قائمة الويب

بحث منتوج

لغة

يشارك

ما هي الألياف المصنوعة من؟ قطن طبيعي وصناعي ومعاد تدويره
بيت / أخبار / اخبار الصناعة / ما هي الألياف المصنوعة من؟ قطن طبيعي وصناعي ومعاد تدويره

البحث عن طريق المشاركات

تقويم

فئات

منشورات شائعة

اخبار الصناعة

بواسطة المشرف

ما هي الألياف المصنوعة من؟ قطن طبيعي وصناعي ومعاد تدويره

محتوى

ما هي الألياف المصنوعة من؟ الجواب المباشر

تُصنع الألياف من مجموعة واسعة من المواد الخام اعتمادًا على نوعها، حيث تأتي الألياف الطبيعية من النباتات أو الحيوانات أو المعادن، بينما تُشتق الألياف الاصطناعية من البوليمرات ذات الأساس النفطي. تتكون كل ألياف في جوهرها من جزيئات طويلة السلسلة تسمى البوليمرات، إما يتم الحصول عليها مباشرة من الطبيعة أو يتم هندستها في المختبر. ألياف القطن، على سبيل المثال، تتكون بالكامل تقريبًا من السليلوز. حوالي 90% من السليلوز النقي بعد المعالجة - بينما يتم تصنيع البوليستر من مادة البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) المشتقة من النفط الخام. وفي الآونة الأخيرة، زادت أهمية فئة ثالثة بسرعة: الألياف المعاد تدويرها، بما في ذلك إعادة تدوير القطن ، والتي تحول نفايات المنسوجات ما بعد الصناعة وما بعد الاستهلاك إلى مواد خام قابلة للاستخدام دون استخراج موارد عذراء.

إن فهم ماهية الألياف لا يهم فقط مهندسي النسيج ومصممي الأزياء، بل وأيضاً أي شخص يشتري الملابس، أو يختار أثاث المنزل، أو يهتم بالاستدامة. يحدد الأصل الجزيئي للألياف قوتها وملمسها وإدارة الرطوبة وقابلية الصبغ والتأثير البيئي من المهد إلى اللحد.

الألياف الطبيعية: ذات أصول نباتية وحيوانية ومعدنية

لقد تم استخدام الألياف الطبيعية منذ آلاف السنين وتبقى أساسًا لكثير من صناعة النسيج العالمية. يتم زراعتها أو تربيتها بدلاً من تصنيعها، مما يمنحها قابلية التحلل البيولوجي والقدرة على التنفس، وهي صفات غالبًا ما تكافح الألياف الاصطناعية لتقليدها.

الألياف النباتية: السليلوز في القلب

تتكون الألياف النباتية في المقام الأول من السليلوز، وهو عديد السكاريد الهيكلي الذي يشكل جدران خلايا النباتات. القطن هو الألياف النباتية الأكثر أهمية تجاريًا في العالم. تحتوي حبة القطن الواحدة على ألياف تكون يتراوح طولها بين 20 و40 ملم ، مكونة من طبقات من السليلوز ملفوفة في هيكل حلزوني. يمنح هذا الحلزون القطن لمسة طبيعية ويساهم في مدى جودة دورانه في الغزل.

بالإضافة إلى القطن، تشمل الألياف النباتية الكتان (من نبات الكتان)، والقنب (من القنب الهندي)، والجوت (من أنواع كوركوروس)، والخيزران. يحتوي كل منها على محتوى سليلوز مختلف قليلاً وترتيب جزيئي:

  • القطن: 88-96% سليلوز، طول التيلة قصير، مقبض ناعم
  • الكتان: 70-80% سليلوز، طويل التيلة، لامع بشكل طبيعي
  • القنب: 70-74% سليلوز، قوي جدًا، مقاوم للعفن
  • الجوت: 65-72% سليلوز، خشن الملمس، يستخدم بشكل رئيسي في الخيش
  • الخيزران: مشتق من لب الخيزران، وغالبًا ما تتم معالجته وتحويله إلى فسكوزي

تمتص ألياف السليلوز الرطوبة بسهولة، ويمكن للقطن أن يمتص ما يصل إلى 25-27 مرة وزنه في الماء - وهذا هو سبب تفضيلها للمناشف والملابس الداخلية والملابس الرياضية. تؤثر هذه الخاصية أيضًا على كيفية قبول الصبغة أثناء معالجة المنسوجات.

