การใช้พลังงานในกระบวนการผลิตผ้าไหมเลียนแบบ

1. การผลิตเส้นใยสังเคราะห์และการใช้พลังงานสูง
หนึ่งในวัตถุดิบที่พบมากที่สุดสำหรับ ผ้าไหมเลียนแบบ เป็นเส้นใยสังเคราะห์โดยเฉพาะโพลีเอสเตอร์ (โพลีเอทิลีน terephthalate, PET) เส้นใยโพลีเอสเตอร์มีบทบาทสำคัญในการผลิตสิ่งทอทั่วโลกและเป็นหนึ่งในส่วนผสมที่พบบ่อยที่สุดในผ้าไหมเลียนแบบ การผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ต้องใช้หลายขั้นตอนรวมถึงการเกิดพอลิเมอไรเซชันการหลอมละลายการปั่นการยืดและกระบวนการอื่น ๆ ซึ่งต้องใช้พลังงานจำนวนมาก

การเกิดพอลิเมอไรเซชัน: การผลิตโพลีเอสเตอร์เริ่มต้นด้วยปฏิกิริยาทางเคมีของวัตถุดิบสองวัตถุดิบคือกรดเทเรฟทาลิก (PTA) และเอทิลีนไกลคอล (เช่น) ซึ่งมักเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง เพื่อให้ได้อุณหภูมิสูงที่จำเป็นสำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชัน (ประมาณ 270 ° C ถึง 280 ° C) จำเป็นต้องมีการจัดหาพลังงานจำนวนมากส่วนใหญ่เป็นถ่านหินก๊าซธรรมชาติหรือไฟฟ้า การใช้พลังงานของลิงค์นี้บัญชีสำหรับส่วนที่ใหญ่ที่สุดของกระบวนการผลิตทั้งหมด

การหลอมละลายและการปั่น: หลังจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันเรซินโพลีเอสเตอร์จะต้องละลายและยืดออกเป็นเส้นใย กระบวนการนี้ต้องใช้อุปกรณ์หลอมละลายที่อุณหภูมิสูง (โดยปกติระหว่าง 250 ° C ถึง 300 ° C) และกระบวนการยืดต้องใช้พลังงานเพียงพอผ่านอุปกรณ์เครื่องจักรกลซึ่งใช้พลังงานจำนวนมาก อุปกรณ์ทำความร้อนและอุปกรณ์ระบายความร้อนที่ใช้ในกระบวนการหมุนละลายยังเป็นลิงค์สำคัญในการใช้พลังงาน

โพสต์การประมวลผลและการย้อมสี: หลังจากผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์มันจะต้องย้อมและเสร็จสิ้น น้ำร้อนและไอน้ำอุณหภูมิสูงมักใช้ในกระบวนการย้อมซึ่งไม่เพียง แต่ใช้พลังงานความร้อนจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังใช้ทรัพยากรน้ำด้วย การย้อมสีสิ่งทอเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้สีย้อมสีเข้มซึ่งมักจะต้องใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้นและใช้เวลาในการประมวลผลนานขึ้น

การผลิตเส้นใยสังเคราะห์ไม่เพียง แต่ใช้พลังงานมาก แต่หลายขั้นตอนนั้นมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ การใช้พลังงานสูงของการผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ได้กลายเป็นจุดสนใจขององค์กรด้านสิ่งแวดล้อมและหน่วยงานกำกับดูแลหลายแห่ง

2. การใช้พลังงานในกระบวนการผลิตเส้นใยธรรมชาติ (เช่นเรยอน)
เรยอนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเส้นใยที่ผลิตโดยการปั่นตัวทำละลาย (เช่น Tencel Tencel) มักจะใช้วัสดุธรรมชาติเช่นเยื่อไม้, เยื่อกระดาษไม้ไผ่ ฯลฯ เป็นวัตถุดิบ แม้ว่าวิธีการผลิตนี้จะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเส้นใยสังเคราะห์ แต่ก็ยังต้องเผชิญกับปัญหาการใช้พลังงาน

