الإجابة المباشرة: يمكن للخيوط المعاد تدويرها أن تضاهي قوة التماسك البكر عند 4.5 cN/dtex
خيوط البوليستر المعاد تدويرها الخيوط المنتجة من زجاجات PET بعد الاستهلاك تصل الآن باستمرار إلى درجة صلابة 4.0 إلى 4.5 ن/دتكس ، مجموعة مطابقة لدرجات خيوط البوليستر البكر القياسية المستخدمة في الملابس والمنسوجات المنزلية. إن العامل التمكيني الحاسم هو مرحلة ترشيح الذوبان: مرشح بوليمر مستمر مع 15 إلى 20 ميكرون التصنيف المطلق يزيل الملوثات الصلبة إلى أقل من 0.02 مم لكل كيلوغرام، مما يمنع تكسر الخيوط أثناء تركيب السحب عالي السرعة. بمجرد استعادة اللزوجة الجوهرية 0.62 إلى 0.68 ديسيلتر/جم من خلال التكثيف المتعدد للرقائق المغسولة في الحالة الصلبة، تتم معالجة الخيوط الناتجة بشكل مماثل للعملية البكر على آلات الحياكة الدائرية وآلات النسيج ذات السيف دون أي تعديل لإعدادات الماكينة.
ولذلك، فإن نقطة البداية العملية لأي مواصفات ليست التنازل عن القوة بل هي متطلبات صارمة بشأن تناسق الألوان وتساوي الخيوط، والتي تظل الفجوة الوحيدة المتبقية بين الخيوط المعاد تدويرها والخيوط الأصلية عند استخدام مواد خام عالية الجودة.
سلسلة إعادة التدوير من الزجاجة إلى بكرة الفتيل
يتم جمع زجاجات PET بعد الاستهلاك وفرزها حسب اللون وطحنها إلى رقائق. تخضع الرقائق لغسل ساخن في 85 إلى 90 درجة مئوية بمحلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 2% لإزالة الملصقات والمواد اللاصقة، يليه الشطف النهائي والتجفيف إلى درجة رطوبة أقل من 50 جزء في المليون. يتم بعد ذلك تغذية الرقائق النظيفة في مفاعل تكثيف متعدد الحالة الصلبة، حيث ترتفع اللزوجة الجوهرية، تحت التفريغ وعند درجة حرارة 200 إلى 210 درجة مئوية، من درجة الزجاجة 0.72 ديسيلتر/جرام إلى درجة الألياف 0.66 ديسيلتر/جرام بعد التحكم في الذوبان والتحلل، مما يؤدي إلى ذوبان مستقر.
يمر المصهور عبر مرشح 15 ميكرون مباشرة قبل المغزل، حيث يتم بثقه من خلال ثقوب قطر 0.25 إلى 0.35 ملم . بعد التبريد والتدوير، يتم سحب الخيوط غير المسحوبة وضبطها بالحرارة لتحقيق الاتجاه المستهدف والبلورة. إن خيوط البوليستر المعاد تدويرها ذات 72 خيطًا و150 دينير والتي يتم سحبها بنسبة 2.8 إلى 3.2 ستنتج بشكل روتيني خيوطًا مسحوبة بالكامل مع استطالة كسر تتراوح من 25 إلى 35 بالمائة ومعامل 10٪ من 2.5 إلى 3.0 cN/dtex.
مقارنة الخواص الميكانيكية: الشعيرات العذراء مقابل الخيوط المعاد تدويرها
| الملكية | خيوط البوليستر العذراء | خيوط البوليستر المعاد تدويرها |
|---|---|---|
| المثابرة (cN/dtex) | 4.2-4.8 | 4.0-4.5 |
| استطالة عند الاستراحة (٪) | 28-35 | 26-33 |
| انكماش الماء المغلي (٪) | 5.0-7.0 | 5.5-7.5 |
| تساوي المستخدم (CVm٪) | 1.0-1.3 | 1.2-1.6 |
| اللون L* انحراف القيمة (de) | 0.3-0.5 | 0.7-1.2 |
تظهر البيانات أن الخيوط المعاد تدويرها تنتج تباينًا متساويًا أعلى قليلاً، وهو ما يترجم إلى انخفاض طفيف في معدل الجودة الأولى للنسيج. مع المزج الدقيق للقطعة، يمكن للحياكة أن تتوقع معدل جودة من الدرجة الأولى أكثر من 92 بالمئة مقارنة بنسبة 96 في المائة بالنسبة للعذراء، وهي فجوة مقبولة اقتصاديا نظرا لانخفاض البصمة الكربونية لكل كيلوغرام.
