新發現:通過這種方式可制成氨綸、尼龍等原料
發布時間:2023-11-21 14:14:30 點擊數:0
據估計,每年全世界有2500萬噸棉質紡織品被丟棄。總共有1億噸的紡織品被丟棄。在瑞典,大部分材料直接進入焚燒爐,成為供暖材料。在其他地方,情況更糟糕,因為衣服通常最終會被填埋。
我們很多人都會回收舊紡織品,但很少有人知道,這些紡織品很難再利用,往往最終還是會被填埋。現在,瑞典隆德大學的研究人員已經開發出一種方法,將棉花轉化為糖,而糖又可以變成氨綸、尼龍或乙醇。
"考慮到棉花是一種可再生資源,這并不是特別節能",隆德大學化學工程研究員Edvin Ruuth說,“一些織物仍然有如此強大的纖維,它們可以被重復使用。今天我們已經做到了,將來還可以做到更多。但很多被丟棄的織物的纖維太短,無法再利用,所有的棉纖維遲早會變得太短,無法進行所謂的纖維再生過程。"
Edvin Ruuth工作的隆德化學工程系有大量關于利用微生物和酶等將生物質中 "較堅韌 "的碳水化合物轉化為較簡單的分子的經驗。
這意味著,從生物垃圾、黑液到秸稈、木屑,都可以成為生物乙醇、沼氣和化學品。
現在,研究人員還成功地將棉花中的植物纖維--纖維素分解成更小的成分。不過,這次沒有微生物或酶的參與,而是將織物浸泡在硫酸中,得到一種透明、深色、琥珀色的糖溶液。
Ruuth解釋說:"秘密是找到溫度和硫酸濃度的正確組合。"他與博士生Miguel Sanchis-Sebastiá和教授Ola Wallberg一起對 "配方 "進行了微調。
據Ruuth說,葡萄糖是一種非常靈活的分子,有很多潛在的用途。
"我們的計劃是生產化學品,而這些化學品又可以成為各種類型的紡織品,包括氨綸和尼龍。另一種用途可以是生產乙醇。"
從一張普通的床單中,他們提取了5升糖液,每升糖液中含有相當于33個糖塊。然而,你不能把這種液體變成軟飲料,因為它還含有腐蝕性的硫酸。
其中一個挑戰就是要克服棉花纖維素的復雜結構。
"棉花的獨特之處在于它的纖維素具有很高的結晶度。這使得化學品難以分解并重新利用其成分。此外,還有很多表面處理物質、染料和其他污染物必須去除。而且從結構上看,一條毛巾和一條舊牛仔褲是非常不同的",Ruuth說。
"因此,要找到合適的酸濃度、合適的處理強度和溫度,是一個非常微妙的過程。"
純棉水解的概念本身并不新鮮,Ruuth解釋說,它是在19世紀發現的。困難的是如何使這個過程有效、經濟上可行,有吸引力。
Ruuth說:"許多嘗試的人最終沒有利用多少棉花,而另一些人做得更好,但成本和環境影響是不可持續的。"
一年前,當他開始用織物制作葡萄糖時,回報率只有3%到4%。現在,他和他的同事已經達到了90%之多。
一旦配方配制完成,使用起來既相對簡單又便宜。
然而,要想讓這一過程成為現實,后勤保障工作必須做好。目前還沒有一個成熟的方式來管理和分類各種紡織品,而這些紡織品并不送到普通的衣物捐贈點。
幸運的是,目前在馬爾默正在建設一個回收中心,在這里,衣物會通過傳感器自動分揀。一些衣物將被捐贈,破布可以用于工業,纖維足夠粗的紡織品可以成為新的面料。其余的將用于區域供暖。
希望在隆德的技術到位后,用于區域供暖的織物比例會大大降低。
我們很多人都會回收舊紡織品,但很少有人知道,這些紡織品很難再利用,往往最終還是會被填埋。現在,瑞典隆德大學的研究人員已經開發出一種方法,將棉花轉化為糖,而糖又可以變成氨綸、尼龍或乙醇。

Edvin Ruuth工作的隆德化學工程系有大量關于利用微生物和酶等將生物質中 "較堅韌 "的碳水化合物轉化為較簡單的分子的經驗。
這意味著,從生物垃圾、黑液到秸稈、木屑,都可以成為生物乙醇、沼氣和化學品。
現在,研究人員還成功地將棉花中的植物纖維--纖維素分解成更小的成分。不過,這次沒有微生物或酶的參與,而是將織物浸泡在硫酸中,得到一種透明、深色、琥珀色的糖溶液。

據Ruuth說,葡萄糖是一種非常靈活的分子,有很多潛在的用途。
"我們的計劃是生產化學品,而這些化學品又可以成為各種類型的紡織品,包括氨綸和尼龍。另一種用途可以是生產乙醇。"
從一張普通的床單中,他們提取了5升糖液,每升糖液中含有相當于33個糖塊。然而,你不能把這種液體變成軟飲料,因為它還含有腐蝕性的硫酸。
其中一個挑戰就是要克服棉花纖維素的復雜結構。
"棉花的獨特之處在于它的纖維素具有很高的結晶度。這使得化學品難以分解并重新利用其成分。此外,還有很多表面處理物質、染料和其他污染物必須去除。而且從結構上看,一條毛巾和一條舊牛仔褲是非常不同的",Ruuth說。

純棉水解的概念本身并不新鮮,Ruuth解釋說,它是在19世紀發現的。困難的是如何使這個過程有效、經濟上可行,有吸引力。
Ruuth說:"許多嘗試的人最終沒有利用多少棉花,而另一些人做得更好,但成本和環境影響是不可持續的。"
一年前,當他開始用織物制作葡萄糖時,回報率只有3%到4%。現在,他和他的同事已經達到了90%之多。
一旦配方配制完成,使用起來既相對簡單又便宜。
然而,要想讓這一過程成為現實,后勤保障工作必須做好。目前還沒有一個成熟的方式來管理和分類各種紡織品,而這些紡織品并不送到普通的衣物捐贈點。
幸運的是,目前在馬爾默正在建設一個回收中心,在這里,衣物會通過傳感器自動分揀。一些衣物將被捐贈,破布可以用于工業,纖維足夠粗的紡織品可以成為新的面料。其余的將用于區域供暖。
希望在隆德的技術到位后,用于區域供暖的織物比例會大大降低。
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