التفعيل الوظيفي في الموقع وإعادة تدوير خلطات الأقمشة ما بعد الاستهلاك إلى خيوط نانوية قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد

الملخص تسهم دورة حياة صناعة النسيج الخطية في توليد كميات هائلة من النفايات الناتجة عن الملابس المستهلكة. يتطلب إعادة تدوير أو إعادة استخدام الملابس المستهلكة عادةً فصل المكونات الفردية. تصف هذه الدراسة طريقة كيميائية حرارية ميكانيكية جديدة وسهلة لإنتاج كريات قابلة للبثق، تتضمن أكسدة الأقمشة البوليقطنية ما بعد الاستهلاك بواسطة 2،2،6،6-تيتراميثيل بيبيريدين-1-أوكسايل (TEMPO) في إناء واحد، يتبع ذلك معالجة ميكانيكية خفيفة، وكل ذلك دون عزل مكونات مزيج البوليقطن. يتم تكوير المزيج المؤكسد الذي يحتوي على نسبة عالية من السليلوز ومحتوى الكربوكسيلات من 1221 ± 82 مليمول COO− لكل كيلوغرام من القطن، وتحويله إلى دفعة أساسية ثم بثقه في الموقع إلى خيوط نانوية للطباعة ثلاثية الأبعاد. تمكن المجموعات الكربوكسيلية التي تم إدخالها على الفلاتر المعتمدة على البوليقطن من تكوين ألياف نانوية خلال المعالجة الميكانيكية والبثق مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من النماذج الوظيفية وعالية الجودة من حيث السطح، بما في ذلك الفلاتر وإكسسوارات الموضة. تسهل التفاعلات الكهروستاتيكية مع الأنواع الموجبة الشحنة، مثل الأزرق المتيليني (MB)، امتصاصها من الماء بينما تُظهر سعات امتصاص واعدة. يتبع امتصاص MB نموذج فريونديش ويعتمد على مسامية الفلتر المطبوعة. يتم تأكيد مفهوم "تحويل النفايات إلى كنز" من خلال استخدام خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد المطورة في منتجات سلع.