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“鹽加上烘烤” - 簡單組合解決廢舊聚酯纖維這一環(huán)境隱患

2023-11-14 16:55:23來源:cnBeta 關鍵詞:塑料回收利用廢舊聚酯纖維閱讀量:19198

導讀:聚酯纖維這種由塑料和棉花混合而成的織物一直難以被工業(yè)界分離并回收利用。最近有一群年輕化學家利用一種單一的家用成分發(fā)明了一種綠色且簡單的解決方案。
  聚酯纖維是世界上使用量第二大的紡織品,但它卻對環(huán)境造成了威脅,尤其是因為大部分聚酯纖維從未被回收利用。這種由塑料和棉花混合而成的織物一直難以被工業(yè)界分離并回收利用。然而,哥本哈根大學的一群年輕化學家利用一種單一的家用成分發(fā)明了一種綠色且簡單的解決方案。
 
  哥本哈根大學的化學家利用哈特鹽創(chuàng)造了一種回收聚酯的綠色方法,為紡織品回收利用帶來了進展。
 
  從衣服、沙發(fā)到窗簾,聚酯纖維在我們的日常生活中占據著主導地位,這種流行的織物每年的產量達到了驚人的 6000 萬噸。然而,聚酯纖維的生產對氣候和環(huán)境造成了破壞,因為只有 15%的聚酯纖維被回收利用,其余的則被填埋或焚燒,造成了更多的碳排放。
 
  回收聚酯纖維是一項巨大的挑戰(zhàn),特別是在分離混紡織物中的塑料纖維和棉纖維的過程中,如何不損失其中任何一種纖維。傳統(tǒng)的回收方法通常會優(yōu)先保留塑料成分,從而導致棉纖維的損失。此外,這些方法成本高、工藝復雜,而且由于使用金屬催化劑會產生金屬廢物,而金屬催化劑可能具有細胞毒性并污染工藝。
 
  一群年輕的化學家取得了一項重大突破,他們?yōu)檫@一緊迫問題找到了一種簡單得令人吃驚的解決方案,有望徹底改變紡織業(yè)的可持續(xù)發(fā)展狀況。
 
  "紡織業(yè)迫切需要更好的解決方案來處理聚酯/棉等混紡織物。目前,能夠同時回收棉花和塑料的實用方法寥寥無幾--這通常是一種非此即彼的情況。然而,利用我們新發(fā)現(xiàn)的技術,我們可以將聚酯解聚成其單體,同時以數百克的規(guī)?;厥彰藁ǎ@種方法非常簡單且環(huán)保。"哥本哈根大學化學系 Jiwoong Lee 小組的博士后楊洋是這篇科研文章的第一作者,他解釋說:"這種無痕催化方法可能會改變游戲規(guī)則。"
 
  新方法不需要特殊設備,只需要加熱、無毒溶劑和一種普通的家用配料。
 
  "例如,我們可以取一件滌綸連衣裙,把它切成小塊,放在一個容器里。然后,加入一點溫和的溶劑,之后再加入鹿角鹽,很多人都知道鹿角鹽是烘焙食品中的發(fā)酵劑。然后,我們將其加熱到 160 攝氏度并放置 24 小時。最后得到的液體中,塑料和棉纖維沉淀成不同的層次。"化學系 Jiwoong Lee 小組的博士生、該研究的合著者 Shriaya Sharma 解釋說:"這是一種簡單而經濟有效的工藝。"
 
  在此過程中,鹿角鹽(又稱碳酸氫銨)被分解成氨、二氧化碳和水。氨和二氧化碳的結合可作為催化劑,引發(fā)選擇性解聚反應,在分解聚酯的同時保留棉纖維。雖然氨氣單獨使用時有毒,但與二氧化碳結合后,氨氣變得既環(huán)保又可安全使用。由于所涉及的化學物質性質溫和,棉纖維依然完好無損。
 
  此前,同一研究小組曾證明,二氧化碳可以作為催化劑分解尼龍等物質,而且不會留下任何痕跡。這一發(fā)現(xiàn)啟發(fā)他們探索使用哈氏鹽。然而,當他們的簡單配方獲得成功結果時,研究人員感到非常驚喜。
 
  "起初,我們看到它在 PET 瓶子上的效果如此之好,感到非常興奮。然后,當我們發(fā)現(xiàn)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。"研究報告的共同作者、博士生 Carlo Di Bernardo 說:"這種方法如此簡單,簡直好得令人難以置信。"
 
  雖然到目前為止,這種方法只在實驗室層面進行了測試,但研究人員指出,這種方法具有可擴展性,目前他們正在與一些公司聯(lián)系,以便在工業(yè)規(guī)模上對這種方法進行測試。
 
  Shriaya Sharma 和 Yang Yang 演示該方法。
 
  PET 是世界上使用最廣泛的塑料類型。我們最熟悉的飲料瓶就是 PET 塑料,其年產量達 7000 萬噸,并且每年都在增長。全球 PET 產量的三分之一用于生產聚酯和其他合成紡織品。基于鹿角鹽(碳酸氫銨)的新型回收方法不僅適用于 PET 塑料,也適用于 PET 和棉混紡材料。
 
  "如果我們把臟塑料垃圾扔進一個容器,我們仍然可以從中得到優(yōu)質棉和塑料單體。這甚至可以是一個還殘留著果汁的塑料瓶。我們只需把它放進去,然后開始反應。它仍然有效,"Shriaya Sharma 說。
 
  原標題:“鹽加上烘烤” - 簡單的組合解決了廢舊聚酯纖維這一嚴重的環(huán)境隱患
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