ضایعات الیاف پلی استر
دانلود نسخه دیجیتال مجله کهن
به نظر شما چه کسانی خریدار ضایعات الیاف، خصوصا ضایعات الیاف پلی استر هستند؟ واضح است که در دنیای امروز نساجی، بازیافت ضایعات یک عملیات مهم و کلیدی است.
در فرایند بازیافت، این ضایعات به محصولات جدید تبدیل می‌شوند و مجددا به چرخه مصرف باز می‌گردند. بدیهی است که خریداران اصلی ضایعات الیاف نیز کسانی هستند که در امر بازیافت فعال هستند.
در ادامه با ما در مجله کهن همراه باشید تا ضمن بررسی انواع ضایعات موجود در خطوط نساجی، فرایند بازیافت آن‌ها را نیز مورد بررسی قرار دهیم.
ضایعات پلی استر
ضایعات مربوط به پلی استر انواع مختلفی دارندکه عبارتند از:
• پت(PET) مصرفی توسط انسان‌ها یکی از انواع ضایعات پلی استر است. پت ماده اولیه تولید بطری‌های پلاستیکی است. بطری‌های تولید شده از پت در برابر عوامل محیطی مانند شکستگی، دما و نفوذ گازها از خود مقاومت قابل قبولی نشان می‌دهند. همچنین وزن کم و قیمت پایینی دارند.
در نتیجه این عوامل سبب استفاده قابل توجه از آن‌ها شده است. بدیهی است که با افزایش استفاده از این بطری‌ها، ورود آن‌ها به صورت خام به جریان زباله‌های شهری و پس از آن چرخه بازیافت خواهد شد.
• الیافی که در کارخانه‌های تولید الیاف مصنوعی، به علت مشکلات پیش آمده در خط تولید به عنوان ضایعات دور ریخته می‌شوند. در کارخانه‌هایی که در حوزه تولید الیاف فعالیت می‌کنند، بایستی در حین فرایند تولید الیاف شرایط خاصی فراهم شده باشد.
در مواردی که این شرایط با اختلال و مشکل مواجه شوند محصول نهایی خراب شده و به عنوان ضایعات دور ریخته خواهد شد. الیافی که به عنوان ضایعات در نظر گرفته می‌شوند دارای استحکام مطلوب مورد نظر نبوده، به صورت شکننده و ترد هستند و یا در دماهای بالا می‌سوزند.
برای استفاده از این نوع ضایعات دو مسیر کلی وجود دارد. اول اینکه مجددا وارد فرایند ذوب ریسی شده و از آن‌ها الیاف مطلوب تولید شود و دوم اینکه به صورت خام به کارخانه‌هایی که عملیاف بازیافت را انجام می‌دهند فروخته شوند و از آن‌ها چیپس پلی استر تولید شود.
• الیاف ضایعاتی که در مرحله حلاجی در خطوط ریسندگی مکانیکی الیاف دور ریخته می‌شوند.
• ضایعاتی که در مرحله تولید نخ در فرایند ریسندگی ایجاد می‌شوند. (ضایعات ماشین‌های کشش، فلایر و رینگ) و ضایعاتی که در حین تولید و مصرف پارچه‌های پلی استری تولید می‌شوند، در فرایندهای ریسندگی و بافندگی، ضایعات به اشکال مختلف نظیر باقیمانده پارچه، ضایعات لبه گذاری پارچه‌ها روی هم، ضایعات انتهای طاقه یا رول پارچه، ضایعات الیاف و نخ و ضایعات پارچه های معیوب در ابعاد مختلف تولید می‌شوند.
در فعالیت‌های بخش پوشاک نیز ضایعات مختلفی از جمله پارچه، نخ دوخت، نوار تزئین، نمونه اولیه و ضایعات برش ایجاد می‌شود.
• ضایعات حاصل از تولید نهایی در کارخانه‌های تبدیلی
متوجه شدیم که هر مرحله از چرخه تولید و حتی مصرف نخ و پارچه با ایجاد ضایعات، همراه است. پس رویکردهای بازیافت به لحاظ برگرداندن مجدد این منابع به چرخه تولید و کاهش مصرف مواد اولیه و هزینه‌ها در صنعت حائز اهمیت است. در نتیجه نیاز است افراد و فرایندهایی باشند که این ضایعات را مجددا به چرخه مصرف بازگرداند.
خریداران ضایعات پلی استر
ضایعات پلی استر توسط افراد و شرکت‌های فعال در امر بازیافت خریداری می‌شوند. این شرکت‌ها با سرمایه گذاری در زمینه بازیافت و خرید دستگاه‌ها و تجهیزات تبدیل ضایعات، الیاف و ضایعات پلی استر را به چرخه تولید باز می‌گردند.
ضایعات پلی استر در چرخه بازیافت به کلوخه و چیپس پلی استر تبدیل می‌شوند و مجددا به کارخانه‌های تولید الیاف فروخته می‌شوند.
فرایند بازیافت پلی استر
تکنولوژی‌های بازیافت الیاف پلی استر به دو دسته تقسیم می‌شوند، که عبارتند از: ۱. بازیافت فیزیکی و ۲. بازیافت شیمیایی
در فرایندهایی که به عنوان بازیافت شیمیایی شناخته می‌شوند، به صورت عمده ساختار پلیمری ضایعات تخریب می‌شود و به مونومرهای اولیه سازنده شان تبدیل می‌شوند.
