أدى التوجه العالمي نحو "الموضة الدائرية" إلى تقسيم إعادة تدوير المنسوجات إلى مسارين تقنيين متميزين: إعادة التدوير الميكانيكي (الألياف إلى الألياف) و إعادة التدوير الكيميائي (من بوليمر إلى بوليمر). بالنسبة لمشغلي المصانع، يحدد اختيار آلة التقطيع مدى جدوى العملية اللاحقة. يحدد هذا الدليل هندسة القطع المطلوبة لكل مسار.
المعدات ذات الصلة: آلة تقطيع نفايات النسيج ذات العمود الواحد.
1. إعادة التدوير الميكانيكية (حفظ الألياف)
هدف: الحفاظ على أقصى طول للألياف للسماح بإعادة غزلها إلى خيوط.
تحدي: تعمل آلات التقطيع القياسية كـ "مقص"، حيث تقطع الألياف بشكل قصير جدًا (<5 مم)، مما يحول القطن الثمين إلى حشو عازل منخفض الجودة (إعادة تدوير منخفضة الجودة).
الحل: عمود واحد من طراز "غارنيت"
بدلاً من القص العنيف، تتطلب إعادة التدوير الميكانيكية عملية "تمزيق".
- تكوين الدوار: دوار عالي الكثافة مع آلاف الأسنان الصغيرة المدببة (دبابيس) بدلاً من السكاكين الكبيرة.
- فعلتقوم الدبابيس "بتمشيط" وسحب القماش، مما يؤدي إلى فك تشابك النسيج بدلاً من تقطيعه.
- الناتج المستهدفكتلة ليفية رقيقة بأطوال من 15 مم - 25 مم.
- في اتجاه مجرى النهرتقوم آلات التمشيط بإعادة ترتيب هذه الألياف من أجل عملية الغزل.
متطلبات الآلة:
* سرعة منخفضة: أقل من 60 دورة في الدقيقة لتقليل حرارة تكسر الألياف.
* تبريد: حجرة قطع مبردة بالهواء لمنع الألياف الاصطناعية (البوليستر) من الانصهار والالتصاق.
2. إعادة التدوير الكيميائي (زيادة مساحة السطح إلى أقصى حد)
هدف: إنشاء رقائق صغيرة موحدة ذات مساحة سطح عالية لتسريع عملية إزالة البلمرة الكيميائية (التحلل السكري/التحلل المائي).
تحديتتسبب أحجام الجسيمات غير المتناسقة في تفاوت معدلات التفاعل داخل وعاء المفاعل. فالقطع الكبيرة لا تذوب، والغبار يسد نظام الترشيح.
الحل: القص الدقيق متعدد المحاور
يحتاج مُعيدو تدوير المواد الكيميائية إلى هندسة "الرقائق"، وليس "الزغب".“
- تكوين الدوار: آلة تقطيع (أو تحبيب) رباعية المحاور مزودة بشفرات حادة ذات دقة عالية.
- فعل: قصات نظيفة تشبه قصات المقص.
- الناتج المستهدف: زي مُوحد 10 مم × 10 مم مربعات.
- لماذاتساهم الرقائق الأصغر حجماً والأكثر تجانساً في زيادة تلامس المذيب مع المادة، مما يُحسّن من اتساق التفاعل. وتعتمد الفائدة المرجوة على التركيب الكيميائي، والتحريك، ومدة التفاعل، والترشيح.
المواصفات المقارنة
| المعلمة | إعادة التدوير الميكانيكي (الغزل) | إعادة التدوير الكيميائي (إزالة البلمرة) |
|---|---|---|
| الناتج المستهدف | ألياف طويلة (زغب) | رقائق موحدة (كونفيتي) |
| المقياس الحرج | طول الألياف (>15 مم) | مساحة السطح والتجانس |
| حجم الشاشة | مفتوح / بدون شاشة (غارنيت) | شاشة صلبة 10-12 مم |
| يدعم اتجاهات السوق الأمريكية: | دبابيس تمزيق / أسطوانة مسننة | سكاكين قص حادة |
| معدل الإنتاج | معالجة لطيفة (أقل) | عالي (قطع عدواني) |
التعامل مع المواد الصعبة
الأقمشة المرنة (سباندكس/إيلاستين)
- مشكلة: تلتف الألياف المطاطية حول الدوارات القياسية ("اللف")، مما يؤدي إلى توقف الآلة.
- يصلحأن دوار ذو أسنان مضادة للالتفاف. يتميز سطح الدوار عادةً بعمود محكم أو مسنن يمنع خيوط الإيلاستين الطويلة من الالتفاف حول المحور.
أزرار وسحابات معاد تدويرها
- بروتوكولتتسبب الملوثات المعدنية في تلف شفرات آلة التقطيع الدقيقة.
- متطلباتأ ما قبل التقطيع (سرعة بطيئة، عزم دوران عالٍ) لتمزيق البالات واستخراج المعدن، متبوعًا بـ مغناطيس النطاق العلوي و فاصل التيار الدوامي قبل تدخل المادة إلى جهاز التحبيب الدقيق.
ميزة Energycle
بالنسبة لتدفقات المواد المختلطة (مثل الأزياء السريعة المعاد تدويرها بعد الاستهلاك)، توصي Energycle بـ نظام ثنائي المراحل:
1. المرحلة 1: آلة تقطيع صناعية شديدة التحمل لفتح البالات وتقليل حجمها إلى 50 مم.
2. المرحلة الثانية: جهاز تحبيب متخصص (للمواد الكيميائية) أو خط تمزيق (للمواد الميكانيكية) لتحقيق المواصفات النهائية.
التعليمات
هل يمكنني معالجة السجاد باستخدام آلة تمزيق المنسوجات؟
السجاد (غالباً ذو الوجه المصنوع من النايلون/البولي بروبيلين) خشن للغاية بسبب طبقة كربونات الكالسيوم الموجودة في قاعدته. أنت بحاجة إلى رأس من الكربيد الشفرات. سيفقد الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات حدته في أقل من 50 ساعة.
ما هو خطر "نقطة الانصهار"؟
ينصهر البوليستر (PET) عند درجة حرارة 260 درجة مئوية تقريبًا، ولكنه يلين قبل ذلك. إذا كانت الشفرات غير حادة، فإن حرارة الاحتكاك ستؤدي إلى دمج القماش المقطع وتكوين كتل صلبة ("حبيبات الفشار")، مما يُفسد عملية إعادة التدوير الكيميائي. حافظ على شفراتك حادة!
مراجع
[1] "تقنيات ومواصفات إعادة تدوير المنسوجات"،“ مؤسسة إيلين ماك آرثر. تقنيات ومواصفات إعادة تدوير المنسوجات
[2] "إعادة التدوير الميكانيكية مقابل إعادة التدوير الكيميائية للمنسوجات"،“ الوكالة الأوروبية للبيئة. إعادة تدوير المنسوجات ميكانيكياً مقابل إعادة تدويرها كيميائياً
