در یک فناوری جدید امکان جداسازی رنگزا از الیاف پلی استر فراهم شده است. در این مقاله به بررسی این نوآوری می پردازیم.
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، الیاف پلی استر حدود 80 درصد الیاف مصنوعی جهان را به خود اختصاص می دهند و پرمصرف ترین الیاف در سرتاسر جهان به شمار می روند. این الیاف علی رغم محبوبیتی که دارند از نفت تهیه می شوند و فرایند تولید آن ها نیازمند مصرف انرژی زیادی است. از آن جایی که پلی استر زیست تجزیه پذیر نمی باشد، می تواند سال ها در زمین های دفن زباله باقی بماند. همچنین در هنگام شستشوی این الیاف میکروپلاستیک ها از آن آزاد شده که می توانند وارد راه های آبی و به طور بالقوه زنجیره های غذایی از جمله زنجیره غذایی انسان ها شوند.
موسسه رنگ و منسوجات دانشگاه لیدز انگلستان با همکاری آزمایشگاه CO2 بنیاد ولفسن در مدرسه شیمی موفق به توسعه فناوری جدیدی شده اند که با استفاده از دی اکسید کربن رنگزا را از الیاف جدا کرده و در نتیجه بازیافت پلی استر را ساده تر می کند.
این فناوری در کنار سه نوآوری دیگر موفق به دریافت جایزه Circular Future Fund از سوی کمپانی های John Lewis Partnership و Hubbub شده است.
ریچارد بلک برن، استاد مواد اولیه پایدار در مدرسه طراحی می گوید: "این جایزه ما را در مواجهه با مسایل اقتصادی و زیست محیطی بازیافت پلی استر یک گام به جلو می برد."
فناوری جدید
در حال حاضر بازیافت الیاف به الیاف پلی استر به دلیل مواد شیمیایی که در طول فرایند رنگرزی وارد الیاف می شوند، امکان پذیر نیست. بلک برن می گوید برای رنگرزی پلی استر از همان رنگزاهای دیسپرس که دهه ها مورد استفاده قرار می گرفت، استفاده می شود. با این حال ما به روشی دست پیدا کرده ایم که برای رنگرزی آن نیازی به مواد شیمیایی کمکی نباشد.
این همان چیزی است که باعث ایجاد تفاوت بین این نوع از رنگزای دیسپرس با بقیه می شود. پساب های حاصل از فرایند رنگرزی می تواند باعث بروز مشکلات جدیدی برای محیط زیست شود و در مورد نحوه حذف پساب ها نیز هنوز روش مطمئنی وجود ندارد.
بلک برن می گوید: "فکر نمی کنم فرایندهای رنگرزی زیادی وجود داشته باشند که بتوان در آن ها آب مورد استفاده در را بازیابی کرد البته اگر اصلا فرایندی وجود داشته باشد. مشکل اصلی اینجاست که در واقع نمی توان کار خاصی با محلول باقیمانده پس از فرایند رنگرزی انجام داد اما سیستم ما فرق می کند. این روش از نظر مصرف آب و انرژی دارای مزیت هایی است، شما می تواند به طور بالقوه از حمام های گرم نیز استفاده کنید و دیگر نیازی به خنک کردن هم نمی باشد. ما تنها در پایان فرایند رنگرزی از دی اکسید کربن به عنوان یک ماده شیمیایی کمکی استفاده می کنیم. این یعنی می توانیم حمام رنگرزی را با هر رنگزایی که در فرایند رنگرزی مورد استفاده قرار گرفته است شارژ و سپس آب مصرفی را بازیابی کنیم."
پنج سال تلاش
فناوری جدید به نظر ساده می رسد اما بلک برن می گوید که در جریان این تحقیق با چالش های متعددی روبرو بوده اند. در واقع این ایده ای بوده که عملی شدنش پنج سال به طول انجامیده است.
تیم تحقیقاتی به دنبال ساخت سیستمی بوده که در هر سالن رنگرزی که از رنگزای دیسپرس استفاده می شود، قابل به کارگیری باشد و نیازی به سرمایه گذاری بر روی خرید ماشین آلات کاملا نو که هزینه بر است، نباشد، سیستمی که بتوان آن را بر روی تجهیزات موجود سوار کرد. بنابراین سازگاری سیستم جدید با تجهیزات و داده های موجود یکی از چالش ها بوده است.
