نخ سلولزی جدید جایگزینی مناسب برای پلی استر

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، هر ساله 111 میلیون تن الیاف نساجی تولید می شود که 80 میلیون تن آن از نایلون و پلی استر تشکیل شده است. این الیاف مشکل ساز از منابع تجدیدناپذیر به دست می آیند، در فرایند تولید آن ها دی اکسید کربن انتشار پیدا می کند و با گذشت صدها سال تجزیه نمی شوند.

صنایع نساجی و پوشاک با توجه به جمعیت جهان که پیش بینی می شود در سال 2023 به مرز 8 میلیارد نفر برسد، به سرعت به دنبال جایگزین هایی مناسب و پایدار برای این مواد اولیه است.

شرکت ها، محققان و استارتاپ ها نشان داده اند که به دلیل نوآوری های صورت گرفته نظیر تخمیر باکتریایی یا به دست آوردن دی اکسید کربن از دودهای صنعتی، یافتن جایگزین برای پلی استر و نایلون ممکن است.

با این حال بیشتر ابداعاتی که تا به امروز در این زمینه صورت گرفته، به حد کافی مقیاس پذیر و مقرون به صرفه نبوده اند تا بتوانند پلی استر را از بازار خارج کنند.

کمپانی هی کیو موفق به توسعه نخ فیلامنتی سلولزی با نام HeiQ AeoniQ شده است که می تواند جایگزین مناسبی برای نایلون و پلی استر باشد. کمپانی عقیده دارد که این نوآوری سرانجام می تواند نخ های مصنوعی را به چالش بکشد.

کارلو چنتونز، موسس و مدیر عامل کمپانی هی کیو می گوید: "در هی کیو تلاش ما این است تا این مشکل را که چطور می توان برای 8 میلیارد نفر جمعیت جهان به صورت پایدار لباس تولید کرد، حل کنیم. ما باید برای 18 میلیون تن نایلون و پلی استر جایگزینی پایدار و مناسب پیدا کنیم و برای این کار به فکر فراوان ترین پلیمر زیستی موجود بر روی کره زمین یعنی سلولز افتادیم و در نتیجه HeiQ AeoniQ را تولید کرده ایم که از طبیعت و برای طبیعت است."

(کارلو چنتونز)

منبع تجدیدپذیر

الیاف HeiQ AeoniQ که در دسته الیاف بشرساخت با منبع طبیعی قرار می گیرد، می تواند جایگزین خوبی برای پارچه های بر پایه پلی استر و نایلون نظیر پارچه های به کاررفته در لباس های ورزشی و فشن باشد. از آن جایی که این فیلامنت قابل تکه شدن و تبدیل به الیاف استیپل است، می توان از آن در منسوجات بی بافت و در آینده برای تهیه نخ های دوخت نیز استفاده کرد.

الیاف HeiQ AeoniQ از منابع سلولزی متنوعی تهیه می شود. کمپانی هی کیو در حال حاضر مشغول کار بر روی پالپ چوب، جلبک های دریایی، ریز جلبک ها و باکتری های خشکی و مواد اولیه بازیافتی می باشد.

منابع فوق جمع آوری شده و با استفاده از فناوری ریسندگی اختصاصی هی کیو ریسیده شده و به نخ تبدیل می شوند.

به گفته مارتین گبرت، متخصص نخ فیلامنتی ویسکوز و سرپرست این پروژه از نوامبر 2021، خبر خوب برای تولیدکنندگان این است که می توانند از تجهیزات فعلی خود برای بافندگی تاری پودی، حلقوی و کشباف استفاده کنند.به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، آن ها همچنین می توانند روش های تکمیلی موجود را برای الیاف جدید به کار گرفته و آن ها را با الیاف دیگر ترکیب کنند.

عملکرد

نخ AeoniQ با توجه به عملکرد آن به این صورت تعریف می شود:  نمره نخ بین 50 تا 167 دسی تکس، نمره فیلامنت از یک تا 4 دسی تکس، استحکام مخصوص بین 25 تا 40 cN/tex، ازدیاد طول بین 12 تا 20 درصد و جمع شدگی کمتر از 5 درصد.

این الیاف را می توان به روش دوپ دایینگ(وارد کردن رنگ به خمیر الیاف پیش از ریسندگی) رنگرزی کرد، به منظور به دست آوردن مقاطع عرضی کارکردی به آن ها شکل داد و عملیات تکسچرایزینگ بر روی آن ها انجام داد؛ کاری که پیش از این برای الیاف سلولزی ممکن نبود.

این الیاف از نظر سریع خشک شدن و خواص کشسانی مشابه نایلون و پلی استر بوده و دارای نرمی و خنکی ویسکوز و راحتی پنبه می باشند. مهم ترین نکته اینجاست که این الیاف به صورت نامحدود قابل بازیافت هستند بدون این که هیچ کدام از عملکردهای خود را از دست بدهند.

