樊 威, 劉紅霞, 陸琳琳, 竇 皓, 孫艷麗
(1. 西安工程大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院, 陜西 西安 710048; 2. 西安工程大學(xué) 功能性紡織材料及制品教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710048)
目前全球每年約產(chǎn)生上億噸廢舊紡織品,其中中國約產(chǎn)生2 000萬t/a,占城市固體垃圾的6%[1]。隨著人們生活水平的提高,人均紡織品消費(fèi)量和相應(yīng)的廢舊紡織品數(shù)量也在持續(xù)增加,預(yù)計到2050年全球廢舊紡織品將會達(dá)到1.5億t[2]。這些廢舊紡織品的理論回收利用率可達(dá)95%[3],然而,實(shí)際回收利用率很低,歐美發(fā)達(dá)國家的回收利用率只有20%[4],而我國僅為10%[5]。目前,大量的廢舊紡織品主要通過焚燒或掩埋處理,然而,焚燒會產(chǎn)生大量有毒氣體,污染大氣環(huán)境,而掩埋則會使廢舊服裝上的化學(xué)染料釋放到土壤中,造成土壤污染進(jìn)而導(dǎo)致水污染[6]。
廢舊紡織品按照原材料種類可分為廢舊化學(xué)纖維紡織品和廢舊天然纖維紡織品(waste natural fiber textiles, WNFT)[4]?;瘜W(xué)纖維紡織品占整個廢舊紡織品總量約70%,目前國內(nèi)外開展關(guān)于化學(xué)纖維的回收利用研究工作較多[7]。相比來自石油化工產(chǎn)品的化學(xué)纖維,棉、麻、絲、毛等WNFT占比較少(約30%),但隨著人民生活品質(zhì)的不斷提高,對舒適親膚的天然纖維紡織品的需求不斷增加,相應(yīng)的WNFT數(shù)量也在不斷上升。然而,生產(chǎn)植物纖維(主要由纖維素組成)和動物纖維(主要由蛋白質(zhì)組成)需要消耗大量的水資源和土地資源。以占紡織品總量24%的棉紡織品為例,每年種植棉花需要消耗全球2.6%的淡水資源,占用640億m2的耕地[1]。然而,隨著人口的持續(xù)增加(聯(lián)合國2019年《世界人口展望》報告顯示,預(yù)計到2050年,全球人口將從目前的77億上升至97億),對糧食的需求更加迫切,生產(chǎn)糧食也需要大量的耕地和淡水資源,這就出現(xiàn)了“糧棉爭地”的現(xiàn)象[8]。為此,許多國家已在國家發(fā)展規(guī)劃中制定了壓縮棉、麻等經(jīng)濟(jì)作物的種植面積,減少草場養(yǎng)羊面積等政策。實(shí)現(xiàn)WNFT的高值化利用,延長其使用壽命,不但可以減少環(huán)境污染,而且可以緩解人口持續(xù)增加帶來的土地資源和水資源短缺的問題。
本文從回收方法和再利用方式概述了目前國內(nèi)外WNFT回收利用技術(shù)的進(jìn)展。從學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的角度,對WNFT的高值化利用進(jìn)行了探究和展望,以期為提高我國WNFT的高值化利用提供參考。
WNFT來源主要有2個:1)企業(yè)在紡紗、織造、染整、成品生產(chǎn)等加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的下腳料、邊角料和殘次品,如短纖維、廢紗、廢布等;2)消費(fèi)過程中產(chǎn)生的廢舊服裝、家用紡織品等,這部分占WNFT中絕大多數(shù)。加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的WNFT具有成分明確、質(zhì)量上乘、易于回收利用的特點(diǎn);而消費(fèi)過程中產(chǎn)生的WNFT具有數(shù)量龐大、成分復(fù)雜、顏色不一、污損各異等特點(diǎn),是WNFT回收利用的難題。
WNFT回收利用按照處理方式不同可分為物理法、化學(xué)法、生物法、能量法。
物理法回收利用主要是通過簡單的機(jī)械加工來處理WNFT,不會破壞纖維內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu),如將WNFT進(jìn)行開松成纖維后,可通過紡紗或非織造的方式制備成紗線或織物。
