大阪大学は3月26日、綿とポリエステルの混紡繊維を分別・リサイクルする技術を開発したと発表した。混紡繊維から、綿とPET(ポリエチレンテレフタレート)の前駆体であるBHET(テレフタル酸ビスヒドロキシエチル)を分別してリサイクルする手法で、綿はそのままマテリアルリサイクル、ポリエステルはケミカルリサイクルによってBHETを高純度で回収する。電子レンジの加熱と同じ原理であるマイクロ波を利用し、分別するプロセスを構築した。

研究を行ったのは、大阪大学大学院工学研究科の宇山浩教授らの研究チーム。

アパレル・ファッション産業は、ファストファッションなど大量生産・大量消費・大量廃棄のビジネスモデルが広がったこともあり、環境負荷が指摘されてきた。日本では、2022年に年間70万トンの衣料品が使用後に捨てられている。そのうち、34%がリユース(19%)や産業資材として利用(15%)されるも、残り66%は廃棄されているという。

廃棄量や廃棄時に発生するCO2排出量を削減するため、同研究は、使用後の衣料品を原料とする繊維to繊維リサイクルの推進に主眼を置いた。

衣料品の半分近くは綿/ポリエステル混紡繊維だが、繊維to繊維リサイクルを行うには同一素材であることが必要である。そのため、研究チームはマイクロ波照射の効果に着目し、綿には作用せず、ポリエステルを選択的に分解する技術の開発に挑んだ。

ペットボトルやポリエステル繊維の原料であるPETはテレフタル酸とエチレングリコールを原料とし、前駆体であるBHETを経て、BHETの重合により製造される。今回発表された技術は、適切な触媒を用いることで、エチレングリコール中でポリエステル繊維を選択的に分解(解重合)することでBHETに変換する。

この触媒は綿(セルロース)には作用しないため、綿として回収することが可能。また、反応液から簡単な結晶化操作により、高純度のBHET結晶として取り出し、さらにそこからPETを作り出せるという。

同大学の発表によると、溶媒、触媒の選定を含めた適切な分解条件を設定することで、ポリエステルの分解が速やかに起こり、数分でポリエステルが100%分解されたという。また綿の回収率は90%以上に達し、BHETの純度は100%だった。

現時点では大学設備の小スケールでの混紡繊維の分別・リサイクルだが、今後、回収率を向上させる技術開発とともに、アパレル企業などとの連携により、実用化に向けたプロセス開発・改良に取り組む計画だ。

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(※画像の出典:大阪大学)