تکنولوژی های مدیریت ضایعات در صنعت نساجی

هر سال حداقل صد محصول نساجی جدید با تمرکز بر روی پایداری تکامل پیدا می کنند. در عصر افزایش قدرت خرید میان مصرف کنندگان، بیشتر منسوجات پس از طی کردن چرخه عمرشان بی مصرف می شوند و این موضوع هر سال به ما یادآوری می کند که آلودگی هشداردهنده محل دفن زباله رو به افزایش است. رسوب این منسوجات در محل دفن زباله می تواند تأثیر جدی برای انسان ها و اکولوژی ایجاد نماید. تلاش های موفقیت آمیزی برای تجزیه بعضی از مواد دور ریختنی انجام گرفته است، اما بخش عظیمی از مواد به عنوان رسوب کننده های مضر بدون تجزیه شدن باقی مانده اند. تجزیه کردن اینگونه مواد سبب آزاد کردن گازهای گلخانه ای سمی می شود و محیط آب را به صورت مستقیم و غیرمستقیم آلوده می نماید. بعد از بهره برداری از اکثر منابع زمین، محققین به دنبال پیدا کردن منابعی در ماه و دیگر سیارات هستند. اکنون فضا و ارزش زمین نسبت به گذشته کاهش پیدا کرده است. در این سناریو، حرکت صنعت نساجی به سمت روش های بهتر مدیریت ضایعات از اهمیت زیادی برخوردار خواهد بود.

تولید رو به افزایش منسوجات

هر ماده نساجی پس از اینکه دور انداخته می شود به انتهای مصرف خود می رسد. وقتی الیاف، 100 درصد طبیعی باشند، ممکن است در عرض چند سال تجزیه شوند، اما تولید چند برابری در دهه گذشته، محققین را وادار به پیدا کردن منابع جدید کرده است. افزایش جمعیت سبب زیاد شدن تقاضا برای لباس گردیده است که تخمین زده می شود حجم این تقاضا به 99 میلیون تن برای هر سال برسد که الیاف طبیعی نمی توانند این حجم از تقاضا را به صورت کامل پوشش دهند. نیاز مردم به پارچه افزایش پیدا کرده است، بنابراین ترکیب و مخلوط نمودن منسوجات اجتناب ناپذیر خواهد بود. ترکیب ها اغلب فرآورده های پتروشیمی استخراج شده از مواد مصنوعی هستند که وقتی در اکوسیستم رها می شوند، مضر خواهند بود. در مجموع الیاف دو نوع هستند، آنهایی که به صورت طبیعی استخراج می شوند و آنهایی که مبدا مصنوعی دارند. مواد منسوج ایجاد شده از الیاف طبیعی، قابل تجزیه هستند، در حالیکه مواد مصنوعی به عنوان تهدیدی برای محیط زیست شناخته می شوند.

حرکت به سمت پایداری

هر بخش از صنعت نساجی از کاشت یا تولید الیاف گرفته تا حمل و نقل و ارزیابی چرخه عمر بر روی پایداری متمرکز شده است. در صورت صدور گواهی تأیید کیفیت یا ISO، چرخه عمر کامل محصول مورد ارزیابی قرار می گیرد و سپس تأیید می شود. زمانیکه پارچه غیرقابل پوشیدن تشخیص داده شود، یا باید دور انداخته شود یا باید در محل دفن زباله دفن گردد. بعضی از کشورها دارای انجمن هایی هستند که منسوجات کهنه را جمع آوری می کنند و آنها را به پرورشگاه و کشورهای جهان سوم می فرستند. یکی از کارهای خوب خانه های خیریه این است که باعث می شود تا ضایعات یک فرد به ثروت فرد دیگری تبدیل شود.

بازیافت ضایعات منسوجات به لباس

افزایش آگاهی میان مصرف کنندگان یک نیروی محرک را برای ایجاد تولیدات سبزتر به وجود آورده است. استراتژی تبلیغات و بازاریابی به سمت تولیدات سازگار با محیط زیست رفته است. تولیدات قابل بازیافت توسط مصرف کنندگان رد نمی شوند. مطالعات اخیر یک نگرش مثبت را در بین خریداران مواد منسوج قابل بازیافت که سازگار با محیط زیست و ایمن برای پوست هستند را شناسایی کرده اند. پژوهش نشان می دهد که این نگرش در بین مردان بیش از زنان است. این موضوع می تواند به دلیل نگرش بیشتر مردان به محتوا باشد، در حالیکه زنان بیشتر به مد و فشن توجه می کنند. اکنون برندهای بین المللی مد به سمت استفاده از الیاف قابل بازیافت در تولیداتشان در حال حرکت هستند.