الألياف الحيوانية: بوليمرات البروتين

تتكون الألياف الحيوانية من البروتينات بدلاً من السليلوز. الصوف، وهو الألياف الحيوانية الأكثر استخدامًا، مصنوع من الكيراتين، وهو نفس البروتين الموجود في شعر الإنسان وأظافره. تشكل جزيئات الكيراتين الموجودة في الصوف ملفات حلزونية ألفا تعطي الألياف تجعيدها ومرونتها المميزة. يمكن أن تمتد ألياف صوف ميرينو الواحدة حتى 30% من طوله ويعود لشكله الأصلي دون تشوه دائم.

يتم إنتاج الحرير بواسطة دودة القز (Bombyx mori) ويتكون بشكل أساسي من بروتينين: الليفين (اللب الهيكلي) والسيريسين (الغلاف الشبيه بالصمغ). يحتوي ألياف الحرير على بنية بلورية من صفائح بيتا التي تنتج قوة الشد الشهيرة - حوالي 500 ميجا باسكال ، قابلة للمقارنة بالفولاذ عالي الشد على أساس الوزن المعدل.

يأتي الكشمير من الطبقة السفلية الناعمة للماعز الكشمير ويتكون من ألياف الكيراتين الدقيقة التي يبلغ متوسطها فقط قطرها 14-19 ميكرون مقارنة بالصوف العادي عند 20-35 ميكرون. كلما كانت الألياف أدق، كان النسيج الناتج أنعم وأكثر قيمة.

الألياف المعدنية: أصول غير عضوية

الألياف المعدنية مثل الأسبستوس (المحظورة الآن إلى حد كبير بسبب المخاطر الصحية) والألياف الزجاجية (الألياف الزجاجية) مصنوعة من مواد غير عضوية تحدث بشكل طبيعي. يتم إنتاج الألياف الزجاجية عن طريق صهر رمل السيليكا والمعادن الأخرى، ثم سحبها إلى خيوط رقيقة. وتستخدم هذه الألياف في المقام الأول في التطبيقات الصناعية - العزل، والمواد المركبة، ومواد التعزيز - بدلا من الملابس.

الألياف الاصطناعية: ما يصبح البترول في مصنع النسيج

يتم تصنيع الألياف الاصطناعية من خلال عمليات كيميائية، تبدأ عادة بالمونومرات المشتقة من النفط والتي يتم بلمرها في سلاسل طويلة ثم يتم بثقها من خلال المغازل لتشكيل خيوط. تم تقييم سوق الألياف الاصطناعية العالمية بـ أكثر من 80 مليار دولار في 2023 ويستمر في النمو، مدفوعًا بالطلب على المنسوجات عالية الأداء، وكفاءة التكلفة، والجودة الثابتة.

الألياف الصناعية الشائعة وقاعدتها الكيميائية واستخداماتها الأولية في المنسوجات
نوع الألياف القاعدة الكيميائية الملكية الرئيسية الاستخدام الأساسي
البوليستر (بيت) البترول (حمض الإيثيلين جلايكول تيريفثاليك) متانة عالية، مقاومة للتجاعيد الملابس والملابس الرياضية والمنسوجات المنزلية
نايلون (بولي أميد) البترول (حمض الأديبيك سداسي ميثيلين ديامين) قوة الشد العالية، مرنة الجوارب وملابس السباحة والحبال الصناعية
أكريليك البترول (الأكريلونيتريل) نعومة تشبه الصوف، خفيفة الوزن التريكو والصوف والغزل الحرفي
سباندكس (الإيلاستين) البترول (البولي يوريثين المجزأ) التمدد الشديد (>500%) ملابس رياضية، ملابس داخلية، طبية
مادة البولي بروبيلين (PP) البترول (مونومر البروبيلين) أخف ألياف النسيج، ماصة للرطوبة المنسوجات الأرضية، طبقات القاعدة الحرارية

كيف يتم صناعة البوليستر: خطوة بخطوة

يبدأ إنتاج البوليستر بأسترة جلايكول الإيثيلين وحمض التريفثاليك عند درجات حرارة تتراوح بين 250 درجة مئوية و 290 درجة مئوية . يتم بثق البوليمر المنصهر الناتج من خلال مغازل ذات ثقوب دقيقة، ثم يتم تبريده أثناء دخوله الهواء ليصلب إلى خيوط متواصلة. يتم بعد ذلك سحب (تمديد) هذه الخيوط لمحاذاة سلاسل البوليمر، مما يؤدي إلى زيادة قوة الشد بشكل كبير. تحتوي الألياف النهائية على مقطع عرضي ناعم يشبه القضيب يمنح البوليستر لمعانه المميز وامتصاصه المنخفض للماء - عادةً أقل من استعادة الرطوبة بنسبة 0.4% في الظروف القياسية.

