Технологии утилизации продукции с истекшим сроком службы отдают приоритет масштабированию вторичной переработки волокон и преобразованию текстильных отходов производства и потребления в новые волокна и/или другие текстильные изделия. Механическая переработка — хорошо зарекомендовавший себя и эффективный метод, который включает резку и измельчение текстильных материалов до волокон, пригодных для различных целей. Химическая переработка, с другой стороны, лучше подходит для разноцветных тканей, поскольку она расщепляет волокна до их основных компонентов на уровне полимеров или мономеров.
В последнее время наблюдается активное развитие инновационных технологий переработки, позволяющих перерабатывать широкий спектр текстильных материалов (Fashion for Good and Circle Economy, 2022). Тем не менее, хотя химическая переработка предлагает решения для переработки смешанных материалов, содержащих, например, полиэстер, она требует гораздо больше энергии, чем механическая переработка, и может отвлекать внимание от задачи по повышению пригодности текстиля к переработке за счет более продуманного дизайна и выбора материалов.
Управление текстильными отходами
Текстильные отходы чрезвычайно разнообразны, поэтому для повышения эффективности сортировки изделий, не подлежащих повторному использованию, по типу волокон и цвету применяются технологии автоматизированной сортировки. Примерами таких технологий сортировки являются спектроскопия в ближней инфракрасной области (БИК), оптические датчики цвета, искусственный интеллект (ИИ) в сочетании с робототехникой и системы гиперспектральной визуализации, усовершенствованные с помощью ИИ для точного определения состава волокон и обнаружения загрязняющих веществ.
Для подготовки одежды к переработке используются технологии предварительной подготовки, например термоплавкие нити, позволяющие быстро удалять молнии и пуговицы в промышленных условиях, а также методы расслаивания для изделий, в состав которых входит несколько материалов. Некоторые технологии направлены на разделение смешанных волокон для облегчения переработки с помощью таких методов, как деполимеризация, окисление, ферментативная обработка или регенерация на молекулярном уровне. Другие помогают справляться со сложным потоком текстильных отходов, перерабатывая несортированные и загрязненные отслужившие свой срок пластиковые отходы и волокна (которые, как правило, трудно перерабатывать из-за сложного состава смесей и красителей и наличия загрязняющих веществ) и превращая их в первичное сырье без необходимости разделения смесей. Существуют также технологии восстановления материалов, позволяющие преобразовывать текстильные отходы в ценные альтернативные изделия, используемые в отделке интерьеров и обустройстве магазинов.
Хотя масштабирование вторичной переработки волокон по-прежнему требует значительных инвестиций, преобразование текстильных отходов производства и потребления в новые волокна с помощью некоторых технологий всё же возможно. Несмотря на многообещающие технологические достижения, для эффективного сбора, сортировки и подготовки текстильных отходов критически важной остается задача развития инфраструктуры, которая позволила бы обеспечивать перерабатывающие предприятия сырьем для производства восстановленного текстиля или создания на основе текстильных отходов других ценных продуктов.
Переработка волокна в новый продукт представляет собой начальный этап крупномасштабной переработки, однако используемый для описания этого процесса термин «даунсайклинг» часто имеет негативный оттенок, поскольку полученные изделия, как правило, обладают меньшей ценностью по сравнению с одеждой, из которой они изготовлены. Тем не менее переработка текстильных отходов в промышленные материалы, такие как утеплитель, войлок или ветошь, — это хорошо зарекомендовавший себя процесс, способствующий созданию новых рабочих мест и привлечению местных поставщиков (Leal Filho et al., 2019).
Проект RESYNTEX (2015–2019 годы), реализованный в рамках программы ЕС по финансированию научных исследований и инноваций «Горизонт-2020», продемонстрировал успешную переработку текстильных отходов в сырье для производства химических веществ и текстиля. Эта инициатива способствовала развитию промышленного симбиоза между сектором переработки текстильных материалов и химической промышленностью, заложив основу для новой цепочки создания стоимости, охватывающей сбор текстильных отходов и производство вторичного сырья.