استقرار عملية الغزل على المعدات الصناعية
يتمتع ذوبان البوليمر المعاد تدويره بتوزيع وزن جزيئي أوسع من البوليمر البكر، مما يوسع نافذة رنين السحب. على آلة تركيب السحب النموذجية التي تعمل في 650 متر في الدقيقة ، يتم تقليل درجة حرارة السخان الأول الأمثل بمقدار 10 إلى 15 درجة مئوية مقارنة بالغزل البكر لمنع البقع الضيقة. يجب ضبط نسبة D/Y على 1.6 إلى 1.7 بدلاً من 1.7 إلى 1.8 للحفاظ على الشعيرات المكسورة أقل من 0.5 لكل كيلوغرام.
بالنسبة لتركيبة نفث الهواء لخيوط البوليستر المعاد تدويرها، يتم زيادة التغذية الزائدة إلى فوهة النفث قليلاً: الإفراط في التغذية بنسبة 18 إلى 22 بالمائة مقارنة بـ 15 إلى 18 بالمائة للعذراء، للتعويض عن قوة ذوبان البوليمر المعاد تدويره المنخفضة بشكل هامشي. ينتج عن هذا التعديل ثبات للحلقة يعادل الخيوط ذات النسيج البكر.
تناسق اللون وسلوك الصباغة
أكبر عقبة تقنية في خيوط البوليستر المعاد تدويرها هي اللون الأزرق أو الأخضر الباهت الناتج عن الزجاجات البلاستيكية الأصلية، والذي يتم قياسه كتحول في القيمة ب* من ناقص 0.5 إلى ناقص 1.2 في مساحة CIELab مقارنة بالبوليمر البكر. ويتطلب ذلك فرز كميات من البالات على أساس مقياس الطيف الضوئي قبل البثق. يجب أن يظل التباين المقبول من المخروط إلى المخروط أقل من 1.5 للأقمشة المصبوغة بالقطعة المخصصة لنفس لوحة الملابس.
إن امتصاص الصبغة المشتتة، الذي يتم قياسه بقيمة K/S، مطابق فعليًا للبوليستر البكر عند نفس درجة حرارة الصباغة، مع اختلاف أقل من 2 بالمائة عبر الدفعة. الصباغة عند 130 درجة مئوية باستخدام عوامل التسوية القياسية تنتج مطابقة ظلية قابلة للتكرار؛ ومع ذلك، فإن الزيادة الطفيفة في محتوى قليل القسيم قد تتطلب خطوة واضحة للتخفيض المزدوج لمنع تلطيخ البضائع التامة الصنع.
درجات جودة المواد الأولية ونطاق إنتاجها
- رقائق الزجاجة الشفافة (الدرجة أ): شفافية 98%، مناسبة للخيوط الدائرية شبه الباهتة، المتانة فوق 4.3 cN/dtex.
- رقائق الزجاجة ذات اللون الأزرق الفاتح (الدرجة ب): يستخدم للخيوط السوداء المصبوغة بالمحلول أو مزيج 50/50 مع شفاف لإنتاج تأثيرات هيذر.
- نفايات البوليستر ما بعد الصناعة: يتم إعادة تكوير نفايات الخيوط ونفايات الألياف، مما يؤدي إلى إنتاج خيوط ذات لزوجة جوهرية تزيد عن 0.60 ديسيلتر/جم، وتقتصر على الدنير الخشن الذي يزيد عن 300 ديسيلتر.
خلاصة القول: الهدف 4.2 cN/dtex مثابرة مع 0.66 IV Flake
لم تعد خيوط البوليستر المعاد تدويرها مادة مساومة. من خلال الحصول على رقائق نظيفة وواضحة ذات حد أدنى من اللزوجة الجوهرية 0.70 ديسيلتر/جم قبل البثق وتصفية الذوبان من خلال شاشة بقطر 15 ميكرون، يمكن لمنتجي الخيوط إنتاج خيوط يتم نسجها ومتماسكة بنفس كفاءة الخيوط البكر. الحد الأقصى للمواصفات الموصى بها للخيوط المعاد تدويرها ذات القوة الكاملة للنسيج هو صلابة تبلغ 4.2 cN/dtex كحد أدنى، واستطالة بنسبة 28 بالمائة كحد أدنى، وUster CVm لا يزيد عن 1.8٪. يضمن تحقيق هذه الأرقام الثلاثة أن المنتج المستدام لا يفرض أي تخفيض في أداء القماش، مما يسمح للعلامات التجارية باعتماد المحتوى المعاد تدويره دون تغيير عمليات القطع والخياطة.