2.1.1 紗 線
對于棉紡廠紡紗工序中分離出來的廢棉、落棉、帶有疵點(diǎn)的紗線,通過簡單的開松后,以一定含量作為配棉和原棉混合梳理,紡成新的紗線。Wanassi等[9]用廢棉纖維和原棉纖維以50∶50的質(zhì)量比生產(chǎn)混紡紗,其成本比常規(guī)純棉紗低33.5%,然而,由于纖維在開松過程受到損傷,使混紡紗的拉伸強(qiáng)度和條干均勻性低于純棉紗,回收的紗線可用于牛仔織物的制備。目前,這種回收利用方式在我國相對成熟,可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
對于織物狀WNFT,首先需要采用機(jī)械方式將其開松成纖維,然而,機(jī)械開松會造成纖維較大的損傷,使得纖維長度變短、強(qiáng)度下降,不適合直接用于連續(xù)紡紗。這些回收纖維通常與其他較長的合成纖維混紡生產(chǎn)混紡紗[10]。
對于染色的WNFT,需將其脫色后使用。制備的純白色紗線如果再次用于制作服裝,需要進(jìn)行二次染色,脫色和染色都會造成環(huán)境污染和回收成本增加。Esteve-Turrillas等[11]在服裝生產(chǎn)過程中,對回收的纖維按顏色分類,通過混色生產(chǎn)出不同顏色的紗線。這種方法能夠消除紗線脫色和染色對環(huán)境的污染,是一種經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的方式。
2.1.2 非織造織物
生活中產(chǎn)生的WNFT多為混紡產(chǎn)品,如果將其成分進(jìn)行分離再利用,無疑會增加產(chǎn)品成本。非織造生產(chǎn)方式具有短流程、高效率的特點(diǎn),該方式無需將多組分材料進(jìn)行分離,可以直接制備具有隔熱、隔音效果的非織造布,用于建筑材料等領(lǐng)域[12]。這種方式回收成本低,但制備的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價值不高,適用于破損程度比較大的WNFT的回收利用。
2.1.3 復(fù)合材料的增強(qiáng)體
天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、易于加工、成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、家具、建筑等領(lǐng)域[13]。隨著人們生活水平的提高和審美風(fēng)格日趨多樣化,紡織品的更替周期越來越短,WNFT強(qiáng)度下降得并不多[14],近些年來國內(nèi)外采用WNFT作為復(fù)合材料增強(qiáng)體的研究報導(dǎo)屢見不鮮。
Mishra等[15]將廢舊棉質(zhì)牛仔布開松成棉纖維,然后與不同質(zhì)量比的聚丙烯纖維梳理成網(wǎng),再將纖維網(wǎng)層層堆疊熱壓成復(fù)合材料。Govindaraju等[16]將廢舊蠶絲與聚丙烯纖維以50∶50質(zhì)量比制備廢舊蠶絲/聚丙烯復(fù)合材料,其抗拉強(qiáng)度可達(dá)到37.16 MPa。對于混紡或者混織類產(chǎn)品,可以直接制備成混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料[17]。上述方法制備的復(fù)合材料均為層合復(fù)合材料,由于厚度方向沒有纖維存在,復(fù)合材料的層間力學(xué)性能較差。許福軍課題組將廢舊牛仔布與聚丙烯薄膜交替鋪放,通過壓縮固化,得牛仔布增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料[18],然而這種層合板質(zhì)量高,易分層。樊威等將廢棄牛仔褲通過開松、梳理、針刺工序?qū)⑵渲瞥扇S廢舊纖維針刺氈[19-21]。該針刺氈由于有Z向纖維存在,用其增強(qiáng)的復(fù)合材料的層間性能得到顯著提高,各向性能都超越了國內(nèi)最優(yōu)刨花板的指標(biāo)。更重要的是,其證明了采用廢舊牛仔服(無需脫色)直接制備的復(fù)合材料比采用原棉制備的復(fù)合材料具有更好的界面結(jié)合性能。這就意味著染色后的紡織品無需脫色,可以直接加工成復(fù)合材料增強(qiáng)體。此外,該技術(shù)無需將混紡織物提取成單組分纖維,減少了分揀和分離纖維的工序,而且制備的復(fù)合材料具有高經(jīng)濟(jì)價值,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)木塑復(fù)合材料,是目前WNFT最具有產(chǎn)業(yè)化前景的高值化利用方式之一。該項(xiàng)技術(shù)已申請多件發(fā)明專利,正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。
