Materiał roślinny zastępuje syntetyczne włókna tekstylne
Sztuczne włókna takie jak poliester, akryle i elastan stanowią około 75% całkowitego rynku włókien w Europie. Ponieważ te włókna syntetyczne są w większości wytwarzane z nieodnawialnych produktów petrochemicznych, istnieje coraz większe zapotrzebowanie na chemikalia pochodzenia biologicznego, takie jak furfural (FF) i hydroksymetylofurfural (HMF) z odnawialnych, naturalnych i niejadalnych surowców roślinnych. W ramach projektu ECOLASTANE (A novel technology for producing bio-based synthetic textile fibres from biomass-derived furanic monomers), finansowanego ze środków UE, opracowano oparte na substancjach biologicznych tekstylia poliestrowe i elastanowe, przekształcając biomasę roślinną w chemiczne elementy budulcowe tych włókien. Badacze uczestniczący w projekcie ECOLASTANE zastąpili z powodzeniem aktualnie stosowaną, mało wydajną i energochłonną metodę produkcji FF z lignocelulozy. Szybka ekstrakcja FF zapobiega utracie FF w wyniku reakcji fragmentacji, a energooszczędna absorpcja gazu/cieczy obniża koszty oczyszczania. Nowa technologia umożliwia wytwarzanie pentoz FF przy pomocy zoptymalizowanej wersji procesu. Nowa metoda produkcji HMF z lignocelulozy wykorzystuje hemicelulozę jako podstawę pochodzenia biologicznego, co pozwala na zwiększenie produkcji biomasy z 4,8% do 31%. Aby tego dokonać, uczeni zoptymalizowali metodę przy pomocy hydrolizy celulozy, nowego katalizatora i pośredniej izomeryzacji między glukozą i fruktozą. Opracowano też czteroetapowy proces ekstrakcji, minimalizujący zużycie chlorowanych rozpuszczalników. Udoskonalenie metody produkcji bio-tetrahydrofuranu (THF) pozwoliło zespołowi na uzyskanie bio-THF identycznego z chemicznego punktu widzenia co jego wersja wytwarzania z petrochemikaliów. Przy pomocy pośredniego diolu na bazie biologicznej zespół otrzymał włókna elastanowe 70% o właściwościach chemicznych i parametrach takich samych jak w przypadku włókien wytwarzanych z pochodnych ropy naftowej. W projekcie ECOLASTANE opracowano też nowe zoptymalizowane metody produkcji syntetycznych włókien tekstylnych przypominających poliestrowe. Włókna te mają dobre właściwości i zostały wykorzystane do wytworzenia próbek tekstyliów. Poza tym, że jest to przyjazna dla środowiska naturalnego alternatywa dla stosowania surowców petrochemicznych, technologia opracowana w ramach ECOLASTANE będzie niezależna od wzrostu cen ropy, co czyni ją wysoce efektywną kosztowo. Europejscy producenci będą mogli konkurować z zagranicznym importem tekstyliów dzięki ekologicznym technologiom wytwarzania tkanin na bazie substancji biologicznych. Partnerzy konsorcjum z branży włókienniczej dokonali walidacji i przeprowadzili testy nowych włókien stworzonych w ramach ECOLASTANE, a użytkownik wyprodukował produkt końcowy w postaci tkaniny.
Słowa kluczowe
Tekstylia, elastan, włókna syntetyczne oparte na bioproduktach, furfural, ECOLASTANE, biomasa roślinna
