اخبار و مطالب روز نساجی: بازیافت در نساجی
 

بازیافت الیاف از الیاف منسوجات

Fiber-to-Fiber Textile Recycling

از طریق بازیافت الیاف به الیاف (fiber-to-fiber recycling)، منسوجات کهنه و مندرس (end-of-life textiles) به الیاف تبدیل شده و از آنها می توان مجدد در فرایند تولید پوشاک بهره برد. این فرآیند، صنعت نساجی را متحول خواهد کرد. با حمایت از این سیستم احیاکننده، ضایعات و دورریز منسوجات به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. مواد اولیه مورد استفاده برای تولید لباس‌های جدید، از پوشاک و منسوجات موجود تأمین می‌شوند و لباس‌هایی که کهنه و مندرس شده اند، به‌جای تبدیل‌شدن به زباله‌ و دفن در زمین، تبدیل به لباس جدید خواهند شد.
سالیان سال است که در بسیاری از بخش‌های صنعت نساجی بازیافت و استفاده مجدد از ضایعات بجامانده پس از پسماند پساصنعتی (Postindustrial waste)  به‌عنوان یک رویه رایج مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، بازیافت مواد بجامانده بعد از استفاده مصرف کننده یا پسماند پسا مصرفی(Postconsumer recycling) حوزه‌ای نوظهور و در حال رشد محسوب می شود که با چالش‌های مختص به خود مواجه بوده و برای دستیابی به اهداف آن، توسعه و بکارگیری تکنولوژی های نوآورانه ضروری است. در نمایشگاه ITMA2023  از تکنولوژی های متعدد  مناسب جهت مکانیزه سازی، خودکارسازی و یکپارچه‌سازی مراحل مختلف بازیافت منسوجات رونمایی شد. تدوین مقررات جهانی در راستای کاهش دفن زباله در زمین و پاکسازی طبیعت و اهمیت بازیافت، یکی از عوامل اصلی در روند حرکت به سمت بازیافت الیاف به الیاف و چرخش کامل در زنجیره ارزش جهانی نساجی می باشد. در این راستا همکاری‌های گسترده‌ای در میان شرکت‌های فعال در بخش‌های مختلف زنجیره تأمین شکل گرفته‌است؛ این امر نیز نقش کلیدی در تحول صنعت نساجی ایفا نموده است.
تولید منسوجات، از مرحله‌ی تهیه الیاف گرفته تا تولید محصول نهایی، معمولاً فرآیندی منبع‌بر (resource intensive) است؛ یعنی در طی این فرایندهای تولیدی مقادیر متنابهی از آب، انرژی و مواد شیمیایی مصرف می شوند و اگر این روند به همین صورت ادامه یابد در نهایت به تمام شدن منابع طبیعی جهان در اثر مصرف بی رویه منجر خواهد شد. این فرآیندها باعث آلودگی آب و هوا می شوند، همچنین انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) را به‌دنبال داشته و بر تنوع زیستی (biodiversity) در محیط‌زیست تأثیر منفی خواهند گذاشت. لذا بازیافت منسوجات در پایان چرخه عمر مصرفی شان می‌تواند به کاهش مصرف منابع طبیعی، کاهش آلایندگی و تخریب محیط‌زیست زمین کمک کند.
در حال حاضر مقدار بسیار زیادی از ضایعات نساجی پسامصرفی (Post-consumer textile waste) در چرخه‌ی پسماند جهان وجود دارد. با استناد به گزارش شرکت مک‌کینزی (McKinsey) می توان گفت که تقریباً 97 درصد از کل پوشاک در نهایت به محل دفن زباله منتقل می‌شود، و 60 درصد از پوشاک تنها طی 12 ماه پس از تاریخ تولید، به زباله تبدیل می‌شوند. فشارهای رسانه‌ای، تقاضای مصرف‌کنندگان، الزامات قانونی و پیشرفت‌های فناورانه از جمله نیروهای محرک اصلی در حرکت به‌سوی روند چرخش کامل با محوریت بازیافت الیاف به الیاف (fiber-to-fiber circularity) هستند.

