Hartshorn 소금과 베이킹으로 주요 환경 문제 해결

폴리에스터는 세계에서 두 번째로 많이 사용되는 직물이며, 특히 대부분이 재활용되지 않기 때문에 환경에 위협이 됩니다. 플라스틱과 면이 혼합된 이 직물은 업계에서 분리가 어려워 재활용이 어렵습니다. 이제 코펜하겐 대학교의 젊은 화학자 그룹이 단일 가정용 재료를 사용하여 친환경적이고 놀랍도록 간단한 솔루션을 발명했습니다.

옷에서 소파, 커튼에 이르기까지 폴리에스테르는 우리 일상생활을 지배하고 있으며 매년 이 인기 있는 직물이 무려 6천만 톤이나 생산됩니다. 그러나 폴리에스터 생산은 기후와 환경에 큰 타격을 줍니다. 그 중 재활용되는 비율은 15%에 불과하고 나머지는 매립되거나 소각되어 더 많은 탄소 배출을 담당하게 됩니다.

PET는 세계에서 가장 널리 사용되는 플라스틱 유형입니다. 우리에게 음료수 병으로 가장 친숙한 플라스틱인 PET의 생산량은 연간 7천만 톤에 달하며 매년 증가하고 있습니다. 전 세계 PET 생산량의 1/3이 폴리에스터 및 기타 합성 섬유 생산에 사용됩니다.

폴리에스터를 재활용하는 것은 특히 공정에서 혼방 직물을 구성하는 플라스틱과 면 섬유를 손실하지 않고 분리하는 데 있어 상당한 어려움을 안겨줍니다. 기존의 재활용 방법은 종종 플라스틱 구성 요소 보존을 우선시하여 면 섬유가 손실되는 결과를 가져왔습니다. 더욱이, 이러한 방법은 비용이 많이 들고 복잡하며 금속 촉매의 사용으로 인해 금속 폐기물을 생성하여 세포 독성을 일으키고 공정을 오염시킬 수 있습니다.

놀라운 돌파구를 통해 젊은 화학자 그룹은 이 시급한 문제에 대한 놀랍도록 간단한 해결책을 공개했으며 잠재적으로 섬유 산업의 지속 가능성에 혁명을 일으켰습니다.

"섬유 산업에서는 폴리에스테르/면과 같은 혼합 직물을 처리하기 위한 더 나은 솔루션이 시급히 필요합니다. 현재 면과 플라스틱을 모두 재활용할 수 있는 실용적인 방법은 거의 없으며 일반적으로 둘 중 하나의 시나리오입니다. 그러나 새로 발견된 기술을 사용하면 놀랍도록 간단하고 환경 친화적인 접근 방식을 사용하여 폴리에스터를 해중합하여 단량체로 만드는 동시에 수백 그램 규모의 면화를 회수할 수 있습니다. 이 추적 없는 촉매 방법은 게임 체인저가 될 수 있습니다."라고 이지웅 그룹의 양양 박사후 연구원은 설명합니다. 과학 연구 논문의 주요 저자로 활동하고 있는 코펜하겐 대학교 화학과.

새로운 방법에는 특별한 장비가 필요하지 않습니다. 단지 열, 무독성 용매 및 일반 가정용 재료만 있으면 됩니다.

하트쇼른염(중탄산암모늄)을 기반으로 한 새로운 재활용 방법은 PET 플라스틱뿐만 아니라 PET와 면 혼합 소재에도 적용됩니다.

"더러운 플라스틱 폐기물을 용기에 버리면 여전히 좋은 품질의 면화와 플라스틱 모노머를 얻을 수 있습니다. 주스 찌꺼기가 남아 있는 플라스틱병일 수도 있습니다. 그냥 넣고 반응을 시작하면 됩니다. 여전히 작동합니다."라고 Shriaya Sharma는 말합니다.

"예를 들어, 폴리에스터 드레스를 작은 조각으로 잘라서 용기에 담을 수 있습니다. 그런 다음 약간의 순한 용제를 첨가한 다음 많은 사람들이 구운 식품의 팽창제로 알고 있는 하트숀 소금을 첨가합니다. 그런 다음 이를 모두 섭씨 160도까지 가열하고 24시간 동안 그대로 둡니다. 그 결과 플라스틱과 면 섬유가 별개의 층으로 침전되는 액체가 탄생합니다. 이는 간단하고 비용 효과적인 과정입니다."라고 박사 과정인 Shriaya Sharma는 설명합니다. 화학과 이지웅 그룹 학생이자 연구 공동저자.

이 과정에서 중탄산암모늄이라고도 불리는 하트쇼른 염은 암모니아, CO2 및 물로 분해됩니다. 암모니아와 CO2의 조합은 촉매 역할을 하여 면 섬유를 보존하면서 폴리에스터를 분해하는 선택적 해중합 반응을 촉발합니다. 암모니아는 단독으로는 독성이 있지만 CO2와 결합하면 환경 친화적이고 사용하기에 안전해집니다. 관련된 화학 물질의 온화한 특성으로 인해 면 섬유는 손상되지 않고 우수한 상태로 유지됩니다.