كيف يمكن إعادة تدوير المنتجات النسيجية؟

لا تزال معظم المنسوجات منتهية الصلاحية تُدفن في مكبات النفايات أو تُحرق، ولا يُعاد تدوير سوى جزء ضئيل منها لصنع ملابس جديدة. وتتفق العديد من الدراسات والتقارير السياسية على أن حوالي 1% من مواد الملابس يُعاد تدويرها لصنع ملابس جديدة ، مما يُبرز حجم التحدي وفرصة تغيير الأنظمة.

2) مسارات إعادة التدوير الأساسية

أ. إعادة التدوير الميكانيكي (إعادة المعالجة الفيزيائية)

تُجمع المنسوجات ← تُفرز ← تُنظف ← تُمزق/تُعاد غزلها أو تلبدها . هذه الطريقة قديمة ومنخفضة التكلفة نسبيًا، لكن المعالجة الميكانيكية المتكررة تُقصّر الألياف، وغالبًا ما تُنتج مُنتجات مُعاد تدويرها (مثل الحشو، والعزل، وأقمشة المسح) بدلًا من خيوط مُماثلة - خاصةً عند خلط المواد الخام أو تلويثها.

أمثلة.

• يمكن قص الملابس القطنية بنسبة 100% وإعادة غزلها إلى خيوط جديدة.
• تتطلب المخاليط (على سبيل المثال، القطن والبوليستر) فصلًا مسبقًا؛ وإلا فإن جودة الإنتاج تنخفض.

ب. إعادة التدوير الكيميائي (الجزيئي)

هنا، تُحلِّل الكيمياء البوليمرات (مثل البوليستر/PET) إلى مونومرات (مثل BHET) قابلة لإعادة البلمرة إلى ألياف خام ، مما يُتيح حلقات مغلقة ومعالجة الملونات/الملوثات بشكل أفضل من الطرق الميكانيكية. تشمل التطورات الحديثة في مجال "من المختبر إلى المشروع التجريبي" التحلل السكري بمساعدة الميكروويف لنفايات المنسوجات المختلطة، والتحلل الإنزيمي للـPET؛ وكلاهما يستهدف مشكلة الخلطات الصعبة. يجري العمل على توسيع نطاق هذه التقنية، لكنها لا تزال مكلفة وتتطلب بنية تحتية مكثفة.

أمثلة.

• يمكن لعملية التحلل الجلوكوزي بمساعدة الموجات الدقيقة فصل البوليستر من مزيج القطن/الإسباندكس واستعادة الوسائط عالية النقاء لإعادة البلمرة.
• يمكن أن تؤدي عملية إعادة التدوير الحيوي الأنزيمي للبولي إيثيلين تيرفثالات إلى تحويل المنسوجات البوليسترية المصبوغة/المعقدة إلى مونومرات بولي إيثيلين تيرفثالات مناسبة للألياف الجديدة.

ج. الاسترداد الحراري (عندما لا يكون من الممكن استخدام الألياف إلى الألياف)

بالنسبة للمنسوجات الملوثة أو غير القابلة لإعادة التدوير، تُحوّل عمليات التحلل الحراري/التغويز/التسييل النفايات إلى غاز اصطناعي أو زيوت أو فحم، وهي مواد مفيدة كوقود أو مواد خام كيميائية. يُعد هذا إعادة تدوير تنازلية من منظور المواد، ولكنه يُحسّن من قيمة مصادر غير قابلة للاسترداد.

د. الطرق البيولوجية للسليولوز

يمكن للعمليات الميكروبية أو الإنزيمية تفكيك الألياف الطبيعية (القطن/الفسكوز) إلى جزيئات أصغر أو لب لإنتاج السليلوز المُجدَّد. اليوم، أصبحت هذه الطرق أبطأ وأقل نضجًا، لكن الأبحاث مستمرة جنبًا إلى جنب مع مناهج الكيمياء الحيوية الهجينة.

3) التدفق العملي

1. التجميع والفرز. تُفرز أغراض المنازل والشركات حسب نوع الألياف واللون والتركيب والحالة ، وهي خطوة حاسمة تُحدد ما إذا كانت الأغراض قابلة لإعادة الاستخدام. من ألياف إلى ألياف ، أو إعادة التدوير . يُمكن للفرز المتقدم بالأشعة تحت الحمراء القريبة والمعرفات الرقمية (جوازات سفر المنتجات) تحسين الدقة والإنتاجية.
2. المعالجة المسبقة. انزع الأزرار/السحابات، وأزل الملصقات، ونظّف/عقّم . بالنسبة للطرق الكيميائية، حضّر حجمًا محددًا للجسيمات.
3. التحويل. اختر التحويل الميكانيكي (التقطيع/الغارنيت/إعادة الغزل)، أو الكيميائي (الذوبان/إزالة البلمرة/إعادة البلمرة)، أو الحراري (التحلل الحراري/التغويز) بناءً على المنتج المستهدف وقيود المواد الخام.
4. إعادة التصنيع. حوّل المنتجات إلى ألياف/خيوط/أقمشة جديدة ، أو أقمشة غير منسوجة، أو ألواح، أو مواد خام للطاقة/الكيميائيات.

