Метод вторичной переработки превращает текстильный мусор в функциональные покрытия

Apr 24, 2024

Кусочки выброшенного текстиля возле швейной фабрики на юге Индии. Большой процент выброшенных текстильных изделий, произведенных в процессе производства и после потребления, становится твердыми отходами и в конечном итоге сжигается или выбрасывается на свалки.

Стремясь сделать текстиль более экологичным, новый метод позволяет исследователям химически разрушать старую одежду и повторно использовать полиэфирные соединения для создания огнестойких, антибактериальных и не мнещихся покрытий, которые затем можно наносить на одежду и ткани.

Исследование, подтверждающее принцип работы, дает надежду неустойчивым текстильным, швейным и обувным отраслям, которые вместе производят 20% мировых твердых отходов. Многие так называемые переработчики в конечном итоге незаконно выбрасывают текстиль в качестве мусора в странах Азии и Африки.

«Мы думаем, что наша одежда перерабатывается или перерабатывается, но большую часть времени ее на самом деле отправляют в другие места как твердые отходы», — сказал Хуан Хинестроза, профессор науки о волокнах и дизайна одежды Ребекки К. Морган '60 и директор Лаборатория текстильных нанотехнологий факультета экологии человека. «Наша главная цель — предложить способ повторного использования этого материала».

В статье «Переработка окрашенных полиэфирных тканей в металлоорганические каркасы из медь-1,4-бензедикарбоксилата», опубликованной 30 марта в журнале Industrial & Engineering Chemistry Research, описывается процесс разрезания текстиля на куски и химического разложения их в суп. сырья, красителей, добавок, грязи и эфиров. Добавляется раствор металла, и строительные блоки из полиэстера имеют сходство с металлом и выборочно связывают соединения металлов, образуя крошечные клетки (так называемые металлоорганические каркасы), которые оседают на дно супа.

Образующиеся клетки затем используются для изготовления покрытий, которые могут потребовать незначительных структурных изменений, чтобы адаптировать каждую из них к конкретному использованию. К ним могут относиться покрытия, из которых изготавливаются постоянные пресс-рубашки, которые не мнутся, антибактериальные хирургические халаты или скрабы, а также детская или промышленная одежда, требующая огнезащитной защиты.

«Одна из целей моей лаборатории — создать универсальное покрытие, которое будет служить всем этим целям, хотя мы еще далеки от этого», — сказал Хинестроза.

Елин Ко, аспирант в области человеко-ориентированного дизайна, является первым автором статьи. До этого исследования некоторые считали, что красители и примеси в смеси будут мешать процессу, но это доказательство принципа метода, известное как контролируемая кристаллизация, показывает, что линкеры, полученные из полиэфира, могут искать и прикрепляться к металлу. соединения в растворе, несмотря на другие присутствующие материалы.

По словам Хинестрозы, исследование описывает процесс замкнутого цикла, в котором выброшенные материалы могут быть повторно использованы и способствовать развитию экономики замкнутого цикла, что является предметом внимания многих исследователей устойчивого развития в Корнелле.

В число соавторов входят Филип Милнер, доцент кафедры химии и химической биологии Колледжа искусств и наук, и Тайлер Азбелл, аспирант лаборатории Милнера.

Исследование частично финансировалось Национальным научным фондом.

Получайте новости Корнелла прямо на свой почтовый ящик.