化學(xué)回收是通過高溫高壓或化學(xué)試劑處理的方法破壞WNFT內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu),得到再生纖維素、蛋白質(zhì)或者生物炭材料,再生纖維素、蛋白質(zhì)根據(jù)后續(xù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行紡絲、交聯(lián)、改性等加工,而生物炭可以直接作為吸附材料和電極材料進(jìn)行應(yīng)用。
2.2.1 再生纖維素的提取
纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分[22],被廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、炸藥、電氣工程和科研設(shè)備等領(lǐng)域。棉含有高達(dá)95%的纖維素[23],麻含有約為75%的纖維素[24],因此,從廢舊棉和麻中提取纖維素及纖維素納米晶體受到了廣泛關(guān)注。
提取纖維素的關(guān)鍵步驟為溶解。目前用于廢舊棉纖維溶解的主要溶劑為有機(jī)溶劑、離子液體和水。N-甲基氧化嗎啉(NMMO)是一種常見的用于提取纖維素的有機(jī)溶劑,具有高溶解度、低毒性等優(yōu)點(diǎn)[25],但也存在原料成本高、溶解條件苛刻、熱穩(wěn)定性差、回收困難等缺點(diǎn)[26]。離子液體作為一種新型高效綠色的溶劑,在一定條件下可溶解纖維素、蛋白質(zhì)等生物大分子,具有優(yōu)異的溶解能力,良好的化學(xué)性能和熱穩(wěn)定性,且環(huán)??苫厥誟27]。NaOH/尿素和LiOH/尿素是環(huán)保的水溶劑體系,由于其反應(yīng)時間短,無毒,可回收,并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,被廣泛地用于纖維素的溶解[28]。
目前,從廢舊麻纖維中提取纖維素的方法主要有不對稱離心、堿性水解、酸堿結(jié)合、有機(jī)酸萃取、高能行星球磨法等。不對稱離心法[29]是一個簡單的機(jī)械過程,但處理后的納米纖維素結(jié)晶度明顯降低。堿性水解[30]是用堿性H2O2溶液對麻纖維進(jìn)行預(yù)處理,然后在一定濃度和溫度下進(jìn)行堿蒸煮,一些研究使用堿性水解方法從廢舊大麻[31]和其他麻纖維中提取纖維素。該方法可以去除麻纖維中的諸多組分,但得率過低。酸堿結(jié)合法[32]的主要過程是在室溫下用一定比例的NaOH溶液水解麻纖維。隨后,用H2O2(35%)在75 ℃漂白4 h,過濾得到纖維素。將纖維素進(jìn)一步分散在H2SO4中,制備納米纖維素懸浮液。透析3 d后,獲得納米纖維素。Abraham等采用堿酸結(jié)合法從工業(yè)廢料大麻中提取纖維素,使廢舊大麻纖維得到回收利用[33],但酸堿結(jié)合法會產(chǎn)生更多的廢水。有機(jī)酸法工藝與酸、堿聯(lián)合處理具有相同的優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)生的廢水較少[34]。使用有機(jī)酸法提取纖維素時,使用HCOOH將廢黃麻纖維中的非纖維素去除。再采用H2O2和CH2O對廢纖維進(jìn)行脫木質(zhì)素處理,以提高脫木質(zhì)素效果,最后使用H2O2進(jìn)行漂白得到纖維素[35]。高能行星球磨法也能用于提取纖維素[36],但該方法需要在潮濕的條件下進(jìn)行。由于麻纖維品種多,組分復(fù)雜,需要根據(jù)麻纖維的品種采取不同的工藝進(jìn)行纖維素或纖維素納米晶體的提取。
2.2.2 再生蛋白質(zhì)的提取
