Hãy tưởng tượng một thế giới nơi sản xuất dệt may không còn phát ra mùi hôi hoặc thải nước thải bị ô nhiễm, nhưng thay vào đó tạo ra không khí trong lành và tài nguyên tái chế.Tầm nhìn này không phải là một tương lai xa xôi, đó là thực tế được tiên phong bởi quá trình NMMO (N-Methylmorpholine N-Oxide), một công nghệ đột phá trong sản xuất sợi xanh.
Được biết đến như là "quá trình lyocell", phương pháp này đã phát triển từ khi bắt đầu vào những năm 1960 và đạt được thành công thương mại vào năm 1992 khi Courtaulds bắt đầu sản xuất tại Mobile, Alabama.nó là một lực lượng biến đổi trong ngành công nghiệp dệt may, kết hợp hiệu suất môi trường đặc biệt với sản xuất sợi chất lượng cao.
Về cơ bản, quá trình NMMO hòa tan cellulose trực tiếp bằng cách sử dụng NMMO làm dung môi, loại bỏ các sản phẩm phụ có hại của các phương pháp truyền thống.
- Phân hủy:Bột bột cellulose (nồng độ khoảng 13%) được hòa tan trong dung dịch NMMO-nước (67% NMMO, 20% nước).
- Hình thành sợi:Các dung dịch lọc được ép ra nước thông qua lưới xoay, nơi mà các sợi cứng.
- Thu hồi dung môi:NMMO được phục hồi từ chất lỏng tái tạo và rửa với tỷ lệ phục hồi đáng chú ý là 99,5%, đảm bảo gần như không có chất thải.
Quá trình này đòi hỏi kiểm soát chính xác nhiệt độ và độ ẩm để tối ưu hóa sự hòa tan cellulose và chất lượng sợi.Thiết kế vòng lặp khép kín của nó hầu như loại bỏ khí thải vào khí quyển hoặc thải nước thải, thiết lập một tiêu chuẩn mới cho sản xuất sạch.
Sợi lyocell được sản xuất thông qua quy trình NMMO mang lại những lợi thế vô song:
- Độ tinh thể cao và định hướng:Cung cấp sức mạnh vượt trội và ổn định kích thước.
- Tăng độ ma sát giữa các sợi:Tạo ra một kết cấu mềm mại, mịn mà lý tưởng cho quần áo.
- Độ xốp tăng lên:Cải thiện hấp thụ độ ẩm và khả năng thở.
- Độ bền đặc biệt:Độ bền kéo dao động từ 35-42 cN/tex.
Những đặc tính này đã làm cho Lyocell trở thành vật liệu được ưa thích cho quần áo, dệt may công nghiệp và các sản phẩm vệ sinh.
Sự vượt trội về môi trường và hoạt động của công nghệ NMMO trở nên rõ ràng khi so sánh với sản xuất viscose thông thường:
| Parameter | Quá trình viscose | Quá trình NMMO (Lyocell) |
|---|---|---|
| Nồng độ cellulose trong dung dịch xoắn (%) | 7.59.5 | 12.0 ¢ 25 |
| Thời gian hình thành sợi (tháng) | 35 ¢ 48 | 2 ¢4 |
| Loại quy trình | Nhập | Tiếp tục |
| Tốc độ sản xuất (m/min) | 12 ¢ 90 | 60 ¢ 300 |
| Khí thải | Khí độc hại, nước thải muối | Không có |
| Tiêu thụ năng lượng (%) | 100 | 35 ¢40 |
| Chi phí hệ thống (%) | 30 ¢ 35 | 100 |
| Chu kỳ vật liệu | Mở | Vòng tròn khép kín |
| Chất lượng sợi | Hạ | cao hơn |
Trong khi sợi Lyocell vượt trội về hiệu suất, xu hướng rung động của chúng trong điều kiện ướt đặt ra những thách thức cho một số ứng dụng.bộ lọc, và giấy đặc biệt, trong đó rung động làm tăng hiệu quả lọc, độ bền nước mắt và mờ.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều kỹ thuật sửa đổi để kiểm soát rung động, bao gồm:
- Phương pháp xử lý bằng enzyme / kiềm
- Thay đổi Urea
- Liên kết chéo (ví dụ, sợi Tencel A100)
- Các chất phụ gia như chất hoạt bề mặt hoặc polyethylene oxide
Những đổi mới đáng chú ý bao gồm sợi bạc Alceru với tính chất kháng khuẩn và các sửa đổi cấu trúc tiên phong của Đại học Công nghệ Lodz của Ba Lan.
Hiện tại, ba cơ sở trên toàn thế giới sản xuất sợi chính Lyocell với tổng công suất hàng năm vượt quá 120.000 tấn:
| Công ty | Vị trí | Tên sản phẩm | Loại sợi |
|---|---|---|---|
| Lenzing AG | Mobile, Hoa Kỳ; Grimsby, Anh | Tencel | Sợi cắt lớp quần áo |
| Chú cưng | Mobile, Hoa Kỳ; Grimsby, Anh | Lyocell Courtaulds | Sợi nhựa công nghiệp |
| Lenzing AG | Heiligenkreuz, Áo | Lyocell Lenzing | Sợi thắt |
Khi tính bền vững trở thành ưu tiên toàn cầu, công nghệ NMMO và sợi Lyocell sẵn sàng xác định lại sản xuất dệt may,cung cấp một kế hoạch cho sản xuất có trách nhiệm về môi trường mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
