Прямой ответ: переработанная нить может соответствовать первоначальной прочности при прочности 4,5 сН/дтекс.
Нить из переработанного полиэстера пряжа, производимая из использованных ПЭТ-бутылок, теперь постоянно достигает прочности от 4,0 до 4,5 сН/дтекс , ассортимент, идентичный стандартным сортам натуральных полиэфирных нитей, используемых в одежде и домашнем текстиле. Важнейшим фактором является стадия фильтрации расплава: полимерный фильтр непрерывного действия с Абсолютный рейтинг от 15 до 20 микрон удаляет твердые загрязнения до уровня менее 0,02 мм на килограмм, предотвращая поломку нити во время текстурирования при высокоскоростной вытяжке. Как только характеристическая вязкость восстановится до от 0,62 до 0,68 дл/г за счет твердофазной поликонденсации промытых хлопьев полученная нить обрабатывается идентично исходной на кругловязальных и рапирных ткацких машинах без регулировки настроек машины.
Таким образом, практической отправной точкой для любой спецификации является не компромисс по прочности, а, скорее, ужесточение требований к постоянству цвета и равномерности нити, которые остаются единственным остающимся разрывом между переработанной и первичной нитью при использовании высококачественного сырья.
Цепочка переработки от бутылки до катушки с нитью
ПЭТ-бутылки, использованные после потребления, собираются, сортируются по цвету и измельчаются в хлопья. Хлопья подвергаются горячей промывке при От 85 до 90 градусов Цельсия 2% раствором гидроксида натрия для удаления этикеток и клея с последующим окончательным ополаскиванием и сушкой до влажности ниже 50 ppm. Чистые хлопья затем подаются в реактор твердотельной поликонденсации, где под вакуумом и при температуре от 200 до 210 градусов по Цельсию характеристическая вязкость повышается с бутылочного уровня 0,72 дл/г до уровня волокна 0,66 дл/г после контроля плавления и разложения, что дает стабильный расплав.
Расплав проходит через 15-микронный фильтр непосредственно перед фильерой, где выдавливается через отверстия Диаметр от 0,25 до 0,35 мм . После закалки и центрифугирования невытянутая нить вытягивается и подвергается термофиксации для достижения целевой ориентации и кристалличности. Нить из переработанного полиэстера плотностью 72 нити и плотностью 150 денье, вытянутая в соотношении 2,8 к 3,2, обычно дает полностью вытянутую пряжу с разрывным удлинением от 25 до 35 процентов и модулем упругости 10% от 2,5 до 3,0 сН/дтекс.
Сравнение механических свойств: первичная и переработанная нить
| Недвижимость | Натуральная полиэфирная нить | Переработанная полиэфирная нить |
|---|---|---|
| Прочность (сН/дтекс) | 4,2–4,8 | 4,0–4,5 |
| Удлинение при разрыве (%) | 28–35 | 26–33 |
| Усадка при кипячении (%) | 5,0–7,0 | 5,5–7,5 |
| Ровность Устера (CVm %) | 1,0–1,3 | 1,2–1,6 |
| Отклонение значения цвета L* (dE) | 0,3–0,5 | 0,7–1,2 |
Данные показывают, что переработанная нить дает немного более высокий разброс по ровности, что приводит к незначительному снижению качества ткани. При тщательном смешивании партий вязальщица может рассчитывать на получение первоклассного результата. более 92 процентов по сравнению с 96 процентами для первичного сырья, и этот разрыв экономически приемлем, учитывая меньший углеродный след на килограмм.
Стабильность процесса прядения на промышленном оборудовании
Расплав вторичного полимера имеет более широкое распределение молекулярной массы, чем исходный, что расширяет резонансное окно вытяжки. На типичной машине для текстурирования, работающей при 650 метров в минуту оптимальная температура первого нагревателя снижается на 10–15 градусов Цельсия по сравнению с исходной пряжей, чтобы предотвратить образование узких мест. Соотношение D/Y должно быть установлено на уровне 1,6–1,7, а не 1,7–1,8, чтобы количество обрывков нитей не превышало 0,5 на килограмм.
Для воздушно-струйного текстурирования переработанной полиэфирной нити немного увеличивают подачу на струйное сопло: От 18 до 22 процентов перекармливания по сравнению с 15–18 процентами для первичного полимера, что компенсирует незначительно более низкую прочность расплава переработанного полимера. Эта регулировка обеспечивает стабильность петли, эквивалентную исходной текстурированной пряже.
Консистенция цвета и поведение при окрашивании
Самым большим техническим препятствием при использовании нити из переработанного полиэстера является слабый синий или зеленый оттенок оригинального пластика для бутылок, измеряемый как сдвиг значения b* на от минус 0,5 до минус 1,2 в пространстве CIELab по сравнению с первичным полимером. Это требует сортировки партий тюков с помощью спектрофотометра перед экструзией. Приемлемое изменение dEab от конуса к конусу должно поддерживаться ниже 1,5 для тканей, окрашенных поштучно, предназначенных для изготовления одной и той же панели одежды.
Дисперсное поглощение красителя, измеряемое как значение K/S, практически идентично потреблению первичного полиэстера при той же температуре крашения, с разницей менее 2 процентов в зависимости от партии. Окрашивание при 130 градусах Цельсия с использованием стандартных выравнивающих средств обеспечивает повторяемое соответствие оттенка; однако небольшое увеличение содержания олигомеров может потребовать очистки в два раза, чтобы предотвратить появление пятен на готовой продукции.
Классы качества сырья и диапазон их выхода
- Прозрачные бутылочные хлопья (класс А): Прозрачность 98%, подходит для полутусклых круглых нитей, прочность на разрыв более 4,3 сН/дтекс.
- Голубые бутылочные хлопья (сорт Б): Используется для окрашенной в растворе черной нити или смеси 50/50 с прозрачным для создания эффекта вереска.
- Постиндустриальные отходы полиэстера: Отходы пряжи и волокна повторно гранулируются с получением нити с характеристической вязкостью выше 0,60 дл/г, ограниченной грубыми денье выше 300D.
Итог: целевая прочность на разрыв 4,2 сН/дтекс с хлопьями IV 0,66.
Нить из переработанного полиэстера больше не является компромиссным материалом. Используя чистые прозрачные хлопья с минимальной характеристической вязкостью 0,70 дл/г перед экструзией и фильтруя расплав через 15-микронное сито, производители нитей могут производить пряжу, которую можно ткать и вязать с той же эффективностью, что и исходную. Рекомендуемый предел спецификации для полностью прочной переработанной нити текстильного назначения составляет минимум 4,2 сН/дтекс, удлинение минимум 28 процентов и Uster CVm не более 1,8%. Соблюдение этих трех показателей гарантирует, что экологичный продукт не приводит к снижению характеристик ткани, что позволяет брендам использовать переработанные материалы без изменения операций кройки и шитья.
