مصرف انرژی در فرآیند تولید پارچه ابریشمی تقلید شده

1. تولید الیاف مصنوعی و مصرف انرژی زیاد آنها
یکی از رایج ترین مواد اولیه برای پارچه ابریشمی تقلید شده الیاف مصنوعی ، به ویژه پلی استر (پلی اتیلن تفاتالات ، PET) است. الیاف پلی استر نقش مهمی در تولید جهانی نساجی دارند و یکی از رایج ترین مواد در پارچه های ابریشمی تقلید هستند. تولید الیاف پلی استر به چندین مرحله از جمله پلیمریزاسیون ، ذوب ، ریسندگی ، کشش و سایر فرآیندهای نیاز دارد که به انرژی زیادی نیاز دارند.

پلیمریزاسیون: تولید پلی استر با واکنش شیمیایی دو ماده اولیه ، اسید ترفتالیک (PTA) و اتیلن گلیکول (به عنوان مثال) آغاز می شود ، که معمولاً تحت درجه حرارت و فشار زیاد اتفاق می افتد. برای دستیابی به دمای بالای مورد نیاز برای پلیمریزاسیون (حدود 270 درجه سانتیگراد تا 280 درجه سانتیگراد) ، مقدار زیادی از انرژی تأمین می شود ، عمدتا زغال سنگ ، گاز طبیعی یا برق. مصرف انرژی این پیوند بیشترین قسمت از کل فرآیند تولید را به خود اختصاص می دهد.

ذوب و ریسندگی: پس از واکنش پلیمریزاسیون ، رزین پلی استر باید ذوب و در الیاف کشیده شود. این فرآیند به تجهیزات ذوب درجه حرارت بالا (معمولاً بین 250 درجه سانتیگراد و 300 درجه سانتیگراد) نیاز دارد و فرآیند کشش از طریق تجهیزات مکانیکی به قدرت کافی نیاز دارد ، که بیشتر انرژی زیادی را مصرف می کند. تجهیزات گرمایشی و تجهیزات سرمایش مورد استفاده در فرآیند ذوب ذوب همچنین پیوندهای کلیدی در مصرف انرژی هستند.

پس از پردازش و رنگ آمیزی: پس از تولید فیبر پلی استر ، نیاز به رنگ آمیزی و به پایان رساندن دارد. آب گرم و بخار درجه حرارت بالا معمولاً در فرآیند رنگرزی استفاده می شود که نه تنها انرژی زیادی را مصرف می کند بلکه از منابع آب نیز استفاده می کند. رنگ آمیزی نساجی یک فرآیند پر انرژی است ، به خصوص برای استفاده از رنگهای تیره ، که اغلب به درجه حرارت بالاتر و زمان پردازش طولانی تر نیاز دارد.

تولید الیاف مصنوعی نه تنها انرژی پر انرژی است ، بلکه بسیاری از مراحل به ناچار با انتشار دی اکسید کربن (CO₂) و سایر گازهای گلخانه ای همراه است که این امر همچنین عامل مهمی در مورد تغییرات جهانی آب و هوا است. مصرف انرژی بالای تولید فیبر پلی استر مورد توجه بسیاری از سازمان های محیطی و آژانس های نظارتی قرار گرفته است.

2. مصرف انرژی در فرآیند تولید الیاف طبیعی (مانند ریون)
ریون ، به ویژه الیاف تولید شده توسط چرخش حلال (مانند Tencel Tencel) ، معمولاً از مواد طبیعی مانند خمیر چوب ، خمیر بامبو و غیره به عنوان مواد اولیه استفاده می کند. اگرچه این روش تولید نسبت به الیاف مصنوعی سازگار با محیط زیست است ، اما هنوز هم با مشکل مصرف انرژی روبرو است.

پردازش پالپ و انحلال فیبر: تولید ریون ابتدا نیاز به پردازش خمیر چوب به محلول سلولز دارد. این فرایند معمولاً نیاز به انحلال خمیر چوب توسط حلالهای شیمیایی (مانند کلرید مس ، آمونیاک و غیره) دارد که مواد شیمیایی و انرژی زیادی را مصرف می کند. استفاده از بخار آب و انرژی گرما در طی فرآیند انحلال ضروری است ، به ویژه هنگامی که محلول نیاز به گرم شدن یا تبخیر در دماهای بالا دارد. اگرچه مصرف انرژی در فرآیند ریسندگی حلال پایین تر از الیاف مصنوعی است ، اما این پیوند هنوز هم نیاز به قدرت و پشتیبانی از گرما دارد.

