وبلاگ

وقتی با جوراب شلواری برای دویدن در جنگل می روید، الاستین به همین دلیل است که آنها خیلی راحت جا می شوند. الاستین یک ماده کشسان است که به پارچه اجازه می دهد تا کشیده شود و با بدن شما سازگار شود.

اما هنگامی که الیاف الاستین با پنبه، پشم، نایلون یا الیاف دیگر مخلوط می‌شوند، همانطور که امروزه در مورد بسیاری از لباس‌ها وجود دارد، بازیافت لباس تقریبا غیرممکن می‌شود. جدا کردن الیاف مختلف بسیار دشوار است و بنابراین مواد موجود در لباس ها قابل بازیافت نیستند.

به همین دلیل، پوشاک و سایر منسوجات از جمله موادی هستند که ما بدترین آنها را بازیافت می کنیم. تنها حدود 6 درصد از لباس های دور ریخته شده توسط خانواده های دانمارکی بازیافت می شود. در مقایسه، 32 درصد از کل بسته بندی های پلاستیکی در دانمارک بازیافت می شود.

استادیار استفان کویست کریستنسن از مرکز بین رشته‌ای علوم نانو در دانشگاه آرهوس می‌گوید که این می‌تواند تغییر کند. او به همراه تعدادی از همکارانش پشت یک فناوری جدید است که می تواند الیاف را در پارچه های مخلوط جدا کند. چیزی که است منتشر شده در دفتر خاطرات شیمی سبز.

ما روشی را برای حذف کامل الاستین از نایلون ایجاد کرده ایم. ما هنوز کاملاً با پنبه آشنا نشده ایم زیرا برخی از الیاف پنبه در این فرآیند تجزیه می شوند. اما معتقدیم با تعدیل‌های کوچک می‌توانیم این مشکل را حل کنیم.»

به عبارت دیگر، ما می‌توانیم پارچه را جدا کنیم تا بتوانیم منسوجات بیشتری را در آینده بازیافت کنیم.»

گرم کردن لباس در یک زودپز بزرگ

جدا کردن الاستین و سایر الیاف پس از بافته شدن با هم کار آسانی نیست. لباس ها با پیچاندن الیاف پایه مانند نایلون یا پنبه به دور الیاف الاستین که از زنجیره های بلند مولکول تشکیل شده اند ساخته می شوند.

استفان کویست کریستنسن توضیح می دهد که الیاف تنها زمانی از بین می روند که زنجیره های بلند مولکول ها را بشکنیم. حلقه های زیادی در زنجیره الاستین توسط یک مولکول کوچک به نام دی آمین به هم متصل می شوند. با گرم کردن لباس تا دمای 225 درجه سانتیگراد و افزودن یک الکل خاص، روشی برای شکستن پیوندهای الاستین کشف کردیم. هنگامی که این اتفاق می افتد، زنجیره ها پاره می شوند و مواد جدا می شوند.

کل فرآیند در یک زودپز بزرگ اتفاق می افتد که ما منسوجات را در آن می خوریم. سپس مقداری الکل و مقداری پایه اضافه می کنیم و حرارت می دهیم. سپس می گذاریم کمی بیشتر از چهار ساعت بپزد و وقتی دوباره درب آن را باز کردید، الیاف مختلف از هم جدا می شوند.”

در طول جنگ جهانی دوم اختراع شد

هنگامی که ژاپنی ها در 7 دسامبر 1941 به پرل هاربر حمله کردند، ایالات متحده نه تنها چندین هزار سرباز، صدها هواپیما و بسیاری از بزرگترین کشتی های جنگی خود را از دست داد. این کشور همچنین دسترسی به حدود 90 درصد را از دست داد لاستیک طبیعی آنها بسیار به آنها وابسته بودند. بنابراین مانند آلمانی ها شروع به تولید کردند لاستیک مصنوعی.

پس از جنگ، تولید لاستیک مصنوعی منجر به کشف تعدادی از مشتقات الیاف مصنوعی شد که می توانست در منسوجات استفاده شود. یکی از این الیاف الاستین بود.

در سال 1958، شیمیدان جوزف شیورز، الاستین یا اسپندکس را که اغلب در ایالات متحده نامیده می شود، اختراع کرد. از آن زمان، الاستین جای خود را در لباس‌های ما بیشتر و بیشتر پیدا کرده است.

عنصر مخفی یک پاک کننده فاضلاب است

از آنجایی که بیشتر الیاف لباس باید قابل بازیافت باشد، استفاده از مواد شیمیایی خشن گزینه ای برای استفان کویست کریستنسن و همکارانش نیست. در عوض از الکل استفاده می کنند و هیدروکسید پتاسیم اضافه می کنند.

“هیدروکسید پتاسیم یکی از مواد اصلی در تمیز کننده فاضلاب معمولی است. ما متوجه شدیم که اضافه کردن آن روند را سرعت می بخشد. این فقط سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می دهد.”

او دقیقاً نمی داند چرا این اتفاق می افتد، اما پیوندهای الاستین را می شکند.

ما کاملا مطمئن هستیم که هیدروکسید پتاسیم واکنش پذیری الکل ما را افزایش می دهد. یا آن یا لینک ها اندکی تخریب شده اند پتاسیم هیدروکسیدبنابراین برای الکل آسان تر است که آنها را کاملاً تجزیه کند.”

او امیدوار است صنعت پوشاک از این فناوری استقبال کند

استفان کویست کریستنسن و همکارانش تاکنون تنها دو جوراب نایلونی را در یک زمان آزمایش کرده اند. بنابراین، این فناوری هنوز برای کاربرد در مقیاس صنعتی آماده نیست. این امر مستلزم آن است که بتوانید مقادیر بسیار بیشتری از لباس را تجزیه کنید.

ما فقط می‌توانیم به دلیل محدودیت‌های موجود در تجهیزاتمان، چیزها را کمی افزایش دهیم. بنابراین این به صنعت بستگی دارد که فناوری را بپذیرد و آن را به طور جدی افزایش دهد.»

با این حال، به گفته Stefan Kvist Christensen، دانمارک در حال حاضر فاقد امکانات لازم برای استفاده از این فناوری در مقیاس بزرگ است. برای این کار باید به جنوب مرز نگاه کنید. ” صنایع شیمیایی در دانمارک کوچک است، اما آلمان دارای برخی از بزرگترین گیاهان در جهان است. آنها به احتمال زیاد قادر خواهند بود از روش ما برای بازیافت مقادیر زیادی از الیاف لباس حاوی الاستین استفاده کنند.

«اگر می‌خواهیم با این کار موفق شویم، باید کارخانه‌های بزرگ شیمیایی را جذب کنیم. اما آنها باید یک مدل تجاری را در خرید مواد بازیافتی و استفاده از آنها برای ساخت الیاف جدید ببینند. اگر این کار را نکنند، این فناوری هرگز اوج نخواهد گرفت.”