초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 섬유는 일반적으로 젤 스피닝을 통해 얻어지는 고성능 재료로, 이는 생산된 섬유를 세척하기 위해 유기 용제를 많이 사용해야 하므로 상당한 환경 문제를 발생시킵니다. 이 연구는 초임계 이산화탄소(scCO2)를 이용한 새로운 세척 방법을 제시하고, 17개의 중간 지표를 통해 생애 주기 평가를 사용하여 환경 지속 가능성을 평가합니다. 새로운 scCO2 기반 공정(scCO2W)은 젤 스피닝으로부터 CO2와 잔여 미네랄 오일의 회수 및 재사용을 가능하게 합니다. 비교 결과, scCO2W는 2.4배의 지구온난화 잠재력(GWP) 감소를 포함하여 13개 카테고리에서 전통적인 헥산 기반 세척(HW)보다 우수함을 나타냈습니다. 섬유 세척에 대한 에너지 소비는 scCO2W의 주요 핫스팟으로 확인되었으며, 민감도 분석 결과 재생 가능 전력원을 사용하면 예상 GWP를 45% 줄일 수 있습니다. 대체 용매에 대한 시나리오 분석에서는 대부분의 지표에서 헥산이 헵탄과 이염화메탄보다 더 나은 성능을 보였습니다. HW에 대한 두 가지 생애 종료 시나리오 평가에서는 에너지 회수와 함께하는 소각이 일반적으로 용매 회수보다 더 유익한 것으로 나타났지만, 회수 옵션은 최대 33% 더 낮은 GWP 영향을 보여주었습니다. 마지막으로 scCO2W 공정에 대한 시나리오 분석은 CO2와 미네랄 오일 회수가 지속 가능한 이점을 달성하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 강조하며, 회수가 보장될 때만 scCO2W의 이점이 분명하다는 것을 제안합니다. 이 결과는 UHMWPE 섬유 세척을 위한 보다 환경적으로 지속 가능한 대안으로서 scCO2W의 채택을 지지하며, 현재 제조 공정의 발자국을 변화시킬 잠재력을 가지고 있습니다.
Guzmán et al. (Sat,)는 이 질문을 연구했습니다.