چنتونز می گوید: "ما می توانیم با استفاده از فرایندهای خود محصولات تهیه شده از الیاف AeoniQ را کاملا بازیافت کنیم. این یکی از مهم ترین مزیت هاست اما وظیفه صنعت نساجی است که محصولات به گونه ای طراحی شوند که قابل بازیافت باشند."

یگی دیگر از مزیت های مهم الیاف جدید بهبود ردپای زیست محیطی آن در مقایسه با پلی استر، نایلون، پنبه، ویسکوز و پشم می باشد.

الیاف AeoniQ بر اساس شاخص پایداری مواد اولیه HIGG و از نظر تاثیر بر زمین کشاورزی، استفاده از منابع تجدیدپذیر، مصرف آب، آلودگی آب، آلودگی هوا، مصرف انرژی، زیست تجزیه پذیری، قابلیت بازیافت و پتانسیل تبدیل شدن به زباله دریایی دارای امتیاز بالاتری از سایر الیاف هستند چون کمپانی هی کیو تا حد امکان از مواد اولیه تولید شده در داخل استفاده می کند، دارای منابع انرژی تجدیدپذیر در فرایندهای تولیدی خود است، از مصرف آفت کش ها و کودها خودداری می کند و 9/99 درصد انرژی مصرفی خود را بازیابی می کند.

بنا بر گزارش کمپانی، هر یک تن پلی استر که با الیاف جدید جایگزین شود می تواند میزان انتشارات دی اکسید کربن را تا 5 تن کاهش دهد.

مقیاس و هزینه ها

تا این جای کار کمپانی هی کیو به وضوح نشان داده است که الیاف AeoniQ از نظر عملکردی به خوبی پلی استر و نایلون و از نظر پایداری زیست محیطی بسیار بهتر از آن ها هستند اما آیا تولید این الیاف مقرون به صرفه و مقیاس پذیر نیز هست؟ به گفته چنتونز و گبرت پاسخ مثبت است.

آن ها می گویند: "الیاف جدید نه تنها از نظر زیست محیطی بهتر هستند بلکه اقتصادی و مقرون به صرفه نیز می باشند."

کمپانی برآورد می کند که هزینه هر 100 گرم بر متر مربع از این الیاف 5/21 دلار(4/50 یورو) است. این از قیمت پلی استر(4/80 دلار(4/14 یورور)) و پنبه(4/28 دلار(3/70 یورو) بیشتر است اما از پلی آمید 6 (5/56 دلار(4/80 یورو))، پلی آمید 6.6 (5/90 دلار(5/10 یورو)) و ویسکوز (5/90 دلار(5/10 یورو)) ارزان تر می باشد.

کمپانی هی کیو در حال ساخت یک کارخانه آزمایشی در شهر هارتسوگنبورگ (اتریش) به منظور تجاری سازی این الیاف است که ظرفیت تولید آن از سه ماهه دوم سال 2022 تا 100 تن در سال خواهد بود.  

کمپانی همچنین قصد دارد تا نیمه پایانی سال 2024 یک گیگافکتوری برای تولید انبوه راه اندازی کند. ظرفیت تولید این کارخانه تا 30000 تن در سال خواهد بود.

چنتونز می گوید: "کارخانه آزمایشی برای شروع و همکاری با شرکای تجاری کافی است اما ساخت گیگافکتوری امکان تحویل سفارشات انبوه را تا سال 2025 فراهم می کند. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،  طراحی فرایندهای تولیدی ما به گونه ای بوده است که مقیاس پذیر بوده و پاسخگوی نیازهای موجود در بازار باشند. در نتیجه ما پتانسیل ساخت 2500 گیگافکتوری در سرتاسر جهان و تولید 80 میلیون تن الیاف جدید که جای پلی استر را بگیرند را داریم."

همکاری

کمپانی هی کیو تمایل دارد با یافتن شرکای تجاری و دادن حق امتیاز به آن ها محصول را در مقیاس انبوه تولید کند هرچند که در حال حاضر نیز نام برند مطرح لایکرا در این حوزه به چشم می خورد.

چنتونز می گوید: "لایکرا یک کمپانی میلیارد دلاری با 3000 کارمند، 1000 ثبت اختراع و 2300 نشان تجاری است. این کمپانی به خوبی از نوآوری های صورت گرفته در صنایع نساجی آگاه بوده و می تواند ما را در عرضه الیاف جدید به بازار حمایت کند."

چنتونز عقیده دارد که با وجود مزایای زیست محیطی، کارکردی و مالی الیاف AeoniQ و حمایت کمپانی لایکرا، کمپانی هی کیو مشکلی در متقاعد کردن سایر برندها برای استفاده از الیاف جدید به جای پلی استر و نایلون نخواهد داشت به ویژه این که در آینده عملکردهای بیشتری نیز به این الیاف اضافه خواهد شد.