Примеры инноваций
Апсайклинг как древняя культурная традицияИскусное ремесло превращения использованных материалов в ценные предметы практиковалось во многих культурах на протяжении целых поколений. Это искусство не только отражает культурное наследие, но и свидетельствует о бережливом подходе к использованию ресурсов в производстве одежды. В Индии примером может служить изготовление кантха — вышивки, создаваемой с помощью наложения друг на друга и сшивания старых сари и обрезков ткани. В Японии используется сашико — техника вышивки, основанная на повторяющихся стежках и создании геометрических узоров. В Китайской Народной Республике издревле применяется техника лоскутного шитья байцзяи: небольшие обрезки ткани сшиваются вместе, и затем из них можно изготовить одежду и другие полезные изделия. Эти традиции недавно взяли на вооружение несколько современных люксовых брендов. Например, Miu Miu, побочная линия бренда Prada, выпустила лимитированную коллекцию Upcycled by Miu Miu, в которую вошли платья в стиле 1930–1980-х годов, а ателье Petit h компании Hermès перерабатывает оставшиеся обрезки материалов в изысканные предметы (Bala, 2021).
Технологические решения
Технология химической переработки текстильных изделий из смесовых тканей
Circ (идентификатор в базе данных: 148614)Американская компания Circ (имеющая сертификат B Corp как соответствующая социально-экологическим стандартам деятельности) предлагает технологию химической переработки текстильных изделий из смесовых тканей без повреждения волокон, позволяя решить одну из самых сложных задач отрасли. В рамках этой технологии используется запатентованный метод гидротермальной обработки, позволяющий отделить полиэфирные и хлопковые волокна для получения высококачественной растворимой целлюлозы и нефтехимических мономеров, которые могут быть проданы производителям волокон. В отличие от технологий предыдущего поколения, которые в процессе разделения разрушали либо одно, либо другое волокно, разработанный Circ метод позволяет извлекать и повторно использовать в текстильной промышленности как полиэфирные, так и хлопковые волокна. Учитывая, что на поликоттон приходится половина всех текстильных отходов, эта технология обладает значительным потенциалом для возвращения больших объемов отходов в производственный цикл. В 2022 и 2023 годах компания успешно завершила два раунда инвестиций, получив от крупных модных брендов, включая Inditex, Zalando и Youngone, средства, которые будут направлены на строительство перерабатывающих предприятий для целей масштабирования технологии.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Соединенные Штаты Америки
Контактная информация: база данных WIPO GREEN
Высококачественный регенерированный полиэстер для текстильной промышленности
Ambercycle (идентификатор в базе данных: 148750)Компания Ambercycle разработала отмеченную наградами технологию регенерации на молекулярном уровне, которая позволяет многократно восстанавливать полиэстер, каждый раз производя высококачественный материал и выбрасывая при этом почти в два раза меньшие объемы углерода, чем при производстве первичного полиэстера. Ожидается, что широкое промышленное использование этого материала сократит общемировые выбросы в индустрии моды более чем на 15%. На сегодняшний день Ambercycle привлекла около 50 млн долл. США для запуска промышленного производства своего премиального регенерированного полиэстера.
Технологический процесс начинается с измельчения текстильных материалов и их очистки на молекулярном уровне для получения регенерированных гранул, из которых затем прядут ткани Cycora®. Эти ткани по прочности и универсальности сопоставимы с обычным полиэстером, получаемым из нефтепродуктов, но оказывают значительно меньшее воздействие на окружающую среду.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Соединенные Штаты Америки
Контактная информация: база данных WIPO GREEN
Технология идентификации тканей для сортировки отходов
Matoha (идентификатор в базе данных: 148763)Цель компании Matoha, основанной в 2017 году, — повысить точность ручной сортировки при переработке отходов пластика и текстиля. Учредители компании разработали удобное портативное спектроскопическое устройство, которое определяет состав текстильных отходов. Устройство использует сканеры ближней инфракрасной области (БИК) для измерения взаимодействия материалов с инфракрасным излучением. Полученные спектры анализируются алгоритмами машинного обучения, которые определяют состав материала и представляют результаты в виде процентного содержания выявленных текстильных компонентов. На точность распознавания могут повлиять такие факторы, как наличие поверхностного покрытия, отделка тканей и тонкость текстильных материалов. Опыт Matoha в применении БИК-спектроскопии эффективно решает эти проблемы, обеспечивая точную идентификацию и сортировку текстильных материалов при переработке.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Соединенное Королевство
