当你穿着跑步紧身衣在树林里跑步时，弹性橡胶是它们如此适合你的原因。Elastane是一种有弹性的材料，可以让织物拉伸并适应你的身体。
但是，当弹性纤维与棉花、羊毛、尼龙或其他纤维混合时，就像今天许多衣服的情况一样，这些衣服几乎不可能被回收利用。把不同的纤维分开是非常困难的，因此衣服里的材料不能回收。
出于这个原因，衣服和其他纺织品是我们最不擅长回收的材料之一。丹麦家庭丢弃的衣服中只有6%被回收利用。相比之下，丹麦32%的塑料包装被回收利用。
但是这可能会改变，奥胡斯大学跨学科纳米科学中心的助理教授Steffan Kvist Kristensen说。他和一些同事一起开发了一项新技术，可以从混合织物中分离出纤维。这项研究发表在《绿色化学》杂志上。
“我们已经开发出一种从尼龙中完全去除弹性烷的方法。对于棉花，我们还没有完全做到这一点，因为一些棉纤维在这个过程中被分解了。但我们相信，只要稍加调整，我们就能解决这个问题。”他接着说:
“换句话说，我们可以分解织物，这样我们就可以在未来回收更多的纺织品。”
弹性纤维和其他纤维一旦编织在一起就不容易分开。衣服是由尼龙或棉花等主要纤维缠绕在弹性纤维上制成的，弹性纤维由长链分子组成。
Steffan Kvist Kristensen解释说，只有当我们打破长链分子时，纤维才会断裂。“弹性烷链上的许多链接是由一种叫做二胺的小分子结合在一起的。通过将衣服加热到225摄氏度，并加入一种特定的酒精，我们找到了一种方法来破坏弹性烷中的键。当这种情况发生时，链条断裂，物质分离。
“整个过程实际上是在一个巨大的高压锅中进行的，我们把纺织品放入高压锅中。然后加入一点酒精和一些底料，加热。然后我们让它煮四个多小时，当我们再次打开盖子时，不同的纤维就会被分离出来。”
当日本于1941年12月7日袭击珍珠港时，美国不仅损失了数千名士兵，数百架飞机和许多最大的军舰。该国也失去了他们赖以生存的90%的天然橡胶。因此，像德国人一样，他们开始生产合成橡胶。
战争结束后，合成橡胶的生产导致了许多可用于纺织品的衍生合成纤维的发现。其中一种纤维是弹性纤维。
1958年，化学家约瑟夫·希弗斯(Joseph Shivers)发明了弹性橡胶，也就是美国人常说的Spandex。从那时起，弹性橡胶就越来越多地应用到我们的衣服中。
因为衣服中的大部分纤维都是可回收的，所以对于Steffan Kvist Kristensen和他的同事来说，使用刺激性化学物质是不可能的。相反，他们使用酒精并加入氢氧化钾碱。
“氢氧化钾是普通下水道清洁剂的主要成分之一。我们发现添加这个可以加速这个过程。它只是加快了化学反应的速度，”他说。
他不知道为什么会发生这种情况，但它确实破坏了弹性烷中的键。
“我们非常确定氢氧化钾会增加酒精的反应性。要么就是氢氧化钾稍微破坏了化学键，所以酒精更容易完全破坏它们，”他说。
到目前为止，Steffan Kvist Kristensen和他的同事们一次只试验了两只尼龙丝袜。因此，这项技术还没有准备好在工业规模上实施。这就需要能够分解大量的衣物。
“由于设备的限制，我们只能将规模扩大一点。因此，这取决于行业是否接受这项技术，并认真扩大规模。”
然而，根据Steffan Kvist Kristensen的说法，丹麦目前还没有大规模开发这项技术的设施。你得去边境以南找。“丹麦的化学工业规模很小，但德国有一些世界上最大的工厂。他们很有可能使用我们的方法从含弹性纤维的衣服中回收大量纤维。
“如果我们要取得成功，我们需要让大型化工厂参与进来。但他们必须看到购买回收材料并将其用于生产新纤维的商业模式。如果他们不这样做，这项技术就永远不会起飞。”
更多信息:Martin B. Johansen等人，纺织品中弹性纤维和聚氨酯涂层的选择性化学分解，绿色化学(2023)。DOI: 10.1039 / D3GC02994H
由奥胡斯大学提供
引用本文:科学家提出了回收旧衣服的技术，而不是简单地燃烧它们(2024年1月12日)
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