La méthode de surcyclage transforme les déchets textiles en revêtements fonctionnels

Apr 24, 2024

Morceaux de textiles mis au rebut à l’extérieur d’un site de fabrication de vêtements dans le sud de l’Inde. Un pourcentage important de textiles mis au rebut, produits lors de la fabrication et après la consommation, deviennent des déchets solides et finissent par être incinérés ou jetés dans des décharges.

Dans le but de rendre les textiles plus durables, une nouvelle méthode permet aux chercheurs de décomposer chimiquement les vieux vêtements et de réutiliser des composés de polyester pour créer des revêtements ignifuges, antibactériens ou infroissables qui pourraient ensuite être appliqués sur les vêtements et les tissus.

L’étude de démonstration de principe donne de l’espoir aux industries non durables du textile, de l’habillement et de la chaussure qui génèrent ensemble 20 % des déchets solides mondiaux. De nombreux soi-disant recycleurs finissent par jeter illégalement des textiles comme déchets dans des pays d’Asie et d’Afrique.

"Nous pensons que nos vêtements sont recyclés ou retraités, mais la plupart du temps, ils sont en fait envoyés ailleurs comme déchets solides", a déclaré Juan Hinestroza, professeur Rebecca Q. Morgan '60 de science des fibres et de conception de vêtements et directeur du Laboratoire de nanotechnologie textile du Collège d'écologie humaine. « Notre objectif principal est d’offrir une voie permettant de réutiliser ce matériau. »

L'article intitulé « Upcycling of Dyed Polyester Fabrics into Copper-1, 4-Benzeedicarboxylate Metal-Organic Frameworks », publié le 30 mars dans la revue Industrial & Engineering Chemistry Research, décrit le processus de découpe des textiles en morceaux et de leur décomposition chimique en une soupe. de matières premières, colorants, additifs, saletés et esters. Une solution métallique est ajoutée et les éléments constitutifs du polyester partagent une affinité avec le métal et relient sélectivement les composés métalliques pour former de minuscules cages (appelées structures métallo-organiques) qui se déposent au fond de la soupe.

Les cages qui se forment sont ensuite utilisées pour fabriquer des revêtements, ce qui peut nécessiter des ajustements structurels mineurs pour les adapter à des utilisations spécifiques. Ceux-ci peuvent inclure des revêtements permettant de fabriquer des chemises à pressage permanent qui ne se froissent pas, des blouses ou blouses chirurgicales antibactériennes, ou des vêtements pour bébés ou industriels qui nécessitent une protection ignifuge.

"L'un des objectifs de mon laboratoire est de créer un revêtement universel qui répondra à tous ces objectifs, même si nous en sommes encore loin", a déclaré Hinestroza.

Yelin Ko, doctorante dans le domaine du design centré sur l'humain, est le premier auteur de l'article. Avant cette recherche, certains pensaient que les colorants et les impuretés présents dans le mélange interféreraient avec le processus, mais cette preuve de principe de la méthode – connue sous le nom de cristallisation contrôlée – montre que les agents de liaison dérivés du polyester peuvent rechercher et s'attacher au métal. composés en solution, malgré les autres matériaux présents.

La recherche décrit un processus en boucle fermée, dans lequel les matériaux mis au rebut peuvent être réutilisés et contribuer à une économie circulaire – un objectif pour de nombreux chercheurs en développement durable à Cornell, a déclaré Hinestroza.

Les co-auteurs incluent Phillip Milner, professeur adjoint de chimie et de biologie chimique au Collège des arts et des sciences, et Tyler Azbell, doctorant au laboratoire de Milner.

L'étude a été partiellement financée par la National Science Foundation.

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