2.2.2.1再生絲素蛋白的提取 蠶絲蛋白具有一定的親膚性和生物相容性,在智能穿戴設(shè)備、生物組織工程、仿生材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。采用簡便、快速的方法提取優(yōu)質(zhì)的絲素蛋白是廢舊蠶絲二次利用的關(guān)鍵。從廢舊蠶絲中提取絲素蛋白的過程一般分為3個步驟:脫膠/漂白、溶解、透析。未經(jīng)處理的蠶絲由絲素(含量約為75%)和絲膠(含量約25%)構(gòu)成,絲膠包裹在絲素外,且絲膠中含有少量雜質(zhì)(如蠟、碳水化合物、色素和無機(jī)成分)[37]。為此,第1步是在一定條件下使用酸、堿、皂堿、高溫高壓、或酶的方法去除絲膠[38]。對于染色的蠶絲織物,首先需要將染料從織物上去除;第2步,用溴化鋰溶液、甲酸-鹽溶液、離子液體或CaCl2-C2H5OH-H2O的三元溶液溶解脫膠后的蠶絲[39];第3步,將絲素溶液裝入透析袋內(nèi)進(jìn)行透析,再生絲素溶液中的無機(jī)鹽離子(Li+,Br-,Ca2+,Cl-)會從透析袋內(nèi)部向透析袋外部的去離子水中擴(kuò)散,直至透析袋兩側(cè)的滲透壓達(dá)到平衡。透析完成后,透析袋內(nèi)的再生絲素溶液被純化。得到的再生絲素溶液可通過不同的紡絲、紡膜等技術(shù)制成多孔支架、膜、纖維、凝膠等材料[40-42]。
2.2.2.2再生羊毛角蛋白的提取 角蛋白是羊毛纖維的主要成分,占羊毛纖維總物質(zhì)的95%[43]。羊毛角蛋白具有良好的生物降解性、生物相容性、無毒和親膚特性[44],用途廣泛,然而,羊毛角蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大肽鏈之間除了強(qiáng)胱氨酸交聯(lián)外,還含有離子鍵、疏水鍵和氫鍵[45]。從羊毛中提取角蛋白的實(shí)質(zhì)就是要打破分子鏈之間的化學(xué)鍵,使蛋白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)膨脹分解。目前從羊毛中分離角蛋白的主要方法有氧化法,還原法、離子液體法、生物酶法、蒸汽爆破法、微波輻照法等[46]。不同的方法會引起角蛋白性質(zhì)的不同變化,影響所提取角蛋白的應(yīng)用方向和價值。例如:用還原法提取角蛋白時,還原劑將角蛋白中的二硫鍵還原成巰基,得到可溶性角蛋白[47],所提取角蛋白的相對分子質(zhì)量較大,而且也最大程度保留了活性巰基[48];用氧化法提取時,氧化過程中肽鍵斷裂,導(dǎo)致所提取角蛋白的相對分子質(zhì)量較低。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)堑鞍椎男阅芤蟛煌蛇x擇的提取方式也不相同。在紡織領(lǐng)域,角蛋白若作為羊毛織物的定形整理材料,巰基是定形整理劑的反應(yīng)官能團(tuán),可選用還原法提取,獲得巰基含量較高的角蛋白。對于皮革行業(yè),角蛋白可改性制成復(fù)鞣填充材料或鉻鞣助鞣劑使用,首先應(yīng)考慮滲透與結(jié)合問題,可選擇氧化法提取相對分子質(zhì)量小的角蛋白[49]。綜上,需要根據(jù)應(yīng)用方向來選擇提取羊毛角蛋白的方法。
2.2.3 吸附過濾材料
天然纖維基吸附材料具有原料豐富、價格低廉、可循環(huán)再生等優(yōu)點(diǎn),是活性炭的理想替代品??勺鳛槲竭^濾材料,有效去除廢水中的紡織染料、重金屬離子等污染物。
廢舊棉常被制作成多孔炭材料進(jìn)行離子和染料分子的吸附和滲透。Silva等[6]利用H3PO4浸漬過的廢舊牛仔布在不同溫度下進(jìn)行熱解,將其轉(zhuǎn)化為活性炭。廢棉活性炭比表面積大,容重低[50],可對紡織染料雷馬素亮藍(lán)R自發(fā)放熱吸附,還可吸附工業(yè)廢水中的有害離子,如氟離子[51]。該吸附技術(shù)操作簡單,性價比高,是一種實(shí)用的廢水處理方法。
利用麻纖維制備吸附材料的方法主要有炭化法、改性法[52]和接枝共聚法[53]。炭化法產(chǎn)量較低、生產(chǎn)周期較長,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。采用陰離子偶氮染料改性、表面胺化和磺化反應(yīng)制備的含麻材料,具有良好的吸附性能。接枝共聚法指的是在麻纖維大分子鏈上進(jìn)行反應(yīng),使其與相應(yīng)的支鏈或官能團(tuán)側(cè)基團(tuán)形成化學(xué)鍵,制備的吸附材料具有高的吸附性能。
