حال و آینده منسوجات پایدار

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، بر کسی پوشیده نیست که فرایندهای تولیدی متداول در صنعت نساجی اثرات نامطلوبی بر محیط زیست به جا می گذراند. آلودگی، کاهش منابع و تولید ضایعات نگرانی های اصلی هستند. تولید انبوه و مصرف شرایط را تشدید کرده است اما هنوز امید وجود دارد. در سال های اخیر شاهد تغییرات قابل توجهی در مسیر پایدارتر شدن بوده ایم و برای رفع چالش های پیش رو نوآوری ها و ترندهای مختلفی ظهور کرده است. اکنون زمان رشد و فرصت های تازه برای داشتن تصوری تازه از تاثیری است که منسوجات بر روی سیاره زمین بر جای می گذارند. در این مقاله به ترندهای حال و آینده مربوط به پایداری که باعث شکل دادن به صنعت نساجی می شوند، می پردازیم.

حال حاضر: راهکارهای مربوط به الیاف

الیاف مصنوعی نظیر نایلون و پلی استر اصلی ترین بخش طیف گسترده ای از کاربردهای نساجی می باشند از منسوجات فنی گرفته تا مد. استفاده از الیاف بازیافتی نظیر  REPREVE®، SEAQUAL® و ECONYL® باعث تبدیل ضایعات پلاستیکی جمع آوری شده از آب و خاک به مواد اولیه مورد نیاز می شود و ضمن حل مشکل جهانی آلودگی پلاستیک ها به کاهش تقاضا برای سوخت های فسیلی که منابع تولید پلی استر و نایلون هستند نیز کمک می کند. در فرایند تولید الیاف بازیافتی در مقایسه با تولید الیاف ویرجین گازهای گلخانه ای کمتری منتشر می شود. الیاف بازیافتی از نظر کیفیت و عملکرد تا حد زیادی مشابه الیاف ویرجین هستند. تولیدکنندگان و مصرف کنندگان نهایی با انتخاب محصولات تهیه شده از پلی استر بازیافتی عمر دوباره ای به مواد اولیه ای می دهند که سرنوشت دیگری جز دور ریخته شدن به عنوان ضایعات در انتظار آن ها نبود.

الیاف مصنوعی از پلاستیک هایی تهیه می شوند که به دلیل زیست تجزیه پذیر نبودن می توانند برای مدت زمان نامحدودی در محیط زیست ما باقی بمانند. برای حل این معضل پلی استرهای با فناوری پیشرفته مانند CiCLO® وارد بازار شدند. با تعبیه چند نقطه زیست تجزیه پذیر در زنجیره پلیمری، الیاف موجود در زمین های دفن زباله میکروب هایی را جذب می کنند که باعث تجزیه آن ها در طول چند سال خواهد شد. این یک پیشرفت محسوب می شود.

ترند دیگر استفاده روزافزون از الیاف ارگانیک و به سرعت تجدیدپذیر است. تولیدکنندگان و مصرف کنندگان نهایی برای کاهش ردپای اکولوژیک محصولاتشان به پنبه ارگانیک، کنف و بامبو روی آورده اند. پنبه ارگانیک بدون استفاده از کود یا آفت کش های مصنوعی پرورش داده می شود و میزان آلودگی آب و خاک در رشد آن حداقل است. کنف و بامبو محصولاتی با رشد سریع و تاثیر کم بر روی محیط زیست بوده و برای رشد به منابع کمتری نیازمندند. این جایگزین ها مصرف انرژی و آفت کش ها را در طول کشت کاهش می دهد و باعث می شود در مقایسه با الیاف طبیعی متداول زیست سازگاتر باشند.

حال حاضر: حفاظت

تولیدات نساجی که از قدیم نیازمند مصرف حجم زیادی از منابع بوده اکنون با کمک فرایندها و فناوری های جدید امکان حفظ منابع را دارد. امروزه تولیدکنندگان نساجی برای رفع نگرانی های موجود می توانند بر روی ماشین آلات کارآمد از نظر مصرف انرژی سرمایه گذاری کنند، از منابع انرژی تجذیدپذیر استفاده نمایند و فرایندهای تولیدی خود را بهینه سازی کنند تا از این طریق میزان تولید ضایعات و انتشار گازهای گلخانه ای را به حداقل برسانند. این تغییرات مثبت نه تنها برای محیط زیست مفید است بلکه اغلب باعث کاهش هزینه ها نیز می شود و در نتیجه همه برنده اند.

