KRICT研发突破性技术实现纺织废料闭环回收

实际上，粗纺织废料不适合再利用或回收，因为它与不同的织物材料混合，被不同的染料着色，并被各种其他杂质污染。将其分类为均质材料对于通过化学或机械方法使废物可回收是必要的。为此，韩国化学技术研究院(KRICT)的研究团队(PI：Dr. Joungmo Cho)开发了一种新的化学技术，称为“化学分选”。该技术用于将聚酯与以混合和污染形式处理的废纺织品分离。在此过程中，一种独特的化合物可选择性地破坏聚酯与用于其颜色的染料之间的化学相互作用，用于分离。该研究团队还开发了一种新的化学回收技术，该技术比传统方法消耗更少的能源，将聚酯转化为有价值的单体*，可重复用于高分子材料的合成。

由成分未知的各种材料制成的消费后服装经常被丢弃。它们通常包含各种纺织品，例如棉、羊毛、聚酯、腈纶、尼龙、弹性纤维和其他混纺纤维。由于它们不相容的化学和物理特性，如果不将它们分类为单独的材料，就无法实现回收。在工业上，从废织物中分离单个材料是通过人工分拣来完成的，这在很大程度上取决于人工。这种方法的准确性低且不可靠，进而无法收集均质材料，而这对于进一步的回收步骤通常至关重要。最近，已积极开展研究以开发自动分拣机，采用高光谱成像技术获取单个织物目标的结构信息。然而，分拣系统距离商业化还很远，主要是由于技术和经济障碍。

KRICT 研究团队采用了一种廉价且无毒的可生物降解化合物，以化学方式从废织物混合物中区分聚酯。当化合物应用于纺织品时。仅存在于涤纶中的着色剂被完全提取，而其他材料中没有发生明显变化。因此，干净的聚酯可以从有色织物的混合物中分离出来。该方法同样适用于从未着色的织物混合物中选择涤纶。当未着色的织物接触到从分选过程中提取的废着色剂时，只有涤纶接受着色剂，而其他材料保持不变。因此，仅含聚酯的织物可以以廉价、准确和简便的方式从混合织物废料中分离出来。

将聚合物废料转化为原始结构单元的化学回收有可能在聚酯废料的回收中实现循环，而机械回收只能用于生产低质量的材料。在传统的化学回收方法中，需要200℃以上的高反应温度才能完全分解聚酯。此外，在大多数商业应用中，为了获得高质量的单体产品，能源密集型纯化步骤也是不可避免的。

KRICT 研究团队开发了一种低温糖酵解反应系统，可将化学分类的废聚酯转化为纯对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯，这是生产新聚合物的重要单体单体。从化学回收中获得的单体化合物的质量与从石油中提取的相同。由于与“化学分选”中使用的化合物相同，可作为添加剂降低解聚能垒，因此反应系统可以轻松、经济地与化学分选技术集成，用于塑料或纺织品回收需求高的应用为了良好的产品质量。

Cho 博士说：“最近，服装行业利用透明和清洁的消费后 PET 瓶生产再生聚酯服装。然而，这种方法是不可持续的，因为材料不能重复回收。相比之下，我们目前的技术不会受到组成材料的复杂性或废物中杂质的初始水平的限制。无论目标材料是直接从石油中提取还是从废物中回收，该技术都可以重复处理大多数消费后纺织品流。因此，它将有助于减少垃圾填埋场的废物，并在塑料和纺织行业实质上实现循环经济。”

化学回收技术已授权给Renew System Co., Ltd.(韩国)。多学科研发团队正在密切合作，建设多规模的废旧衣物化学回收设施。2024年底建成示范工厂，2025年实现年产1万吨的商业运营。