Gli scienziati hanno sviluppato una tecnologia per riciclare i vestiti usati invece di bruciarli semplicemente.

12 gennaio 2024

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a cura di Jeppe Kyhne Knudsen, Aarhus University

Quando vai a correre nel bosco con i tuoi tight da corsa, l'elastan è il motivo per cui ti stanno così comodamente. L'elastan è un materiale elastico che permette al tessuto di allungarsi e adattarsi al tuo corpo.

Ma quando le fibre di elastan vengono mescolate con cotone, lana, nylon o altre fibre, come succede in molti vestiti oggi, i vestiti diventano quasi impossibili da riciclare. È estremamente difficile separare le diverse fibre e pertanto i materiali nei vestiti non possono essere riciclati.

Per questo motivo, i vestiti e altri tessuti sono tra i materiali che ricicliamo peggio. Solo circa il 6% dei vestiti gettati dalle famiglie danesi viene riciclato. In confronto, il 32% di tutti i materiali di imballaggio in plastica viene riciclato in Danimarca.

Ma ciò potrebbe cambiare, afferma il Professor Assitente Steffan Kvist Kristensen dell'Interdisciplinary Nanoscience Center presso l'Università di Aarhus. Insieme a vari colleghi, è il responsabile di una nuova tecnologia che può separare le fibre in tessuti misti. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Green Chemistry.

"Abbiamo sviluppato un metodo per rimuovere completamente l'elastan dalla nylon. Non siamo ancora arrivati a farlo con il cotone, perché alcune delle fibre di cotone si rompono nel processo. Ma crediamo che, con qualche piccola modifica, possiamo risolvere questo problema", afferma e prosegue:

"In altre parole, possiamo smontare il tessuto in modo che possiamo riciclare molti più tessuti in futuro."

Non è facile separare l'elastan e le altre fibre una volta che sono state intrecciate insieme. I vestiti vengono realizzati avvolgendo le fibre principali, come nylon o cotone, intorno alle fibre di elastan, che consistono in catene lunghe di molecole.

Le fibre si separano solo se spezziamo le lunghe catene di molecole, spiega Steffan Kvist Kristensen. "I molti legami nella catena di elastan sono collegati insieme da una piccola molecola chiamata diammina. Riscaldando i vestiti a 225 gradi Celsius e aggiungendo un alcool specifico, abbiamo trovato un metodo per spezzare i legami dell'elastan. Quando ciò avviene, le catene si spezzano e i materiali si separano."

"Tutto il processo avviene in quello che è fondamentalmente una pentola a pressione grande in cui inseriamo i tessili. Aggiungiamo poi un po' di alcool e una base e la riscaldiamo. Poi la lasciamo cuocere per poco più di quattro ore e quando riapriamo il coperchio, le diverse fibre saranno state separate."

Quando il Giappone attaccò Pearl Harbor il 7 dicembre 1941, gli Stati Uniti persero non solo diversi migliaia di soldati, centinaia di aerei e molte delle loro navi da guerra più grandi. Il paese perse anche l'accesso a circa il 90% della gomma naturale di cui tanto dipendeva. Pertanto, come i tedeschi, iniziarono a produrre gomma sintetica.

Dopo la guerra, la produzione di gomma sintetica portò alla scoperta di una serie di fibre sintetiche derivate che potevano essere utilizzate nei tessuti. Una di queste fibre era l'elastan.

Nel 1958, il chimico Joseph Shivers inventò l'elastan, o Spandex come viene spesso chiamato negli Stati Uniti. Da allora, l'elastan si è diffuso sempre di più nei nostri vestiti.

Perché la maggior parte delle fibre dei vestiti deve essere riciclabile, l'uso di sostanze chimiche aggressive non è un'opzione per Steffan Kvist Kristensen e i suoi colleghi. Invece, utilizzano l'alcool e aggiungono una base di idrossido di potassio.

"L'idrossido di potassio è uno degli ingredienti principali del comune pulisci scarichi. Abbiamo scoperto che aggiungendolo si accelera il processo. Aumenta semplicemente la velocità della reazione chimica", spiega.

Non sa esattamente perché succede questo, ma riesce a spezzare i legami dell'elastan.

"Siamo abbastanza sicuri che l'idrossido di potassio aumenti la reattività del nostro alcool. O questo, oppure spezza leggermente i legami dell'idrossido di potassio, quindi è più facile per l'alcool spezzarli completamente", afferma.

Fino ad ora, Steffan Kvist Kristensen e i suoi colleghi hanno sperimentato solo con due calze di nylon alla volta. La tecnologia non è quindi ancora pronta per essere implementata a livello industriale. Ciò richiederà di poter decompore quantità molto maggiori di abbigliamento.

"Possiamo solo aumentare leggermente le dimensioni delle cose a causa dei limiti del nostro materiale. Quindi spetta all'industria abbracciare la tecnologia e portarla ad una scala più ampia", afferma.

However, according to Steffan Kvist Kristensen, Denmark does not currently have the facilities to exploit the technology at large scale. You'll have to look south of the border for this. 'The chemical industry in Denmark is small, but Germany has some of the largest plants in the world. They will most likely be able to use our method to recycle large amounts of fibers from elastane-containing clothes.

'If we're to succeed with this, we need to get the large chemical plants on board. But they must see a business model in buying recycled materials and using them in the production of new fibers. If they don't, the technology will never take off.'

Journal information: Green Chemistry

Provided by Aarhus University