Специалисты Университета Британской Колумбии (UBC) представили новую технологию получения регенерированных целлюлозных волокон — материалов, активно применяемых в текстильной промышленности как альтернатива синтетике на нефтяной основе. Разработанный способ позволяет существенно сократить объём используемых химических растворителей и снизить экологическую нагрузку на всех этапах производства.
Традиционные методы получения вискозных и других целлюлозных волокон строятся на полном растворении древесной целлюлозы с использованием агрессивных реагентов. Такие процессы требуют многоступенчатой химической подготовки, энергоёмки и сопровождаются образованием значительного количества отходов. Новая технология UBC предлагает иной подход к формированию волокон и рассматривается как потенциальная альтернатива классическим производственным схемам, применяемым на протяжении более века.
В основе метода лежит использование микрофибриллятной целлюлозы — материала, полученного механическим измельчением древесной массы до состояния тончайших волокон. В отличие от традиционной технологии, где вся масса должна быть растворена, в новом подходе растворяется только небольшая её часть. Мягко растворённая фракция выполняет функцию связующего: она улучшает текучесть смеси и позволяет спрясть непрерывную нить. Таким образом, волокно образуется не через полное разрушение структур древесины, а через комбинацию механически разрыхлённой и частично растворённой целлюлозы.
По оценкам разработчиков, объём используемых химических растворителей снижается примерно до 30 % от уровня традиционных схем. При этом система работы построена как замкнутый цикл: применяемые реагенты могут быть переработаны и возвращены в процесс, что уменьшает количество сточных вод и отходов. Авторы технологии отмечают, что отказ от ряда этапов химического отбеливания и предварительной обработки делает метод экологически более устойчивым.
Команда отмечает, что технология ориентирована не только на снижение химической нагрузки, но и на сокращение энергозатрат. Механическая подготовка сырья требует меньших ресурсов, чем растворение крупнофракционной целлюлозы, а упрощённая структура процесса потенциально удешевляет производство. Сейчас специалисты работают над масштабированием технологии и тестированием полученных волокон в реальных текстильных операциях. Совместно с Политехническим университетом Квантлена волокна испытываются в ткачестве и вязании, что позволит оценить их свойства при переходе к промышленным объёмам.
В научной публикации разработчики подчёркивают, что цель технологии — предложить экологически более чистый и технически воспроизводимый способ получения целлюлозных волокон, сохраняя их биоразлагаемость и обновляемость как ключевые преимущества материалов на основе древесины. Работа вышла в журнале Chem Circularity, отражая растущий интерес индустрии к циркулярным решениям, направленным на снижение экологического следа текстильного производства.