تخيل عالم حيث إنتاج المنسوجات لم يعد ينبعث منه رائحة حادة أو يفرز مياه الصرف الصحي الملوثة، ولكن بدلا من ذلك يولد الهواء النقي والموارد القابلة للتدوير.هذه الرؤية ليست مستقبلاً بعيدًا، بل هي حقيقة يتم إطلاقها من خلال عملية NMMO (N-Methylmorpholine N-Oxide)تقنية رائدة في تصنيع الألياف الخضراء.
المعروفة باسم "عملية الليوسيل" هذه الطريقة تطورت منذ بدايتها في الستينات وحصلت على نجاح تجاري في عام 1992 عندما بدأت شركة كورتولدز الإنتاج في موبيل، ألاباما.إنها قوة تحول في صناعة النسيج، يجمع بين الأداء البيئي الاستثنائي مع إنتاج الألياف عالية الجودة.
في جوهرها، تقوم عملية NMMO بحل السليلوز مباشرة باستخدام NMMO كمذيب، مما يلغي المنتجات الجانبية الضارة للطرق التقليدية. يعمل نظام الحلقة المغلقة في ثلاث مراحل رئيسية:
- حل:يتم إذابة لب الخلايا الخلوية (تركيز حوالي 13٪) في محلول NMMO-ماء (67٪ NMMO ، 20٪ ماء). يتم إزالة الماء الزائد لتشكيل محلول متجانس.
- تشكيل الألياف:يتم طحن المحلول المرشح من خلال شبكات الخيوط إلى الماء ، حيث تصلب الألياف.
- استرداد المذيب:يتم استرداد NMMO من سائل التجديد وغسل السوائل بمعدل استعادة مذهل بنسبة 99.5٪ ، مما يضمن انخفاض النفايات تقريبًا.
تتطلب العملية تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة والرطوبة لتحسين حل السليلوز وجودة الألياف.تصميمها المغلق يزيل تقريباً الانبعاثات الجوية أو تصريف مياه الصرف الصحي، وضع معيار جديد للتصنيع النظيف.
ألياف الليوسيل المنتجة عن طريق عملية NMMO تقدم مزايا لا مثيل لها:
- الكريستالينية العالية والتوجه:يوفر قوة متفوقة واستقرار الأبعاد.
- انخفاض الاحتكاك بين الألياف:يخلق نسيج ناعم وسلس مثالي للملابس
- التساميّة المتزايدة:يحسن امتصاص الرطوبة والتنفس
- متانة استثنائية:قوة الشد تتراوح بين 35-42 cN/tex.
جعلت هذه الخصائص ليوسل مادة مفضلة للملابس والمنسوجات الصناعية ومنتجات النظافة.
تصبح تفوق تكنولوجيا NMMO البيئية والتشغيلية واضحة عندما تتناقض مع إنتاج الفيسكوز التقليدي:
| المعلم | عملية السكوزة | عملية NMMO (Lyocell) |
|---|---|---|
| تركيز السليلوز في محلول الخيوط (%) | 7.5995 | 12.0 ¢ 25 |
| وقت تشكيل الألياف (ساعات) | 35 ¢ 48 | 2 ¢4 |
| نوع العملية | المجموعة | مستمرة |
| سرعة الإنتاج (m/min) | 12 ¢90 | 60 ¢ 300 |
| انبعاثات النفايات | غازات سامة، مياه الصرف الصحي المالحة | لا شيء |
| استهلاك الطاقة (%) | 100 | 35 ¢40 |
| تكلفة النظام (%) | 30 ¢ 35 | 100 |
| دورة المواد | مفتوحة | حلقة مغلقة |
| جودة الألياف | أسفل | أعلى |
في حين أن ألياف Lyocell تتفوق في الأداء ، فإن ميلها إلى التذبذب في الظروف الرطبة يشكّل تحديات لبعض التطبيقات. ومع ذلك ، فإن هذه الخصائص تثبت أنها مفيدة في الألياف غير المنسوجة ،المرشحات، والأوراق المتخصصة، حيث تعزز الرجفان كفاءة التصفية، وقوة الدموع، والضبابية.
طور الباحثون العديد من تقنيات التعديل للسيطرة على الرجفان، بما في ذلك:
- المعالجات الإنزيمية/القليّة
- تعديل اليوريا
- ربط متقاطع (مثل ألياف Tencel A100)
- المواد الإضافية مثل مواد السطح النشطة أو أكسيد البولي إيثيلين
وتشمل الابتكارات البارزة ألياف الفضة الألسيرو ذات الخصائص المضادة للميكروبات والتعديلات الهيكلية التي كانت رائدة في جامعة لودز التكنولوجية في بولندا.
في الوقت الحالي، ثلاثة منشآت في جميع أنحاء العالم تنتج ألياف Lyocell الخام بقدرة سنوية مجتمعة تزيد عن 120،000 طن متري:
| الشركة | الموقع | اسم المنتج | نوع الألياف |
|---|---|---|---|
| شركة لينزينغ | موبايل، الولايات المتحدة؛ غريمسبي، المملكة المتحدة | التنسيل | الألياف العضوية للملابس |
| كورتولدز | موبايل، الولايات المتحدة؛ غريمسبي، المملكة المتحدة | الـ (ليوسيل كورتولد) | الألياف العاجزة الصناعية |
| شركة لينزينغ | هايليجنكروز، النمسا | الليوسيل لينزينغ | الألياف العضوية |
وبما أن الاستدامة أصبحت أولوية عالمية، فإن تكنولوجيا NMMO وألياف Lyocell على استعداد لإعادة تعريف تصنيع المنسوجات،تقديم مخطط لإنتاج مسؤول عن البيئة دون المساس بالجودة.