خطوط پوشاک

اکواسپون (Eco-spun) برندی است که پارچه های قابل بازیافت ایجاد شده از بطری های پلاستیکی باز یافت شده را به فروش می رساند. هر سال، 9 میلیون ضایعات حاوی پلاستیک در محل دفن زباله رها می شوند و بازیافت کردن این ضایعات علاوه بر مهم بودن کار می تواند یک گزینه باورنکردنی برای دسته منسوجات بازیافت شده باشد. دویست بطری PET می تواند یک مبل با اندازه معمول را پوشش دهد. منسوجات تولیدی سازگار با محیط زیست از طریق الیاف PET 100% قابل بازیافت تولید می شوند و در گستره وسیعی از کاربردها مانند منسوجات خانگی، وسایل داخلی ماشین، اسباب و اثاثیه منزل و محصولات دستی مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب با پشم در بازار بسیار محبوب است. لوترادور اکو (Lutradur ECO) یکی دیگر از برندهای زیست پایدار است که از بطری های نوشیدنی PET دور ریختنی استفاده می کند و نخ ها را تولید می نماید. یک چهارم متر پارچه از طریق یک بطری دو لیتری PET به وجود می آید. الیاف حاوی خاصیت دریا از طریق بازیابی ضایعات اقیانوس ساخته می شوند. این نوآوری خاص در سال 2017 با تبدیل بطری ها به الیاف نساجی ظهور پیدا کرد.
اخیرا از لباس محافظتی دور ریختنی مانند پوشاک آتش نشان ها، جلیقه ضدگلوله و ترکیب با آرامید (الیاف طبیعی) جهت ایجاد یک خط لباس که خاصیت ضد اشتعال به عنوان مشخصات الیاف طبیعی دارند، استفاده کرده اند که نتیجه آن راه اندازی Safeleigh توسط الیاف Leigh بوده است. الیاف ایجاد شده از طریق منابع ارگانیک برای ماندن در زنجیره یا برای تولید منسوج سازگار با محیط زیست پایدار هستند. لاستیک های مورد استفاده در کفش ، اتومبیل، صنعت و ورزش با دیگر لاستیک های فرسوده جمع می شوند و در معرض لاستیک قابل بازیافت به نام بازیافت سبز قرار می گیرند. هوش بچه ای به نام داتوک وینود سکهار (Datuk Vinod Sekhar)، اکنون به حوزه های کاربردی گسترش پیدا کرده است. لاستیک های به وجود آمده از طریق ریشه های قاصدک یکی از جدیدترین الیاف استخراج شده از طبیعت هستند که در کاهش میزان کربن به صنعت نساجی کمک می کنند.
تولیدات K سرب (تولیدات بین المللی اکو سرب) دوباره منسوجات را تولید می تماید که در صنایع، تثبیت لجن و برنامه های متنوع پاکسازی و حذف ترکیبات زیان بار محیطی مورد استفاده قرار می گیرند. بارنهاردت (Barnhardt) یک شرکت قدیمی بازیافت است که پنبه دوباره تولید شده، دوباره مطالبه شده و بازیافت شده را به عنوان ترکیبات همگن با نرخ جذب کمتر از پنبه اصلی عرضه می کند. الیاف استین (فنجانی) با وارد کردن ضایعات منسوجات در سراسر جهان، ذوب و سوزن زنی پارچه های بدون بافت ایجاد می گردند. این نوع الیاف یکی از برندهای بسیار محبوب است که به زمینه های مختلف منسوجات فنی مانند فیلتراسیون، عایق بندی، صنعت اتومبیل، بسته بندی و منسوجات نامرئی، خدمات ارائه می دهد.