ریسندگی و کشش: مشابه الیاف پلی استر ، الیاف ریون نیز باید با ذوب یا چرخش حلال بچرخند. در طی فرآیند ریسندگی ، تجهیزات مکانیکی و برق با راندمان بالا برای تکمیل کشش و شکل دادن به الیاف متکی هستند. برخی از روش های تولید همچنین برای اطمینان از قدرت و خاصیت ارتجاعی الیاف ، نیاز به درمان با دمای بالا یا گرمایش دارند که باعث افزایش مصرف انرژی می شود.

فرآیند پس از پردازش: مشابه تولید الیاف مصنوعی ، ریون همچنین در فرآیندهای پس از پردازش مانند رنگ آمیزی ، پایان دادن و شکل دهی انرژی زیادی مصرف می کند. اگرچه ریون نسبت به پلی استر قابل تجزیه تخریب پذیر است ، اما روند تولید آن هنوز آب ، برق و بخار زیادی را به ویژه در مراحل رنگ آمیزی و شستشوی بعدی مصرف می کند.

3. تأثیر محیطی مصرف انرژی
مصرف بالای انرژی تولید شده در طی فرآیند تولید نه تنها به طور مستقیم بر هزینه تولید تأثیر می گذارد ، بلکه اثرات جدی زیست محیطی نیز دارد. موارد زیر چندین تظاهرات خاص وجود دارد:

انتشار گازهای گلخانه ای: مصرف بیش از حد انرژی ، به ویژه هنگام استفاده از سوخت های فسیلی (مانند ذغال سنگ و گاز طبیعی) ، مقدار زیادی از انتشار دی اکسید کربن را تولید می کند ، که باعث گرم شدن کره زمین و تغییر آب و هوا می شود. صنعت نساجی دومین منبع بزرگ انتشار صنعتی در جهان است ، عمدتاً به دلیل میزان زیاد مصرف انرژی در فرآیند تولید آن.

زباله های منابع: مصرف انرژی در مقیاس بزرگ به ناچار به زباله های منابع ، به ویژه در برخی از پیوندهای پر انرژی ، که در آن مصرف انرژی ناکارآمد است ، منجر می شود. مصرف بیش از حد برق و سوخت ممکن است منجر به کاهش منابع شود و بر سیستم تأمین انرژی جهانی فشار بیاورد.

مصرف منابع آب و آلودگی: فرآیند تولید بسیاری از پارچه های ابریشمی تقلید به منابع زیادی از منابع آب ، به ویژه در مراحل رنگرزی ، شستشو و پس از پردازش نیاز دارد. زباله های منابع آب و آلودگی ممکن است محیط محلی را به ویژه در مناطقی که منابع کمیاب آب دارند ، سنگین کند.

4. راه حل هایی برای کاهش مصرف انرژی
در مواجهه با مصرف انرژی زیاد در فرآیند تولید پارچه های ابریشمی تقلید ، بسیاری از شرکت ها و سازمان های صنعت به دنبال راه حل های سازگار با محیط زیست هستند.

از انرژی تجدید پذیر استفاده کنید: کارخانه های بیشتر و بیشتر نساجی به سمت انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و انرژی باد برای جایگزینی سوخت های فسیلی سنتی روی می آورند. این نه تنها باعث کاهش انتشار کربن می شود بلکه هزینه های انرژی را نیز کاهش می دهد و پایداری را در دراز مدت بهبود می بخشد.

بهبود بهره وری انرژی: با بهینه سازی فرآیندهای تولید و اتخاذ تجهیزات و فن آوری های پیشرفته ، می توان مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش داد. از سیستم های بازیابی گرمای زباله استفاده کرده و به طور دقیق مصرف انرژی را برای کاهش مصرف انرژی ناکارآمد در فرآیند تولید مدیریت کنید.

مدل اقتصاد دایره ای: استفاده از فناوری بازیافت فیبر و الیاف بازیافت شده را ارتقا دهید. پلی استر تولید شده از مواد بازیافتی (مانند RPET) می تواند تقاضای مواد جدید را تا حد زیادی کاهش دهد و در نتیجه مصرف انرژی در فرآیند تولید کاهش می یابد .