Priama odpoveď: Recyklované vlákno môže zodpovedať pevnosti Virgin pri 4,5 cN/dtex
Recyklované polyesterové vlákno priadza vyrobená z post-spotrebiteľských PET fliaš teraz trvalo dosahuje húževnatosť 4,0 až 4,5 cN/dtex , rad identický so štandardnými triedami polyesterových vlákien používaných v odevoch a domácich textíliách. Kritickým aktivátorom je stupeň filtrácie taveniny: kontinuálny polymérny filter s a Absolútne hodnotenie 15 až 20 mikrónov odstraňuje pevné nečistoty pod 0,02 mm na kilogram, čím bráni lámaniu vlákna pri vysokorýchlostnom ťahaní textúry. Akonáhle sa obnoví vnútorná viskozita 0,62 až 0,68 dl/g prostredníctvom polykondenzácie praných vločiek v tuhom stave sa výsledný filament spracováva identicky ako panenský na okrúhlych pletacích a rapírových tkacích strojoch bez úpravy nastavenia stroja.
Preto praktickým východiskovým bodom pre akúkoľvek špecifikáciu nie je kompromis v oblasti pevnosti, ale skôr sprísnená požiadavka na konzistenciu farieb a rovnomernosť vlákna, ktoré zostávajú jedinou zostávajúcou medzerou medzi recyklovaným a pôvodným vláknom, keď sa používa vysokokvalitná surovina.
Recyklačný reťazec od fľaše po cievku vlákna
Pospotrebiteľské PET fľaše sa zbierajú, triedia podľa farby a melú na vločky. Vločky sa podrobia praniu za horúca pri 85 až 90 stupňov Celzia s 2% roztokom hydroxidu sodného na odstránenie štítkov a lepidiel, po čom nasleduje posledné opláchnutie a vysušenie na vlhkosť pod 50 ppm. Čisté vločky sa potom privádzajú do polykondenzačného reaktora v tuhom stave, kde vo vákuu a pri teplote 200 až 210 stupňov Celzia vnútorná viskozita stúpne z fľašky 0,72 dl/g až na 0,66 dl/g vlákna po kontrole tavenia a degradácie, čím sa získa stabilná tavenina.
Tavenina prechádza cez 15-mikrónový filter priamo pred zvlákňovacou dýzou, kde je vytláčaná cez otvory Priemer 0,25 až 0,35 mm . Po ochladení a aplikácii pradenia sa nevytiahnutá priadza ťahá a tepelne fixuje, aby sa dosiahla cieľová orientácia a kryštalinita. 72-vláknová, 150-denierová recyklovaná polyesterová priadza ťahaná v pomere 2,8 ku 3,2 bude bežne produkovať úplne ťahanú priadzu s predĺžením pri pretrhnutí 25 až 35 percent a 10 % modulom 2,5 až 3,0 cN/dtex.
Porovnanie mechanických vlastností: Panenské vlákno verzus recyklované vlákno
| Nehnuteľnosť | Panenské polyesterové vlákno | Recyklované polyesterové vlákno |
|---|---|---|
| Pevnosť (cN/dtex) | 4,2–4,8 | 4,0 – 4,5 |
| Predĺženie pri pretrhnutí (%) | 28-35 | 26-33 |
| Zmrštenie vriacou vodou (%) | 5,0 – 7,0 | 5,5–7,5 |
| Uster rovnomernosť (CVm %) | 1,0 – 1,3 | 1,2–1,6 |
| Farba L* odchýlka hodnoty (dE) | 0,3 – 0,5 | 0,7–1,2 |
Údaje ukazujú, že recyklované vlákno poskytuje mierne vyššiu odchýlku rovnomernosti, čo sa premieta do menšieho zníženia miery prvotriednej kvality tkaniny. Pri starostlivom miešaní šarží môže pletiar očakávať mieru najvyššej kvality viac ako 92 percent v porovnaní s 96 percentami v prípade panenského, čo je rozdiel, ktorý je ekonomicky prijateľný vzhľadom na nižšiu uhlíkovú stopu na kilogram.
