用化学方法回收衣物

“快时尚”一词出现于20世纪90年代，用来描述从t台迅速走向商业街的时尚潮流。一些品牌现在每周都推出新系列，通常以极低的价格出售。近几十年来，全球购买的衣服数量直线上升。然而，就像快餐一样，快时尚也有一些严重的缺点。例如，许多这样的衣服在我们的衣柜里很快就被扔进了垃圾箱。

如今，塑料回收非常流行，部分原因是塑料污染问题被广泛宣传。公众对“减少、再利用和循环利用”这三个原则的认识达到了前所未有的高度。然而，将同样的逻辑应用到我们的服装上的意识却始终没有引起人们的注意。

纺织品生产，尤其是由合成聚合物制成的纺织品，使用了大量不可再生的自然资源:全球每年消耗9800万吨石油，艾伦·麦克阿瑟基金会的数据显示这是由这位独自驾驶长途游艇的英国慈善机构成立的，目的是推广循环经济。时装业也使用大量的水，是气候紧急情况的一个重要因素，其温室气体排放量与国际航班和海运的总和相当。这篇文章还没有考虑到一个巨大的社会影响。

该行业已经做出了一些改变，以解决服装生产对环境的影响，但他们正在与不断增长的时尚购买潮相抗衡。为了减少服装对环境的影响，我们需要少买，多穿我们买的衣服。艾伦·麦克阿瑟基金会估算，由于在衣服使用寿命结束前丢弃，全球消费者每年会损失4600亿美元(3600亿英镑)的衣服价值。

你不能把一件用得很好的t恤撕开，然后再做成一件新的t恤

一旦我们厌倦了穿衣服，我们需要做更多的事情来延长衣服的寿命——减少囤积，多捐给慈善机构，购买二手服装和出租正装。但是，我们也需要采取行动，更好地利用那些真正达到寿命尽头的服装资源的价值，而这正是化学作用发挥作用的地方。

再生潜力

艾伦·麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation)的报告显示，全球73%用于服装的材料最终要么进入了垃圾填埋场，要么进入了焚化炉。只有12%被回收。在英国，这一数字下降到9%，据慈善机构Wrap报道(废物及资源行动计划)。

大多数回收的服装都被制成工业清洁布、绝缘材料和床垫填料。如今，只有不到1%的服装材料被回收制成新服装。衣服上标有回收材料的聚酯纤维大多来自回收的瓶子。

只有用化学方法，我们才能把原材料拿回来，从而达到纺织品回收的目的

阻碍服装回收的最大问题是纤维质量:纤维在穿着和洗涤过程中都会受损。瑞典RISE研究所的纺织品回收化学家汉娜·德拉莫特(Hanna de la Motte)在Göteborg网站上解释说:“你不能把一件经常使用的棉质t恤机械地撕开，然后把棉纤维制成一件新的棉质t恤，因为它们失去了太多的纤维质量，t恤的质量不够高，无法进入市场。”粉碎也会缩短纤维的长度。

一种选择是将机械回收的纤维与原始纤维混合。de la Motte和其他人正在探索的另一种可能性是，用化学方法将纤维分解成它们的化学组成部分，然后将它们重建成比原始纤维具有难以区分(或更好)性能特征的新纤维。“只有用化学方法，我们才能把原材料拿回来，从而实现纺织品的循环再利用，”物理化学家兼首席科学官亚当·沃克(Adam Walker)解释说再次磨损技术在英国诺丁汉。

化学纤维到纤维的回收在技术上和经济上都具有挑战性，然而:所产生的纤维不能比市场所能接受的更贵。在几次成功的试点之后，这项技术现在开始进行商业亮相。

努力赶超

市场上各种各样的纤维类型是新兴纺织品回收商面临的一个重大问题。不同的纤维需要不同的化学物质来分解，所以一旦旧衣服被收集起来，第一个阶段就是分类。德拉莫特说:“你需要有非常好的、快速的分类设备，这些设备必须准确，并且能够将正确的材料引向正确的回收方法。我们目前还没有这样的设备。”不过，也有一些潜在的解决方案正在酝酿中把一切都整理好下文)。