การประมวลผลเยื่อกระดาษและการสลายตัวของเส้นใย: การผลิตเรยอนก่อนต้องใช้การประมวลผลของเยื่อไม้ในสารละลายเซลลูโลส กระบวนการนี้มักจะต้องมีการสลายตัวของเยื่อไม้โดยตัวทำละลายเคมี (เช่นทองแดงคลอไรด์แอมโมเนีย ฯลฯ ) ซึ่งใช้สารเคมีและพลังงานจำนวนมาก การใช้ไอน้ำและพลังงานความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างกระบวนการละลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสารละลายต้องได้รับความร้อนหรือระเหยที่อุณหภูมิสูง แม้ว่าการใช้พลังงานในกระบวนการหมุนตัวทำละลายนั้นต่ำกว่าเส้นใยสังเคราะห์ แต่ลิงค์นี้ยังคงต้องใช้พลังงานและการรองรับความร้อนอย่างมาก

การปั่นและการยืด: คล้ายกับเส้นใยโพลีเอสเตอร์เส้นใยเรยอนก็ต้องปั่นด้วยการละลายหรือการปั่นตัวทำละลาย ในระหว่างกระบวนการหมุนอุปกรณ์เครื่องจักรกลและไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงจะต้องพึ่งพาการยืดและการปรับเส้นใยให้เสร็จสมบูรณ์ วิธีการผลิตบางอย่างยังต้องการการรักษาหรือให้ความร้อนอุณหภูมิสูงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของเส้นใยซึ่งเพิ่มการใช้พลังงาน

กระบวนการโพสต์การประมวลผล: คล้ายกับการผลิตเส้นใยสังเคราะห์เรยอนยังใช้พลังงานจำนวนมากในกระบวนการหลังการประมวลผลเช่นการย้อมการตกแต่งและการสร้าง แม้ว่าเรยอนจะย่อยสลายได้มากกว่าโพลีเอสเตอร์ แต่กระบวนการผลิตยังคงใช้น้ำไฟฟ้าและไอน้ำจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะการย้อมสีและการซักในภายหลัง

3. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการใช้พลังงาน
การใช้พลังงานสูงที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตไม่เพียง แต่ส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการผลิต แต่ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง ต่อไปนี้เป็นอาการเฉพาะหลายประการ:

การปล่อยก๊าซเรือนกระจก: การใช้พลังงานมากเกินไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล (เช่นถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ) จะผลิตการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากซึ่งทำให้ภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรุนแรงขึ้น อุตสาหกรรมสิ่งทอเป็นแหล่งกำเนิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลกส่วนใหญ่เกิดจากการใช้พลังงานจำนวนมากในกระบวนการผลิต

การสูญเสียทรัพยากร: การใช้พลังงานขนาดใหญ่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้นำไปสู่การสูญเสียทรัพยากรโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมโยงที่ใช้พลังงานสูงซึ่งการใช้พลังงานไม่มีประสิทธิภาพ การบริโภคไฟฟ้าและเชื้อเพลิงมากเกินไปอาจนำไปสู่การสูญเสียทรัพยากรและสร้างแรงกดดันต่อระบบการจัดหาพลังงานทั่วโลก

การใช้ทรัพยากรน้ำและมลพิษ: กระบวนการผลิตผ้าไหมเลียนแบบจำนวนมากต้องใช้ทรัพยากรน้ำจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการย้อมสีการซักและหลังการประมวลผล ของเสียทรัพยากรน้ำและมลพิษอาจเป็นภาระต่อสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นโดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำที่หายาก

4. โซลูชั่นเพื่อลดการใช้พลังงาน
ต้องเผชิญกับการใช้พลังงานสูงในกระบวนการผลิตผ้าไหมเลียนแบบหลาย บริษัท และองค์กรอุตสาหกรรมกำลังมองหาโซลูชั่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ใช้พลังงานหมุนเวียน: โรงงานสิ่งทอมากขึ้นเรื่อย ๆ เปลี่ยนเป็นพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเพื่อแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม สิ่งนี้ไม่เพียงลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน แต่ยังช่วยลดต้นทุนพลังงานและปรับปรุงความยั่งยืนในระยะยาว

ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: โดยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและการใช้อุปกรณ์และเทคโนโลยีขั้นสูงการใช้พลังงานสามารถลดลงได้อย่างมาก ใช้ระบบกู้คืนความร้อนของเสียและจัดการการใช้พลังงานอย่างประณีตเพื่อลดการใช้พลังงานที่ไม่มีประสิทธิภาพในกระบวนการผลิต

แบบจำลองเศรษฐกิจแบบวงกลม: ส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีการรีไซเคิลไฟเบอร์และเส้นใยรีไซเคิล โพลีเอสเตอร์ที่ผลิตจากวัสดุรีไซเคิล (เช่น RPET) สามารถลดความต้องการวัสดุใหม่ได้อย่างมากซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานในกระบวนการผลิต