Тканевые материалы на основе целлюлозы могут сделать швейную промышленность более устойчивой. В настоящее время текстиль на основе целлюлозы в основном изготавливается из древесины, но исследование под руководством учёных из Технологического университета Чалмерса указывает на возможность использования сельскохозяйственных отходов, таких как солома пшеницы и шелуха овса.
Метод проще и требует меньше химикатов
Метод проще и требует меньше химикатов, чем производство целлюлозы на основе древесины, и может повысить ценность сельскохозяйственных отходов. Производство одежды из влагоёмкого хлопка оказывает значительное влияние на климат. Поэтому в последние годы целлюлоза из других видов сырья стала рассматриваться как более рациональный метод текстильного производства.
Использование сельскохозяйственных отходов
До сих пор усилия были сосредоточены на целлюлозе на основе древесины. Но в исследовании, опубликованном в RSC Sustainability, учёные изучили другой путь производства целлюлозного волокна, используя сельскохозяйственные отходы, которых в Швеции много.
Исследователи протестировали шелуху овса, пшеничную солому, картофельную и свекольную пульпу. Овсяная шелуха и пшеничная солома оказались наиболее эффективными для разработки целлюлозной пульпы, используемой для изготовления одежды.
«С помощью этого метода, который мы усовершенствовали в данном исследовании, мы показываем, что можно производить текстильную пульпу из определённых сельскохозяйственных отходов», — говорит Диана Бернин, доцент кафедры химии и химической инженерии в Чалмерсе и старший научный сотрудник исследования.
«Это важный шаг к тому, чтобы научиться создавать текстиль из отходов, вместо того чтобы использовать хлопок, который неэкологичен с точки зрения климата, или древесину, которую мы хотим использовать для многих целей, но при этом необходимо её сохранять ради блага климата», — добавляет она.
Команда использовала метод варки целлюлозы с использованием соды как часть процесса. Это означает, что сырьё варят в щёлоке, что делает производство более устойчивым.
«Щёлок не содержит токсинов или веществ, которые вредят природе», — объясняет она. «Варка целлюлозы с использованием соды не подходит для древесных волокон, поэтому производство текстильной пульпы из пшеничной соломы и овсяной шелухи требует меньше химикатов, чем производство целлюлозы на основе древесины. Это также более простая процедура, отчасти потому, что она не требует такой обработки, как измельчение и снятие коры».
«Кроме того, это повышает экономическую ценность овса и пшеницы, поскольку отходы их производства могут быть использованы в качестве сырья для экстракции целлюлозы», — отмечает Бернин.
Она говорит, что, вероятно, несколько других видов сельскохозяйственных отходов можно использовать для производства текстиля с помощью метода, разработанного её командой. В настоящее время она участвует в международном проекте, который показал, что жмых из травы с полей очень хорошо подходит для создания растворяющейся пульпы.
В продолжающихся исследованиях, которые ещё не опубликованы, учёные также сделали ещё один шаг к практическому применению растворяющейся пульпы, создав текстильные волокна на основе пульпы из пшеницы и жмыха из травы.
В долгосрочной перспективе она видит хорошие возможности использовать целлюлозно-бумажную промышленность, которая уже имеет технологии и процессы, для растворения пульпы из сельскохозяйственных отходов.
«Если мы сможем использовать нашу существующую промышленность и скорректировать их процессы вместо того, чтобы строить новые производственные мощности, мы уже прошли долгий путь», — говорит она.
Ведущий автор исследования — Джоанна Войташ, бывший научный сотрудник Чалмерса, а ныне исследователь в инновационной компании Tree To Textile, которая является одним из партнёров в проекте.
«Исследование показывает, что сельскохозяйственные отходы имеют большой потенциал», — говорит Войташ. «Мы действительно не должны упускать возможность использовать этот вид потоков целлюлозы для нашей будущей одежды».
Предоставлено Технологическим университетом Чалмерса.