هذا الامتصاص المنخفض للرطوبة هو السبب وراء جفاف البوليستر بسرعة ولكن أيضًا السبب وراء شعوره براحة أقل على الجلد في الطقس الدافئ - فهو لا يمتص العرق كما يفعل القطن. يعالج تقنيو النسيج هذه المشكلة عن طريق تركيب الخيوط، أو مزجها مع الألياف الطبيعية، أو وضع تشطيبات محبة للماء.

التكلفة البيئية للألياف البترولية

ويتطلب إنتاج كيلوغرام واحد من ألياف البوليستر البكر ما يقارب 125 ميجا جول من الطاقة وينبعث حولها 14.2 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون وفقًا لبيانات مؤشر استدامة المواد Higg. في المقابل، ينتج القطن التقليدي ما يقرب من 5.9 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوغرام ولكنه يتطلب كمية أكبر بكثير من الماء - تصل إلى 10.000 لتر لكل كيلوجرام من الألياف . لا يخلو أي من الخيارين من المقايضات البيئية، ولهذا السبب أصبحت بدائل الألياف المعاد تدويرها - بما في ذلك القطن المعاد تدويره - مجالًا بالغ الأهمية للابتكار.

الألياف شبه الاصطناعية والمتجددة: الأرضية الوسطى

بين الطبيعية بالكامل والصناعية بالكامل توجد فئة من الألياف المجددة، تسمى أحيانًا الألياف شبه الاصطناعية أو الألياف السليلوزية الاصطناعية. يتم إنتاجها من السليلوز الطبيعي - غالبًا لب الخشب - ولكن يتم معالجتها كيميائيًا لإنشاء ألياف جديدة. يندرج الفسكوز (الرايون)، والليوسل (تينسل)، والمودال، والأسيتات ضمن هذه الفئة.

فسكوزي (رايون)

يتم إنتاج الفسكوز عن طريق إذابة سليلوز لب الخشب في هيدروكسيد الصوديوم وثاني كبريتيد الكربون، مما يؤدي إلى تكوين محلول لزج (ومن هنا الاسم). يتم بثق هذا المحلول من خلال المغازل في حمام تخثر من حامض الكبريتيك، الذي يجدد السليلوز على شكل ألياف. وتكون الألياف الناتجة ناعمة وذات قدرة على الامتصاص وتنسدل بشكل جميل، وهي خصائص جعلتها بديلاً شائعًا للقطن. ومع ذلك، فإن عملية تصنيع الفسكوز تستخدم مواد كيميائية سامة وتولد كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي، مما يؤدي إلى تزايد الاهتمام بالبدائل الأنظف مثل اللايوسل.

لايوسل (ايوسل)

يتم إنتاج اللايوسل في نظام حلقة مغلقة حيث يتم إذابة لب الخشب في N-ميثيلمورفولين N-أكسيد (NMMO)، وهو مذيب غير سام. يتم استرداد أكثر من 99% من المذيب وإعادة استخدامه وفي هذه العملية، مما يجعل اللايوسل واحدًا من أكثر الألياف المتوفرة التي يصنعها الإنسان مسؤولية بيئية. تتمتع الألياف بقوة استثنائية عندما تكون مبللة - أقوى من القطن التقليدي - ومقاومة طبيعية للبكتيريا. تتميز ألياف الليوسيل المفردة بسطح أملس يعكس الضوء، مما يمنح الأقمشة بريقًا حريريًا.

مشروط

مشروط is produced from beech wood cellulose and processed similarly to viscose but with modifications that produce finer, stronger filaments. Modal fibers are typically أكثر قدرة على امتصاص الماء بنسبة 50% من القطن بالوزن وتظل ثابتة عند الغسيل دون انكماش كبير. يتم مزجها على نطاق واسع مع القطن والياف لدنة في الملابس الداخلية والملابس الرياضية.

إعادة تدوير القطن: ما هو، كيف يتم تصنيعه، ولماذا هو مهم

يشير القطن المعاد تدويره - والذي يُكتب أيضًا باسم القطن المعاد تدويره - إلى الألياف المستردة من نفايات تصنيع المنسوجات بعد الصناعة أو الملابس والمنسوجات المنزلية بعد الاستهلاك. فبدلاً من إنتاج ألياف قطنية جديدة من خلال الزراعة والري بكثافة المياه والمعالجة الكيميائية، فإن إعادة تدوير القطن يمنح السليلوز الموجود حياة ثانية في سلسلة التوريد. وهو أحد الحلول الأكثر إلحاحا لنفايات النسيج، والتي تصل إلى ما يقدر 92 مليون طن متري سنويًا على مستوى العالم وفقا لمؤسسة إلين ماك آرثر.

مصادر القطن المعاد تدويره

ينشأ القطن المعاد تدويره من تيارين رئيسيين:

  • نفايات ما بعد الصناعة: قطع غرفة القطع، ونفايات الغزل، وقصاصات النسيج الناتجة أثناء تصنيع الملابس. عادة ما تكون هذه المادة نظيفة ومتناسقة اللون (أحيانًا) وأسهل في المعالجة وتحويلها إلى ألياف جديدة.
  • نفايات ما بعد الاستهلاك: الملابس المستعملة، والمناشف البالية، والدنيم، وغيرها من المنسوجات المنزلية الغنية بالقطن التي يتم جمعها من خلال برامج الاسترجاع، أو التبرعات الخيرية، أو فرز النفايات البلدية. هذا التيار أكثر تنوعًا من حيث الجودة ومستوى التلوث.

أنشأت العلامات التجارية الرائدة وتجار التجزئة برامج تجميع خصيصًا لإنتاج مواد خام ما بعد الاستهلاك لإعادة تدوير القطن. يعد برنامج تجميع الملابس التابع لـ H&M، ومبادرة الملابس البالية من Patagonia، ومنصة Levi's SecondHand من الأمثلة البارزة على استراتيجيات الحلقة المغلقة التي تعيد الملابس التي انتهت صلاحيتها إلى إنتاج الألياف.

عملية إعادة التدوير الميكانيكية للقطن

الطريقة الأكثر شيوعًا المستخدمة لإنتاج القطن المعاد تدويره هي إعادة التدوير الميكانيكية، والتي تتضمن عدة مراحل:

  1. الفرز وفصل الألوان: يتم فرز نفايات المنسوجات الواردة يدويًا أو تلقائيًا حسب محتوى الألياف واللون. يعد فرز الألوان أمرًا بالغ الأهمية لأن القطن المعاد تدويره ميكانيكيًا لا يمكن إعادة صبغه بسهولة إلى ظلال أفتح، ولهذا السبب غالبًا ما توجد الأقمشة القطنية المعاد تدويرها بألوان داكنة أو مرقطة.
  2. التقطيع: يتم تغذية المواد المصنفة إلى آلات التقطيع باستخدام بكرات مسننة تعمل على تمزيق القماش إلى قطع أصغر، مما يؤدي إلى تحويلها تدريجيًا إلى ألياف. وهذا ما يسمى "العقيق" أو "الفتح".
  3. التمشيط: يتم تمرير كتلة الألياف الممزقة من خلال آلة التمشيط التي تفصل الألياف الفردية، وتزيل الملوثات، وتنتج شبكة أو قطعة من الألياف المحاذية الجاهزة للغزل.
  4. الغزل: تتم صياغة الألياف المندوفة ولفها في خيوط. نظرًا لأن إعادة التدوير الميكانيكية تلحق الضرر بطول الألياف، مما يقلل طول التيلة من 25-35 مم الأصلي إلى أقل من 25 مم 5-15 ملم — عادة ما يتم مزج خيوط القطن المعاد تدويرها مع القطن البكر أو البوليستر لتحقيق قوة شد كافية للنسيج أو الحياكة.

والنتيجة هي الغزل الذي قد يحتوي على 20% إلى 80% من القطن المعاد تدويره ، اعتمادا على التطبيق. غالبًا ما يستخدم الدنيم وملابس العمل مزيجًا عاليًا من المحتوى المعاد تدويره نظرًا لبنيته الخشنة بطبيعته، بينما تتطلب حياكة الجيرسيه الناعمة المزيد من الألياف البكر للحفاظ على النعومة والقوة.

