В Европе ежегодно производится 700 миллионов квадратных метров ковров, а в США этот объем в десять раз выше.
Работа выполнена для нидерландских компаний Bond Textile Research, Best Wool Carpets и James, которым принадлежат четыре патента, на которых основана эта новая биологическая технология.
Так называемая модель «от колыбели до колыбели» занимает центральное место в работе, проделанной группой под руководством Цанко Цанова, исследователя из Группы молекулярной и промышленной биотехнологии Политехнического университета Каталонии. Кампус BarcelonaTech Terrassa. Результатом стала биологическая технология на основе ферментов, которая прокладывает путь трем нидерландским компаниям для производства ковров, которые намного легче, экологичнее, биоразлагаемы и на 100% пригодны для вторичной переработки. По истечении срока службы ковры можно использовать в качестве удобрения или субстрата для выращивания растений. Система значительно экономит электроэнергию, полностью замыкает биологический цикл шерсти и значительно снижает конечную стоимость ковровых изделий.
В течение последнего года Цанко Цанов, один из координаторов группы молекулярной и промышленной биотехнологии в кампусе UPC Terrassa, работал в сотрудничестве с исследователями из Университета Граца (Австрия) над проектом, который известен как Эрутан («природа» наоборот). Концепция «назад к природе» лежит в основе исследовательского проекта по заказу нидерландских компаний Bond Textile Research, Best Wool Carpet и James, которые попросили команду придумать технологию производства шерстяных ковров, замыкающую биологический цикл. для шерсти и избегайте использования латекса.
Обходится без латекса
В соответствии с философией «от колыбели до колыбели» команда Цанова сосредоточилась на создании продукта, который можно вернуть в природу в конце срока службы в виде органического материала для выращивания растительных продуктов. Для достижения этой цели им пришлось исключить латекс - тяжелый и дорогой материал - из процесса производства шерстяных ковров. Традиционное производство ковров включает систему связывания материала с использованием слоя латекса, который пропитывает основу, к которой прикреплены волокна. Этот слой латекса (очень дорогой материал) составляет 70% веса ковра и должен наноситься путем высокотемпературной вулканизации. Обычно, когда срок службы ковра подходит к концу, он уничтожается путем сжигания - процесса, при котором образуются парниковые газы. Только 20% продукта перерабатывается.
Ферменты создают мощный клей
Исследовательская группа сосредоточилась на использовании ферментов в производственном процессе. Разработанная ими инновационная система начинается с тщательной проверки используемой шерсти новозеландских овец, которые пасутся на экологически чистых пастбищах, не содержащих пестицидов и тяжелых металлов. Когда шерсть поступает на производство, она проходит ферментативную предварительную обработку, которая очищает материал и удаляет все примеси, содержащиеся в необработанной шерсти.
После того, как шерсть спрядена и сшита с основой ковра, подложка пропитывается пастой, состоящей из натуральных фенольных соединений и окислительных ферментов, которые полимеризуют пасту. Этот процесс производит мощный клей, который создает платформу, к которой прикрепляются волокна. Шерсть связана более компактным и прочным способом, в результате чего получается продукт, превосходящий стандарты долговечности ковров, изготовленных с использованием традиционных систем, на два пункта.
Энергосбережение
Ферментная обработка длится 30 минут и состоит из двух этапов. В первом ковер должен выдерживаться при температуре 45°С в течение 15 минут, а во втором еще 15 минут поддерживается температура 95°С. Этот процесс требует на 50% меньше энергии, чем обычная обработка, которая требует вулканизации при 100°C для обработки латекса.
От ковра до субстрата для выращивания грибов
Шерстяной ковер, изготовленный с использованием этой инновационной системы, является полностью натуральным и биоразлагаемым продуктом. В конце срока службы весь продукт можно измельчить и превратить в органический материал, который затем можно использовать, например, в качестве удобрения для выращивания растительных продуктов. Фактически, компания BVB Substrates в настоящее время тестирует этот органический материал в качестве субстрата для выращивания растений.
Производство ковров - масштабная деятельность. В Европе ежегодно производится 700 миллионов квадратных метров ковровых покрытий, 55 миллионов квадратных метров из которых на латексной основе. В США объем производства в десять раз выше. Mohawk Industries, ведущий производитель ковров в США, проявил интерес к новой производственной системе.