ضایعات نساجی: پیش از مصرف و پس از مصرف
ضایعات نساجی به‌طور کلی به دو دسته پیش‌از‌مصرف (Pre-consumer) و پس‌از‌مصرف  (Post-consumer) تقسیم می‌شوند. ضایعات پیش‌از‌مصرف شامل موادی است که توسط تولیدکننده ایجاد می‌شود اما هرگز به دست مصرف‌کننده یا حتی خرده‌فروش نمی‌رسد. این نوع ضایعات همچنین با عنوان ضایعات پساصنعتی (Post-industrial waste)  نیز شناخته می‌شود. بطور مثال می توان به تکه های بجا مانده از برش پارچه در اتاق برش، محصولات معیوب و مرجوعی، اضافات بجامانده از اصلاحات ، ضایعات نخ‌ یا ضایعات انتهای خط تولید هستند. در گذر زمان، شرکت‌ها روش‌هایی برای استفاده مجدد یا فروش این ضایعات یافته‌اند تا از ورود آن‌ها به محل دفن زباله جلوگیری کنند؛ گاهی نیز این مواد در تولید محصولات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مزایای کلیدی ضایعات پیش‌از‌مصرف نسبت به ضایعات پس‌از‌مصرف در زمینه بازیافت و استفاده مجدد، این است که در جریان ضایعات شناخت بهتری از مواد اولیه بکار رفته وجود دارد.
ضایعات پس‌از‌مصرف (Post-consumer waste) اقلامی را شامل می شود که توسط مصرف‌کننده مورد استفاده قرار گرفته، سپس دور ریخته شده ‌اند. این نوع ضایعات معمولاً ترکیبی از مواد مختلف هستند از جمله الیاف طبیعی، الیاف مصنوعی، رنگ‌ها، زیپ، دکمه و ....  لذا فرآیند بازیافت آن‌ها دشوار است.
باید توجه داشت که حدود 30 درصد از پوشاک تولیدشده به فروش نمی‌رسند و معمولاً به محل دفن زباله منتقل شده یا سوزانده می‌شوند. این دسته از لحاظ فنی واقعاً جزو ضایعات پس‌از‌مصرف محسوب نمی‌شود ولیکن پتانسیل بالایی برای تبدیل‌شدن به مواد اولیه از طریق فرآیند بازیافت الیاف به الیاف (fiber-to-fiber recycling) را دارند.

بازیافت الیاف-به-الیاف منسوجات ضایعاتی پس از مصرف
چالش‌های متعددی در زمینه‌ی بازیافت منسوجات و پوشاک، به‌ویژه در خصوص ضایعات پس‌از‌مصرف شناسایی شده‌اند. برخی از چالش‌های مهم در مسیر بازیافت مؤثر الیاف به الیاف عبارتند از:
• جداسازی اجزای لباس (Garment Disassembly)
• شناسایی نوع الیاف به‌کاررفته (Fiber Identification)
از آن‌جایی که پوشاک و سایر محصولات نساجی معمولاً از چندین جزء از جنس مواد مختلف تولید می‌شوند، لذا یکی از چالش‌های رایج، وجود مواد متفاوت در ساختار محصول است. این ترکیبات انواع بست‌ها (مانند زیپ، دکمه)، تزئینات، و چندین نوع پارچه با ترکیب الیاف مختلف را شامل می شود. در بسیاری از موارد، ترکیب الیاف بکار رفته در بافت پارچه مشخص نیست، این امر فرایند بازیافت را با مشکل مواجه می کند. با توجه به آنکه هر نوع ماده و الیاف، فرآیند بازیافت مختص به خود را دارد، وجود این ترکیبات مختلط یکی از موانع جدی برای اجرای مؤثر بازیافت الیاف به الیاف محسوب می شود.
بعد از جمع آوری منسوجات ضایعاتی پس‌از‌مصرف، اولین مرحله فرایند بازیافت، تفکیک و دسته بندی  (Sorting)  است. این مرحله معمولاً به‌صورت دستی انجام می‌گیرد و می‌تواند بر اساس ده‌ها معیار مختلف صورت گیرد؛ در برخی موارد تا 60دسته‌بندی مجزا برای تفکیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. ابتدا مواردی که ارزش قیمتی بالایی دارند، مانند لباس های برند از مد افتاده، جدا شده و برای فروش مجدد با قیمت بالا ارسال می شوند. سپس، اقلامی که برای فروش مجدد در فروشگاه‌های اجناس دست‌دوم (Thrift Shops) مناسب هستند، شناسایی و جدا می‌شوند. موارد باقیمانده را می توان به دلالان ضایعات لباس (Rag Dealers) فروخت. در این مرحله، نوع و ترکیب الیاف در ارزیابی میزان کاربردی‌بودن این اقلام بسیار مهم است.
به منظور آنکه منسوجات ضایعاتی با هدف استفاده مجدد از الیاف و/یا مواد اولیه آنها و در نهایت محقق شدن فرآیند تولید حلقه بسته (Closed Loop Manufacturing) ، لازم است که مواد اولیه تشکیل دهنده شان با دقت تشخیص داده شوند. این تشخیص نه‌تنها تعیین‌کننده‌ی نوع فرآیند بازیافت مناسب، چه شیمیایی و چه مکانیکی، است، بلکه نقش کلیدی در تعیین کاربردهای نهایی احتمالی مواد بازیافتی نیز دارد.

ترکیبات الیاف
در سال 2021 ، پلی‌استر با داشتن 54 درصد سهم بازار، بزرگ‌ترین سهم را در تولید جهانی الیاف به خود اختصاص داد. پس از آن، پنبه و سایر الیاف سلولزی طبیعی با حدود 28 درصد در جایگاه دوم قرار گرفتند. الیاف سلولزی مصنوعی (مانند ویسکوز و لیوسل) حدود 6.4 درصد و نایلون نیز در حدود ۵ درصد از سهم بازار جهانی الیاف را به خود اختصاص دادند. در صنعت پوشاک، بیش از 68 درصد از الیاف مصرفی، از نوع الیاف مصنوعی هستند که پلی‌استر در میان آن‌ها بیشترین استفاده را دارد، و پس از آن پنبه در رتبه دوم قرار دارد. در این صنعت، استفاده از نخ ترکیبی پلی‌استر-پنبه بسیار رایج است، بطور مثال ترکیب‌هایی 35/65 و 50/50 در تولید بسیاری از انواع پوشاک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بیشتر محصولات نساجی از ترکیب چند نوع الیاف تشکیل شده‌اند که به‌صورت درهم‌آمیخته (intimately blended) با یکدیگر ترکیب شده‌اند؛ به همین دلیل جداسازی این الیاف از یکدیگر بسیار دشوار است. در گذشته، تشخیص نوع الیاف موجود در یک محصول فرآیندی پیچیده و وقت‌گیر بوده است. این کار معمولاً توسط نیروی کار متخصص انجام می‌گرفت که می‌توانستند نوع الیاف را از طریق حس لامسه تشخیص دهند یا با بررسی برچسب‌های محصول به ترکیب مواد پی ببرند.
پس از شناسایی نوع ترکیب الیاف، اقلام ضایعاتی شکافته می شوند و اجزای غیرنساجی آن‌ها مانند زیپ‌ها، دکمه‌ها، آسترها و تزئینات جدا می شوند، چرا که وجود این اجزا در فرآیند بازیافت اختلال ایجاد می‌کند. این مراحل هنوز عمدتاً به صورت دستی انجام می‌شوند، از این رو فرآیند بازیافت منسوجات زمان‌بر و پرهزینه است و گلوگاه (Bottleneck) در سیستم بازیافت الیاف به الیاف محسوب می شود.

روش های شناسایی ترکیب الیاف
یکی از برجسته‌ترین این روش ها، استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک  (NIR – Near Infrared Spectroscopy)  است. این روش بر پایه‌ی ترکیب شیمیایی الیاف عمل می‌کند؛ زیرا هر نوع از الیاف دارای در طیف NIR طول موج منحصر به خود را دارد. با استفاده از این روش، شناسایی و تفکیک الیاف می‌تواند با سرعت و دقت بسیار بالا انجام شود و کمک زیادی به فرآیند بازیافت الیاف به الیاف می‌کند. از جمله شرکت های ارائه دهنده این تکنولوژی ها می توان به شرکت بلژیکی Valvan N.V.، تولیدکننده سیستم های دسته بندی و عدل بندی های تک (high-tech sorting and baling systems)، و شرکت اتریشی Andritz AG، ارائه دهنده تکنولوژی های پردازش و بازیافت منسوجات، اشاره نمود. این دو شرکت با ترکیب نمودن و یکپارچه سازی فناوری‌های مختلف و همکاری با شرکت‌های دیگر، سیستم های جامع و پیشرفته‌ای برای تفکیک و بازیافت منسوجات ارائه داده‌اند.
شرکت Valvan  مرجع  شناسایی الیاف (fiber signatures) را ایجاد کرده است. پس از استفاده از فناوری طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR)، طول موج طیف  NIR الیاف حاصل را می توان با الگوهای موجود در این مرجع مقایسه نمود و بدین صورت نوع الیاف در چندمیلی ثانیه مشخص می شود. سیستم شناسایی Fibersort^TMکه توسط این شرکت توسعه یافته است، از هوش مصنوعی (AI) برای پیش‌بینی تمرکز الیاف (concentration of fibers) استفاده می‌کند. این سیستم  مجهز به دوربین RGB، و از طریق آن می توان الیاف را بر اساس رنگ نیز تفکیک نمود. با استفاده از این تکنولوژی می توان مرحله شناسایی را با سرعت به صورت اتوماتیک انجام داد. شرکت Valvan  مدعی است که این تکنولوژی دقت 99 درصدی  در شناسایی مواد متشکل از یک نوع الیاف و دقت 95 درصد در شناسایی ترکیبات الیاف  دارد.
شرکت Andritz  با مشارکت شرکت‌های فرانسوی Pellenc ST و Nouvelles Fibres Textiles اولین خط تولید صنعتی تفکیک خودکار منسوجات در مقیاس صنعتی را راه اندازی نموده است. تکنولوژی های بکار رفته در ماشین آلات Mistrial شرکت Pellenc ST عبارتند از طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR)، طیف‌سنجی مرئی (Visible Spectrometry)، القای الکتریکی (Induction) و اشعه ایکس (X-rays) همراه با NIR که برای تشخیص الیاف مناسب هستند.
 

