Het directe antwoord: gerecycled filament kan de maagdelijke sterkte van 4,5 cN/dtex evenaren
Gerecycled polyesterfilament Garen geproduceerd uit PET-flessen na consumptie bereikt nu consequent een sterkte van 4,0 tot 4,5 cN/dtex , een assortiment dat identiek is aan de standaardkwaliteiten van nieuwe polyesterfilamentsoorten die worden gebruikt in kleding en huishoudtextiel. De kritische factor is de fase van smeltfiltratie: een continu polymeerfilter met een Absoluut bereik van 15 tot 20 micron verwijdert vaste verontreinigingen tot minder dan 0,02 mm per kilogram, waardoor filamentbreuk tijdens het hogesnelheidstextureren wordt voorkomen. Zodra de intrinsieke viscositeit is hersteld 0,62 tot 0,68 dl/g Door polycondensatie in vaste toestand van gewassen vlokken wordt het resulterende filament op dezelfde manier verwerkt als nieuw op rondbrei- en grijperweefmachines zonder aanpassing van de machine-instellingen.
Daarom is het praktische uitgangspunt voor elke specificatie geen compromis op het gebied van sterkte, maar eerder een strengere eis op het gebied van kleurconsistentie en gelijkmatigheid van de filamenten, die de enige overgebleven kloof blijven tussen gerecycled en nieuw filament wanneer hoogwaardige grondstoffen worden gebruikt.
De recyclingketen van fles tot filamentspoel
Post-consumer PET-flessen worden ingezameld, gesorteerd op kleur en vermalen tot vlokken. De vlokken ondergaan een hete wasbeurt 85 tot 90 graden Celsius met een 2% natriumhydroxideoplossing om labels en lijm te verwijderen, gevolgd door een laatste spoeling en drogen tot minder dan 50 ppm vocht. Schone vlokken worden vervolgens naar een polycondensatiereactor in vaste toestand gevoerd, waar, onder vacuüm en bij 200 tot 210 graden Celsius, de intrinsieke viscositeit stijgt van fleskwaliteit 0,72 dl/g tot een vezelkwaliteit 0,66 dl/g na het smelten en afbraakcontroles, wat een stabiele smelt oplevert.
De smelt gaat door het 15-micronfilter direct vóór de spindop, waar het door gaten van kunststof wordt geëxtrudeerd. Diameter van 0,25 tot 0,35 mm . Na het afschrikken en het aanbrengen van een spinfinish wordt het niet-getrokken garen getrokken en door warmte gefixeerd om de beoogde oriëntatie en kristalliniteit te bereiken. Een gerecycled polyestergaren van 72 filamenten en 150 denier, getrokken in een verhouding van 2,8 tot 3,2, zal routinematig volledig getrokken garen produceren met een rek bij breuk van 25 tot 35 procent en een modulus van 10% van 2,5 tot 3,0 cN/dtex.
Mechanische eigenschappen vergeleken: nieuw versus gerecycled filament
| Eigendom | Maagdelijk polyesterfilament | Gerecycled polyesterfilament |
|---|---|---|
| Vasthoudendheid (cN/dtex) | 4,2–4,8 | 4,0–4,5 |
| Rek bij breuk (%) | 28–35 | 26–33 |
| Krimp door kokend water (%) | 5,0–7,0 | 5,5–7,5 |
| Uster-vlakheid (CVm %) | 1,0–1,3 | 1,2–1,6 |
| Kleur L*-waardeafwijking (dE) | 0,3–0,5 | 0,7–1,2 |
Uit de gegevens blijkt dat gerecycled filament een iets grotere variatie in de gelijkmatigheid oplevert, wat zich vertaalt in een kleine afname van de kwaliteit van de stof. Met een zorgvuldige menging van de partijen kan een breister een eersteklas tarief verwachten ruim 92 procent vergeleken met 96 procent voor maagdelijke producten, een verschil dat economisch aanvaardbaar is gezien de lagere CO2-voetafdruk per kilogram.
