A kutatók olyan kémiai feldolgozási technikát fejlesztettek ki, amely képes újrafelhasználható molekulákká bontani a szöveteket, még akkor is, ha anyagok keverékét tartalmazzák.

Az egy az egybenA tudomány fejlődéseA július 3-i közleményben leírt folyamat azt mutatja, hogy a kémiai újrahasznosítás új életet lehelhet a régi textíliákba. Ha felnagyítjuk, ez segíthet megbirkózni a divatipar által termelt hulladékhegy emelkedésével – mondja Dionisios Vlachos, a tanulmány társszerzője, a Newarki Delaware Egyetem mérnöke.

Becslések szerint a textíliák kevesebb mint 1%-a kerül újrahasznosításra, és a használt ruhák csaknem háromnegyede elégetésre vagy szemétlerakóba kerül. „Az óceánba kerülő mikroműanyagok egyharmada vagy több a ruházatból származik” – mondja Vlachos. „Nagyon fontos, hogy képesek vagyunk technológiát kifejleszteni, hogy kezeljük ezt a hulladékot, és eltávolítsuk a környezetből, a szemétlerakókból és az óceánokból.”

Miriam Ribul, aki a fenntartható anyagokat kutatja az UKRI Textiles Circularity Centre-ben, azt mondja, hogy bár az újrahasznosítást a régi ruhák javítása és újrafelhasználása utáni utolsó lehetőségnek kell tekinteni, az iparág „üdvözölné az új eljárásokba és technológiákba történő befektetést a méretarány növelése érdekében”.

Nehéz textíliák

Sok újrahasznosítás magában foglalja a hulladék fizikai szétválasztását nyersanyagokká, de ennek a megközelítésnek vannak gyenge pontjai a textilfeldolgozás során. Sok szövet anyagkeverékből készül, például szintetikus szálakkal, például poliészterrel kevert pamutból. A mechanikus újrahasznosítási technikák nehézségeket okoznak a többszálas textíliák újrafelhasználható termékekké történő szétválasztásában. „A kapott termék minősége romlik” – mondja Vlachos.

A kutatók ehelyett a kémiai újrahasznosításhoz fordultak, hogy a szövetek egyes szintetikus komponenseit újrafelhasználható építőelemekké lebontsák. Kémiai reakciót alkalmaztak, az úgynevezett mikrohullámú glikolízist, amely nagy molekulaláncokat - polimereket - képes kisebb egységekre bontani hő és katalizátor segítségével. Különféle összetételű szövetek feldolgozására használták, beleértve a 100% poliésztert és az 50/50 arányú poli-pamutot, amely poliészterből és pamutból áll.

A tiszta poliészter szöveteknél a reakció során a poliészter 90%-a BHET nevű molekulává alakult, amely közvetlenül újrahasznosítható több poliészter szövet előállításához. A kutatók azt találták, hogy a reakció nem befolyásolta a pamutot, így a poliészter-pamut szövetekkel lehetséges volt a poliészter lebontása és a pamut visszanyerése. Lényeges, hogy a csapat optimalizálni tudta a reakciókörülményeket, így a folyamat csak 15 percet vesz igénybe, így rendkívül költséghatékony. "Ezek a dolgok általában napokba telnek, mire lebomlanak. Szóval napról néhány percre haladva úgy gondolom, hogy ez egy fontos újítás" - mondja Vlachos. Végül azt mondja: „Azt hiszem, pillanatok alatt el tudunk indulni.”

terjeszkedés

A tanulmány azt is megvizsgálta, hogy más anyagkombinációk hogyan reagálnak a reakciófolyamatra. Az eredmények jók voltak, még akkor is, ha a textíliák ismeretlen mennyiségű szálat tartalmaztak, mint például pamut, poliészter, nylon vagy spandex. A spandex az MDA nevű hasznos molekulává bomlott, és a nejlont, akárcsak a gyapotot, érintetlenül lehetett kivonni. Egyes poliészter szövetek azonban csökkentett mennyiségű BHET-et termeltek, beleértve a festett és az UV-fénynek vagy tűznek ellenálló anyagokat is. A csapat azt javasolja, hogy további kutatásokra van szükség az ilyen anyagok feltételeinek optimalizálása érdekében.

Vlachos és munkatársai a tanulmányuk részeként végzett elemzésben úgy becsülték, hogy további fejlesztéssel a világ ruházatának 88%-a újrahasznosítható lenne.

„Van egy egyszerű eljárásunk, amelyet méretezhetünk a nagy mennyiségű ruha kezelésére” – mondja Vlachos. "Nagyon optimisták vagyunk abban, hogy ez valósággá válhat."