مطالعه موردی: بازیافت الیاف به الیاف منسوجات خدماتی
دفتر مرکزی شرکت رجو (Reju  ) در پاریس مستقر است. این شرکت بازیافت منسوجات به منسوجات     (Textile-to-Textile Recycling)  را انجام می دهد. به تازگی همکاری خود را با سیباتکس (Cibutex) آغاز کرده است. شرکت تعاونی سیباتکس  متشکل از کسب و کارهای  خدماتی نساجی هلند است و طبق این قرارداد همکاری قرار است مواد اولیه‌ برای تولید پلی‌استر بازیافتی Reju، را از منسوجات خدماتی ضایعاتی تأمین نماید.
در فرایند تولید پلی‌استر بازیافتی Reju نسبت به پلی‌استر  ویرجین (Virgin Polyester) میزان انتشار کربن 50 درصد کاهش می یابد. این محصول در مرکز بازآفرینی(Regeneration Hub Zero)  رجو در فرانکفورت، آلمان تولید خواهد شد.
هدف سیباتکس این است که فرایند تولید منسوجات را به صورت حلقه بسته دربیاورد. این شرکت منسوجات ضایعاتی استفاده شده طی فرایند تولیدی کسب و کارها را جمع‌آوری نموده و جهت تبدیل به مواد اولیه باارزش به شرکت رجو ارسال می کند.
پاتریک فریسک (Patrik Frisk)، مدیرعامل  شرکت رجو، در این باره اظهار داشت: دو شرکت رجو و سیباتکس با هم همکاری می‌کنند تا اکوسیستم چرخشی برای منسوجات خدماتی ایجاد نمایند. در ادامه افزود: "روش متمایز  سیباتکس در آماده سازی و بسیج کردن شرکت‌های عضوش کاملاً با مأموریت ما در بازآفرینی منسوجات در مقیاس بزرگ هم‌راستا است.
جان لامه (Jan Lamme)، مدیرعامل سیباتکس افزود:" تعاونی ما بر اساس اصول اقتصاد چرخشی نساجی تأسیس شده است. همکاری با شرکت رجو به ما این امکان را می‌دهد که منسوجات را  پس‌ از ‌استفاده در کسب‌وکارها دوباره به چرخه تولید برگردانیم و در عین حال مطمئن هستیم که محصولات تولیدشده از آنها کاملاً قابل ردیابی و با کیفیت هستند.

جهت مشاهده ی ویدئو کلیک کنید

♦ منابع مرتبط :

►https://looptworks.com/fiber-to- fibe

►https://www.innovationintextiles.com

https://www.textileworld.com►

www.reju.com►

https://aparat.com/v/sdr89q9►

Ecosystem for fibre-to-fibre recycling of service textiles ►

♦ لینک اشتراک گذاری :

https://B2n.ir/nassajyar1633►

♦ مطالب پیشنهادی :

- تکنولوژی جدید تولید نخ BCF از بطری های بازیافتی 

- نمایشگاه صنعت نخ و الیاف استانبول ترکیه

- فرایند تولید نخ پلی پروپیلن در شرکت کامیرا فابریکز

- تکنولوژی نوآورانه بازیافت پروپیلن

- الیاف مصنوعی جدید قابل بازیافت در نساجی

- افزایش محتوای الیاف بازیافتی و بهبود کیفیت نخ در پروسه ریسندگی

.

.

لطفاً ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.