چه نوآوری‌هایی در حال تغییر فناوری فرآیند الیاف کوتاه هستند؟

اکنون صنایع بیشتری به سمت حفاظت از محیط زیست حرکت می‌کنند و فرآیند الیاف کوتاه (staple fiber) نیز از این قاعده مستثنی نیست. ظهور فناوری مایعات یونی تغییرات بزرگی در فرآیند الیاف کوتاه ایجاد کرده است. فرآیند سنتی تولید الیاف کوتاه اغلب متکی به اسیدهای قوی، بازهای قوی و دی‌سولفید کربن است که نه تنها به راحتی باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند، بلکه خطراتی را برای ایمنی کارگران تولید نیز به همراه دارند. روش مایعات یونی از مایعات یونی پایدار و بدون تبخیر به عنوان حلال برای حل کردن سلولز استفاده می‌کند. این روش نه تنها وابستگی به مواد شیمیایی مضر را از بین می‌برد، بلکه دفع صفر پساب، گازهای زائد و ضایعات جامد را در کل فرآیند تولید الیاف کوتاه نیز محقق می‌سازد.

خط تولید سطح هزار تنی که از این فناوری استفاده می‌کند، با موفقیت به بهره‌برداری رسیده است. این فناوری در مقایسه با فرآیندهای سنتی، سالانه می‌تواند میزان انتشار دی‌اکسید کربن را به میزان ۵۰۰۰ تن کاهش دهد و نرخ بازیابی حلال به بیش از ۹۹٪ دست می‌یابد. بسیاری از شرکت‌ها این فناوری سبز را در فرآیند الیاف جامد به کار گرفته‌اند و زنجیره کاملی از آماده‌سازی مواد اولیه تا ریسندگی را با حفظ کیفیت محصول پیاده‌سازی کرده‌اند. این نوع نوآوری سبز نه تنها با سیاست‌های جهانی حفاظت از محیط زیست سازگار است، بلکه هزینه‌های بعدی تصفیه محیط زیستی را برای شرکت‌ها کاهش داده و فرآیند تولید الیاف جامد را پایدارتر می‌کند.

دیجیتالی‌شدن به‌طور چشمگیری پایداری و کارایی فرآیند الیاف کوتاه را بهبود بخشیده است. بسیاری از کارگاه‌های هوشمند، سیستم‌های کنترل مرکزی نصب کرده‌اند که می‌توانند به‌صورت خودکار دما، غلظت و درجه کشش را در فرآیند تولید تنظیم کنند. هر پارامتر کلیدی در فرآیند الیاف کوتاه دارای نمایش دیجیتالی و قابلیت هشدار خودکار است. کارگران می‌توانند وضعیت تولید را به‌صورت زنده بررسی کرده و کل فرآیند تولید هر محموله را ردیابی کنند.

یک بنگاه نساجی، مدیریت دیجیتالی ۱۴۸ فرآیند کسب‌وکار اصلی را در فرآیند الیاف مختلط پیاده‌سازی کرده است. پس از تحول، نرخ موفقیت محصولات آن ۵٪ افزایش یافته و زمان پاسخ‌دهی بازرسی کیفیت بیش از ۳۰٪ کاهش یافته است. علاوه بر این، برخی از بنگاه‌ها دستگاه‌های همگن‌کننده چسب را در فرآیند الیاف مختلط اضافه کرده‌اند. این دستگاه می‌تواند چسب ریسندگی را خرد کرده و همگن نماید و ناخالصی‌های سفت آن را به‌طور مؤثری تبدیل کند که به حل مشکل گرفتگی نازل که قبلاً در فرآیند سنتی الیاف مختلط اتفاق می‌افتاد کمک می‌کند. این ارتقاءهای هوشمند، فرآیند الیاف مختلط را از حالت قدیمی وابسته به مشاهده و تنظیم دستی بیرون می‌آورند و به سمت جهتی دقیق‌تر و کارآمدتر حرکت می‌دهند.

استفاده مجدد از مواد اولیه ضایعاتی به یک جهت نوآورانه برجسته در فرآیند الیاف کوتاه تبدیل شده است. هر ساله حجم زیادی از پارچه‌های فرسوده دور انداخته می‌شوند و اکنون بسیاری از شرکت‌ها راهی برای تبدیل این ضایعات به دارایی از طریق فرآیند نوآورانه الیاف کوتاه یافته‌اند. یک شرکت توانسته تکنولوژی‌ای توسعه دهد که می‌تواند الیاف کوتاه را از پارچه‌های پنبه‌ای فرسوده تولید کند. پس از مراحلی مانند خرد کردن و ذوب کردن، پارچه‌های فرسوده قابل تبدیل به الیاف کوتاه هستند و محتوای خمیر کاغذ بازیافتی در محصول نهایی می‌تواند به ۵۰٪ برسد.