许多试点项目都在研究用化学方法回收棉花，在纺织生产中使用的所有纤维中，棉花占不到三分之一。这些试点都有相同的基本步骤:机械去除拉链和纽扣等物品，清洗以去除染料等，将棉花纤维素溶解在溶剂中，然后从产生的纸浆中纺成新纤维。

生产的纤维各不相同，一些试点生产成熟的纤维和其他新纱线。例如，位于美国西雅图的Evrnu公司的联合创始人兼总裁克里斯托弗·斯坦尼夫(Christopher Stanev)说，该公司“准备授权使用所有现有的再生纤维素系统，如Lyocell、Rayon、Cupro和Acetate，从100%消费后棉花中生产纤维”。它还在开发一种新纤维的生产技术NuCycl．“我们已经能够将棉花制成比原始形态的棉花更结实的纤维，”Stanev说。“我们每天可以从消费后的服装中生产多达1吨的溶解纸浆。阿迪达斯和李维斯都已经推出了限量版的服装，其中含有氯化氯化物和原始纤维的混合。

无论是在溶解步骤中使用的化学成分，还是NuCycl的化学组成，都没有透露。然而在芬兰，无限的纤维(芬兰VTT技术研究中心的衍生产品)透露，他们正在回收棉花制成一种新型纤维素碳酸盐纤维。在溶解前加入尿素对纤维素进行改性。加热将尿素分解成异氰酸，纤维素上的羟基与异氰酸反应生成氨基甲酸酯。然后将其溶解，产生的纸浆使用粘胶工艺再生为纤维。VTT纺织研究教授、infinite Fiber联合创始人哈林•阿里(Harlin Ali)解释说:“我们可以利用旧的粘胶植物。”然而，与粘胶相比，这种纤维生产工艺具有环保和安全优势，包括不使用二硫化碳。

碳酸盐纤维的手感和强度与原始棉纤维相当。阿里说:“我们用它们来制作t恤、毛衣、牛仔裤和毛巾。”自2018年初以来，无限纤维一直在埃斯波VTT附近运营一家年产50吨的试点工厂。一个年产500吨的新工厂将于明年年初开始运营，并计划在2021年底建成年产25,000吨的工厂。”它的纤维经过了包括H&M和VF公司在内的全球品牌的测试。和Evrnu一样，无限光纤的最终目标是将这项技术授权给其他人。

分开看似不可分离

市场上许多感觉像棉花的织物是由两种或两种以上不同类型的纤维紧密编织在一起的混纺织物。例如，聚棉结合了棉的柔软、透气的特点和聚酯的耐用性和易于护理。

为了回收这种混纺纤维中的涤纶和棉成分，回收过程必须首先将它们分离。这在机械上并不容易，但可以通过利用两种纤维不同的物理性质来实现。沃克解释说:“对于涤棉，我们需要提取两种溶解度特征非常不同的聚合物。”

磨损再次技术公司的工艺的第一步类似于仅用于棉花的化学回收:去除金属，然后清洗。沃克说:“我们膨胀聚酯纤维，以滤出任何小分子污染物，如染料等。”其他聚合物，如聚氨酯和醋酸纤维素，也在这一阶段被冲走。

对于涤棉，我们需要提取两种溶解度特征非常不同的聚合物

洗涤后剩下的是浸透了溶剂的纯棉。接下来，加热。沃克说:“在更高的温度下，聚酯纤维会溶解并进入溶液，而棉花则变成了固体。”棉和聚酯然后通过过滤分离。

沃克解释说，接下来，他们将溶剂从聚合物中分离出来，将聚合物恢复到正确的分子量分布，以便在纺织品市场上重复使用，并利用现有的基础设施将其纺成聚酯纤维。“我们生产的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)与聚合工厂生产的原始PET颗粒完全相同。”

然后用一种新型离子液体将固体棉纤维溶解。沃克说:“由此产生的粘性涂料可以通过多种方式加工。”“我们目前正在做的是制造一种等同于木浆的纸浆，它可以用作现有纤维纺丝工艺的原料。”“粘胶纤维和莱赛尔纤维都是目前用木浆生产的织物。

