환경을 오염시킨다는 비난을 받는 폴리에스테르가 환경을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Rebecca Q. Morgan '60 섬유 과학 및 의류 디자인 교수인 Juan Hinestroza와 코넬의 화학자 및 엔지니어로 구성된 다학제 팀은 오래된 폴리에스터 의류를 분해하고 그 화합물 중 일부를 재사용하여 다양한 신제품을 만드는 방법을 개발했습니다. - 섬유 폐기물 확산의 순환을 방해합니다.

10여년 전, 시차로 인해 지친 직물 전문가 후안 히네스트로자(Juan Hinestroza)는 중국 신탕(Xintang)에 상륙하여 큰 개울 근처를 산책했습니다. 그는 물이 이상한 색이라는 것을 알아차렸습니다. 인디고 블루는 인근 직물 공장에서 버려진 독성이 강한 염료, 안료 및 마감재로 인한 것이었습니다.

“사람들의 얼굴이 파랗게 보였습니다. 집은 파란색이었습니다. 공기는 파랗다. 섬유 공장은 사람들이 수영하는 강, 식수와 요리용 물을 얻는 강에 오염 물질을 뿌립니다.”라고 인간 생태학 대학의 섬유 과학 및 의류 디자인 교수인 Rebecca Q. Morgan '60 교수인 Hinestroza는 말합니다.

인간 생태학 건물의 Juan Hinestroza.

“그때 나는 연구의 초점을 바꿔야 한다는 것을 깨달았습니다.”라고 그는 말합니다. "화학 엔지니어이자 섬유 화학자로서 저는 이러한 복잡한 문제 중 일부를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이러한 문제는 마술처럼 사라지지 않습니다."

이제 Hinestroza와 코넬의 화학자 및 엔지니어로 구성된 다학제 팀은 또 다른 강력한 환경 적, 즉 폴리에스테르 직물 폐기물을 청소하기 위해 화학 도구 상자에 손을 뻗고 있습니다.

이 팀은 오래된 폴리에스터 의류를 분해하고 일부 화합물을 재사용하여 내화성, 항균성 또는 주름 방지 직물을 만들고 매립지에서 의류 폐기물이 확산되는 것을 막는 방법을 만들었습니다.

이는 선진국의 의류 과소비를 종식시키기 위한 세계적인 노력을 시작한 유엔 환경 계획과 일치하는 순환적 접근 방식입니다. 프로그램에 따르면 옷을 입는 횟수는 지난 20년 동안 36% 감소했습니다.

2015년에 미국 환경 보호국은 미국의 각 개인이 매년 70파운드 이상의 직물을 버리는 것으로 추정했습니다. 더 나쁜 것은 섬유 폐기물의 85% 이상이 매립지에 쌓인다는 것입니다.

Hinestroza는 “결국 공간이 부족해질 것입니다.”라고 말합니다. “섬유 쓰레기를 보낼 수 있는 국가가 점점 줄어들고 있습니다. 그 결과는 매우 슬프지만 해결책은 가능하며 그것은 우리 자신에게 있습니다.”

평소처럼 업무를 방해하는 행위

고예린은 인간생태학 건물에 있는 실험실 흄후드의 조용한 윙윙거리는 소리 앞에 서서 세 개의 자석 교반기를 마주하고 있습니다. 그녀는 다채로운 색상의 폴리에스터 직물 조각으로 가득 찬 골무를 작은 둥근 바닥 플라스크에 넣은 다음 수산화나트륨 용액을 부어 직물을 덮습니다.

교반하고 약간의 열, 에탄올 및 냉각수를 가하면 플라스틱 소다병을 만드는 데 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만들어진 작은 폴리에스테르 천 조각이 실험실 수프가 될 것입니다.

그런 다음 과학자들은 수프에서 오래된 직물의 단량체를 추출하고 이를 사용하여 금속-유기 프레임워크(MOF)로 조립될 링커를 만들 수 있습니다. 이러한 MOF 구조는 세균이나 유해 가스로부터 사람을 보호하는 의복 코팅을 만드는 데 사용될 수 있으며, 소방관을 화재 또는 아직 상상하지 못한 다른 용도로부터 보호하는 데 사용될 수 있다고 섬유 과학 분야의 박사 과정 학생이자 풀브라이트 장학금 수혜자인 고(Ko)는 말합니다. Hinestroza의 실험실에서 일합니다.

“MOF를 연결하기 위해 단량체를 회수하기 위해 독성 용매를 사용하는 대신, 우리는 에탄올과 물을 용매로 사용하고 있으며, 단량체를 훨씬 더 빠르게 회수하고 있습니다.”라고 그녀는 말합니다.

인문과학대학 화학 및 화학생물학 조교수인 Phill Milner와 코넬 공과대학 재료과학 및 공학 부교수 Jin Suntivich도 Hinestroza와 협력하여 이러한 새로운 화학 기술을 개발하고 있습니다.

폴리에스테르 섬유로 만든 일련의 금속-유기 골격이 Hinestroza 연구실에 나와 있습니다. 화학 구조의 사소한 변화로 인해 수많은 색상이 생성될 수 있습니다.