科學(xué)家開發(fā)出一種將棉花回收成新織物的方法

2022-07-04 09:59:02cnBeta.COM閱讀量：1523      我要評(píng)論

　　【紡織服裝機(jī)械網(wǎng) 國(guó)際新聞】我們中的許多人都試圖回收我們的舊紡織品，但我們中很少有人知道，這些紡織品實(shí)際上很難再利用且無(wú)論如何最終都會(huì)進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。現(xiàn)在，瑞典隆德大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種方法，它將棉花轉(zhuǎn)化為糖，而糖又可以轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品--包括氨綸、尼龍和乙醇。

　　據(jù)估計(jì)，全世界每年有2500萬(wàn)噸的棉紡織品被丟棄。如果把不同的類型加起來(lái)，總共有1億噸的紡織品被丟棄。在瑞典，大部分材料直接進(jìn)入焚燒爐，成為地區(qū)供暖。在其他地方，情況甚至更糟，因?yàn)榕f衣服通常最終會(huì)被填埋。

　　“考慮到棉花是一種可再生資源，這并不是特別節(jié)能，”隆德大學(xué)化學(xué)工程的研究員Edvin Ruuth說(shuō)道，“一些織物仍然有如此強(qiáng)大的纖維，它們可以被重新使用。今天是這樣做的，將來(lái)可能會(huì)做得更多。但很多被丟棄的織物的纖維太短，無(wú)法再利用，而且所有的棉花纖維遲早會(huì)變得太短，無(wú)法進(jìn)行被稱為纖維再生的過(guò)程。”

　　在Edvin Ruuth工作的地方即隆德的化學(xué)工程系，積累了大量關(guān)于使用微生物和酶等將生物質(zhì)中 “較硬”的碳水化合物轉(zhuǎn)化為較簡(jiǎn)單分子的知識(shí)。這意味著，從生物廢料和黑液到秸稈和木屑，都可以成為生物乙醇、沼氣和化學(xué)品。

　　現(xiàn)在，研究人員也成功地將棉花中的植物纖維--纖維素--分解成更小的成分。然而這次沒(méi)有微生物或酶的參與；相反，該過(guò)程涉及將織物浸泡在硫酸中。其結(jié)果是一種透明、深色、琥珀色的糖溶液。

　　Ruuth指出：“秘密在于找到溫度和硫酸濃度的正確組合。”。據(jù)悉，他跟博士生Miguel Sanchis-Sebastiá和教授Ola Wallberg一起對(duì)“配方”進(jìn)行了微調(diào)。

　　Ruuth表示，葡萄糖是一種非常靈活的分子并有許多潛在的用途。“我們的計(jì)劃是生產(chǎn)化學(xué)品，這些化學(xué)品反過(guò)來(lái)可以成為各種類型的紡織品，包括氨綸和尼龍。另一個(gè)用途可以是生產(chǎn)乙醇。”

　　從一張普通的床單中，他們提取了5升糖液，每升含有相當(dāng)于33個(gè)糖塊。然而你不能把這種液體變成軟飲料，因?yàn)樗€含有腐蝕性的硫酸。

　　挑戰(zhàn)之一是要克服棉花纖維素的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

　　“棉花的獨(dú)特之處在于其纖維素具有很高的結(jié)晶度。這使得化學(xué)品難以分解并重新使用其成分。此外，還有大量的表面處理物質(zhì)、染料和其他污染物必須被去除。而且在結(jié)構(gòu)上，一條毛圈毛巾和一條舊牛仔褲是非常不同的，”Ruuth說(shuō)道，“因此，要找到合適的酸濃度、合適的處理階段數(shù)量和溫度是一個(gè)非常微妙的過(guò)程。”

　　Ruuth表示，對(duì)純棉進(jìn)行水解的概念本身并不新鮮，它早在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)。困難在于如何使這一過(guò)程有效、經(jīng)濟(jì)上可行并具有吸引力。

　　Ruuth說(shuō)道：“許多嘗試的人最終沒(méi)有利用很多棉花，而其他人做得更好，但成本和環(huán)境影響卻不可持續(xù)。”

　　當(dāng)他一年前開始用織物制作葡萄糖時(shí)，回報(bào)率是微不足道的百分之三到四。現(xiàn)在他和他的同事已經(jīng)達(dá)到了90%之多。

　　一旦配方完成，它的使用將變得既相對(duì)簡(jiǎn)單又便宜。

　　然而要使這個(gè)過(guò)程成為現(xiàn)實(shí)，物流必須發(fā)揮作用。目前還沒(méi)有既定的方法來(lái)管理和分揀未被送往普通衣物捐贈(zèng)點(diǎn)的各種紡織品。

　　幸運(yùn)的是，目前在馬爾默正在建設(shè)一個(gè)與世界上任何其他地方都不同的回收中心，在那里使用傳感器對(duì)衣物進(jìn)行自動(dòng)分類。一些衣物將被捐贈(zèng)，破布可以用于工業(yè)，而纖維足夠粗的紡織品可以成為新的織物，其余的則將用于區(qū)域供暖。

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