由于蛋白質(zhì)具有兩親性,脫膠后的蠶絲具有超疏水(水接觸角約為158°)和超親油性質(zhì),并且具有多孔且粗糙的表面,表現(xiàn)出良好的油吸附能力[54]。Moriwaki等[55]將蠶繭廢料脫膠后的蠶絲進(jìn)行梳理、鋪網(wǎng)、針刺,得到廢舊蠶絲纖維針刺氈,該針刺氈對油水混合物的分離率可達(dá)70%以上。利用廢舊蠶絲紡織品處理油水混合物成本低,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
羊毛纖維角質(zhì)層的不規(guī)則鱗片、粗糙表面、卷曲和蠟質(zhì)對油的吸附和擴(kuò)散有協(xié)同作用[56],可用于油水分離、染整廢水以及重金屬離子的去除。采用廢舊羊毛制備的非織造布,對不同類型的油(柴油、原油、堿性油、植物油和機(jī)油)都有很高的吸附能力[57]。改性廢舊羊毛紡織品可用于去除廢水中的染料、重金屬或有毒離子[58]。
2.2.4 電極材料
生物質(zhì)衍生炭具有理想的電荷存儲和傳輸?shù)姆肿咏Y(jié)構(gòu),適合于制備電極材料。WNFT已成為一種很有前途的制炭原料。
Dou等[59]用CuCl2活化黃麻纖維,生成高比表面積的多孔材料,用作鋰離子電池的陽極。Remadevi等[60]以廢舊蠶絲、羊毛和氧化石墨烯為原料,采用本體合成方法制備了高鎳摻雜的導(dǎo)電多孔復(fù)合材料,該材料具有高的比表面積、電容和電導(dǎo)率。Cataldi等[61]將羊毛角蛋白與石墨烯納米粒子相結(jié)合制備了導(dǎo)電油墨,該油墨可用于電阻器、平面電容器、電感器和電極材料。這些電子元件有望被應(yīng)用于柔性可穿戴電子領(lǐng)域。
生物基炭化材料具有作為電極材料的潛力,但目前大都停留在實(shí)驗(yàn)室階段,需要進(jìn)一步探索其作用機(jī)制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的可能。
WNFT的生物回收利用,主要分為生物燃料、家禽飼料和肥料3類。生物燃料具有可再生性和生物降解性的優(yōu)點(diǎn)[62],可通過發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)[63]。廢舊棉紡織品可轉(zhuǎn)化為生物乙醇、沼氣等可再生、環(huán)保的液體燃料[64]。Gholamzad等[65]采用生物發(fā)酵技術(shù)從廢舊棉織物中成功提取出生物乙醇。Ismail等[66]將牛糞漿液與Ca(OH)2預(yù)處理后的廢棉在沼氣池中進(jìn)行連續(xù)高溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。此外,廢舊羊毛也能用作生產(chǎn)沼氣的原料。Kabir等[67]將廢舊羊毛紡織品經(jīng)厭氧處理轉(zhuǎn)化為了沼氣。
蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)可作為飼料給家禽提供能量。Kim等[68]將未經(jīng)染色的蠶絲下腳料加工成粉末,以母雞為對象進(jìn)行了喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn),探究對母雞產(chǎn)蛋的影響。吃了添加5%蠶絲粉末飼料的雞產(chǎn)蛋率提高3.25%。
廢舊羊毛紡織品含有碳(50%)、氮(16%~17%)和硫(3%~4%)等元素,這些元素是農(nóng)作物必需的營養(yǎng)物質(zhì)。Gorecki等[69]已經(jīng)證實(shí),將廢舊羊毛用作番茄、甜椒和茄子的肥料,比對照組生長得更快,但這種方法僅適用于未染色的廢舊羊毛紡織品。
能量法是指將WNFT作為燃料,通過燃燒將熱能轉(zhuǎn)化為電能等加以利用的方法。Nunes等[70]對比了廢舊棉紡織品與其他燃料的熱能效率發(fā)現(xiàn)棉紡織品生產(chǎn)電能成本為0.006歐元/(kW·h),與石油、木質(zhì)材料相比成本可分別降低80%和70%,然而,這種回收利用方式不符合循環(huán)再生、降低碳排放的要求,僅適用于污染嚴(yán)重等低價值的WNFT。
