اخبار و مطالب روز نساجی : تکنولوژی در ماشین آلات نساجی

گستردگی فناوری های پایدار

Scope for sustainable technologies is huge

آنچه در این مقاله میخوانید :

- رنگرزی به روش رمق کشی

- رنگرزی  پد سرد

- رنگرزی پیوسته

- بهینه سازی انرژی

- پیشرفت های اخیر در تولید پایدار

- آینده صنعت نساجی

فناوری های پایدار به مواردی اطلاق می شود که نیازهای زمان حال را بدون به خطر انداختن توانایی نسل های آینده برای رفع نیازهای خود برآورده می کند. این کار امکان استفاده ارزشمندتر از منابع طبیعی را فراهم می کند و در کنار دیگر مزایا ، تأثیرات زیست محیطی را نیز کاهش می دهد. آویناش مایکار می گوید، اگرچه فناوری پایدار با بهره وری انرژی، کاهش آلودگی و استفاده از منابع تجدیدپذیر سروکار دارد، اما باید از نظر اقتصادی نیز به صرفه باشد. در نساجی تولید پایدار بسیار حائز اهمیت می باشد

مصرف منابع طبیعی در دهه های گذشته در کشورهایی که به سرعت در حال صنعتی شدن هستند افزایش چشمگیری داشته است و اخیراً ما را مجاب به تشخیص پیامدهای ناخوشایند بی توجهی به محیط زیست کرده است.

صنعت نساجی یکی از ضروری ترین صنایع کالاهای مصرفی در جهان است که یکی از نیازهای اساسی انسان را برآورده می کند. دنیای امروز دنیای مد ، زرق و برق و مدرنیته است. با این حال، تاثیر آن بر محیط زیست روز به روز بدتر می شود. صنعت نساجی به یکی از آلاینده ترین صنایع در جهان تبدیل شده است. نه تنها تولید، بلکه حتی مصرف منسوجات نیز موجب تولید زباله می شود .

در هر مرحله از تولید پارچه، مقادیر زیادی انرژی، آب تمیز و مواد شیمیایی برای پروسه های تولید منسوجات و پوشاک استفاده می شود. به نوبه خود، این فرآیندها باعث ایجاد آلودگی هوا، آب و خاک از طریق تولید پساب نساجی تصفیه نشده و تولید زباله می شود که بار سنگینی را بر محیط زیست وارد می کند.

بیش از 2000 نوع رنگ، مواد شیمیایی و سایر مواد کمکی در صنعت نساجی استفاده می شود. بانک جهانی تخمین زده که تقریباً 20 درصد از آلودگی آب صنعتی جهان از تصفیه و رنگرزی منسوجات ناشی می‌شود. برخی از مواد شیمیایی سمی را نمی توان فیلتر یا حذف کرد. رنگرزی، شستشو و عملیات پس از تصفیه  پساپ  رنگرزی منسوجات به مقدار زیادی آب شیرین نیاز دارد.

تولید پنبه 2.6 درصد از مصرف سالانه آب جهانی را تشکیل می دهد. یک تی شرت تکی که از پنبه معمولی ساخته شده باشد به ۲۷۰۰ لیتر آب و یک سوم پوند مواد شیمیایی نیاز دارد. میلیون ها گالن فاضلاب که سالانه توسط کارخانه ها تخلیه می شود حاوی مواد شیمیایی مانند فرمالدئید ، HCHO، آمونیاک، کلر، فلزات سنگین مانند سرب و جیوه و رنگدانه های دیگر است. این مواد شیمیایی باعث آسیب رسانی به محیط و بیماری های انسانی می شوند. پساب های آزاد شده از کارخانجات نساجی اغلب در دماهای بالا و دارای pH بالا (شور) هستند که این مشکل را تشدید می کند.

گیاه پنبه برای رشد به میزان زیادی به آفت کش ها، علف کش ها و کودها نیاز دارد . در بسیاری از مناطق، حشرات تولید پنبه را محدود می کنند و برخی از این آفات در برابر آفت کش ها مقاومت می کنند .

