การรีไซเคิล: นักวิจัยแยกฝ้ายออกจากโพลีเอสเตอร์ในผ้าผสม

อย่างไรก็ตาม พวกเขายังพบว่ากระบวนการนี้ต้องมีขั้นตอนมากขึ้น หากผ้าผสมได้รับการย้อมหรือใช้สารเคมีที่เพิ่มความต้านทานต่อรอยยับ “เราสามารถแยกฝ้ายทั้งหมดออกจากผ้าฝ้ายผสมโพลีเอสเตอร์ หมายความว่าตอนนี้เรามีโพลีเอสเตอร์สะอาดที่สามารถนำไปรีไซเคิลได้” Sonja Salmon ผู้เขียนงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมสิ่งทอ เคมี และวิทยาศาสตร์แห่ง NC State กล่าว "ในหลุมฝังกลบ โพลีเอสเตอร์จะไม่ย่อยสลาย และฝ้ายอาจใช้เวลาหลายเดือนหรือนานกว่านั้นในการย่อยสลาย หากใช้วิธีของเรา เราสามารถแยกฝ้ายออกจากโพลีเอสเตอร์ได้ภายในเวลาไม่ถึง 48 ชั่วโมง" จากข้อมูลของสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมของสหรัฐฯ ผู้บริโภคทิ้งขยะสิ่งทอประมาณ 11 ล้านตันลงหลุมฝังกลบของสหรัฐฯ ในแต่ละปี นักวิจัยต้องการพัฒนาวิธีการแยกฝ้ายออกจากโพลีเอสเตอร์เพื่อให้สามารถรีไซเคิลวัสดุแต่ละส่วนได้ ในการศึกษานี้ นักวิจัยใช้ "ค็อกเทล" ของเอนไซม์ในสารละลายที่เป็นกรดอ่อนๆ การรีไซเคิล เพื่อสับเซลลูโลสในฝ้าย เซลลูโลสเป็นวัสดุที่สร้างโครงสร้างให้กับผนังเซลล์ของพืช แนวคิดคือการสับเซลลูโลสเพื่อให้ "หลุด" ออกจากโครงสร้างการทอแบบผสมผสาน ทำให้เหลือเศษใยฝ้ายเล็กๆ ไว้พร้อมกับกลูโคส กลูโคสเป็นผลพลอยได้จากเซลลูโลสที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ จากนั้น กระบวนการของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการล้างกลูโคสและกรองเศษเส้นใยฝ้ายออก เหลือโพลีเอสเตอร์ที่สะอาด “นี่เป็นกระบวนการที่ไม่รุนแรง การรักษาจะมีสภาพเป็นกรดเล็กน้อย เช่น การใช้น้ำส้มสายชู” แซลมอนกล่าว "เรายังรีดผ้าที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ซึ่งเหมือนกับอุณหภูมิของเครื่องซักผ้าร้อน "ค่อนข้างมีแนวโน้มว่าเราจะสามารถแยกโพลีเอสเตอร์ได้ในระดับที่สะอาด" แซลมอนกล่าวเสริม "เรายังมีงานอีกมากที่ต้องทำเพื่อระบุคุณสมบัติของโพลีเอสเตอร์ แต่เราคิดว่ามันจะดีมากเพราะสภาวะไม่รุนแรง เราแค่เพิ่มเอนไซม์ที่ไม่สนใจโพลีเอสเตอร์" พวกเขาเปรียบเทียบการย่อยสลายของผ้าฝ้าย 100% กับการย่อยสลายของผ้าฝ้ายและโพลีเอสเตอร์ผสม และยังทดสอบผ้าที่ย้อมด้วยสีรีแอกทีฟสีแดงและสีน้ำเงินและผ่านกรรมวิธีด้วยสารเคมีกดทนทาน นักวิจัยต้องเพิ่มเวลาและเอนไซม์ที่ใช้เพื่อสลายสีย้อมผ้า สำหรับผ้าที่ผ่านกรรมวิธีการรีดด้วยสารเคมีที่คงทน พวกเขาต้องใช้เคมีบำบัดก่อนเติมเอนไซม์ "สีย้อมที่คุณเลือกมีผลกระทบอย่างมากต่อการเสื่อมสภาพของเนื้อผ้า" Jeannie Egan ผู้เขียนนำของการศึกษานี้ นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก NC State กล่าว "นอกจากนี้ เราพบอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดจนถึงตอนนี้คือผิวเคลือบที่ทนต่อรอยยับ เคมีที่อยู่เบื้องหลังนั้นสร้างการปิดกั้นที่สำคัญสำหรับเอนไซม์ในการเข้าถึงเซลลูโลส หากปราศจากการเตรียมการล่วงหน้า เราสามารถย่อยสลายได้น้อยกว่า 10% แต่หลังจากนั้น ด้วยปริมาณเอนไซม์ 2 โดส เราสามารถย่อยสลายได้อย่างเต็มที่ ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นจริงๆ" นักวิจัยกล่าวว่าโพลีเอสเตอร์สามารถนำมารีไซเคิลได้ ในขณะที่เศษฝ้ายที่ผสมอยู่อาจมีประโยชน์ในฐานะสารเติมแต่งสำหรับกระดาษหรือสารเติมแต่งที่เป็นประโยชน์สำหรับวัสดุคอมโพสิต พวกเขากำลังตรวจสอบว่ากลูโคสสามารถนำมาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพได้หรือไม่ "สารละลายนี้ทำมาจากเศษฝ้ายที่เหลือซึ่งต้านทานการย่อยสลายของเอนไซม์ที่ทรงพลังมาก" แซลมอนกล่าว "มันมีค่าที่มีศักยภาพในฐานะสารเสริมความแข็งแรง สำหรับน้ำเชื่อมกลูโคส เรากำลังทำงานร่วมกันในโครงการเพื่อดูว่าเราสามารถป้อนมันลงในเครื่องย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพได้หรือไม่ เราจะนำของเสียและเปลี่ยนเป็นพลังงานชีวภาพ ซึ่ง ดีกว่าทิ้งลงหลุมฝังกลบ"