環境を汚していると非難されているポリエステルが環境を救うかもしれない

繊維科学およびアパレルデザインのレベッカ・Q・モーガン'60教授であるフアン・ヒネストロザ氏と、コーネル大学の化学者およびエンジニアからなる多分野のチームは、古いポリエステル衣類を分解し、その配合物の一部を再利用してさまざまな新製品を作る方法を開発した。 - 繊維廃棄物の増殖サイクルを断ち切ること。

10年以上前、時差ぼけの繊維専門家フアン・ヒネストロザさんは中国の新塘に降り立ち、大きな小川の近くを散歩した。 彼は、水が奇妙な色であることに気づきました。インディゴブルーは、近隣の繊維工場から廃棄された非常に有毒な染料、顔料、仕上げ剤によるものです。

「人々の顔が青く見えました。 家々は青かった。 空気は青かった。 繊維工場は汚染物質を川、つまり人々が泳ぐ場所、人々が飲料水や調理用水を得る場所に投げ込んでいます」と、人間生態学部の繊維科学およびアパレルデザインのレベッカ・Q・モーガン'60教授であるヒネストロザ氏は言います。

ヒューマン・エコロジー棟のフアン・ヒネストロザ氏。

「そのとき、研究の焦点を切り替えなければならないと悟りました」と彼は言います。 「化学技術者および繊維化学者として、私はこれらの複雑な問題のいくつかを解決できることに気づきました。それらは魔法のように消えるものではありません。」

現在、ヒネストロザ氏とコーネル大学の化学者とエンジニアからなる学際的なチームは、もう一つの恐るべき環境敵であるポリエステル繊維廃棄物を除去するために化学ツールボックスに手を伸ばしています。

研究チームは、古いポリエステル衣類を分解し、その配合物の一部を再利用して、耐火性、抗菌性、またはシワになりにくい生地を製造し、埋め立て地での衣類廃棄物の増殖を阻止する方法を開発しました。

これは、先進国の衣料品の過剰消費をなくすための世界的な取り組みを開始した国連環境計画に沿った循環型アプローチだ。 番組によると、過去20年間で衣服を着る回数は36％減少したという。

2015 年、米国環境保護庁は、米国の国民一人当たり年間 70 ポンド以上の繊維製品を廃棄していると推定しました。 さらに悪いことに、報告書によると、繊維廃棄物の85％以上が埋め立て地に沈着しているという。

「最終的にはスペースが足りなくなるでしょう」とヒネストロザ氏は言う。 「繊維廃棄物を送ることができる国はなくなりつつあります。 結果は非常に悲しいものですが、解決策は可能であり、それは私たち自身の中にあります。」

通常業務の中断

Yelin Ko さんは、ヒューマン エコロジー棟にある実験室の換気フードの静かな騒音の前に立ち、3 台のマグネチックスターラーに直面しています。 彼女は、カラフルなポリエステル生地の細片を詰めた指ぬきを小さな丸底フラスコに入れ、水酸化ナトリウム溶液を注ぎ、生地を覆います。

撹拌し、少し熱を加え、エタノールと冷却水を加えると、プラスチックのソーダボトルにも使われるネバネバのようなポリエチレンテレフタレート製の小さなポリエステル布片が実験室のスープになります。

その後、科学者たちは古い繊維のモノマーをスープから抽出し、それを使用して金属有機フレームワーク (MOF) に組み立てられるリンカーを作成できます。 これらの MOF 構造は、人々を細菌や有毒ガスから守る衣服のコーティングを作成したり、消防士を火事やその他のまだ想像されていない用途から守るために使用できる、と繊維科学分野の博士課程の学生でフルブライト奨学金受給者のコー氏は述べています。ヒネストロザの研究室で働いている。

「MOF を結合するためのモノマーを回収するために有毒な溶媒を使用する代わりに、溶媒としてエタノールと水を使用しています。これにより、モノマーの回収が大幅に速くなりました」と彼女は言います。

芸術科学大学の化学とケミカルバイオロジーの助教授であるフィル・ミルナーと、コーネルエンジニアリングの材料科学および工学の准教授であるジン・サンティヴィッチも、これらの新しい化学技術の開発にHinestrozaと協力しています。

ポリエステル繊維から縮小された一連の有機金属フレームワークが Hinestroza の研究室で展示されています。 化学構造のわずかな変化により、無数の色が生成されます。