جای تعجب نیست که آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌های پنبه 10 درصد از کل مواد شیمیایی کشاورزی و 25 درصد از کل آفت‌کش‌های مورد استفاده در سراسر جهان را در سال تشکیل می‌دهند. رنگ های تصفیه نشده باعث ایجاد تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی در سیستم آبی ما می شود که گونه های ماهی و گیاهان آبزی را تهدید می کند. وجود این ترکیبات همچنین استفاده از آب را ناسالم یا خطرناک می کند.

مقدار عظیم آب مورد نیاز تولیدات نساجی با نیاز روز افزون نیم میلیارد نفری که در مناطق مستعد خشکسالی جهان زندگی می کنند، رقابت می کند. پیش بینی می شود تا سال 2025 تعداد ساکنان مناطق مستعد خشکسالی به تقریباً یک سوم جمعیت جهان افزایش یابد. اگر مصرف جهانی آب شیرین هر 20 سال یکبار دو برابر شود، آب های آلوده ناشی از تولیدات نساجی تهدید بزرگتری برای زندگی انسان ها خواهد بود 

امروزه، آگاهی روزافزون از مسائل زیست محیطی باعث می شود مشتریان محصولات سازگار با محیط زیست را نسبت به محصولات معمولی ترجیح دهند . در حالی که مصرف‌کنندگان قبلاً فقط به محصول نهایی توجه می‌کردند، انگیزه بیشتری برای درک بهتر مواد ورودی، فرآیندهای تولید مربوطه و پیامدهای آنها بر محیط‌زیست - چه هوا،  چه آب یا خاک –وجود دارد . ناآگاهی و بی تفاوتی نسبت به اینها دیگر توانی برای زنجیره تامین نساجی باقی نمی گذارد . بنابراین، ضروری است که صنعت نساجی به مسائل مربوط به زنجیره تامین رسیدگی کند و فناوری‌های بهتر و پاک‌تری را بکار گیرد .

حرکت به سمت پایداری بیشتر در فرآیندها و سیستم های صنعتی مستلزم دستیابی به تعادل بهتر بین جنبه های اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی تولید پوشاک خواهد بود . با افزایش آگاهی از مسائل زیست محیطی ناشی از  پروسه تولید ماشین آلات نساجی ، بسیاری از مبتکران تکنولوژی در جهت بهبود فناوری برای کاهش آسیب های زیست محیطی ایجاد شده توسط صنعت نساجی و کاهش مصرف انرژی، آب و مواد شیمیایی تلاش می کنند.
فرآیند های مرطوب در صنعت نساجی اکنون به دلیل کمپین اخیر سم زدایی توسط Greenpeace در کانون توجه قرار گرفته است و باید با هدف تخلیه کامل مواد شیمیایی خطرناک تا سال 2020 که توسط چندین برند بین المللی و فروشندگان برتر دنبال می شود، انجام شود.

 فناوری‌هایی که در حال حاضر در سراسر جهان به عنوان فرآیند های پایدار مورد استفاده قرار می‌گیرند به شرح زیر است:

رنگرزی به روش رمق کشی:

ترکیبی از طراحی ماشین لوله بلند با روش آیرودینامیکی حمل پارچه 'Then'  با مدل جدید به نام Then Airflow Lotus (جت رنگرزی Then) که اولین دستگاه لوله بلند جهان است و با استفاده از اصول آیرودینامیکی کار می کند. هدف از طراحی این ماشین ، ایجاد سیستمی است که مخصوصاً برای فرآیند های مرطوب الیاف مصنوعی و سلولزی ظریف که به راحتی چروک می‌شوند با درصد بالایی از الیاف الاستیک که در لباس‌های زیر زنانه، ورزشی و تفریحی و لباس شنا استفاده می‌شوند، مناسب باشد.