إعادة التدوير الكيميائي للقطن: الحدود الناشئة

إعادة التدوير الميكانيكية لها حدود - حيث يؤدي تقصير الألياف إلى تقليل الجودة مع كل دورة إعادة تدوير. تقدم إعادة التدوير الكيميائي نهجًا مختلفًا: فبدلاً من تحطيم النسيج فعليًا، فإنه يذيب السليلوز بالكامل ويعيد توليده كألياف جديدة عالية الجودة. تعمل العديد من الشركات بنشاط على تطوير تقنيات إعادة التدوير الكيميائي للقطن على نطاق تجاري:

  • تكنولوجيا سيركيلوز من رينيولوندون (التي طورتها شركة Re:newcell، السويد) تعمل على إذابة نفايات القطن وتحويلها إلى لب السليلوز الذي يتم بعد ذلك غزله إلى ألياف من نوع اللايوسيل. ويكون الناتج عبارة عن ألياف عذراء مكافئة دون فقدان الجودة.
  • التقنيات البالية مرة أخرى (المملكة المتحدة) تستخدم عملية الفصل القائمة على المذيبات لاستخلاص كل من البوليستر والسليلوز من الأقمشة المخلوطة، مما يتيح إعادة التدوير المتزامن لمزائج القطن والبوليستر - وهي واحدة من المواد الأولية الأكثر تحديًا.
  • شركة الألياف اللانهائية (فنلندا) تحول نفايات النسيج الغنية بالسليلوز - بما في ذلك العناصر التي يهيمن عليها القطن - إلى ألياف ذات علامة تجارية تسمى إنفينا، والتي تتميز بملمس القطن ولكنها يتم إنتاجها بالكامل من مواد خام معاد تدويرها.

تظل هذه التقنيات باهظة الثمن نسبيًا مقارنة بالقطن البكر بأسعار السوق الحالية، ولكن مع زيادة الحجم وأسعار القطن البكر تصبح أكثر تقلبًا بسبب الاضطرابات المناخية، من المتوقع أن تتحسن اقتصاديات القطن المعاد تدويره كيميائيًا بشكل كبير خلال أواخر عشرينيات القرن الحالي.

الفوائد البيئية لإعادة تدوير القطن

إن الحالة البيئية لإعادة تدوير القطن كبيرة. بالمقارنة مع إنتاج القطن التقليدي، يوفر القطن المعاد تدويره المزايا الموثقة التالية:

  • الحد من استخدام المياه: يتطلب إعادة تدوير القطن ما يصل إلى 98% مياه أقل بدلاً من زراعة القطن البكر، حيث لا حاجة لري المحاصيل.
  • توفير الطاقة: يستخدم القطن المعاد تدويره ميكانيكيًا تقريبًا طاقة أقل بنسبة 45% من إنتاج ألياف القطن البكر من البالات الخام.
  • تقليل ثاني أكسيد الكربون: تُظهر تقييمات دورة الحياة (LCA) من منظمات مثل Textile Exchange أن القطن المعاد تدويره له بصمة كربونية تقريبًا 2-3 مرات أقل من القطن التقليدي لكل كيلوغرام من الألياف.
  • استخدام الأراضي: ليست هناك حاجة إلى أراض زراعية لإنتاج الألياف، مما يزيل التأثيرات على التنوع البيولوجي وصحة التربة وإزالة الغابات.
  • المدخلات الكيميائية: لا توجد حاجة إلى مبيدات حشرية أو مبيدات أعشاب أو أسمدة صناعية، على عكس زراعة القطن التقليدية التي تمثل حوالي 16% من استخدام المبيدات الحشرية على مستوى العالم .