Stabiliteit van het draaiproces op industriële apparatuur
Gerecycleerde polymeersmelt heeft een bredere molecuulgewichtsverdeling dan nieuw polymeer, waardoor het trekresonantievenster wordt vergroot. Op een typische tekentextuurmachine die draait op 650 meter per minuut wordt de optimale temperatuur van de eerste verwarmer met 10 tot 15 graden Celsius verlaagd ten opzichte van nieuw garen om krappe plekken te voorkomen. De D/Y-verhouding moet worden ingesteld op 1,6 tot 1,7 in plaats van 1,7 tot 1,8 om het aantal gebroken filamenten onder de 0,5 per kilogram te houden.
Voor luchtstraaltextuur van gerecycled polyesterfilament wordt de overvoeding naar de straalmondstuk iets verhoogd: 18 tot 22 procent overvoer vergeleken met 15 tot 18 procent voor nieuw materiaal, wat de marginaal lagere smeltsterkte van het gerecyclede polymeer compenseert. Deze aanpassing produceert lusstabiliteit die gelijkwaardig is aan die van nieuwe getextureerde garens.
Kleurconsistentie en verfgedrag
De grootste technische hindernis bij gerecycled polyesterfilament is de vage blauwe of groene ondertoon van het originele plastic flesmateriaal, gemeten als een b*-waardeverschuiving van min 0,5 tot min 1,2 in de CIELab-ruimte vergeleken met nieuw polymeer. Dit vereist op een spectrofotometer gebaseerde sortering van baalpartijen vóór extrusie. De aanvaardbare dEab-variatie van kegel tot kegel moet onder de 1,5 worden gehouden voor stukgeverfde stoffen die bestemd zijn voor hetzelfde kledingstuk.
De opname van disperse kleurstoffen, gemeten als de K/S-waarde, is vrijwel identiek aan die van nieuw polyester bij dezelfde verftemperatuur, met een variatie van minder dan 2 procent over de hele partij. Door te verven bij 130 graden Celsius met standaard egaliseermiddelen ontstaat een herhaalbare tintmatch; Een lichte verhoging van het oligomeergehalte kan echter een dubbele reductiestap vereisen om vlekken op eindproducten te voorkomen.
Kwaliteitsklassen van grondstoffen en hun outputbereik
- Heldere flessenvlokken (klasse A): 98% transparantie, geschikt voor halfmat rond filament, sterkte boven 4,3 cN/dtex.
- Lichtblauwe flessenvlokken (klasse B): Wordt gebruikt voor in de massa geverfd zwart filament of een 50/50 mengsel met transparant om heide-effecten te produceren.
- Postindustrieel polyesterafval: Garenafval en vezelafval worden opnieuw gepelletiseerd, waardoor filament ontstaat met een intrinsieke viscositeit van meer dan 0,60 dl/g, beperkt tot grove deniers boven 300D.
Het komt erop neer: Streef naar een vasthoudendheid van 4,2 cN/dtex met een IV-vlok van 0,66
Gerecycled polyesterfilament is niet langer een compromismateriaal. Door schone, heldere vlokken te kopen met een minimale intrinsieke viscositeit van 0,70 dl/g vóór extrusie en door de smelt door een zeef van 15 micron te filteren, kunnen filamentproducenten garens leveren die met dezelfde efficiëntie weven en breien als nieuw garen. De aanbevolen specificatielimiet voor gerecycleerd filament van textielkwaliteit met volledige sterkte is een sterkte van minimaal 4,2 cN/dtex, een rek van minimaal 28 procent en een Uster CVm van niet meer dan 1,8%. Het behalen van deze drie cijfers garandeert dat het duurzame product geen enkele achteruitgang in de prestaties van de stof afdwingt, waardoor merken gerecycled materiaal kunnen gebruiken zonder de knip- en naaiwerkzaamheden te veranderen.