Airflow Lotus

مزایای آن شامل نسبت خیلی کم محلول 1:2 تا 1:5 با کاهش مصرف آب، حجم پساب و بارگیری ناشی از کاهش مصرف نمک هنگام رنگرزی راکتیو و کاهش نیاز به انرژی لازم است. ماشین های رنگرزی فونگ به دستگاهی با عنوان Jumbo Flow  ارتقاء یافته اند  که قادر است به کمک شستشوی هوشمند پیشرفته AIR و سنجش رسانایی برای تشخیص زمانی که غلظت الکترولیت پس از پردازش رنگ راکتیو به غلظتی که شستشو به مرحله صابون‌سازی منتقل می‌شود کاهش می‌یابد و در نتیجه مصرف آب را بهینه می کند.

Thies نیز ماشین EcoMaster خود را توسعه داده است که شامل رنگرزی چند وجهی از محلول دوگانه است: طراحی تعویض پارچه برای کاهش زمان رنگرزی و نسبت کم محلول برای پارچه های مصنوعی از 1:3 به 1:4.5 برای پارچه های نخی و کنترل خودکار روش شستشو با استفاده از نرم افزار Rinsetronic برای کاهش بیشتر زمان فرآیند و مصرف آب.

رنگرزی پد سرد:

برای عملیات پارچه‌های بافت عمودی، به دلیل مصرف کمتر آب و کاهش بارگیری پساب، با کاهش هزینه‌های متغیر 15 تا 30 درصد، علاقه به کاربرد رنگ راکتیو با کاربرد دسته‌ای پد سرد وجود دارد.

پارچه حاصل به دلیل عدم ساییدگی سطحی، دوخت بسیار تمیزتری دارد و برای تولید پارچه مشابه (گرم بر مترمربع ) برای رنگرزی به روش رمق کشی، اگر مسیر اعمال پد سرد به پایان برسد ، باید در مرحله بافندگی افزایش تراکم دوخت را در نظر گرفت.

پیشرفت‌ها در طراحی ماشین‌ها عمدتاً برای پردازش با عرض باز با استفاده از دستگاه‌های پیچیده اتومات مرکزی و پیچ‌شدن لبه  پارچه است، اما همچنین در پمپ‌های محلول، مخازن کم محلول برای استفاده از رنگ در نیپ یا محفظه بین غلتک و همچنین در نیپ کم محلول استفاده می شود.

همچنین، در غلتک‌های پد مدرن، فشار را می‌توان در عرض کامل تنظیم کرد تا امکان برداشت یکنواخت محلول برای از بین بردن تغییرات جانبی وسط و اطراف را فراهم کند. سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی یکپارچه نیز برای اطمینان از دمای ثابت در لایه لایه پارچه بدون توجه به زمان روز یا فصل ارتقاء یافته‌اند و در نتیجه قابلیت استفاده مجدد از  محلول یا زمان فرآیند را بهبود می‌بخشند.

رنگرزی پیوسته :

فرآیند Econtrol از فناوری لوله بخار Thermex  شرکت Monforts استفاده می کند. در این نوآوری از ترمودینامیک تبخیر آب از سلولز برای ایجاد شرایط بهینه دما و رطوبت در خشک کن لوله بخار داغ برای تثبیت رنگ‌های راکتیو استفاده می‌شود. شرکت Monforts به کمک DyStar  این فرآیند موفق را گسترش داد و در نمایشگاه ITMA مونیخ در سال 2007 دستگاه جدید Econtrol T-CA را برای رنگ رزی پلی استر/سلولز راه اندازی کرد.

این فناوری ترکیبی از کنترل رطوبت رنگ‌های راکتیو با دستگاه ترموزول Thermo sol برای استفاده از رنگ‌های دیسپرس جدید Dianix T-CA و مواد کمکی نساجی است که نیاز به فرایند شستشویی احیایی را برطرف می‌کند ، و بیشترین صرفه جویی در مواد شیمیایی، آب و انرژی را دارد. در کنار استفاده از جدیدترین ماشین ها، انتخاب رنگ مناسب نیز نقش مهمی دارد ، از این رو برای به حداکثر رساندن هماهنگی بین طراحی ماشین آلات و فرآیند کاربرد به منظور سودآوری، کاهش هزینه و مزایای زیست محیطی، بهینه سازی انتخاب رنگ بسیار مهم است.