Stabilita zvlákňovacieho procesu na priemyselných zariadeniach
Tavenina recyklovaného polyméru má širšiu distribúciu molekulovej hmotnosti ako pôvodná, čo rozširuje okno rezonancie ťahu. Na typickom kreslicom textúrovacom stroji bežiacom na 650 metrov za minútu optimálna teplota prvého ohrievača sa zníži o 10 až 15 stupňov Celzia v porovnaní s panenskou priadzou, aby sa predišlo úzkym miestam. Pomer D/Y by mal byť nastavený na 1,6 až 1,7 a nie na 1,7 až 1,8, aby sa počet zlomených vlákien udržal pod 0,5 na kilogram.
Pri tvarovaní recyklovaného polyesterového vlákna prúdom vzduchu sa presah do trysky mierne zvýši: 18 až 22 percent prekrmovania v porovnaní s 15 až 18 percentami v prípade pôvodného polyméru, čím sa kompenzuje mierne nižšia pevnosť taveniny recyklovaného polyméru. Toto nastavenie vytvára stabilitu slučky ekvivalentnú pôvodným textúrovaným priadzam.
Konzistencia farieb a správanie pri farbení
Najväčšou technickou prekážkou recyklovaného polyesterového vlákna je slabý modrý alebo zelený podtón pôvodného plastu fľaše, meraný ako posun hodnoty b* o mínus 0,5 až mínus 1,2 v priestore CIELAb v porovnaní s panenským polymérom. To si vyžaduje triedenie balíkov pred extrúziou založené na spektrofotometri. Prijateľné odchýlky dEab od kužeľa k kužeľu by sa mali udržiavať pod hodnotou 1,5 pre kusovo farbené látky určené pre rovnaký diel odevu.
Príjem disperzného farbiva, meraný ako hodnota K/S, je prakticky identický s pôvodným polyesterom pri rovnakej teplote farbenia, s odchýlkou menšou ako 2 percentá naprieč šaržou. Farbenie pri 130 stupňoch Celzia pomocou štandardných vyrovnávacích činidiel vytvára opakovateľné prispôsobenie odtieňov; avšak mierne zvýšenie obsahu oligomérov môže vyžadovať dvojitý redukčný číry krok, aby sa predišlo škvrnám na hotových výrobkoch.
Stupne kvality surovín a ich výstupný rozsah
- Číre vločky z fľaše (trieda A): 98% priehľadnosť, vhodné pre polomatné okrúhle vlákno, pevnosť nad 4,3 cN/dtex.
- Svetlomodré vločky z fľaše (trieda B): Používa sa na čierne filamenty farbené v roztoku alebo zmes 50/50 s čírou na vytvorenie vresových efektov.
- Postindustriálny polyesterový odpad: Odpad z priadze a vláknitý odpad repeletizovaný, pričom vzniká vlákno s vnútornou viskozitou nad 0,60 dl/g, obmedzenou na hrubé deniery nad 300 D.
Zrátané a podčiarknuté: Cieľová húževnatosť 4,2 cN/dtex s vločkou 0,66 IV
Recyklované polyesterové vlákno už nie je kompromisným materiálom. Získaním čistých čírych vločiek s minimálnou vnútornou viskozitou 0,70 dl/g pred extrúziou a filtrovaním taveniny cez 15-mikrónové sito môžu výrobcovia filamentov dodávať priadze, ktoré tkáču a plietli s rovnakou účinnosťou ako nové. Odporúčaný limit špecifikácie pre plnopevné recyklované vlákno textilnej kvality je minimálna pevnosť v ťahu 4,2 cN/dtex, predĺženie minimálne 28 percent a Uster CVm nie väčšie ako 1,8 %. Splnenie týchto troch čísel zaručuje, že trvalo udržateľný produkt si nevynúti žiadne zníženie výkonu tkanín, čo značkám umožňuje prijať recyklovaný obsah bez zmeny operácií strihania a šitia.
