Il metodo di upcycling trasforma i rifiuti tessili in rivestimenti funzionali

Apr 24, 2024

Pezzi di tessuti scartati all'esterno di un sito di produzione di abbigliamento nel sud dell'India. Una grande percentuale dei prodotti tessili scartati prodotti durante la produzione e post-consumo diventano rifiuti solidi e finiscono per essere inceneriti o scaricati nelle discariche.

Nel tentativo di rendere i tessuti più sostenibili, un nuovo metodo consente ai ricercatori di scomporre chimicamente i vecchi indumenti e riutilizzare composti di poliestere per creare rivestimenti resistenti al fuoco, antibatterici o anti-grinze che potrebbero poi essere applicati a vestiti e tessuti.

Lo studio dimostrativo fornisce speranza alle industrie tessili, dell’abbigliamento e delle calzature non sostenibili che insieme generano il 20% dei rifiuti solidi globali. Molti cosiddetti riciclatori finiscono per scaricare illegalmente i prodotti tessili come rifiuti nei paesi dell’Asia e dell’Africa.

"Pensiamo che i nostri vestiti vengano riciclati o riprocessati, ma la maggior parte delle volte vengono effettivamente inviati in altri luoghi come rifiuti solidi", ha affermato Juan Hinestroza, professore di Fiber Science & Apparel Design di Rebecca Q. Morgan '60 e direttore del Laboratorio di nanotecnologie tessili presso la Facoltà di Ecologia Umana. “Il nostro obiettivo principale è offrire un percorso per riutilizzare questo materiale”.

L’articolo, “Upcycling of Dyed Poliestere Fabrics into Copper-1, 4-Benzeedicarboxylate Metal-Organic Frameworks”, pubblicato il 30 marzo sulla rivista Industrial & Engineering Chemistry Research, descrive il processo di taglio dei tessuti in pezzi e di loro decomposizione chimica in una zuppa di materie prime, coloranti, additivi, sporchi ed esteri. Viene aggiunta una soluzione metallica e gli elementi costitutivi del poliestere condividono un'affinità con il metallo e collegano selettivamente insieme i composti metallici formando minuscole gabbie (chiamate strutture metallo-organiche) che si depositano sul fondo della zuppa.

Le gabbie che si formano vengono poi utilizzate per realizzare rivestimenti, che possono richiedere piccole modifiche strutturali per adattarle a usi specifici. Questi potrebbero includere rivestimenti che rendono le magliette a stampa permanente che non si sgualciscono, camici o camici chirurgici antibatterici o indumenti per bambini o industriali che richiedono una protezione ignifuga.

"Uno degli obiettivi del mio laboratorio è creare un rivestimento universale che serva a tutti questi scopi, anche se siamo ancora lontani da ciò", ha detto Hinestroza.

Yelin Ko, uno studente di dottorato nel campo del design centrato sull'uomo, è il primo autore dell'articolo. Prima di questa ricerca, alcuni credevano che i coloranti e le impurità nella miscela avrebbero interferito con il processo, ma questa prova di principio del metodo – nota come cristallizzazione controllata – mostra che i leganti derivati ​​dal poliestere possono cercare e attaccarsi al metallo composti in soluzione, a dispetto degli altri materiali presenti.

La ricerca descrive un processo a ciclo chiuso, in cui i materiali di scarto possono essere riutilizzati e contribuire a un’economia circolare – un focus per molti ricercatori sulla sostenibilità alla Cornell, ha affermato Hinestroza.

I coautori includono Phillip Milner, assistente professore di chimica e biologia chimica al College of Arts and Sciences, e Tyler Azbell, uno studente di dottorato nel laboratorio di Milner.

Lo studio è stato parzialmente finanziato dalla National Science Foundation.

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