بهینه سازی مصرف انرژی

بهینه سازی مصرف انرژی جزء لاینفک فرآیند های پایدار است. سالهای زیادی است که ، تکمیل نساجی با فرآیندهای شیمیایی و حرارتی انجام می شود که طبق استانداردهای امروزی، می‌تواند تأثیر شدیدی برمحیط‌ زیست داشته باشد. هزینه های انرژی بالا است و استفاده از مواد شیمیایی کاملا ضروری است. اما مونفورتس با ماشین آلات نوین و ابزارهای کمکی پیشرفته، موفق به بهینه سازی این فرآیندها شده است. فواید ذخیره سازی انرژی که در سال‌های اخیر به دست آمده‌اند در برخی موارد بسیار قابل توجه است.

یک نمونه عالی که نشان می‌دهد چگونه مفهوم راهکارهای پایدار می‌تواند بر فعالیت‌های تحقیق و توسعه تأثیر بگذارد، دستگاه Matex Eco Applicator است ، واحدی که رطوبت اولیه را قبل از فرآیند خشک کن به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

چالش پایداری به معنی صرفه جویی در منابع طبیعی بدون به خطر انداختن کیفیت محصولات نهایی است. اکو اپلیکاتورEco Applicator ،کاهش مصرف انرژی، خشک شدن سریعتر و بهره وری بالاتر را در مقایسه با تجهیزات استاندارد مانند سیستم های پدینگ تضمین می کند.

Matex Eco Applicator

پدینگ فرآیندی است که در صنعت نساجی برای فرایندهای مرطوب پارچه ها استفاده می شود. پارچه یا ماده مورد آزمایش به یک محفظه حاوی مایع تکمیل یا رنگرزی منتقل می شود. اصطلاح "محلول" عموماً برای اشاره به مایع آبی استفاده می شود که در آن منسوجات شسته، سفید، رنگ یا آغشته می شوند.

این شامل تمام اجزای حل شده، امولسیون یا ترکیبات دیسپرس مانند مواد رنگزا، رنگدانه ها یا مواد شیمیایی است. درقسمت بعدی فرآیند ، پارچه از طریق غلتک ها برای حذف محلول اضافی پد می شود. جذب محلول 70 درصد - که یک مقدار معمولی در کاربردهای پد استاندارد است - به این معنی است که 100 کیلوگرم پارچه نساجی باید 70 کیلوگرم محلول را جذب کند. پس از فرآیند آغشته سازی، پارچه خیس شده در مرحله آخر با استفاده از استنتر مونتکس خشک می شود.

برای این فرآیند، انرژی مورد نیاز برای خشک کردن در صنعت تکمیل نساجی، عامل اصلی هزینه است. عوامل موثر بر مصرف انرژی و هزینه های فرآیندهای خشک کن شامل رطوبت اولیه، میزان رطوبت باقیمانده، دمای خشک کن و میزان نسبی بخار آب هوای محیط است. درجه رطوبت اولیه برای تعیین میزان حرارت و انرژی تبخیر برای خشک کن ضروری است.

کاهش برداشت محلول، که یکی از ویژگی های اکو اپلیکاتور مونفورتس ماتکس است، که منجر به تبخیر کمتر و کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود. با استفاده از اکو اپلیکاتور، محلول با فرو بردن در یک محفظه روی پارچه اعمال نمی شود، بلکه با استفاده از غلتک های فولادی که مقدار مورد نیاز محلول را به پارچه منتقل می کند حاصل می شود. با آلودگی کمتر فاضلاب، واحد کاربردی به جایگزینی برای حفظ منابع تبدیل می‌شود.

پیشرفت های اخیر

برازولی نوع برچسب سبز دستگاه رنگرزی پارچه InnoEcology خود را توسعه داده است که معتقداست برای کاهش مصرف آب، بخار، انرژی و مواد شیمیایی و همچنین افزایش بهره‌وری دستگاه و حفظ کیفیت محصول نهایی طراحی شده است. به عنوان مثال، برازولی می‌گوید پارچه‌ای ژرسه‌ای که در سال 2011، در مدل قبلی دستگاه، به 35 لیتر آب به ازای هر کیلوگرم پارچه رنگ‌شده نیاز داشت، اکنون تنها با 28 لیتر قابل پردازش است.

