Răspunsul direct: filamentul reciclat se poate potrivi cu tenacitatea Virgin la 4,5 cN/dtex
Filament de poliester reciclat firele produse din sticle PET post-consum atinge acum în mod constant o tenacitate de 4,0 până la 4,5 cN/dtex , o gamă identică cu filamentele standard de poliester virgin utilizate în îmbrăcăminte și textile pentru casă. Factorul critic este etapa de filtrare a topiturii: un filtru polimeric continuu cu a Evaluare absolută de la 15 la 20 microni îndepărtează contaminanții solizi sub 0,02 mm pe kilogram, prevenind ruperea filamentului în timpul texturării de mare viteză. Odată ce vâscozitatea intrinsecă este restabilită la 0,62 până la 0,68 dl/g prin policondensarea în stare solidă a fulgilor spălați, filamentul rezultat se procesează identic cu cel virgin pe mașinile de tricotat circulare și de țesut cu pinza, fără ajustarea setărilor mașinii.
Prin urmare, punctul de plecare practic pentru orice specificație nu este un compromis asupra rezistenței, ci mai degrabă o cerință strictă privind consistența culorii și uniformitatea filamentului, care rămân singurul decalaj rămas între filamentul reciclat și cel virgin atunci când este utilizată materie primă de înaltă calitate.
Lanțul de reciclare de la sticlă la bobina de filament
Sticlele PET post-consum sunt colectate, sortate după culoare și măcinate în fulgi. Fulgii suferă o spălare la cald la 85 până la 90 de grade Celsius cu o soluție de hidroxid de sodiu 2% pentru a îndepărta etichetele și adezivii, urmată de o clătire finală și uscare la sub 50 ppm umiditate. Fulgii curați sunt apoi introduși într-un reactor de policondensare în stare solidă unde, sub vid și la 200 până la 210 grade Celsius, vâscozitatea intrinsecă crește de la calitatea sticlei 0,72 dl/g până la o calitate a fibrei 0,66 dl/g după topire și controale de degradare, dând o stare stabilă.
Topitura trece prin filtrul de 15 microni, direct înaintea filierei, unde este extrudată prin găuri de 0,25 până la 0,35 mm diametru . După călire și aplicarea finisajului prin centrifugare, firul nedesfăcut este tras și setat la căldură pentru a atinge orientarea și cristalinitatea țintă. Un fir de poliester reciclat de 72 de filamente, 150 de denari, tras într-un raport de 2,8 până la 3,2 va produce în mod obișnuit fire complet trase cu o alungire de rupere de 25 până la 35% și un modul de 10% de 2,5 până la 3,0 cN/dtex.
Proprietăți mecanice comparate: Virgin versus filament reciclat
| Proprietate | Filament de poliester virgin | Filament de poliester reciclat |
|---|---|---|
| Tenacitate (cN/dtex) | 4.2–4.8 | 4,0–4,5 |
| Alungire la rupere (%) | 28–35 | 26–33 |
| Contracție în apă clocotită (%) | 5,0–7,0 | 5,5–7,5 |
| Uniformitate utilizator (CVm%) | 1,0–1,3 | 1.2–1.6 |
| Abaterea valorii culorii L* (dE) | 0,3–0,5 | 0,7–1,2 |
Datele arată că filamentul reciclat produce o variație de uniformitate puțin mai mare, ceea ce se traduce printr-o scădere minoră a ratei de primă calitate a țesăturii. Cu o amestecare atentă a lotului, un tricotat se poate aștepta la o rată de primă calitate de peste 92 la sută comparativ cu 96% pentru virgin, un decalaj care este acceptabil din punct de vedere economic, având în vedere amprenta de carbon mai mică pe kilogram.
Stabilitatea procesului de filare pe echipamente industriale
Topitura de polimer reciclat are o distribuție mai largă a greutății moleculare decât cea virgină, ceea ce lărește fereastra de rezonanță a tragerii. Pe o mașină tipică de texturare a desenului care rulează la 650 de metri pe minut , temperatura optimă a primului încălzitor este redusă cu 10 până la 15 grade Celsius față de firele virgine pentru a preveni punctele strânse. Raportul D/Y ar trebui setat la 1,6 la 1,7, mai degrabă decât la 1,7 la 1,8 pentru a menține filamentele rupte sub 0,5 pe kilogram.
Pentru texturarea cu jet de aer a filamentului de poliester reciclat, supraalimentarea la duza cu jet este ușor crescută: 18 până la 22% supraalimentare comparativ cu 15 până la 18 procente pentru virgin, compensând rezistența la topire marginal mai mică a polimerului reciclat. Această ajustare produce o stabilitate a buclei echivalentă cu firele texturate virgine.
Consistența culorii și comportamentul la vopsire
Cel mai mare obstacol tehnic în filamentul de poliester reciclat este subtonul slab albastru sau verde din plasticul sticlei originale, măsurat ca o schimbare a valorii b* de minus 0,5 până la minus 1,2 în spațiul CIELab comparativ cu polimerul virgin. Acest lucru necesită sortarea pe bază de spectrofotometru a loturilor de baloturi înainte de extrudare. Variația acceptabilă a deb-ului de la con la con ar trebui menținută sub 1,5 pentru țesăturile vopsite în bucată destinate aceluiași panou de îmbrăcăminte.
Absorbția de colorant dispersat, măsurată ca valoare K/S, este practic identică cu poliesterul virgin la aceeași temperatură de vopsire, cu o variație de mai puțin de 2 procente pe un lot. Vopsirea la 130 de grade Celsius folosind agenți de nivelare standard produce o potrivire repetabilă a nuanțelor; totuși, o ușoară creștere a conținutului de oligomeri poate necesita o dublă reducere clară pentru a preveni pătarea produselor finite.
Gradele de calitate a materiei prime și intervalul lor de ieșire
- Fulgi de sticle limpezi (gradul A): Transparență 98%, potrivită pentru filament rotund semi-mat, tenacitate peste 4,3 cN/dtex.
- Fulgi de sticle de culoare albastru deschis (grad B): Folosit pentru filament negru vopsit în soluție sau amestec 50/50 cu transparent pentru a produce efecte de căldură.
- Deșeuri de poliester post-industriale: Deșeurile de fire și deșeurile de fibre repelletizate, producând filament cu vâscozitate intrinsecă peste 0,60 dl/g, limitat la denari grosier peste 300D.
Concluzia: țintă o tenacitate de 4,2 cN/dtex cu un fulg IV de 0,66
Filamentul de poliester reciclat nu mai este un material de compromis. Prin furnizarea de fulgi curați, limpezi, cu o vâscozitate intrinsecă minimă de 0,70 dl/g înainte de extrudare și filtrarea topiturii printr-o sită de 15 microni, producătorii de filamente pot livra fire care țese și tricotează cu aceeași eficiență ca cele virgine. Limita de specificație recomandată pentru filamentul reciclat de calitate textilă de rezistență completă este o tenacitate de minimum 4,2 cN/dtex, o alungire de minimum 28% și un CVm Uster nu mai mare de 1,8%. Îndeplinirea acestor trei numere garantează că produsul durabil nu forțează nicio reducere a performanței țesăturilor, permițând mărcilor să adopte conținut reciclat fără a modifica operațiunile de tăiere și coasere.
