Istraživači sa Aalto univerziteta razvili su dvostepeni hemijski postupak (redukcija natrijum-ditionitom, oksidacija vodonik-peroksidom) koji uklanja 93,1%–99,3% boje sa reaktivno obojenog pamuka pri odnosu 1:20, uz održavanje 86%–92% zatezne čvrstoće. Stepen polimerizacije opao je na 1.404–1.701, što prema autorima i dalje omogućava hemijsku reciklažu i wet spinning. Metoda je obećavajuća, ali zahteva dalje testove za industrijsko skaliranje, LCA analizu i procenu ekonomičnosti.
Aalto tim razvija dvostepeni postupak koji uklanja do 99,3% boje sa reaktivnog pamuka — potencijal za reciklažu tekstila
Aalto Researchers Tackle Cotton Recycling’s Color Problem
Iako se retko primećuje, boja može predstavljati ključnu prepreku za ponovnu upotrebu i reciklažu pamuka. Istraživači sa Aalto univerziteta u Finskoj razvili su dvostepeni hemijski postupak koji uklanja između 93,1% i 99,3% boje sa tkanina obojenih reaktivnim bojama, pri čemu većina uzoraka zadržava velik deo zatezne čvrstoće.
Kako postupak funkcioniše
Postupak kombinuje reduktivni tretman natrijum-ditionitom i oksidativni tretman vodonik-peroksidom. Optimizovane laboratorijske vrednosti su:
- Reduktivni korak: natrijum-ditionit 20 g/L, 60 °C, 60 minuta
- Oksidativni korak: H2O2 1 g/L, 90 °C, 60 minuta
- Odnos materijal:tečnost 1:20
Reduktivni tretman ograničava i modifikuje hromofore boje, dok oksidacija dovršava razgradnju preostalih veza između reaktivnih boja i celuloze, smanjujući vidljivu boju i hemijske tragove bojenja.
Rezultati i uticaj na vlakno
Kod testiranih boja uklanjanje boje iznosilo je: crna 99,3%, tamnozelena 99,2%, mornarsko plava 98,3% i siva 93,1%. Tretirane tkanine su sačuvale između 86% i 92% zatezne čvrstoće, a ukupni gubitak mase bio je 2,2%–3,5%.
Stepen polimerizacije celuloze pao je sa 3.395 (referenca) na 1.404–1.701 nakon kompletnog postupka, što po autorima ostavlja materijal pogodnim za dalje hemijske procese (rastvaranje i wet spinning), iako višestruki ciklusi reciklaže mogu dalje degradirati celulozu.
Komparativna analiza i ograničenja
Aalto metod je u poređenju s ranijim pristupima postigao sličnu ili veću efikasnost uklanjanja boje uz manji gubitak mehaničkih svojstava i nižu potrošnju oksidanta u odnosu na neke publikovane metode. Međutim, rad je izveden na laboratorijskom nivou na uzorcima od 100% pamuka (Elyaf Tekstil) koji su prethodno prošli 10 ciklusa pranja kako bi se simulovalo habanje.
Autori upozoravaju na nekoliko neizvesnosti pre industrijske primene: uticaj na štampane i vodoodbojne tkanine, tretirane mešovite kompozite (npr. pamuk sa elastanom, premazima ili pigment štampama), potrošnja vode, energije i hemikalija, kao i ekonomska isplativost i tretman otpadnih voda. Tim radi na LCA analizi i skaliranju nekih pristupa na kilogram nivo.
Zaključak
Metoda pokazuje realan potencijal da poboljša vrednost povraćenog pamuka tako što uklanja postojeću boju i omogućava ponovnu boju. Ključni izazovi za komercijalizaciju su optimizacija potrošnje hemikalija, upravljanje otpadnim vodama i demonstracija doslednosti na industrijskom obimu.
Rad je objavljen u ACS Omega (13. avgusta) i delimično finansiran kroz Business Finland projekt TexirC. Istraživači navode da nemaju konkurentske finansijske interese.
Pomozite nam da budemo bolji.
