Des chercheurs séparent le coton du polyester dans un tissu mélangé

Cependant, ils ont également constaté que le processus nécessitait plus d’étapes si le tissu mélangé était teint ou traité avec des produits chimiques qui augmentent la résistance aux plis.

“Nous pouvons séparer tout le coton d’un mélange coton-polyester, ce qui signifie que nous avons maintenant du polyester propre qui peut être recyclé”, a déclaré Sonja Salmon, auteure correspondante de l’étude, professeure agrégée d’ingénierie textile, de chimie et de sciences à NC State. “Dans une décharge, le polyester ne se dégrade pas et le coton peut mettre plusieurs mois ou plus à se décomposer. Grâce à notre méthode, nous pouvons séparer le coton du polyester en moins de 48 heures.”

Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement, les consommateurs jettent environ 11 millions de tonnes de déchets textiles dans les décharges américaines chaque année. Les chercheurs voulaient développer une méthode de séparation du coton du polyester afin que chaque matériau composant puisse être recyclé.

Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé un “cocktail” d’enzymes dans une solution légèrement acide pour hacher la cellulose du coton. La cellulose est le matériau qui structure les parois cellulaires des plantes. L’idée est de hacher la cellulose pour qu’elle “tombe” de la structure tissée mélangée, laissant quelques minuscules fragments de fibre de coton restants, ainsi que du glucose. Le glucose est le sous-produit biodégradable de la cellulose dégradée. Ensuite, leur processus consiste à laver le glucose et à filtrer les fragments de fibre de coton, laissant un polyester propre.

“Il s’agit d’un processus doux – le traitement est légèrement acide, comme l’utilisation de vinaigre”, a déclaré Salmon. “Nous l’avons également fait fonctionner à 50 degrés Celsius, ce qui équivaut à la température d’une machine à laver chaude.

“Il est assez prometteur que nous puissions séparer le polyester à un niveau propre”, a ajouté Salmon. “Nous avons encore du travail à faire pour caractériser les propriétés du polyester, mais nous pensons qu’elles seront très bonnes car les conditions sont si douces. Nous ajoutons simplement des enzymes qui ignorent le polyester.”

Ils ont comparé la dégradation d’un tissu 100 % coton à la dégradation de mélanges de coton et de polyester, et ont également testé un tissu teint avec des colorants réactifs rouges et bleus et traité avec des produits chimiques de presse durables. Afin de décomposer les matériaux teints, les chercheurs ont dû augmenter le temps et les enzymes utilisés. Pour les tissus traités avec des produits chimiques de presse durables, ils devaient utiliser un prétraitement chimique avant d’ajouter les enzymes.

“Le colorant que vous choisissez a un impact important sur la dégradation potentielle du tissu”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jeannie Egan, étudiante diplômée à NC State. “De plus, nous avons trouvé que le plus gros obstacle jusqu’à présent est la finition infroissable. La chimie derrière cela crée un blocage important pour que l’enzyme accède à la cellulose. Sans le pré-traiter, nous avons obtenu moins de 10 % de dégradation, mais après, avec deux doses d’enzymes, nous avons pu le dégrader complètement, ce qui était un résultat vraiment excitant.”

Les chercheurs ont déclaré que le polyester pourrait être recyclé, tandis que la suspension de fragments de coton pourrait être utile comme additif pour le papier ou comme ajout utile aux matériaux composites. Ils étudient également si le glucose pourrait être utilisé pour fabriquer des biocarburants.

“Le lisier est constitué de fragments de coton résiduels qui résistent à une dégradation enzymatique très puissante”, a déclaré Salmon. “Il a une valeur potentielle en tant qu’agent de renforcement. Pour le sirop de glucose, nous collaborons sur un projet pour voir si nous pouvons l’introduire dans un digesteur anaérobie pour fabriquer du biocarburant. Nous prendrions des déchets et les transformerions en bioénergie, ce qui serait bien mieux que de le jeter dans une décharge.”

L’étude, “Séparation enzymatique des fibres textiles pour le traitement durable des déchets”, a été publiée dans Ressources, environnement et durabilité. Les co-auteurs comprenaient Siyan Wang, Jialong Shen, Oliver Baars et Geoffrey Moxley. Le financement a été fourni par la Environmental Research and Education Foundation, Kaneka Corporation et le Department of Textile Engineering, Chemistry and Science de NC State.