تشريح ألياف القطن: ما يجعلها فريدة من نوعها على المستوى الجزيئي

لفهم سبب تصرف القطن المعاد تدويره وألياف القطن بشكل عام بالطريقة التي تعمل بها، من المفيد النظر إلى بنية ألياف القطن المفردة. كل ألياف عبارة عن خلية واحدة ممدودة – من الناحية الفنية شعرة بذرة – تنمو على سطح بذرة القطن. ويتم تطويره على مرحلتين:

جدار الخلية الابتدائي والثانوي

خلال أول 20-25 يومًا من النمو، تطور ألياف القطن جدارًا خلويًا أوليًا يتكون بشكل كبير من البكتين والشموع والسكريات غير السليلوزية. في الأيام 25-35 اللاحقة، يتم بناء جدار الخلية الثانوي من خلال ترسيب طبقات متحدة المركز من السليلوز، والتي تم وضعها في بنية ليفية بزوايا متناوبة مع محور الألياف - عادةً حول 20-30 درجة في اللوالب المعاكسة. هذه الزاوية المتناوبة هي ما يمنح القطن تطوره المميز عندما يجف ويساهم في التجعيد الذي يسمح للألياف بالتشابك عند غزلها في الغزل.

تنهار القناة المركزية (التجويف) عند النضج والتجفيف، تاركة المقطع العرضي الشبيه بالشريط مرئيًا تحت المجهر. عادةً ما تحتوي ألياف القطن الناضجة على نسبة الجدار إلى التجويف الذي يحدد قوتها ودقتها - فالألياف الدقيقة ذات الجدران السميكة تنتج منسوجات ذات جودة أعلى.

لماذا يجعل السليلوز القطن متعدد الاستخدامات؟

السليلوز عبارة عن عديد السكاريد يتكون من وحدات الجلوكوز المرتبطة بروابط بيتا 1،4 جليكوسيدية. إن خطية هذه السلاسل ووفرة مجموعات الهيدروكسيل (-OH) على طول كل سلسلة تخلق خاصيتين مهمتين: الترابط الهيدروجيني القوي بين السلاسل (مما يمنح القطن قوة الشد) والألفة العالية لجزيئات الماء (مما يمنح القطن قدرته على الامتصاص وامتصاص الصبغة). مجموعات الهيدروكسيل هي أيضًا ما يجعل السليلوز متفاعلًا أثناء الصباغة - تشكل الأصباغ التفاعلية روابط تساهمية مع هذه المجموعات، مما ينتج لونًا سريع الغسيل ينجو من الغسيل المتكرر.

عندما تخضع ألياف القطن لإعادة التدوير الميكانيكية، يتم تقليل طول سلسلة السليلوز (درجة البلمرة، أو DP) عن طريق القص المادي. عادةً ما يحتوي السليلوز القطني البكر على DP of 2000-6000 وحدة جلوكوز . بعد إعادة التدوير الميكانيكي، تنخفض هذه النسبة بشكل كبير، ولهذا السبب غالبًا ما يكون المزج مع الألياف البكر ضروريًا لاستعادة القوة الكافية.

مزج الألياف: كيف تعمل المواد الخام المختلفة معًا

في إنتاج المنسوجات التجارية، تعتبر أقمشة الألياف النقية أقل شيوعًا بكثير من الخلطات. يجمع المزج بين مزايا تركيبات الألياف المختلفة مع تخفيف نقاط الضعف الفردية. إن فهم المادة التي تتكون منها كل ألياف يجعل من السهل التنبؤ بكيفية أداء المزيج أثناء الاستخدام والغسيل.

يمزج القطن والبوليستر

مزيج المنسوجات الأكثر شيوعًا على مستوى العالم، يتراوح عادةً بين نسيج القطن والبوليستر 35% إلى 65% بوليستر . يساهم البوليستر في ثبات الأبعاد (أقل انكماش)، ومقاومة التجاعيد، والمتانة، بينما يوفر القطن التهوية والنعومة وامتصاص الرطوبة. تم تصميم نسبة القطن والبوليستر 60/40 المستخدمة في العديد من القمصان لتحسين الراحة عند ارتدائها في الطقس الدافئ مع الحفاظ على التكلفة وسهولة تصنيع معالجة الألياف الاصطناعية.

يعد إعادة تدوير القطن الممزوج بالبوليستر البكر أسلوبًا شائعًا بشكل متزايد في خطوط الإنتاج المستدامة. وهذا يسمح للعلامات التجارية باستخدام القطن المعاد تدويره بنسب ذات معنى - في كثير من الأحيان 30-50% - مع الحفاظ على الخصائص الهيكلية اللازمة لطول عمر الملابس. تشتمل بعض الخلطات المتقدمة أيضًا على البوليستر المعاد تدويره (rPET المصنوع من الزجاجات البلاستيكية)، مما يؤدي إلى تصنيع الملابس التي يتكون معظمها من محتوى معاد تدويره من حيث الوزن.