اثر کربن نیز به 1.51 کیلوگرم  CO2 در هر کیلوگرم پارچه کاهش یافته است، معادل 0.5 کیلوگرم  CO2 در هر تی شرت. اخیراً ، شرکت Alliance Machines Textiles فرانسه، ماشین رنگرزی جدیدی را در هند به نمایش گذاشته که از فناوری هوا برای کاهش مصرف آب استفاده می کند.

Riviera Eco Green جدید با نسبت محلول کم، یک دستگاه تک لوله ای است که از هوا برای مرتب کردن پارچه در هر دور، قبل از تماس با محلول استفاده می کند ؛ این کار از ایجاد چین و چروک ، به خصوص روی پارچه های ظریف جلوگیری می کند و از هوا برای حمل پارچه استفاده نمی شود.

در همین راستا ، Monforts به زودی یک سیستم بازیابی گرما برای استنترهای Montex خود راه اندازی خواهد کرد. این ماشین به کاربران اجازه می‌دهد تا به همان انرژی‌ ای دست پیدا کنند، که در یک مبدل حرارتی فشرده هوا به هوا در ساختار سقف استنتر نصب شده است. این انرژی از گاز خروجی برای پیش گرم کردن 60 درصد هوای تازه ورودی به استنتر استفاده می کند و بسته به شرایط تولید، 10 تا 30 درصد صرفه جویی در انرژی را به همراه دارد.

آینده صنعت نساجی

در رنگرزی پارچه معمولی، هم از نظر جذب آب شیرین و هم از نظر دفع فاضلاب از مقادیر زیادی آب استفاده می شود. به ازای پردازش 1 کیلوگرم مواد اولیه به طور متوسط حدود 100 تا 150 لیتر آب مورد نیاز است که سالانه حدود 28 میلیارد کیلو منسوجات رنگ می شوند. آب به عنوان یک حلال در بسیاری از فرآیندهای مقدماتی و تکمیل، مانند شستشو، تمیز کردن، سفید گری و رنگرزی استفاده می شود. از این رو، حذف آب و مواد شیمیایی یک پیشرفت عالی برای صنعت رنگرزی نساجی خواهد بود، و به نظر می رسد که این امر اکنون با راه اندازی اولین ماشین رنگرزی صنعتی جهان که از سوپر دی اکسید کربن به عنوان جایگزین آب استفاده می کند، به نتیجه رسیده است.

هنگامی که دی اکسید کربن تا دمای بالای 31 درجه سانتیگراد گرم می شود و فشار آن تا 74 بار بیشتر می شود، حالت فوق بحرانی ایجاد می شود، حالتی از ماده که می تواند به صورت مایع منبسط شده یا گاز بسیار فشرده در آید . به طور خلاصه، CO2 در بالای  نقطه بحرانی، دارای خواص مایع و گاز است.

به این ترتیب، CO2 فوق بحرانی دارای چگالی مایع مانند است که برای حل کردن رنگ‌های آبگریز و ویسکوزیته‌های کم و خواص پراکندگی مفید است، که می‌تواند منجر به زمان رنگرزی کوتاه‌تر در مقایسه با آب شود. در مقایسه با رنگرزی با آب، استخراج روغن‌های ریسندگی و حذف رنگدانه اضافی، همگی می‌توانند در یک کارخانه در فرآیند رنگرزی دی‌اکسید کربن که فقط شامل تغییر شرایط دما و فشار است، انجام شود ؛ ضمن اینکه نیازی به خشک کردن نیست زیرا در پایان فرآیند CO2 به صورت گاز آزاد می شود.

