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聚酯纖維是世界上使用量第二大的紡織品，但它卻對(duì)環(huán)境造成了威脅，尤其是因?yàn)榇蟛糠志埘ダw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(xué)的一群年輕化學(xué)家利用一種單一的家用成分發(fā)明了一種綠色且簡(jiǎn)單的解決方案。
哥本哈根大學(xué)的化學(xué)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(jìn)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(jù)著主導(dǎo)地位，這種流行的織物每年的產(chǎn)量達(dá)到了驚人的 6000 萬(wàn)噸。然而，聚酯纖維的生產(chǎn)對(duì)氣候和環(huán)境造成了破壞，因?yàn)橹挥?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(xiàng)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(huì)優(yōu)先保留塑料成分，從而導(dǎo)致棉纖維的損失。此外，這些方法成本高、工藝復(fù)雜，而且由于使用金屬催化劑會(huì)產(chǎn)生金屬?gòu)U物，而金屬催化劑可能具有細(xì)胞毒性并污染工藝。
一群年輕的化學(xué)家取得了一項(xiàng)重大突破，他們?yōu)檫@一緊迫問題找到了一種簡(jiǎn)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?fàn)顩r。
"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(shí)回收棉花和塑料的實(shí)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(shù)，我們可以將聚酯解聚成其單體，同時(shí)以數(shù)百克的規(guī)模回收棉花，這種方法非常簡(jiǎn)單且環(huán)保。"哥本哈根大學(xué)化學(xué)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(huì)改變游戲規(guī)則。"
新方法不需要特殊設(shè)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(gè)容器里。然后，加入一點(diǎn)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(shí)。最后得到的液體中，塑料和棉纖維沉淀成不同的層次。"化學(xué)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(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)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(jié)合可作為催化劑，引發(fā)選擇性解聚反應(yīng)，在分解聚酯的同時(shí)保留棉纖維。雖然氨氣單獨(dú)使用時(shí)有毒，但與二氧化碳結(jié)合后，氨氣變得既環(huán)保又可安全使用。由于所涉及的化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)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(zhì)，而且不會(huì)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(dāng)他們的簡(jiǎn)單配方獲得成功結(jié)果時(shí)，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(dāng)我們發(fā)現(xiàn)它對(duì)聚酯織物也有效時(shí)，我們簡(jiǎn)直欣喜若狂。這是無法形容的。"研究報(bào)告的共同作者、博士生 Carlo Di Bernardo 說："這種方法如此簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)直好得令人難以置信。"
雖然到目前為止，這種方法只在實(shí)驗(yàn)室層面進(jìn)行了測(cè)試，但研究人員指出，這種方法具有可擴(kuò)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(duì)這種方法進(jìn)行測(cè)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(chǎn)量達(dá) 7000 萬(wàn)噸，并且每年都在增長(zhǎng)。全球 PET 產(chǎn)量的三分之一用于生產(chǎn)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(jìn)一個(gè)容器，我們?nèi)匀豢梢詮闹械玫絻?yōu)質(zhì)棉和塑料單體。這甚至可以是一個(gè)還殘留著果汁的塑料瓶。我們只需把它放進(jìn)去，然后開始反應(yīng)。它仍然有效，"Shriaya Sharma 說。
原標(biāo)題：“鹽加上烘烤” - 簡(jiǎn)單的組合解決了廢舊聚酯纖維這一嚴(yán)重的環(huán)境隱患
