Recykling chemiczny: Alt ubiera się w przydatne cząsteczki konwertują w zaledwie 15 minut

Recykling chemiczny: Alt ubiera się w przydatne cząsteczki konwertują w zaledwie 15 minut
Naukowcy opracowali technikę przetwarzania chemicznego, która może rozbić tkaniny na cząsteczki wielokrotnego użytku, nawet jeśli zawierają mieszankę materiałów.
Proces opisany w A postępów naukowych z 3 lipca pokazuje, że chemiczne recykling stare tekstylia może oddychać nowe życie. Jeśli zostanie to powiększone, może pomóc w zarządzaniu rosnącą górą odpadów generowanych przez przemysł modowy, mówi Study Mitar Dionisios Vlachos, inżynier na University of Delaware w Newark.
Szacunki wskazują, że mniej niż 1% tekstyliów jest poddawanych recyklingowi, a prawie trzy czwarte zużytej odzieży są spalane lub spalane na wysypiskach. „Dobra trzecia lub więcej mikroplastików, które lądują w oceanie, pochodzi z odzieży”, mówi Vlachos. „Nasza zdolność do opracowywania technologii do radzenia sobie z wszystkimi tymi odpadami i usuwania ich ze środowiska, wysypisk i oceanów jest bardzo ważna”.
Miriam Ribul, który bada zrównoważone materiały w Ukri Tekstless Circularity Center, twierdzi, że chociaż recykling powinien być postrzegany jako ostatni środek po naprawie i ponownym wykorzystaniu starej odzieży, branża „z zadowoleniem przyjmuje inwestycje w nowe procedury i Technologie skalowania”.
trudne tekstylia
Wiele recyklingu zawiera fizyczne rozdzielenie odpadów na surowce, ale takie podejście ma słabości w przetwarzaniu tekstyliów. Wiele tkanin składa się z mieszanki materiałów, na przykład bawełny zmieszanej z włókienami syntetycznymi, takimi jak poliester. Techniki recyklingu mechanicznego mają trudności z rozdzielaniem tekstyliów wielofiber na produkty, które można ponownie użyć. „Jakość tego, co otrzymujesz, jest zmniejszona” - mówi Vlachos.
Zamiast tego naukowcy zwrócili się do recyklingu chemicznego, aby zdemontować niektóre syntetyczne składniki tkanek w elementy wielokrotnego użytku. Zastosowali reakcję chemiczną zwaną glikolizingiem wspomaganym mikrofalą, które może używać ciepła i katalizatora dużych łańcuchów molekularnych - polimerów - do mniejszych jednostek. Użyłeś tego do przetwarzania tkanin z różnymi kompozycjami, w tym 100% poliesterem i 50/50 bawełny poli, która składa się z poliestru i bawełny.W przypadku czystych substancji poliestrowych reakcja przekształciła 90% poliestru w cząsteczkę zwaną BHET, którą można bezpośrednio poddać recyklingowi w celu wytwarzania większej liczby substancji poliestrowych. Naukowcy odkryli, że reakcja nie wpłynęła na bawełnę, więc możliwe było, że z poliestru bawełnianym było demontaż zarówno poliestru, jak i odzyskania bawełny. Ważne było, aby zespół był w stanie zoptymalizować warunki reakcji, aby proces trwał zaledwie 15 minut i dlatego był wyjątkowo niedrogi. „Zazwyczaj te rzeczy zajmują kilka dni, aby je zmniejszyć. Aby zmniejszyć z dni do kilku minut, myślę, że jest to ważna odnowienie”, mówi Vlachos. W końcu mówi: „Myślę, że możemy przejść w kilka sekund”.
Rozszerzenie
Badanie zbadano również, w jaki sposób inne kombinacje materiałów reagują na proces reakcji. Wyniki były dobre, nawet jeśli nieznane akcje włókien, takich jak bawełna, poliester, nylon lub spandeks, zostały zawarte w tekstyliach. Spandex wpadł w przydatną cząsteczkę zwaną MDA, a nylon, taki jak bawełna, można ekstrahować nienaruszone. Jednak niektóre substancje poliestrowe wytwarzały zmniejszone ilości BHET, w tym kolorowe substancje i te leczone w celu odporności na światło UV lub ogień. Zespół sugeruje, że konieczne są dalsze badania w celu zoptymalizowania warunków dla takich materiałów.
W analizie w ramach swojego badania Vlachos i jego koledzy oszacowali, że 88% odzieży może zostać poddanych recyklingowi na całym świecie z dalszym rozwojem.
„Mamy prosty proces, który możemy skalować, aby leczyć duże ilości ubrań”, mówi Vlachos. „Jesteśmy bardzo optymistyczni, że można to wdrożyć w rzeczywistości”.
-
Andini, E., Bhalode, P., Gantert, E., Sadula, S. & Vlachos, D.G. Sci. Adv. 10 , Eado6827 (2024).