مزيج من القطن والسباندكس

إضافة فقط 2-5% سباندكس (الإيلاستين) إلى خيوط قطنية تحول القماش المنسوج الصلب إلى قماش مطاطي يستعيد شكله بعد الحركة. يعد هذا ضروريًا للملابس ذات الشكل المناسب مثل الجينز والسراويل الضيقة والقمصان المجهزة. عادة ما يكون محتوى الألياف اللدنة منخفضًا جدًا بحيث لا يؤثر بشكل كبير على التهوية أو سلوك الصباغة ولكنه يغير بشكل كبير ملمس اليد وخصائص التعافي للنسيج النهائي.

مزيج من القطن والصوف والقطن والكتان

تستفيد هذه الخلطات الطبيعية تمامًا من الخصائص التكميلية دون إدخال مواد صناعية. يمزج مزيج القطن والصوف بين حكة الصوف مع إضافة نعومة القطن وقابليته للغسل. تنتج مخاليط القطن والكتان أقمشة ذات ملمس بارد وجاف للكتان مع نعومة القطن - وهي شائعة في القمصان الصيفية والسراويل خفيفة الوزن. هذه الخلطات جذابة بشكل خاص للمستهلكين الذين يبحثون عن منسوجات مصنوعة بالكامل من مواد طبيعية قابلة للتحلل.

الشهادات التي تتحقق من محتوى الألياف المعاد تدويرها والمستدام

ومع تزايد طلب المستهلكين على المنسوجات المستدامة، تتزايد الحاجة إلى التحقق من طرف ثالث ذي مصداقية. تتناول العديد من معايير الاعتماد الآن على وجه التحديد محتوى القطن المعاد تدويره والألياف المعاد تدويرها، مما يساعد المشترين على التمييز بين المحتوى الأصلي المعاد تدويره ومطالبات الغسل الأخضر.

المعيار العالمي المعاد تدويره (GRS)

تحدد GRS، التي تديرها شركة Textile Exchange، متطلبات الحصول على شهادة الطرف الثالث للمحتوى المعاد تدويره في المنتجات. يجب أن يحتوي المنتج المعتمد بموجب GRS على الحد الأدنى من 20% محتوى معاد تدويره لاستخدام الشهادة، ويمكن للمنتجات التي تحتوي على 50% أو أكثر من المحتوى المعاد تدويره أن تحمل علامة GRS علنًا. يغطي المعيار سلسلة الحضانة بدءًا من المواد الخام وحتى المنتج النهائي، مما يضمن إمكانية تتبع المحتوى المعاد تدويره - بما في ذلك القطن المعاد تدويره - عبر سلسلة التوريد.

معيار المطالبة المعاد تدويره (RCS)

ينطبق نظام RCS، أيضًا من Textile Exchange، على المنتجات التي تحتوي على أي نسبة مئوية من المحتوى المعاد تدويره ويركز بشكل خاص على التحقق من سلسلة الحضانة دون وضع معايير معالجة اجتماعية أو بيئية تتجاوز مطالبة المحتوى المعاد تدويره نفسه. يتم استخدامه على نطاق واسع للمنتجات أو المواد ذات المكون الواحد في مراحل سلسلة التوريد المبكرة.

معيار أويكو-تكس 100

على الرغم من أن OEKO-TEX 100 ليس معيارًا محددًا للمحتوى المعاد تدويره، إلا أنه يشهد أن كل مكون من مكونات منتج النسيج - بما في ذلك خيوط القطن المعاد تدويرها - قد تم اختباره للتأكد من عدم وجود مواد ضارة. وينطبق هذا بشكل خاص على الألياف المعاد تدويرها، حيث قد تكون المادة المصدر قد تمت معالجتها بالأصباغ أو التشطيبات التي يمكن أن تستمر بقاياها الكيميائية خلال عملية إعادة التدوير.

مبادرة قطن أفضل (BCI)

بالنسبة للقطن البكر بدلًا من المعاد تدويره، يقوم برنامج BCI بتدريب المزارعين على ممارسات زراعة أكثر استدامة - مما يقلل من استخدام المبيدات الحشرية، ويحسن كفاءة الري، ويعزز صحة التربة. قطن BCI ليس عضويًا معتمدًا ولكنه يمثل تحسنًا في التوازن الشامل مقارنة بالقطن التقليدي. تنتج العديد من العلامات التجارية مزيجًا من قطن BCI والقطن المُعاد تدويره لتقليل البصمة الإجمالية لخطوط إنتاجها المعتمدة على القطن.