هر تن پارچه‌های باطله پنبه‌ای می‌تواند ۰٫۹۹ تن نخ رنگی پنبه‌ای تولید کند. شرکت دیگری محدودیت‌های فرآیند تولید سنتی را شکسته و مستقیماً پارچه‌های باطله را به الیاف کوتاه پلی‌استر تبدیل می‌کند که این امر بیش از ۵۰۰ یوان در هر تن هزینه صرفه‌جویی می‌کند. این فناوری‌ها نه تنها مشکل دفع منسوجات باطله را حل می‌کنند، بلکه منابع خام مورد استفاده در فرآیند الیاف کوتاه را نیز گسترش می‌دهند. هزینه مواد اولیه بازیافتی بسیار پایین‌تر از مواد اولیه تازه است که این امر به شرکت‌ها امکان می‌دهد ضمن تحقق مفهوم بازیافت منابع، مزیت رقابتی بیشتری در بازار کسب کنند.

فناوری اصلاح الیاف، محدودیت درجه‌بندی محصول در فرآیند الیاف کوتاه سنتی را شکسته و ارزش افزوده محصولات را به‌طور چشمگیری ارتقا داده است. پیش از این، الیاف کنف هندی ضخیم بود و تنها می‌توانست از طریق فرآیند الیاف کوتاه نخی با شماره بیش از ۱۰۰ متری تولید کند. اما در سال‌های اخیر، شرکت‌ها با به‌کارگیری فناوری اصلاح الیاف، به‌طور موفقیت‌آمیز نخ‌های بسیار نازک کنف هندی با شماره ۵۰۰ متری را توسعه داده‌اند. این نوع نخ دارای محتوای فنی بالایی است و در بازار پارچه‌های لوکس مورد استقبال قرار گرفته است.

برای کنف و سایر الیاف، شرکتها در فرآیند الیاف کوتاه، اصلاح مکانیکی و اصلاح سطحی انجام می‌دهند. الیاف کنف اصلاح‌شده را می‌توان به نخ ترکیبی با کیفیت بالا تبدیل کرد که برای تولید انواع پارچه‌ها از جمله دنیم و کتان استفاده می‌شود. برخی شرکتها همچنین از فرآیند کشیدن و برش در فرآیند الیاف کوتاه استفاده می‌کنند. آنها طول الیاف پشم را به اندازه‌ای تنظیم می‌کنند که به طول الیاف پنبه مشکش‌خورده نزدیک باشد و سپس آن را روی تجهیزات اصلاح‌شده ریسندگی می‌کنند تا نخ ترکیبی شبیه به پشم یا پنبه تولید شود. این نوآوری‌های اصلاحی باعث می‌شوند که فرآیند الیاف کوتاه بتواند انواع بیشتری از الیاف را پردازش کند و محصولاتی تولید کند که نیازهای مختلف بازار را برآورده می‌کنند.

نوآوری تکنولوژی رشته سازی، تأثیر فرآیند فیبر استپل را بهینه کرده و بسیاری از مشکلات رشته سازی سنتی را حل کرده است. تکنولوژی پیچاندن جاسازی شده که به طور مستقل در چین توسعه یافته است، به طور گسترده در فرآیند فیبر استپل استفاده شده است. این تکنولوژی ابتدا دو رشته فیبر استپل را پیش از پیچ و پیچ می کند و سپس آنها را به یک رشته تک پیچ می کند که برای پیچیدن رشته های ترکیبی چند جزء مانند قند و پنبه بسیار مناسب است.

تکنولوژی های پیشرفته مانند سیم پیچ و سیم پیچ فشرده نیز در فرآیند فیبر استپل استفاده می شود. این فناوری ها می توانند تولید مو در نخ را کاهش دهند و قدرت و یکنواختگی نخ را بهبود بخشند. در مقایسه با رشته حلقه ای سنتی، فرآیند فیبر استپل در ترکیب با این فن آوری های جدید نخ نخ نه تنها فرآیند تولید را کوتاه می کند بلکه کیفیت نخ نهایی را نیز بهبود می بخشد. برخی از شرکت ها نیز سیستم رشته را بهبود بخشیده اند. آنها از سیستم پیچ حلقه پنبه برای خشک کردن فیبرهای کوتاه پنبه استفاده می کنند که روند را بسیار کوتاه می کند و عملکرد هزینه محصولات را بهبود می بخشد و فرآیند فیبر استپل را انعطاف پذیر و کارآمد می کند.