DyeCoo

CO2 را می توان به راحتی تا 90 درصد پس از رسوب مواد استخراج شده بازیافت کرد . شرکت DyeCoo Textile Systems BV به دستاوردهای جالبی دست پیدا کرده و صنعت نساجی را از شر مشکلات فرآیند رنگرزی با آب برای همیشه رها کرده است. ماشین رنگرزی "DryDye" که از CO2 به جای آب و مواد شیمیایی اضافی استفاده می کند، یک پیشرفت بسیار جدید در رنگرزی منسوجات است که توسط این شرکت هلندی به دست آمده است.

فناوری رنگرزی CO2 با کشف دستگاه DryDyedyeing هوشمندتر و کارآمدتر شده است. اگرچه فناوری رنگرزی با CO2 تقریباً دو دهه پیش در آلمان اختراع شد، اما تاکنون هیچ دستگاه تجاری قابل دوامی تولید نشده است. DyeCoo Textile Systems بدون شک تنها دستگاهی است که توسط فناوران نساجی در سراسر جهان مورد تحسین قرار گرفته است. اگرچه این دستگاه تنها قادر به رنگرزی پلی استر در دسته های 100-150 کیلوگرمی است، ولی به منظور تاکید بر عملیات رنگرزی بدون آب مفید است . استفاده از رنگهای راکتیو برای الیاف سلولزی که منجر به کارایی بیشتر و رنگرزی بهتر پارچه می شود ، دور از ذهن نخواهد بود.

نتیجه گیری

آگاهی مصرف کنندگان در مورد پساب های خطرناک تولید شده و میزان انرژی مصرف شده در کل فرآیند تولید منسوجات و پوشاک ، همچنان کافی نیست. بسیاری از آنها حتی نمی دانند که برخی از رنگ ها و مواد شیمیایی مورد استفاده سرطان زا و تهدید کننده هستند. برخی از فروشگاه ها و برندها در کشورهای غربی ابتکار سبزی را برای تولید کالاها به شیوه ای پایدار اتخاذ کرده اند. در مقابل، آگاهی بسیار کمی در میان تولیدکنندگان هندی و مصرف کنندگان نهایی در مورد تأثیرات مضر آن بر محیط زیست وجود دارد.

برخی از واحدهای فرآوری هنوز در حال تخلیه پساب های تصفیه نشده هستند که باعث آلودگی محیط زندگی جانوران آبزی می شوند. برخی از رنگ ها و مواد شیمیایی حتی می توانند باعث بیماری های مزمن شوند. ایجاد آگاهی در بین تولیدکنندگان پارچه و مصرف کنندگان نهایی امری بسیار مهم است. کل زنجیره ارزش نساجی باید برای تولید اقتصادی از طریق فرآیندها و فناوری‌های پایدار با کمترین یا بدون تأثیر گذاری بر محیط‌زیست عمل کند و تکنولوژی به عنوان کلیدی برای دستیابی به اهداف پایدار صنعت نساجی است.

با نوسان قیمت کالاها و انرژی و همچنین الزامات برندها، فروشگاه ها، مصرف کنندگان و دولت ها، پایداری به یک عامل رقابتی مهم برای تولیدکنندگان نساجی تبدیل شده است. پایداری موضوعی است که به دلیل جنبه های اقتصادی دشوار به یک عامل رقابتی مهم تبدیل شده است. ارتقای فناوری یکی از کلیدهای تحقق تولید پایدار نساجی است. برخی از نوآوری‌های جالب توجه ، راه را برای فناوری‌های تولید پایدار هموار کرده‌اند، اما دامنه وسیع‌تری برای همه مبتکران تکنولوژی وجود دارد تا فناوری هایی را گسترش دهند که به تولید اقتصادی کالا به شیوه‌ای پایدار کمک کند.

♦ منابع مرتبط :

www.fibre2fashion.com►

♦ لینک اشتراک گذاری :

https://b2n.ir/nassajyar749►

♦ مطالب پیشنهادی :

- شاخص های پایداری در صنعت الیاف مصنوعی

- فناوری تکمیل پارچه های جین فاقد آنیلین و مواد شیمیایی

-صرفه جویی بیشتر در انرژی  با سیستم ارتقاء مدولار مونفورتس

- راهکار سبز برای رنگرزی پارچه جین

.

.

لطفاً ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.