Потребление энергии в процессе производства ткани из искусственного шелка

1. Производство синтетических волокон и их высокая энергоемкость.
Одно из наиболее распространенных сырьевых материалов для Имитированная шелковая ткань – это синтетические волокна, особенно полиэстер (полиэтилентерефталат, ПЭТ). Полиэфирные волокна играют важную роль в мировом текстильном производстве и являются одним из наиболее распространенных ингредиентов тканей, имитирующих шелк. Производство полиэфирных волокон требует нескольких этапов, включая полимеризацию, плавление, прядение, растяжение и другие процессы, требующие большого количества энергии.

Полимеризация: Производство полиэстера начинается с химической реакции двух сырьевых материалов: терефталевой кислоты (ПТА) и этиленгликоля (ЭГ), которая обычно происходит при высокой температуре и давлении. Для достижения высокой температуры, необходимой для полимеризации (около 270–280°C), требуется большое количество энергии, в основном угля, природного газа или электричества. Энергопотребление этого звена составляет большую часть всего производственного процесса.

Плавление и прядение: после реакции полимеризации полиэфирную смолу необходимо расплавить и растянуть в волокна. Для этого процесса требуется высокотемпературное плавильное оборудование (обычно от 250°C до 300°C), а процесс растяжения требует достаточной мощности механического оборудования, что дополнительно потребляет много энергии. Нагревательное и охлаждающее оборудование, используемые в процессе формования расплава, также являются ключевыми звеньями в потреблении энергии.

Постобработка и крашение: после производства полиэфирного волокна его необходимо покрасить и отполировать. В процессе крашения обычно используют горячую воду и высокотемпературный пар, что требует не только большого количества тепловой энергии, но и водных ресурсов. Крашение текстиля — энергоемкий процесс, особенно с использованием темных красителей, который часто требует более высоких температур и более длительного времени обработки.

Производство синтетических волокон не только энергозатратно, многие этапы неизбежно сопровождаются выбросами углекислого газа (CO₂) и других парниковых газов, что также является важной причиной глобального изменения климата. Высокое энергопотребление при производстве полиэфирного волокна привлекло внимание многих экологических организаций и регулирующих органов.

2. Потребление энергии в процессе производства натуральных волокон (например, вискозы)
Вискоза, особенно волокна, полученные методом прядения в растворителе (например, Tencel Tencel), обычно используют в качестве сырья натуральные материалы, такие как древесная целлюлоза, бамбуковая целлюлоза и т. д. Хотя этот метод производства более экологичен, чем синтетические волокна, он все же сталкивается с проблемой энергопотребления.

Переработка целлюлозы и растворение волокон. Производство вискозы сначала требует переработки древесной массы в раствор целлюлозы. Этот процесс обычно требует растворения древесной массы химическими растворителями (такими как хлорид меди, аммиак и т. д.), что требует большого количества химикатов и энергии. Использование водяного пара и тепловой энергии имеет важное значение в процессе растворения, особенно когда раствор необходимо нагреть или испарить при высоких температурах. Хотя энергопотребление в процессе прядения из растворителя ниже, чем у синтетических волокон, это звено все же требует значительной энерго- и тепловой поддержки.

Прядение и растягивание. Подобно полиэфирным волокнам, вискозные волокна также необходимо формовать методом прядения из расплава или растворителя. В процессе прядения используются высокоэффективное механическое оборудование и электричество, обеспечивающие растяжение и придание волокнам формы. Некоторые методы производства также требуют высокотемпературной обработки или нагревания для обеспечения прочности и эластичности волокон, что увеличивает энергозатраты.

Процесс постобработки. Подобно производству синтетических волокон, вискоза также потребляет много энергии в процессах постобработки, таких как крашение, отделка и формование. Хотя вискоза более биоразлагаема, чем полиэстер, процесс ее производства по-прежнему потребляет много воды, электричества и пара, особенно на более поздних стадиях крашения и стирки.

3. Влияние энергопотребления на окружающую среду
Высокое потребление энергии, возникающее в процессе производства, не только напрямую влияет на себестоимость продукции, но и оказывает серьезное воздействие на окружающую среду. Ниже приведены несколько конкретных проявлений:

Выбросы парниковых газов. Чрезмерное потребление энергии, особенно при использовании ископаемого топлива (например, угля и природного газа), приведет к образованию большого количества выбросов углекислого газа, что усугубляет глобальное потепление и изменение климата. Текстильная промышленность является вторым по величине источником промышленных выбросов в мире, главным образом из-за большого количества потребляемой энергии в производственном процессе.

Растрата ресурсов. Крупномасштабное потребление энергии неизбежно приводит к расточительству ресурсов, особенно в некоторых энергоемких звеньях, где использование энергии неэффективно. Чрезмерное потребление электроэнергии и топлива может привести к истощению ресурсов и оказать давление на глобальную систему энергоснабжения.

Потребление и загрязнение водных ресурсов. Процесс производства многих тканей, имитирующих шелк, требует большого количества водных ресурсов, особенно на этапах крашения, стирки и последующей обработки. Расточительство и загрязнение водных ресурсов могут нанести ущерб местной окружающей среде, особенно в районах с ограниченными водными ресурсами.

4. Решения по снижению энергопотребления
Столкнувшись с высоким потреблением энергии в процессе производства тканей, имитирующих шелк, многие компании и отраслевые организации ищут более экологически чистые решения.

Используйте возобновляемые источники энергии: все больше и больше текстильных фабрик обращаются к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная энергия и энергия ветра, чтобы заменить традиционное ископаемое топливо. Это не только снижает выбросы углекислого газа, но также снижает затраты на электроэнергию и повышает устойчивость в долгосрочной перспективе.

Повышение энергоэффективности: оптимизируя производственные процессы и внедряя передовое оборудование и технологии, можно значительно снизить потребление энергии. Используйте системы рекуперации отходящего тепла и точно управляйте использованием энергии, чтобы снизить неэффективное энергопотребление в производственном процессе.

Модель экономики замкнутого цикла: Содействие использованию технологий переработки волокна и переработанных волокон. Полиэстер, производимый из переработанных материалов (таких как ПЭТ), может значительно снизить спрос на новые материалы, тем самым снижая потребление энергии в производственном процессе.