محققان دلایل خوبی برای در نظر گرفتن تمامی جنبه های اقتصادی فناوری جدید داشته اند. نگرانی از هزینه ها هیچ گاه مانند امروز نبوده است چون در دورانی هستیم که به تازگی پاندمی کووید-19 را پشت سر گذاشته ایم، قیمت های انرژی به شدت افزایش یافته و جامعه نیز با جنگ روبروست. در این دوره با مشکلات مختلفی در زنجیره های تامین مواجه بوده ایم.
بلک برن می گوید: "در زنجیره تامین پولی وجود ندارد. سالن های رنگرزی دارای امکانات لازم برای سرمایه گذاری برروی تحقیق و توسعه نیستند، آن ها تنها تلاش می کنند تا بتوانند در این دوران دوام بیاورند. تاثیراتی که صنایع نساجی از نظر ردپای کربن، ردپای آب و ردپای مواد شیمیایی بر سیاره زمین می گذارد باورنکردنی ست. این صنعت یکی از بزرگ ترین صنایع جهان است و هنوز هم در مقایسه با سایر صنایع نیاز به سرمایه گذاری کمتری دارد."
تامین بودجه
این جاست که اهمیت مشوق های سرمایه گذاری در بخش تحقیق و توسعه نظیر Circular Future Fund که در بالا به آن اشاره شد، مشخص می شود.
بودجه امسال به متقاضیانی تعلق گرفت که راهکارهایی را برای مقابله با مدل تاریخ گذشته فعلی که همان برداشت، ساخت و مصرف است، ارایه داده اند. کسب و کارهای با سابقه زیر پنج سال، خیریه ها، موسسات اجتماعی، نهادهای دانشگاهی و شرکت های دارای منافع اجتماعی همگی واجد دریافت این بودجه بوده اند. متقاضیان دریافت بودجه می بایست ارایه دهنده یک نوآوری می بودند و تاثیرات آن ها در زمان حال یا آینده قابل اندازه گیری می بود.
جایزه ای که برای این کار در نظر گرفته شد بین 15000 تا 300000 پوند بود. یک پنل متشکل از متخصصان مستقل اقتصاد گردشی، مقامات اعطای کمک مالی و همچنین نمایندگان ارشد کمپانی جان لووییس چهار پروژه برنده را انتخاب می کردند.
پول پروژه رنگرزی گردشی پلی استر به دو محقق آن اختصاص داده شد تا در زمینه امکان اجرای فناوری جدید در مقیاس انبوه صرف شود. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، هر کالای پلی استری را حداقل در تئوری می توان با استفاده از این فناوری رنگرزی کرد. با این حال این امر در وهله اول نیازمند مداخله برندها و همچنین خره فروشان در انتهای زنجیره تامین است.
بلک برن می گوید: "فکر نمی کنم نیازی باشد که متخصصین رنگرزی را در مورد مزایای فناوری جدید قانع کنیم. آن ها پس از مشاهده روش جدید به سرعت متوجه مزایای آن خواهند شد. ممکن است به کارگیری فناوری جدید به جای روش های موجود در کوتاه مدت باعث افزایش اندک هزینه ها شود اما مزیت های آن در طولانی مدت مانند حذف پساب ها، صرفه جویی در مصرف آب و انرژی هر گونه هزینه مازادی را جبران خواهد کرد."
همکاری
ایجاد همکاری های چندجانبه در طول زنجیره تامین از اهمیت زیادی برای بلک برن برخوردار است چون تنها در صورتی که پلی استر مورد استفاده برای بازیافت با روش جدید رنگرزی شده باشد، این فناوری جواب می دهد.
بلک برن می گوید: "فناوری ابداعی ما تنها زمانی درست کار می کند که خرده فروشان و مصرف کنندگان نیز در آن دخیل باشند چون در نهایت مقصد آن باید نقطه شروع و خود ما باشد. در نتیجه قابلیت ردیابی برای ما بسیار مهم است. درست است که برچسب گذاری و کدهای کیو آر امکان ردیابی را برای ما فراهم می کنند اما مصرف کننده هم باید در این پروسه نقش داشته باشد و به جای دور ریختن لباس آن را به ما برگرداند."
محققان امیدوارند این روش را به تولید انبوه برسانند و تا پایان سال بر روی مجموعه کوچکی از لباس ها تست هایی را انجام دهند اما در ابتدا می خواهند اطمینان حاصل کنند که این فرایند در کل مشکلی از لحاظ پایداری نداشته باشد چون ناقض فناوری جدید می باشد.