برندهای حاوی پایداری زیست محیطی

شرکت پاتاگونیا (Patagonia)، روش هایی را جهت بازیافت بطری های قدیمی PET توسعه داده است. این الیاف بازیافت شده در خطوط تولید لباس برندهایی نظیر شلوار جین آرمانی (Armani Jeans)، Eco-simple، Marks و Spencer موجود هستند. شرکت های کم دیگری نیز وجود دارند که محصولات خود را با استفاده از بطری PET راه اندازی نموده اند. شرکت لوی استراوس (Levi Strauss) از هشت بطری پلاستیکی جهت ایجاد شلوار کتانی راه راه استفاده می کند.
شرکت نایک جهت کاهش اندازه جعبه کفش، نوآوری هایی را ابداع نموده  است. این شرکت بر روی تخلیه آب خروجی نظارت می کند، آویزهای لباس را بازیافت می نماید، لباس های اضافی را از سطح جامعه جمع آوری می کند و برای ساخت پوشاک و کفش از نخ های بازیافتی استفاده می نماید. شرکت نایک در همکاری با ناسا، مراحل متنوعی را برای تولیدات پاک طراحی نموده است. این شرکت برای جام جهانی سال 2015 کریکت در هند، زیرپیراهنی و شلوار تیم ملی هند را به ترتیب با 15 و 18 بطری طراحی نموده است. شرکت نایک در همکاری با گروه محافظت از اقیانوس، برای بازیافت ضایعات تورهای ماهیگیری و پلاستیک ها از سطح اقیانوس و تبدیل آن به الیاف، موفق به کسب جایزه در زمینه پایداری محیط زیست شده است. شرکت پارلی (Parley)، ضایعات و زباله های اقیانوس را جمع آوری نموده است و لباس مخصوص شنا را برای مشتریانش تولید کرده است. شرکت H&M یکی از فروشگاه های پشرو است که از بطری های PET بازیافت شده استفاده می کند و لباس مد روز را توسعه می دهد. شرکت BIONIC نیز از ضایعات قابل بازیافت اقیانوس برای تولید محصولات بهره می برد. یکی دیگر از برندها در این زمینه، Repreve است که نخ ها را از طریق بطری های PET روانه بازار می کند، این شرکت گزارش کرده است که برای کامل کردن یک لباس بلند شبانه، 27 بطری را به نخ تبدیل می کند. چهار میلیون بطری پلاستیکی توسط این شرکت بازیافت می شود.

گزینه های بازیافت ضایعات نساجی

کمپوست سازی

در حال حاضر، آگاهی در مورد تأثیرات بیمارگونه عدم تجزیه الیاف مصنوعی، فرصت های وسیعی را برای سازندگان جهت تفکر در مورد منسوجات تجزیه پذیر فراهم نموده است. اکنون بالشتک های نرم، دستمال های مرطوب، ورق های پوشاننده گیاهی برای منسوجات کشاورزی، وسایل داخلی ماشین به گونه ای ساخته می شوند که بعد از طی کردن چرخه عمرشان دوباره به طبیعت بازگردند.
اکنون عصر پارچه های بدون بافت و دفع مواد است. اگر تحقیقات در این صنعت بتوانند بر روی مواد حاوی الیاف طبیعی 100 متمرکز شوند که وقتی بعد از تمام شدن چرخه عمرشان در محل دفن زباله بتوانند به صورت کامل تجزیه شوند، این صنعت خواهد توانست تا به سمت سودآوری حرکت کند. الیاف طبیعی و دوباره تولید شده می توانند در این روش فرآوری شوند. پلاستیک های زیست تجزیه پذیر PLA باعث صدمه به بازار شده اند. PLA (پلی لاکتیک اسید) از طریق دانه ذرت حاصل می شود. خواص طبیعی و ضد میکروبی در آینده توسعه پیدا می کند و در منسوجات پزشکی به کار برده می شود. وقتی اینگونه پارچه در محل دفن زباله رها شود، قابل تجزیه خواهد بود.
تحقیقات متنوعی جهت استفاده از ضایعات پسا صنعتی که فاقد مواد شیمیایی در کمپوست ها و اعمال به گیاهان به عنوان کود زیستی هستند، انجام گرفته است. تقویت و غنی سازی با استفاده از میکرو ارگانیسم های مؤثر امکان پذیر است تا بتوان ماده مغذی بیشتری را به خاک، گیاهان و محیط آب وارد نمود.
مشاهده می گردد که وقتی الیاف طبیعی به ذرات ریزتری تبدیل می شوند و سپس دفع می گردند، به تجزیه آسان تر تمایل پیدا می کنند. به کارگیری این روش به خصوص در طراحی داخلی و صنایع اتومبیل که از الیاف طبیعی استفاده می کنند، بسیار مورد استقبال قرار گرفته است، چون با بهره گیری از این روش می توان وزن اتومبیل را کاهش داد و از بهتر پیموده شدن مسافت اطمینان حاصل کرد. منسوجات مخصوص بسته بندی عمدتا بر روی تحقیقات و موقعیت های تجاری همراه با مواد منسوج سازگار با محیط زیست که اکنون برای ساخت کیف های تجزیه پذیر مورد استفاده قرار می گیرند، متمرکز بوده اند. الیاف طبیعی با کمترین اندازه ممکن و ساخته شده از بدون بافت ها می توانند یک ماده بسیار مؤثر باشند که در ساخت کیف های قابل حمل مورد استفاده قرار می گیرند. اینگونه کیف ها می توانند به عنوان جایگزینی از ضایعات دوباره به کار برده شوند. پساب های زیان آور صنعت نساجی دارای میکروب  هستند، بنابراین جهت اطمینان از دفع ایمن به صورت یک ترکیب (کمپوست) در می آیند.