مستقبل الألياف: إلى أين يتجه علم المواد

تشهد صناعة الألياف أهم تحول لها منذ اختراع النايلون في عام 1938. وتدفع قوى متعددة ــ ضغوط الاستدامة، والتغيير التنظيمي، والتقدم في التكنولوجيا الحيوية ــ إلى تطوير فئات ألياف جديدة تماما من شأنها أن تغير المواد المصنوعة من المنسوجات على مدى العقدين المقبلين.

الألياف الحيوية

تقوم شركات مثل Bolt Threads (الولايات المتحدة الأمريكية) وSpiber (اليابان) بتصميم بروتينات حرير العنكبوت باستخدام تكنولوجيا التخمير. حرير العنكبوت هو أحد أقوى المواد الطبيعية - مع صلابة تفوق ذلك 150 ميجا جول/م3 ، يتفوق بكثير على كل من ألياف النسيج الاصطناعية والطبيعية. إن إنتاج بروتينات حرير العنكبوت من خلال تخمير الخميرة بدلاً من العناكب الفعلية يسمح بإنتاج قابل للتطوير لأول مرة. ورغم أن هذه المواد لا تزال باهظة الثمن، فمن المتوقع أن تجد تطبيقات تجارية مبكرة في المعدات الخارجية عالية الأداء والمنسوجات الطبية.

ألياف من النفايات الزراعية

أصبحت المنتجات الثانوية الزراعية مصادر ألياف قابلة للحياة. تنتج شركة Piñatex (التي طورتها شركة Ananas Anam) الألياف من نفايات أوراق الأناناس - وهو منتج ثانوي وفير لزراعة الأناناس. يقوم Mylo by Bolt Threads بإنشاء مادة تشبه الجلد من الميسيليوم (شبكات جذر الفطر). تقوم شركة Orange Fiber (إيطاليا) بتدوير خيوط تشبه الحرير من السليلوز الناتج عن عصير الحمضيات - تقريبًا 700 ألف طن من مخلفات الحمضيات يتم إنتاجها سنويًا في إيطاليا وحدها، وهو ما يكفي لتمثيل تدفق كبير من المواد الخام لإنتاج الألياف.

توسيع نطاق إعادة تدوير القطن من خلال السياسات والاستثمار

لوائح مسؤولية المنتج الموسعة للاتحاد الأوروبي (EPR) الخاصة بالمنسوجات، تدخل حيز التنفيذ الكامل بحلول عام 2018 2025-2027 سيتطلب الأمر من العلامات التجارية تمويل البنية التحتية لجمع المنسوجات وفرزها عبر الدول الأعضاء. ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في حجم واتساق المواد الأولية بعد الاستهلاك المتاحة لإعادة تدوير القطن وغيره من إنتاج الألياف المعاد تدويرها. وبالاقتران مع لائحة الاتحاد الأوروبي للتصميم البيئي للمنتجات المستدامة، والتي ستفرض الحد الأدنى من المحتوى المعاد تدويره في فئات معينة من المنسوجات، يمكن لهذه السياسات تسريع توسيع نطاق تكنولوجيات إعادة تدوير المواد الكيميائية من خلال خلق إشارات طلب مضمونة للمستثمرين.

لقد التزمت العديد من العلامات التجارية الكبرى للأزياء بالفعل بتحديد مصادر الأهداف: تهدف شركة Adidas إلى تحقيق ذلك 100% بوليستر معاد تدويره بحلول عام 2024، بينما تلتزم مجموعة H&M باستخدام المواد المعاد تدويرها أو من مصادر مستدامة فقط بحلول عام 2030. ولا تزال الأهداف المحددة للقطن المعاد تدويره أقل تحديدًا في جميع أنحاء الصناعة، ولكن توافر المواد الخام المتزايدة والبنية التحتية لإصدار الشهادات تضع الأساس لاختراق أعلى بكثير للقطن المعاد تدويره في الملابس السائدة بحلول عام 2030.

الصفحة السابقة：لا توجد مقالات سابقةالتالي：ماذا يوجد في القطن: التركيب والمواد الكيميائية وإعادة تدوير القطن
فئاتنا الرئيسية