimistiski noskaņoti, ka to faktiski var īstenot realitātē."
-
Andini, E., Bhalode, P., Gantert, E., Sadula, S. & Vlachos, D.G. sci. Adv. 10 , eado6827 (2024).