تولید مجدد

الیاف دوباره مطالبه شده یا قابل بازیافت می توانند جهت ساخت دستمال گردگیری، نخ پیچیده شده و دوباره ریسیده شده در انواع جدیدی از نخ ها، تشک ها و پوشال ها مورد استفاده قرار گیرند. تولید مجدد، تکنیک دیگری است که در آن الیاف از یک منبع طبیعی توسط گرما و مواد شیمیایی دوباره تولید می شوند. به عنوان مثال، Tencel، Lyocell، Seacell بعضی از برندهای مشهوری هستند که از الیاف ساخته شده از چوب، منسوجات را تولید می نمایند. درختان قطع می شوند و چوب به ذرات ریزی بریده خواهد شد که وقتی با مواد شیمیایی به عمل  آوری می گردند و تحت دماها و فشارهای بالا از نخ ریس عبور داده خواهند شد به یک نخ فیلامنتی برای منسوجات تبدیل می گردند. این نخ ها برای ساخت پارچه هایی با خاصیت پایدار مورد استفاده قرار می گیرند.

فناوری منسوجات بدون بافت

تکنیک تولید منسوجات که از الیاف بسیار کوتاه استفاده می کند و آنها را با گرما، رزین، مواد شیمیایی و اتو زدن مخلوط می نماید تا یک منسوج شبیه به ماده را به وجود آورد، منسوج بدون بافت یا بافته نشده نامیده می شود. الیاف قابل بازیافت ممکن است ناهمگن باشند، بنابراین ایجاد الیاف مصنوعی طویل و شکل گیری پارچه ممکن نیست، پس منسوجات بدون بافت می توانند چاره ساز باشند. کامپوزیت ها در این روش از الیاف و ماتریکس پلیمر که تحت گرما و فشار پیوند خورده اند جهت تشکیل یک تراکم متوسط که می توانند برای منسوجات کشاورزی، ساختمانی، ژئو، آکوستیک و فیلتراسیون بسیار مناسب باشند، استفاده کنند.
فناوری کامپوزیت حاوی FRP (پلیمرهای تقویت شده با الیاف) نیز پیشرفت کرده است که منشاء آنها به مواد قابل بازیافت باز می گردد. بیشتر الیاف ترموپلاستیک مانند پلی استر و پلی آمید برای تولید الیاف قابل بازیافت، ذوب خواهند گردید و به ریزدانه ها تبدیل خواهند شد. الیاف طبیعی در تولید کامپوزیت ها مورد استفاده قرار می گیرند. الیاف آناناس با هدف تقویت به کار برده می شوند. کوار، بازالت، کنف، لیف ساقه ای شاهدانه، بامبو، بزرک، جوت، سیسال، فوفل و موز، بعضی از انواع الیاف غیرمتداول موجود در بازار هستند. این الیاف می توانند در تولید منسوجات بدون بافت جهت ذوب و نگهداری ماتریکس اولیه ماده منسوج مورد استفاده قرار گیرند. اینگونه مواد قابل بازیافت برای استفاده در عایق بندی، پتانسیل خوبی دارند.

