Pētnieki ir izstrādājuši ķīmiskās apstrādes paņēmienu, kas var sadalīt audus atkārtoti lietojamās molekulās, pat ja tie satur materiālu maisījumu.

Viens vienāZinātnes attīstība3. jūlija dokumentā aprakstītais process parāda, ka ķīmiskā pārstrāde var iedvest jaunu dzīvību vecos tekstilizstrādājumos. Ja to palielinātu, tas varētu palīdzēt risināt pieaugošo modes industrijas radīto atkritumu kalnu, saka pētījuma līdzautors Dionisios Vlachos, Delavēras universitātes inženieris Ņūarkā.

Aplēses liecina, ka mazāk nekā 1% tekstilizstrādājumu tiek pārstrādāti, un gandrīz trīs ceturtdaļas lietoto apģērbu nonāk sadedzināšanā vai poligonos. "Trešdaļa vai vairāk mikroplastmasas, kas nonāk okeānā, nāk no apģērba," saka Vlachos. "Mūsu spēja izstrādāt tehnoloģiju, lai tiktu galā ar visiem šiem atkritumiem un izņemtu tos no vides, poligoniem un okeāniem, ir ļoti svarīga."

Mirjama Ribula, kas pēta ilgtspējīgus materiālus UKRI Textiles Circurity Centre, saka, ka, lai gan otrreizējā pārstrāde ir jāuzskata par pēdējo līdzekli pēc veco apģērbu labošanas un atkārtotas izmantošanas, nozare "labprāt vēlētos ieguldījumus šajos jaunajos procesos un tehnoloģijās, lai palielinātu to apjomu".

Sarežģīti tekstilizstrādājumi

Liela daļa pārstrādes ir saistīta ar atkritumu fizisku sadalīšanu izejvielās, taču šai pieejai ir trūkumi, apstrādājot tekstilizstrādājumus. Daudzi audumi ir izgatavoti no dažādu materiālu maisījuma, piemēram, kokvilnas, kas sajaukta ar sintētiskām šķiedrām, piemēram, poliesteru. Mehāniskās pārstrādes metodes rada grūtības sadalīt daudzšķiedru tekstilizstrādājumus izstrādājumos, kurus var izmantot atkārtoti. "Iegūstamā kvalitāte ir pazemināta," saka Vlachos.

Tā vietā pētnieki pievērsās ķīmiskai pārstrādei, lai dažus sintētiskus audu komponentus sadalītu atkārtoti lietojamos celtniecības blokos. Viņi izmantoja ķīmisku reakciju, ko sauc par mikroviļņu glikolīzi, kas var sadalīt lielas molekulu ķēdes - polimērus - mazākās vienībās, izmantojot siltumu un katalizatoru. Viņi to izmantoja dažādu sastāvu audumu apstrādei, tostarp 100% poliestera un 50/50 polikokvilnas, kas sastāv no poliestera un kokvilnas.

Tīriem poliestera audumiem reakcija pārveidoja 90% poliestera molekulā, ko sauc par BHET, ko var tieši pārstrādāt, lai iegūtu vairāk poliestera audumu. Pētnieki atklāja, ka reakcija neietekmēja kokvilnu, tāpēc ar poliestera-kokvilnas audumiem bija iespējams gan sadalīt poliesteru, gan atgūt kokvilnu. Būtiski, ka komanda spēja optimizēt reakcijas apstākļus tā, lai process aizņemtu tikai 15 minūtes, padarot to ārkārtīgi rentablu. "Parasti šīm lietām ir vajadzīgas dienas, lai sabojātos. Tāpēc, pārejot no dienām līdz dažām minūtēm, es domāju, ka tas ir svarīgs jauninājums," saka Vlachos. Beidzot viņš saka: "Es domāju, ka mēs faktiski varam aizbraukt dažu sekunžu laikā."

paplašināšana

Pētījumā arī tika pārbaudīts, kā citas materiālu kombinācijas reaģē uz reakcijas procesu. Rezultāti bija labi, pat ja tekstilizstrādājumi saturēja nezināmu daudzumu šķiedru, piemēram, kokvilnas, poliestera, neilona vai spandeksa. Spandekss sadalījās noderīgā molekulā, ko sauc par MDA, un neilonu, tāpat kā kokvilnu, varēja iegūt neskartu. Tomēr daži poliestera audumi ražoja mazāku BHET daudzumu, tostarp krāsoti audumi un tie, kas apstrādāti tā, lai tie būtu izturīgi pret UV gaismu vai uguni. Komanda ierosina, ka ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai optimizētu apstākļus šādiem materiāliem.

In einer Analyse als Teil ihrer Studie schätzten Vlachos und seine Kollegen, dass mit weiterer Entwicklung 88% der Kleidung weltweit recycelt werden könnten.

"Mums ir vienkāršs process, ko varam mērogot, lai apstrādātu lielu apģērbu apjomu," saka Vlachos. "Mēs esam ļoti optimistiski, ka tas patiešām var kļūt par realitāti."