一種簡單的工藝解決了聚酯回收問題
研究人員開發出了一種回收最流行但對環境有害的織物之一:聚酯纖維的方法。他們的新方法簡單易行,對人類和環境無毒,更重要的是,它能保持從織物中去除的棉花的完整性,使其隨時可以重新使用。
聚酯纖維在70 年代的名聲很壞,主要是因為它被用來製作一些可怕的”時裝”。如今,在時尚得到改善的同時,我們也更加意識到聚酯纖維這種世界上使用量第二大的紡織品對環境造成的影響。
這種織物有其優點:耐用、輕便、防潮、快乾、易清洗。但缺點是,聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和棉的混紡需要依賴化石燃料,並產生大量二氧化碳。而且,一旦你穿上它,大部分聚酯纖維不是被回收利用,而是被填埋在垃圾堆裡,無法降解(至少在很長一段時間內無法降解)。
現在,哥本哈根大學的研究人員可能已經找到了解決聚酯問題的辦法,開發出了一種簡單、綠色的產品回收方式。
這項研究的主要作者楊揚說:”紡織業迫切需要更好的解決方案來處理聚酯/棉等混紡面料。目前,能夠同時回收棉花和塑料的實用方法很少–這通常是一種非此即彼的情況。然而,利用我們新發現的技術,我們可以將聚酯解聚成其單體,同時以數百克的規模回收棉花,這種方法非常直接且環保。”
這種改變遊戲規則的方法只需要三樣東西:熱量、無毒溶劑和哈氏鹽,哈氏鹽又稱碳酸銨,是一種用於烘焙食品的產品。
“例如,我們可以把一件滌綸連衣裙切成小塊,然後放在一個容器裡,”該研究的合著者Shriaya Sharma說。”然後,加入一點溫和的溶劑,之後再加入哈氏鹽,很多人都知道哈氏鹽是烘焙食品中的發酵劑。然後,我們將其加熱到160° C [320 °F],並放置24小時。最後得到一種液體,塑料和棉纖維在其中沉澱成不同的層次。這是一種簡單而經濟有效的工藝。”

解聚過程後留下的完整棉花哥本哈根大學
加熱時,碳酸氫銨會分解成氨、二氧化碳和水。當氨和二氧化碳結合在一起時,它們就像催化劑一樣,引發選擇性解聚反應,從而分解塑料,但保留棉花。雖然氨氣本身有毒,但與二氧化碳結合後,對人類和環境都是安全的。
在發現二氧化碳可用作分解尼龍的催化劑後,研究人員探索了添加哈氏鹽的方法,結果令人驚喜。
研究報告的共同作者Carlo Di Bernado 說:”起初,我們看到它在PET 瓶子上就能發揮如此大的作用,感到非常興奮。然後,當我們發現它對聚酯織物也有效時,我們簡直欣喜若狂。這是無法形容的。它的操作如此簡單,簡直好得令人難以置信。”
現階段,研究人員只在實驗室測試了他們的方法,但正在四處尋找公司採用這種方法,並將其可擴展性作為賣點。楊說:”我們希望將這項蘊含巨大潛力的技術商業化。”把這些知識留在大學的圍牆裡是一種巨大的浪費。”
這項研究發表在《美國化學學會可持續化學與工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)雜誌上。