منسوجات فنی

منسوجات در روزگار قدیم ساخته می شدند و سپس برای بررسی پایداریشان برای یک کاربرد نهایی مورد آزمایش قرار می گرفتند و اگر پایداری مثبت بود، به محصول مورد نیاز برای یک هدف مشخص ایجاد خواهند شد. در مقابل با توجه به خاصیت مورد نیاز در تولید نهایی انتخاب الیاف، از خواص نخ برای تکمیل کارکردی استفاده خواهد شد. اکنون منسوجات فنی از طریق درخت های بزرگ انجیر هندی همراه با همه کاربردهای وسیعی که در پوست اصلی درخت آنها وجود دارد، ساخته می شوند. منسوجات قابل بازیافت در اهداف فیلتراسیون مورد استفاده قرار می گیرند. از منسوجات قابل بازیافت در وسایل داخلی اتومبیل، منسوجات کشاورزی، تقویت کننده در ژئوتکستایل ها، آکوستیک ها، منسوجاتی برای ساخت اهداف ساختمانی، اثاثیه، منسوجات بسته بندی و مواد بسته بندی غذا استفاده می شود.

جایگزین هایی برای ساخت کاغذ

بحث در مورد قابلیت های بازیافت منسوجات قدیمی برای دانستن در مورد اینکه منسوجات قدیمی در ساخت کاغذ مورد استفاده قرار می گیرند، جذاب است. این حالت یک روش مرسوم برای تولید کاغذ با کیفیت بالا است. از این روش برای تولید ارز و اوراق بهادار آمریکا استفاده است. صنعت ساخت کاغذ سازگار با محیط زیست جزء صنایع متعلق به آینده است که پارچه های قدیمی را به عنوان یک ماده پیشنهادی عالی پیدا خواهد نمود. زیست توده، ضایعات کشاورزی و منسوجات قدیمی پنبه در ساخت ماتریکس کاغذ مصنوعی به کار برده می شوند. این روش دارای مزیت های زیادی است، چون فشار بر روی قطع درختان جنگلی را کاهش می دهد. انتشار کربن به دلیل قطع درختان جنگلی، بالا بوده و حدود 25% است. اینگونه الیاف قابل بازیافت در ساخت کاغذ و سپس در ایجاد کاغذ چایی، کیسه قابل حمل، پاکت و کاغذهای کتاب مورد استفاده قرار می گیرند. در تضاد با کلمه بازیافت بهینه، تولیداتی که با ارزش کمتری نسبت به کالای اصلی ساخته می شوند، بازیافت غیربهینه می گویند. این نوع بازیافت نسبت به تولید کاغذ متداول از انرژی کمتری استفاده می کند. این بازیافت از کلر که یک پساب مضر است، بهره  نمی برد. کیفیت کاغذ تا 70 درصد بالاتر می رود، در حالیکه دسته های دیگر کاغذ در مجموع 35 درصد کیفیت دارند. ما با کاربرد فناوری بازیافت، می توانیم استفاده از خشک کردن را به حداقل برسانیم، چون پارچه های بازیافت شده قبلا خشک گردیده اند. حجم وسیعی از منسوجات در بخش پسا مصرف وجود دارند که کمتر مورد بهره برداری قرار گرفته اند، اما پتانسیل زیادی برای بازیافت و کاربرد در شکل های مختلف منسوجات فنی دارند.

نتیجه گیری

گزارش اخیر منتشر شده توسط دولت ایالات متحده نشان می دهد که پنجاه تا هشتاد پوشاک حاوی NPE (نونیل فنل اتوکسیلت) وجود دارند که دارای مواد شیمیایی مضری هستند که می توانند در هنگام شستشو آزاد شوند و وقتی با محیط آب ترکیب می شوند، می تواند یک سم ایجاد نمایند. این ماده تنها یکی از ترکیباتی است که معمولا در مواد نساجی یافت می شود و خطرناک بودن آلودگی و اثرات مضر منسوجات را که در حال افزایش است، ثابت می کند. متمرکز شدن بر روی مدیریت ضایعات در منسوجات به اندازه کشف محصولات و فناوری های جدید ضروری است. پایداری به عنوان نکته کلیدی جهت راه اندازی کسب و کار در عصر حاضر شناخته می شود که این موضوع اگر شرکت بخواهد در زمینه صادرات فعال باشد، اهمیت زیادتری پیدا می کند. اکنون پارچه های حاوی ضایعات دور ریختنی به عنوان منبع جدید و پتانسیل ثروت دیده می شوند.