4) أين تذهب المخرجات

• الحلقة المغلقة ("نسيج إلى نسيج") : تحويل الملابس القديمة إلى ملابس جديدة - كيميائيًا باستخدام البولي إيثيلين تيريفثالات، أو ميكانيكيًا باستخدام ألياف سليلوزية أطول عند الإمكان. إنها الحل الأمثل، لكنها لا تزال محدودة بالفرز والمزج والاقتصاد.
• الحلقة المفتوحة (إعادة التدوير) : في العزل، والحشو، والمناديل الصناعية، والمنسوجات الجيوتقنية ، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى إطالة عمر الألياف ولكن لا يحافظ على جودة الألياف.
• إعادة التدوير : إعادة التصنيع بقيادة التصميم (الترقيع، الإصلاح، إعادة القطع الإبداعية) والتي يمكن أن تزيد القيمة دون معالجة ثقيلة.

5) اختناقات النظام

• تؤدي الأقمشة المخلوطة (على سبيل المثال، القطن والبوليستر) ومحتوى الإيلاستين إلى تعقيد عملية الفصل ومراقبة الجودة.
• الاقتصاد والبنية الأساسية : تعد الصناعات الميكانيكية هي الأرخص ولكنها غالبًا ما تتراجع في دوراتها الإنتاجية؛ وتتطلب المصانع الكيميائية/الإنزيمات استثمارات رأسمالية عالية ومواد خام ثابتة ومرتبة جيدًا.
• يظل التصميم لإعادة التدوير غير متناسق (التشطيبات المختلطة، والطلاءات، والأصباغ الداكنة).
• المقياس : على الرغم من التقدم، فإن حصة المنسوجات إلى المنسوجات لا تزال حوالي 1% .

6) التحركات السياسية (المسرعات)

• تُدخل استراتيجية الاتحاد الأوروبي للمنسوجات المستدامة والدائرية ، ومراجعة عام ٢٠٢٥ لتوجيه إطار النفايات، مبدأ المسؤولية الموسعة للمنتجين (EPR) في قطاع المنسوجات، ما يُمكّن المنتجين من تمويل عمليات الجمع والفرز وإعادة التدوير، بقواعد موحدة بين الدول الأعضاء. ويهدف هذا إلى تعزيز أسواق إعادة التدوير والاستخدام عالية الجودة.

7) ما الذي ينجح الآن وما هو التالي

الآن:

• إعطاء الأولوية لإعادة الاستخدام والإصلاح أولاً؛ ثم إعادة التدوير الميكانيكي للتدفقات أحادية المادة (على سبيل المثال، القطن بنسبة 100%) والطرق الكيميائية للتيارات الغنية بالبولي إيثيلين تيريفثالات حيث توجد البنية التحتية.

إنجازات قريبة المدى تستحق المتابعة:

• تحلل الجلوكوز بمساعدة الميكروويف والكيمياء ذات الصلة للمزائج المختلطة .
• انتقال عملية إزالة البوليمر الأنزيمي من مادة PET من المصانع التجريبية إلى المصانع الصناعية.
• جوازات سفر المنتجات الرقمية والفرز المتقدم لإطلاق العنان لمواد خام أنظف على نطاق واسع.

تشمل إعادة تدوير المنسوجات طرقًا ميكانيكية وكيميائية وحرارية وبيولوجية ، كل منها يناسب مواد خام ونتائج مختلفة. وللتخلص من إعادة التدوير إلى الأسفل ورفع مستوى الوعي البيئي،~1% ولكي يتحول القطاع إلى تدفق دائري ذي معنى، فإنه يحتاج إلى تصميم لإعادة التدوير، وفرز أفضل، وتكنولوجيا فصل المزج القابلة للتطوير، وبنية أساسية للتجميع مدعومة بممارسات المسؤولية الممتدة للمنتجات - وكلها تتقدم الآن في السياسات وواقع المشروعات التجريبية إلى المصانع.

حول بينجيو هوم