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合成紡織品回收再利用 有望規模化

現代紡織品大多是由尼龍、棉、羊毛等混合製成的彈性纖維,很難再分離成不同的纖維。圖為身穿人造纖維衣服的年輕人在公園慢跑。(Shutterstock)
現代紡織品大多是由尼龍、棉、羊毛等混合製成的彈性纖維,很難再分離成不同的纖維。圖為身穿人造纖維衣服的年輕人在公園慢跑。(Shutterstock)

編譯/吳瑞昌
衣服等紡織品回收再利用,難度很大,因為很難對當今的混合織物進行分解。丹麥一所大學研發新技術,可以分離出混合織物中的纖維,進行再利用。

全球紡織品在2020年達到1.09億噸,回收再利用不到1%。預計到2030年紡織纖維需求量會增加到1.4億噸。目前丹麥家庭丟掉的衣服中,只有6%回收再利用。無法回收的織物,大多被焚化或掩埋,容易產生有毒氣體、造成環境汙染。

丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)研究團隊使用壓力鍋加熱法,把含氨綸彈性纖維的運動緊身衣,或含聚氨酯(PU)塗層和薄膜的雨衣、行李箱、皮包或人造皮革等產品進行分離,讓部分混紡紡織品可回收再利用。相關論文日前由該校新聞社發表。

氨綸又名萊卡(Lycra),是1958年化學家約瑟夫·希弗斯(Joseph Shivers)所發明的彈性纖維。而含有PU纖維的材料,目前有水解、胺解、酸解、糖解和機械分解等回收方法。但機械分解需要相當大的力量才能撕碎這類彈性材料,因此彈性纖維紡織廢料回收非常有限。

奧胡斯大學奈米科學中心助理教授斯特凡·科維斯特·克里斯滕森(Steffan Kvist Kristensen)團隊,採用化學藥劑叔戊醇(TAA)和氫氧化鉀(KOH),再透過壓力鍋加熱,對融合多種纖維的「乙二胺」進行分解。

他們將250mg成分未知的彈性纖維、5ml的叔戊醇和1.9mg的氫氧化鉀混合,放入225°C的高壓鍋進行旋轉(800轉)和蒸煮4.5個小時,檢驗殘留物,得到86重量百分比(wt%)的回收產量。

實驗團隊又以棉、黏膠和聚酯纖維組成的混合織物,和含有PU塗層彈性纖維織物,加入5ml的叔戊醇和適量的氫氧化鉀,放入225°C的高壓鍋旋轉蒸煮4.5個小時,結果得到73wt%~98wt%回收產量。

實驗結果顯示,這種分離方法可有效分離含有PU的皮革或PU塗層織物,還有品質較低的彈性纖維產品。

克里斯滕森表示,他們開發的方法能夠從彈性纖維中去掉尼龍纖維,但無法對棉花完全做到這一點,因為一些棉質纖維會在去除乙二胺時被分解。不過,他們找到新方法就是將衣服加熱到225°C,並添加特定的酒精和適量氫氧化鉀。

他也提到,他們發現添加氫氧化鉀會加速酒精分離纖維的反應速度,尚不清楚為何會發生這種情況。

克里斯滕森的實驗團隊坦承,這項技術尚未準備好在工業規模上實施,因為實驗室的設備不夠大,需要擴大規模進行實驗。◇