Контактная информация: база данных WIPO GREEN
Технология переработки несортированных и загрязненных волокон, отслуживших свой срок, в высококачественное сырье
DePoly (идентификатор в базе данных: 148764)Технология химической переработки, разработанная компанией DePoly, позволяет эффективно перерабатывать несортированные, загрязненные и смешанные виды пластика и волокна из потребительской упаковки, текстиля, одежды и промышленных отходов, которые обычно не подлежат переработке ввиду сложного состава и наличия красителей и загрязняющих веществ. Технология химически деполимеризует любые ПЭТ-пластики и полиэфирные ткани обратно в исходные мономеры, которые соответствуют стандартам качества первичного сырья и могут быть проданы производителям для создания новых продуктов. Процесс осуществляется при комнатной температуре и стандартном давлении, не требует промывки, предварительной сортировки, плавления или разделения исходных отходов и поэтому пригоден для материалов, обычно утилизируемых методом сжигания или захоронения (например, для изделий из смешанного с полиуретаном полиэстера, в частности для спортивной одежды). Компания DePoly была основана в 2020 году и уже к 2023 году запустила первый экспериментальный завод мощностью 50 тонн в год, а после привлечения суммы в размере 13,8 млн долл. США в качестве посевного финансирования для масштабирования своей технологии планирует построить более крупный завод, способный ежегодно перерабатывать 500 тонн отходов.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Швейцария
Контактная информация: база данных WIPO GREEN
Регенерированная целлюлозная пряжа из отходов хлопчатобумажного текстиля
Evrnu (идентификатор в базе данных: 148601)Текстильные отходы производства и потребления с высоким содержанием хлопка собираются и измельчаются, после чего химически очищаются до жидкой пульпы; затем эта пульпа экструдируется в лиоцелловое волокно, которое позволяет создавать ткани с желаемыми эксплуатационными характеристиками. Волокно впоследствии прядется в пряжу, а полученный текстиль можно многократно регенерировать с помощью такого же процесса. Регенерированные волокна отличаются мягкостью, гигроскопичностью и большей прочностью по сравнению с чистым хлопком и полиэстером, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики различных текстильных изделий. Хотя регенерированные синтетические волокна широко распространены, это первая доступная на рынке технология, позволяющая превращать отходы хлопчатобумажного текстиля в новые ткани. Технология Nucycl® повяилась в 2022 году и была признана одним из 200 лучших изобретений того года по версии журнала Time. Компания-производитель Evrnu сотрудничает в создании капсульных коллекций одежды с такими брендами, как Zara, Pangaia, Levi’s, Bestseller’s Object и Adidas by Stella McCartney. Первое коммерческое предприятие для крупномасштабного производства продукции по технологии Nucycl® планируется построить в 2024 году.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Соединенные Штаты Америки
Контактная информация: база данных WIPO GREEN
Экологичные регенерированные волокна из текстильных отходов
PurFi (идентификатор в базе данных: 148837)Эта технология сочетает химическую и механическую переработку, позволяющую восстановить смешанные текстильные отходы и сохранить при этом целостность исходного волокна. Благодаря данной технологии можно производить новые волокна, соответствующие стандартам качества первичного сырья, с возможностью регенерации до 17 раз в промышленных масштабах. В отличие от традиционных переработанных волокон, которые часто требуют смешивания с первичными волокнами, технология PurFi позволяет производить текстильные изделия из полностью переработанных волокон. Этот процесс является значительно менее ресурсоемким, чем производство первичного полиэстера, полиамида или хлопка, что сокращает потребление воды (уровень экономии — до 96%), энергии (на 90%) и снижает выбросы парниковых газов (на 85—90%). Технология позволяет бережно разделять ткань на исходную пряжу, превращая ее в волокно, сохраняя при этом длину и устраняя короткие волокна, снижающие качество. Восстановленные волокна подходят для производства самых разных текстильных материалов. Благодаря партнерству с индийским производителем текстиля Arvind Ltd. компания PurFi предлагает решение, позволяющее легко отслеживать и контролировать каждый этап процесса переработки.
Тип контракта: продажа
Уровень готовности технологии (УГТ): масштабирование (УГТ 9)
Страна происхождения: Соединенные Штаты Америки
Контактная информация: база данных WIPO GREEN