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完全防水的梦想没有国界。

仅仅从污染地球的“废旧衣物”中提取化学原料

韩国化学技术研究院(KRICT)研发出世界首个合成纤维废料回收技术

废弃纤维化学分离技术示意图。该图展示了通过去除废弃纤维或由各种材料组成的废弃塑料中的颜料(染料/色料)来选择性分离聚酯(PET)材料的过程。[由韩国化学技术研究院提供]


韩国国内研究人员开发出全球首项将废弃合成纤维(造成严重环境污染的主要罪魁祸首之一)转化为塑料原料的技术。
由韩国化学技术研究院(KRICT)Cho Jeong-mo 博士领导的研究团队开发了一种分拣技术,该技术利用废弃衣物中染料的化学特性,能够分离出可回收材料。此外,他们还同时开发了一种化学回收技术,可以将这些分拣出的废弃合成纤维还原成其原始的单体原料。

预计利用这项技术可以将彩色或混纺纤维还原成其原始原材料,从而显著减少服装废弃物的产生量。

服装行业排放的温室气体占全球温室气体总排放量的10%。与此同时,全球服装产量呈逐年上升趋势,而大部分废弃物被焚烧或随意丢弃到自然环境中,对环境构成威胁。特别是合成纤维,由于其价格低廉且经久耐用,占服装产量的60%以上,但由于其不易分解(与塑料类似),被认为是造成严重环境污染的主要罪魁祸首之一。

由于纺织废弃物通常作为混合垃圾处理,缺乏分类收集方法,因此按材料分类对于回收利用至关重要。然而,这一过程效率低下,通常依靠人工或根据原材料的密度(特别是其在水中的浮沉情况)进行分类。此外,即使经过分类,废弃物中也常常含有各种杂质*,因此物理或化学回收也受到限制。该研究团队同时开发了一种“化学分选技术”,利用低成本化合物选择性地作用于特定材料,从而将混合废弃纤维中的聚酯(PET)分离出来;以及一种“化学回收技术”,在低温下分解分选后的聚酯纤维,使其还原为原始单体原料。

该方法包括将一种专门作用于聚酯的“萃取剂”应用于混合废弃纤维,以分离出发生颜色变化的聚酯纤维。

具体而言,首先将有色纤维从混合废弃纤维中分离出来,然后应用研究团队开发的萃取剂来识别并分离出褪色的聚酯纤维。当将所得染料废液应用于原本无色的纤维时,采用一种方法将染色后的聚酯纤维分离出来——与之前的过程相反。

利用化学分离技术对废弃聚酯进行浓缩的过程。从左至右依次为:混合废弃纤维、经选择性脱色处理的废弃纤维以及经化学分离浓缩的聚酯。[由韩国化学技术研究院提供]


该方法误差率极低,能够去除以往难以分离的染料,从而只筛选出高质量的聚酯材料。此外,该方法在废纤维分拣和脱色过程中使用可生物降解的化合物,并且含有废染料的萃取剂也可以回收再利用。

韩国化学技术研究院(KRICT)院长李美惠表示:“这项成果使得以往难以回收的低等级有色废纤维也能作为生产高质量单体的原料。我们期望这项技术能够成为一种资源循环利用技术,大幅减少服装废料的产生量。”

KRICT已将相关技术转让给Renew System有限公司,以推进解聚设施的建设和商业化进程。该研究所正致力于在2024年底前建成一座年产能1万吨的PET加工示范工厂。同时,研究所也在积极筹备进军全球市场,计划于2025年开始大规模生产再生单体。这项研究成果被选为美国化学学会(ACS)旗下期刊《可持续化学与工程》(Sustainable Chemistry & Engineering)12月刊的封面文章。

《先驱报》经济记者 Koo Bon-hyeok