隨著人口持續(xù)增加帶來的資源短缺和環(huán)境污染問題,世界各國逐漸意識到有效利用資源以及保護(hù)環(huán)境對于社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。國內(nèi)外學(xué)者和相關(guān)企業(yè)探索了采用物理法、化學(xué)法、生物法和能源法將廢舊天然纖維紡織品(WNFT)加工成紗線、織物、纖維素、蛋白質(zhì)、吸附材料、電極材料、能源等的路徑,為WNFT的回收提供了參考。然而,目前除了利用優(yōu)質(zhì)的WNFT進(jìn)行紡紗實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化外,其他回收方式還因回收利用性價比不高而停留在實(shí)驗(yàn)室階段。為了使WNFT回收實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,未來研究的重點(diǎn)可從以下幾個方面進(jìn)行突破:
1)分揀識別技術(shù)。WNFT中混紡產(chǎn)品占據(jù)絕大部分,不同的組分需要采用不同的回收方法,并且回收的WNFT品質(zhì)參差不齊,需要采用人工分揀和機(jī)器自動分揀相結(jié)合的方式,但人工分揀效率低,因此,應(yīng)重點(diǎn)加快研發(fā)針對WNFT組分材料的高效識別與分選裝置。
2)構(gòu)效關(guān)系。建立資源化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能之間關(guān)系,是保證資源化產(chǎn)品性能穩(wěn)定和被客戶信賴的前提。例如,目前產(chǎn)業(yè)化前景良好的廢舊纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,需要明確其本構(gòu)模型,這是大型結(jié)構(gòu)部件漸進(jìn)損傷分析和可靠性評價的理論依據(jù)。
3)低成本回收技術(shù)。目前針對印染W(wǎng)NFT的回收一般都是先脫色再利用,但是脫色不但會造成環(huán)境污染而且會增加回收成本。因此,應(yīng)該換一種思路,即研究有色WNFT直接資源化利用的策略。例如,可從染色廢舊棉紡織品中直接提取有色纖維素,進(jìn)行重新紡絲,制備有色粘膠纖維[71-72]。這種方法無需脫色也無需染色,回收利用成本較低。
4)高值化策略。目前WNFT資源化利用多得到中低檔產(chǎn)品,開發(fā)高值化產(chǎn)品是未來研究主攻的方向。柔性智能可穿戴是目前以及未來幾年甚至十年研究的熱點(diǎn),而柔性智能可穿戴的前提需要紡織品導(dǎo)電,因此,可以將從廢舊紡織品炭化或提取別的纖維素/蛋白質(zhì)添加導(dǎo)電材料(碳納米管、石墨烯、銀納米線等)紡絲制備智能可穿戴電極材料。在這一點(diǎn)上,使用全新紡織品與WNFT來制作智能可穿戴材料沒有區(qū)別,而使用WNFT具成本更低;因此,開發(fā)基于WNFT的智能可穿戴材料是未來研究的重要方向。
5)政策法規(guī)。目前WNFT利用率低的原因除了回收產(chǎn)品的性價比低外,還有消費(fèi)者對再生產(chǎn)品的接受程度不高,需求牽引不足。建議國家建立相應(yīng)的政策法規(guī),政府機(jī)構(gòu)率先垂范,引導(dǎo)廣大民眾正確認(rèn)識再生產(chǎn)品。例如,規(guī)定黨政機(jī)關(guān)、部隊、國企等部門在滿足需求的前提下,必須選用再生利用產(chǎn)品。
我國提出的碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)以及《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》提出促進(jìn)廢舊紡織品循環(huán)化轉(zhuǎn)型的具體要求,為實(shí)現(xiàn)WNFT的高值化利用提供了良好的政策環(huán)境。此外,隨著高值化回收技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國WNFT再利用行業(yè)將迎來爆發(fā)性的增長。
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