绿色化学方法：将废弃的聚酯/棉混纺材料升级回收为抗菌纤维素薄膜，并同时回收对苯二甲酸（TPA）

高效回收聚酯/棉混纺废料的方法：通过深熔盐溶剂选择性分离聚酯和棉纤维，棉基材料经复合氧化锌处理后形成抗菌薄膜，聚酯部分通过生物基溶剂系统转化为高纯度对苯二甲酸。研究揭示了溶剂-聚合物相互作用机制，为纺织废料资源化提供新策略。

摘要

纺织业的快速发展导致了大量废弃的聚酯/棉混纺面料通过填埋或焚烧处理，从而造成了严重的环境污染和资源浪费。为了实现高价值的回收利用，本研究提出了一种绿色化学方法，用于高效分离和升级回收聚酯和棉纤维成分。一种深共晶溶剂（ZnCl₂/H₃PO₄/H₂O）能够溶解棉纤维，同时保持聚酯纤维的完整性。富含Zn²⁺离子的纤维素溶液与细菌纤维素（BC）结合，形成复合薄膜。随后通过NaOH处理和热分解，原位合成了氧化锌（ZnO），制备出了具有抗菌性能的再生纤维素薄膜（Cellulose/BC/ZnO）。抗菌测试表明，该薄膜对大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的抑制圈分别为2.6 ± 0.2毫米、3.0 ± 0.2毫米和2.0 ± 0.2毫米，证实了氧化锌的抗菌效果。对于分离出的聚酯纤维，一种基于生物的溶剂系统（DMI/EG/KOH）促进了碱性水解反应，将PET降解为高纯度的对苯二甲酸（TPA）。结构分析和热分析（FT-IR、XRD、TGA）验证了TPA的回收率。分子动力学模拟从电子层面阐明了溶剂与聚合物之间的相互作用，为纤维素的溶解和PET的降解提供了机制上的见解。本研究为纺织废物的升级回收提供了一种可持续的策略，拓展了再生纤维素薄膜在生物医学领域的应用，并推动了聚酯的闭环循环利用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。