Токио, 24 окт — ИА Нефтегаз.РУ. Японские исследователи установили, что обработка окрашенных полиэстеровых волокон жидким углекислым газом дает возможность перераспределять пигменты внутри материала и произвольно изменять его оттенок.
Об этом сообщила пресс-служба Университета Фукуи.
По данным вуза, такой подход открывает путь к переработке цветных тканей из этого полимера: сейчас 99% из них попадает на свалки и превращается в источник микропластика.
Доцент Ц. Жэнь пояснил, что значительная часть уже использованных или окрашенных тканей из полиэфирных полимеров отправляется на свалки вместо переработки. Причина в том, что извлечение красителя из полиэстера требует больших затрат энергии и воды. Исследователи выяснили, что молекулы пигментов можно напрямую заставить перераспределиться с помощью жидкого CO2.
Полиэстер и другие полимеры класса полиэфиров широко применяются при выпуске одежды, текстиля, волокон и нитей. Перерабатывается лишь 1% таких материалов, поэтому ежегодно на свалки поступает около 92 млн т изношенной или вышедшей из моды одежды и других тканей из этих полимерных волокон. Там они становятся одним из главных источников микропластика и иных загрязнителей.
Трудности переработки связаны со свойством полиэстеровых волокон: они хорошо удерживают молекулы и частицы пигментов и слабо пропускают большинство известных растворителей. Кроме того, многие растворители ухудшают механические характеристики ткани.
Японские химики обнаружили, что этих недостатков лишен один из самых доступных природных растворителей — сжиженный углекислый газ, который удерживают в сверхкритическом состоянии. В такой форме он сочетает свойства жидкости и газа и беспрепятственно проникает в структуру полиэфирных волокон; промышленность уже давно применяет это для первичного окрашивания полиэстера.
Ученые предположили, что аналогичным образом можно менять цвет готовых тканей, если обработать жидким CO2 смесь волокон разных оттенков. Контакт красителей с углекислым газом вызывает миграцию части пигментов между нитями разной окраски, из-за чего все они приобретают новый цвет.
Японские ученые построили модель цветовой схемы, которая учитывает взаимодействие между красителями, и позволяет с высокой точностью предсказать цвет после обработки. В частности, специалистам удалось перекрасить смесь синих и желтых волокон в зеленый оттенок и провести ряд других операций с окраской полиэстера. Процедура занимает относительно немного времени — около 90 мин — и требует минимальных затрат тепла и энергии на сжижение CO2. Это чрезвычайно упрощает переработку, поскольку позволяет работать с однородной массой. Это делает метод привлекательным для переработки различных цветных тканей из полиэстера и других полиэфирных волокон, отличающихся высокой стойкостью к растворителям.
Автор: А. Шевченко #полиэстер #переработка тканей #жидкий co2 #пигменты #микропластик #университет фукуи #сверхкритический диоксид углерода
Источник: neftegaz.ru