در فرایندهای سنتی تولید منسوجات آب زیادی مصرف می شود. بر اساس برآورد بانک جهانی حدود 20 درصد آلودگی آب های صنایع به صنعت نساجی مربوط می شود. از آب در شستشو، سفیدگری، مرسریزاسیون، آهارزنی، آهارگیری و همچنین به عنوان حلال در رنگزاها و مواد شیمیایی استفاده می شود. پساب های تولید شده در فرایندهای نساجی نیز باید تصفیه شوند. در حال حاضر تولیدکنندگان نساجی می توانند بر روی تجهیزاتی سرمایه گذاری کنند که از اساس باعث کاهش مصرف آب می شود برای مثال می توان از روش های رنگرزی بدون آب مانند فناوری رنگرزی هوشمند بدون آب Endeavor™ شرکت انگلیسی آلکمی تکنولوژی استفاده کرد که باعث حذف پساب ها و همچنین صرفه جویی 85 درصدی در مصرف انرژی می شود.

طراحی سطح همچنان یکی از مزایای قانع کننده در تولیدات نساجی به شمار می رود. در روش های چاپ متداول که سطح به طور کامل پوشش دهی می شد نیاز به مصرف مقادیر زیادی انرژی بود ضمن این که باعث تولید ضایعات نیز می شد. چاپ دیجیتال یکی از روش های چاپ است که به کارگیری دقیق رنگزا در آن وجود دارد و در نتیجه باعث سفارشی سازی در مقیاس کوچک و به حداقل رساندن ضایعات می شود.

حال حاضر: بازیافت

مفهوم اقتصاد گردشی توجهات زیادی را در صنعت نساجی به خود جلب کرده است چون هدف اصلی آن به حداقل رساندن ضایعات، افزایش طول عمر محصولات نساجی و کاهش دورریزها در زمین های دفن زباله است. چرا بازیافت پارچه نمی تواند به سادگی بازیافت آلومینیوم باشد؟ پاسخ ساده و در عین حال پیچیده است. در نهایت برای ایجاد زیرساخت های مورد نیاز برای بازیافت ضایعات نساجی به حمایت بیشتری نیاز بوده ضمن این که منابع در دسترس نیز محدود است. با این حال جای امیدواری وجود دارد. در صنعت خرده فروشی، برندها یک سری مشوق های پس گرفتن را ایجاد کرده اند که بر اساس آن ها مشتری می تواند لباس های استفاده شده خود را برای بازیافت به فروشگاه برگرداند. تولیدکنندگان در واقع با جمع آوری و جداسازی لباس های دورریخته شده از ورود آن ها به زمین های دفن زباله جلوگیری کرده اند.

برای افزایش کیفیت خروجی بازیافت ضایعات نساجی به خرد کردن مکانیکی و جداسازی الیاف احیا شده یکنواخت نیاز است. این کار باعث دادن زندگی دوباره به محصولات نساجی و خلق محصولاتی نظیر عایق ها، لایی فرش یا محصولات بسته بندی می شود. تقاضا برای بازیافت منسوجات قابل دسترس علی رغم چالش های مربوط به سورتینگ یا دسته بندی، حمل و نقل و هزینه روز به روز در حال افزایش است.

آینده: نوآوری در الیاف و مواد اولیه زیستی

نوآوری در الیاف و توسعه مواد اولیه زیستی همچنان در حال شتاب گرفتن است. با تمرکز بر کاهش وابستگی به منابع غیرتجدیدپذیر، جایگزین های مشتق شده از فهرست در حال گسترشی از منابع نظیر ضایعات کشاورزی، جلبک دریایی و حتی باکتری در حال کشف شدن است.

انتظار می رود پیشرفت بیوتکنولوژی و بیومیمتیکز(زیست همانند سازی) باعث نوآوری های بیشتری در این عرصه شود که منجر به خلق منسوجات پایدار تازه ای خواهد شد. برای مثال می توان به پروتئین های ابریشم عنکبوت تولید شده با روش های نوترکیب با استحکام بی نظیر و یا جایگزین های چرم بر پایه میسلیوم تهیه شده از ساختار رشته ای قارچ اشاره کرد. تمرکز نوآوری ها بر روی بهبود خواص الیاف موجود نیز خواهد بود. برای مثال از پوشش های نانو به عنوان روشی برای بهبود دوام و طول عمر پارچه استفاده می شود که در نهایت منجر به کاهش ضایعات خواهد شد.

آینده: دیجیتالیزاسیون و منسوجات هوشمند

دیجیتالیزاسیون انقلابی در صنعت منسوجات پایدار به وجود آورده است. ترکیب فناوری و منسوجات توسعه منسوجات هوشمند با کارکردهای بهبود یافته را ممکن می سازد و به نوآوری در سایر صنایع کمک می کند. این منسوجات نوآورانه چه لباس های ناظر بر علایم حیاتی و سطح فعالیت باشند و چه پارچه های تغییر رنگ یا بافتار دهنده در شرایط محیطی مختلف، عرضه کننده امکانات جدیدی از نظر پایداری و تجربه استفاده خواهند بود.

منسوجات هوشمند با هدف بهبود کارایی انرژی، راحتی و ایمنی طراحی شده اند. منسوجات پیزوالکتریک را تصور کنید که از طریق تنش مکانیکی انرژی الکتریکی تولید می کنند و به صورت بالقوه امکان به کارگیری ابزار پوشیدنی خود شارژ شونده را فراهم می کنند.

ابزار و پلتفورم های دیجیتال نیز باعث بهینه سازی زنجیره های تامین، ایجاد امکان ردیابی، شفافیت و مدیریت موثر منابع می شوند. برای مثال فناوری بلاک چین با ارایه یک پیشینه تغییر ناپذیر و غیر متمرکز از هر مرحله از زنجیره تامین تضمین می کند که استانداردهای پایداری رعایت و محصولات تقلبی حذف شده است. این سطح از شفافیت مصرف کنندگان را قادر به داشتن انتخاب های آگاهانه و حمایت از برندهای مطابق با ارزش های آن ها می سازد.

دیجیتالیزاسیون از طریق نظارت و تجزیه و تحلیل داده ها در لحظه باعث تولید پایدار در صنعت نساجی و سایر صنایع می شود. با جمع آوری داده هایی در رابطه با مصرف انرژی، مصرف آب، تولید ضایعات و غیره شرکت های بیشتری می توانند حوزه های قابل پیشرفت را شناسایی کنند و روش هایی که باعث صرفه جویی در منابع می شود را به کار بگیرند.

با استفاده از الگوریتم های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می توان به موقع از این داده ها بهره گرفت و فرایندهای تولید را بهینه سازی کرد و در عین حال ضایعات مواد اولیه و مصرف انرژی را کاهش داد. پیشرفت اتوماسیون و رباتیک با افزایش کارایی و در عین حال کاهش خطاها و بهبود کنترل کیفیت باعث ایجاد تحول در شرکت ها خواهد شد.

آینده: اقتصاد گردشی

تحولی که مفهوم اقتصاد گردشی در صنعت نساجی ایجاد خواهد کرد همچنان ادامه خواهد داشت. اساس این مفهوم استفاده از منابع موجود تا حد امکان است. به کارگیری سیستم های حلقه بسته در فرایندهای تولید روز به روز رواج بیشتری پیدا می کند. تمرکز این سیستم ها بر روی بازیافت، بهیافت و استفاده مجدد از منسوجات است. این ترند به کاهش ضایعات کمک کرده و باعث می شود وابستگی به منابع ویرجین کمتر شود و در نهایت صنعت کارآمدتری از نظر پایداری و استفاده از منابع خواهیم داشت.

بازیافت شیمیایی که گاهی به آن بازیافت ملکولی یا دی پلیمریزاسون نیز گفته می شود، یک فناوری نوظهور است که پتانسیل بالایی برای تولید پایدار منسوجات دارد. این روش بر خلاف بازیافت مکانیکی که نیازمند خرد کردن الیاف است، مواد اولیه منسوجات را به ملکول های تشکیل دهنده آن تجزیه می کند و امکان تولید دوباره الیاف با کیفیت مشابه الیاف ویرجین فراهم می کند. این فرایند برای منسوجات کامپوزیتی که از ترکیب مواد اولیه در آن ها استفاده شده از اهمیت بالایی برخوردار است چون جداسازی این ترکیبات به روش مکانیکی چالش برانگیز می باشد. بازیافت ملکولی با پردازش دوباره منسوجات و تبدیل آن ها به الیاف تشکیل دهنده با همان کیفیت اصلی می تواند به طرز موثری باعث بسته شدن حلقه شود.

چندین شرکت و موسسه تحقیقاتی به طور فعال در حال کشف فناوری های بازیافت ملکولی برای منسوجات هستند. تمرکز آن ها بیشتر بر روی توسعه فرایندهای کارآمد و مقیاس پذیر است که طیف گسترده ای از ترکیبات نساجی را پوشش دهد. صنعت قصد دارد با سرمایه گذاری بر روی تحقیق و توسعه فناوری، بازیافت ملکولی را از نظر اثربخشی و مقرون به صرفه بودن ارتقا دهد و در نهایت امکان به کارگیری گسترده آن را فراهم کند. علاوه بر آن اگر صنایع هم زمان از مواد اولیه پایه یکسانی استفاده کنند، گردشی شدن اقتصاد جهانی بسیار ساده می شود.

پیشرفت فناوری های بازیافت ملکولی امکان ایجاد تغییر و تحول در صنعت نساجی برای مدیریت ضایعات و حفاظت از منابع را فراهم می کند. بازیافت ملکولی با تبدیل منسوجات مصرف شده به مواد اولیه خام باارزش می تواند پاسخی برای یک اکوسیستم نساجی پایدار باشد.

آینده: شفافیت و رویه های اخلاقی

پیش بینی می شود در تمامی صنایع و زنجیره های تامین گام بزرگی در جهت شفافیت و رویه های اخلاقی برداشته شود. توقع مصرف کنندگان نهایی از شفاف بودن منشا محصولات، رفتار منصفانه با نیروی کار و تامین پایدار روز به روز بیشتر می شود. شرکت ها برای برآورده ساختن این توقعات بر روی سیتم های قابل ردیابی نظیر Global Recycle Standard، گواهینامه هایی نظیر  OEKO-TEX®، مشارکت برای جبران انتشار دی اکسید کربن مانند ClimatePartner یا نرخ های پایداری مانند EcoVadis که روش های تولید پایدار و اخلاقی را تبلیغ می کند، سرمایه گذاری می کنند. تاکید بر روی رفاه کارگران و عدالت اجتماعی در تمامی صنایع در سرتاسر جهان نیز در حال افزایش است.

دلیل همکاری

هر روزه آگاهی از تاثیراتی که صنعت نساجی بر اقیانوس ها به جا می گذارد، بیشتر می شود. پوشیدن و شستن منسوجات باعث ایجاد اصطکاک بین الیاف می شود که منبع تولید میکروپلاستیک هاست. میکروپلاستیک ها به شدت نگران کننده هستند چون تهدیدی برای زندگی آبی از جمله پلانکتون ها که 70 تا 80 درصد اکسیژن زمین را تولید می کنند، به شمار می روند. از جهات بسیاری اقدامات مربوط به آینده در حال حاضر مورد نیاز است.

نتیجه گیری

افزایش تقاضا برای حفظ محیط زیست و نیاز به رفع چالش های زیست محیطی باعث شده تا تحول بزرگی در صنعت نساجی در جهت پایدارتر شدن به وجود بیاید. اعضای زنجیره تامین از ابتدا تا انتها با همکاری یکدیگر با انجام اقدامات مختلف از استفاده از الیاف مورد تایید از نظر اکولوژیکی و به کارگیری تجهیزاتی که باعث صرفه جویی در منابع می شود گرفته تا ترویج گردشی بودن و شفاف سازی، روش های به کار رفته در صنعت نساجی را از نو تعریف کرده اند. صنعت این قدرت را دارد تا به ایجاد تغییرات مثبت کمک کرده و با انتخاب پایداری و حمایت از تولیدکنندگانی که به روش های زیست سازگار متعهدند راه را برای داشتن آینده ای پایدارتر هموار کند. تلاش های صورت گرفته در صنعت نساجی نشان دهنده اهمیت همکاری و اکوسیستم واقعا پایدار است. این صنعت می تواند با پیشرو بودن در این عرصه به سایر صنایع نیز برای متحول شدن کمک کند.

مرجع:

Elissa Decker, “What’s Now and Next in Sustainable Textiles”, Textile World, July 2023