Technologisch kun je kleding inmiddels goed chemisch recyclen. Onderzoekers verkennen nu wegen om die nieuwe grondstofstroom te laten aansluiten op de textielindustrie.

In het lab vinden volop experimenten plaats met methodes om kledingvezels chemisch te recyclen. Dat geldt voor kunststofvezels van polyester (PET), maar ook voor biopolymeren als cellulose (katoen). De basistechnologie draait om versnipperen, gevolgd door een aantal processtappen, zoals chemisch bewerken, oplossen en soms zelfs depolymeriseren. Daarna kun je met schone grondstof weer nieuw garen spinnen.

Die technieken zijn de zuurkastfase inmiddels ontgroeid: bedrijven maken op kleine schaal garen, stoffen en kleding. Eind 2018 waren prototypes te zien op de Dutch Design Week, ontwikkeld binnen het EU-project Trash2Cash. Daarin werkten ontwerpers, onderzoekers, materiaalwetenschappers en fabrikanten uit tien landen vier jaar samen om mode, materiaaleisen en productie onderling af te stemmen.

Houtpulp en afvalkatoen

Een van de deelnemers aan Trash2Cash was de Finse hoogleraar Herbert Sixta, die als hoofd van de afdeling biorefineries van de Aalto-universiteit het Ioncell-F proces ontwikkelde. Dit proces gebruikt ionische vloeistoffen om cellulose op te zuiveren uit houtpulp en afgedankte katoenen kleding. Op dit moment ontwerpt de afdeling een pilotplant die over een jaar in bedrijf moet komen. Die pilot moet garenfabrikanten meer leren over de economische haal­-
baarheid.

Het Ioncell-proces is oorspronkelijk ontwikkeld om houtpulp als kledinggrondstof te gebruiken. ‘Afvalkatoen stelt andere eisen aan de voor- en nabewerking’, zegt Sixta. ‘We doen bijvoorbeeld onderzoek aan recyclen van kleurstoffen en scheiden van polyester uit katoenen mengtextiel.’ Het Ioncell-proces is gebaseerd op cellu­lose oplossen in ionische vloeistoffen die verwant zijn aan DBN (1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-een). Die ionische oplos­middelen kun je prima recyclen, maar daarvoor is nog wel ontwikkelwerk nodig, aldus Sixta. Dat geldt ook voor een nieuw nat spinproces, dat van de opgeloste celluloseketens weer lange draden trekt.

‘Afvalkatoen stelt andere eisen aan voor- en nabewerking’

Ook aan de Saxion Hogeschool zijn flinke stappen gezet in de recycling van katoenen kleding. In het zogenoemde SaXcell-pro­ces versnipper je katoenen kleding die je bewerkt met een biochemisch proces met enzymen. ‘Die aanpak is milieuvriendelijker dan traditionele voorbewerking met zuren of basen’, zegt Jens Oelerich, docent-onderzoeker bij het lectoraat smart functional materials. Anders dan bij het Finse Ioncell is de Saxcell-cellulose-pulp daarna grondstof voor het veelgebruikte Lyocell-proces, waarbij je de pulp voorafgaand aan het spinnen oplost in N-methyl­-morfoline-N-oxide.

Industriële standaard

‘Wij hebben ervoor gekozen de SaXcell-technologie af te stemmen op een industriële standaard. Tegelijkertijd een nieuw spinproces ontwikkelen voegt namelijk enorme technologische uitdaging toe’, zegt Oelerich. Het voordeel van die aanpak is dat je SaXcell-vezels in industriële spin- en weeftechnologie kunt uittesten. ‘Op die manier krijg je directe terugkoppeling, en kun je je onderzoek doorvertalen naar de praktijk. Het resultaat dat wij met onze grondstof bereiken, is vergelijkbaar met dat van de traditionele Lyocell-vezels; de treksterkte en de kleurstofopname van de gerecyclede vezels zijn zelfs iets beter.’

Om katoenen kleding te verwerken, hoef je niet per se de aanwezige kleurstoffen te verwijderen; vezels gemaakt van blauw katoen behouden dan deels die kleur. Kortom, de technologie werkt, en zodra de financiering rondkomt, ligt de weg open naar een pilotproductie van enkele duizenden kilogrammen gerecyclede cellulose­vezels.