یعنی پلی استر یا همان پلی اتیلن ترفتالات (PET) به مونومرهای سازنده اش یعنی ترفتالیک اسید و اتیلن گلایکول تبدیل خواهد شد. استفاده از فرایند بازیافت شیمیایی در مقیاس‌های بزرگ و ظرفیت تولید بالا مقرون به صرفه است و تا کنون تنها شرکت‌های بزرگ تولید کننده پلی استر در جهان نظیر دوپونت، ایستمن و غیره از این روش استفاده کرده‌اند.
در مقابل، در فرایندهایی که به عنوان بازیافت فیزیکی شناخته می‌شوند ساختار ابتدایی پلیمر تا حد ممکن حفظ می‌شود و تنها اصلاحاتی به سبب تغییر شکل و قابلیت استفاده مجدد روی آن انجام می‌شود. محصولات بازیافت شده به این شیوه دارای کاربری کاملاً متفاوتی نسبت به محصول اولیه خواهند بود.
در طی این فرآیند الیاف، بریده و ریش ریش می‌شوند و با استفاده از ماشین کاردینگ به محصولات میانی با کیفیت پایین تبدیل می‌شوند. محصولات میانی تولید شده پس از آن به محصولات با ارزش‌تری نظیر انواع لایی ها، پوشش های خودرو، زیر فرشی ها و مواد مورد استفاده در ساختمان ها نظیر انواع عایق های کف و سقف و جداره ها تبدیل خواهند شد.
محصول نهایی حاصل از بازیافت الیاف چیست؟
یکی از محصولات نهایی حاصل از بازیافت، محصولی است که کلوخه پلی استر نامیده می‌شود و قابلیت برگشت به خط تولید الیاف پلی استر را دارد. اما محصول دیگری را نیز به عنوان چیپس پلی استر می‌توانند تولید کنند که دارای خلوص بیشتری نسبت به کلوخه بوده و قابلیت بازیافت بهتری نیز دارد.
چیپس و کلوخه پلی استر محصولاتی هستند که به صورت خام به کارخانه‌های تولید الیاف فروخته می‌شوند. اما برای تولید الیاف از پلی استرهای ضایعاتی روش دیگری نیز وجود دارد. این روش بازیافت مستقیم و تولید الیاف یا طناب و تسمه است.
بازیافت مستقیم و تولید الیاف
یکی از رایج‌ترین فرایندهای بازیافت، تبدیل مستقیم پرک بطری به الیاف در فرآیند ذوب ریسی است که در ایران نیز همانند سایر کشورها بیش از روش‌های دیگر مورد توجه قرار گرفته است. جهت تولید الیاف فیلامنتی نیمه آرایش یافته (POY) ویسکوزیته مواد اولیه باید در محدوده ۶۴/۰-۶۲/۰ دسی لیتر بر گرم باشد.
در صورتیکه از پرک بطری به عنوان ماده اولیه استفاده شود میزان ویسکوزیته ذاتی را می‌توان با فرآیند خشک کردن کنترل نمود. جهت ایجاد حالت ظاهری مطلوب در این فرآیند باید از مستربچ های حاوی دی اکسید تیتانیوم TiO2 نیز استفاده نمود. در این فرآیند جهت تولید اقتصادی و جلوگیری از صدمه دیدن اسپینرت‌ها باید از یک سیستم فیلتراسیون مناسب استفاده کرد.
جهت تولید الیاف استیپل حساسیت ویسکوزیته نسبتا کمتر از فرآیند تولید الیاف فیلامنتی است. در این فرآیند نیز جهت افزایش زمان عمر مفید پک ریسندگی باید از یک سیستم فیلتراسیون مناسب استفاده کرد. جهت تولید منسوجات بی بافت به روش ذوب ریزی نظیر سیستم‌های اسپان باند و یا ملت بلون نیز می‌توان از پرک بطری به عنوان ماده اولیه استفاده نمود.
در این فرآیندها نیز ویسکوزیته پلیمر باید در حد ۶۴/۰ دسی لیتر بر گرم قرار داشته باشد. همانگونه که مشخص است در تمام سیستم‌های ذوب ریسی استفاده از سیستم فیلتراسیون مناسب جهت تولید محصول یکنواخت و اقتصادی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
بازیافت مستقیم و تولید طناب و یا تسمه
استفاده از مواد اولیه بازیافتی و یا پرک جهت تولید تسمه و یا نخ‌های منوفیلامنتی نیز در چند سال اخیر بسیار رایج و متداول شده است. در هر دوی این فرآیندها ویسکوزیته ذاتی مواد اولیه باید به کمک فرآیند پلیمری شدن تراکمی در فاز مذاب و یا جامد افزایش یابد.
جهت افزایش استحکام این مواد همانند فرآیند تولید نخ‌های صنعتی از مکانیزم کشش چند مرحلهای استفاده می‌شود. به همین دلیل پلیمر مورد استفاده در این فرآیند باید از طول زنجیر مولکولی مناسبی برخوردار باشد. با توجه به این موضوع در این سیستم‌ها می‌توان فیلترهای با حفرات بزرگتر تا حد ۷۰ میکرون را نیز مورد استفاده قرار داد.