磨损再次技术公司正在建设一个示范分试验工厂，其最终目标也是将该技术授权给其他公司。沃克说:“我们目前正在试运行工厂，以验证产品在供应链中的有效性。”他说，商业运营将在试验成功后进行。该公司已经拥有知名合作伙伴和投资者，包括全球服装连锁店H&M。

扩大

香港纺织及服装研究所(HKRITA)也获得了H&M的资助，以探索两种新的涤棉回收技术。这两种方法都能溶解混纺纤维中的棉花成分，而使聚酯纤维完好无损。

HKRITA流程中最先进的是创造了一种绿色溶剂型技术绿色机器．使用的溶剂类型尚未透露。HKRITA的研究经理Alex Chan解释说:“材料特性表明，聚酯纤维几乎没有分子量降低，并且具有与原始纤维相似的机械性能。”该团队正在探索如何最好地再利用回收的纤维素纸浆。

“初步的经济分析表明，回收过程在商业上是可行的，”陈说。目前系统的处理能力为每天100公斤，这意味着它每年可以处理多达3吨的纺织品。“我们正在开发一个进一步扩大规模的系统，目标是每天超过1吨，(我们)预计在六个月内完成，”陈解释说

的第二涤棉回收工艺，在生物反应器中对棉花成分进行酶水解。Chan说，目前正在将系统规模扩大到“每天至少40公斤的投入”。他补充说，详细的经济分析也在进行中。

与此同时，瑞典的森林公司Södra最近宣布该公司已开始将从涤棉中回收棉花商业化。2019年秋季，该公司位于Mörrum的木浆厂将30吨废弃纺织品转化为纸浆。这种所谓的“OnceMore”工艺的长期目标是每年回收2.5万吨纺织品。Södra在声明中还表示，将调查“从聚酯纤维中提取一系列残留产品的可能性”。

Södra对纺织品回收的兴趣始于2011年，是德拉莫特领导的名为Blend Re:Wind的大型合作项目的一部分。她解释说，在Blend Re:wind工艺中，涤棉用氢氧化钠处理，“将聚酯降解为其组成材料”。单体溶解在基底中，但棉花不溶解，允许通过过滤分离。德拉莫特补充说:“这项技术为Södra的OnceMore流程提供了灵感。”

到目前为止，Mörrum回收的涤棉来自纺织品租赁公司Berendsen。它包括来自医院和酒店的临终床单、毛巾、桌布和浴袍。为了扩大规模，还需要其他纺织品来源。Södra的项目经理海伦娜•克莱森(Helena Claesson)在宣布这一计划时表示:“我们现在正在寻找那些在可持续发展方面有高度雄心的公司，它们愿意与我们合作运送纺织品。”

考虑到对纺织品回收技术的兴趣增加，我预计它将开始增加

磨损再次技术公司的沃克解释说，任何化学纺织品回收技术的发展都需要规模经济。他说:“只有当你的工厂有足够的吞吐量，能够产生真正大的数量——每年五位数吨的产量，化学回收才有意义。”Evrnu的Stanev给出的数字甚至更大:计算表明，你需要“每年生产至少10万吨，才能使生产成本与目前由木浆纤维素制成的替代品相当”。

使用租赁纺织品的优点是织物的成分是已知的。其他可回收纺织品的来源包括品牌通过全球H&M服装收集计划等活动收集的纺织品，捐赠给慈善机构的物品以及放在路边回收箱中的物品。但是，正如前面提到的，分类这些服装的基础设施还没有到位。

无论如何，纺织品的化学回收的前景被广泛认为是光明的。瑞典环境研究所(IVL Swedish Environmental research Institute)纺织品生命周期评估专家古斯塔夫·桑丁·艾伯森(Gustav Sandin Albertsson)在Göteborg网站上解释说:“考虑到过去10年人们对纺织品回收技术的兴趣越来越大，以及对这些技术的研究也越来越多，我预计(化学)纺织品回收将开始增加。”

Stanev表示同意，他预计纺织品回收将复制纸张的成功。他说:“纸张回收行业始于30年前，现在已经发展成为一个非常顺畅的系统，可以在盒子、牛皮纸和白纸中反复回收和重复使用相同的资源。”他说，我们将采用非常类似的模式，不过是在纺织行业。

妮娜·诺特曼，英国索尔兹伯里科普作家