Tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất vải lụa bắt chước

1. Sản xuất sợi tổng hợp và mức tiêu thụ năng lượng cao của chúng
Một trong những nguyên liệu thô phổ biến nhất cho Bắt chước vải lụa là các sợi tổng hợp, đặc biệt là polyester (polyetylen terephthalate, PET). Sợi polyester đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất dệt toàn cầu và là một trong những thành phần phổ biến nhất trong các loại vải lụa giả. Việc sản xuất sợi polyester đòi hỏi nhiều bước, bao gồm trùng hợp, nóng chảy, quay, kéo dài và các quá trình khác, đòi hỏi nhiều năng lượng.

Phản ứng trùng hợp: Việc sản xuất polyester bắt đầu với phản ứng hóa học của hai nguyên liệu thô, axit terephthalic (PTA) và ethylene glycol (EG), thường xảy ra dưới nhiệt độ và áp suất cao. Để đạt được nhiệt độ cao cần thiết để trùng hợp (khoảng 270 ° C đến 280 ° C), cần có một lượng lớn nguồn cung cấp năng lượng, chủ yếu là than, khí đốt tự nhiên hoặc điện. Tiêu thụ năng lượng của liên kết này chiếm phần lớn nhất trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Tan nóng và quay: Sau phản ứng trùng hợp, nhựa polyester cần được tan chảy và kéo dài thành sợi. Quá trình này đòi hỏi thiết bị nóng chảy nhiệt độ cao (thường là từ 250 ° C đến 300 ° C) và quá trình kéo dài đòi hỏi đủ năng lượng thông qua thiết bị cơ học, tiêu thụ nhiều năng lượng hơn. Thiết bị sưởi ấm và thiết bị làm mát được sử dụng trong quá trình quay tan cũng là các liên kết chính trong tiêu thụ năng lượng.

Quá trình xử lý và nhuộm: Sau khi sợi polyester được sản xuất, nó cần được nhuộm và hoàn thành. Nước nóng và hơi nước nhiệt độ cao thường được sử dụng trong quá trình nhuộm, không chỉ tiêu thụ nhiều năng lượng nhiệt, mà còn tiêu thụ tài nguyên nước. Nhuộm dệt là một quá trình sử dụng nhiều năng lượng, đặc biệt là sử dụng thuốc nhuộm tối, thường đòi hỏi nhiệt độ cao hơn và thời gian xử lý lâu hơn.

Việc sản xuất các sợi tổng hợp không chỉ tốn nhiều năng lượng, mà nhiều bước chắc chắn đi kèm với sự phát xạ của carbon dioxide (CO₂) và các loại khí nhà kính khác, đây cũng là một nguyên nhân quan trọng của biến đổi khí hậu toàn cầu. Việc tiêu thụ năng lượng cao của sản xuất sợi polyester đã trở thành trọng tâm của nhiều tổ chức môi trường và các cơ quan quản lý.

2. Tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất sợi tự nhiên (như Rayon)
Rayon, đặc biệt là các sợi được sản xuất bởi spining dung môi (như Tencel Tencel), thường sử dụng các vật liệu tự nhiên như bột gỗ, bột tre, v.v. làm nguyên liệu thô. Mặc dù phương pháp sản xuất này thân thiện với môi trường hơn các sợi tổng hợp, nhưng nó vẫn phải đối mặt với vấn đề tiêu thụ năng lượng.

Xử lý bột giấy và hòa tan sợi: Việc sản xuất Rayon trước tiên đòi hỏi phải xử lý bột gỗ thành dung dịch cellulose. Quá trình này thường đòi hỏi phải hòa tan bột gỗ bằng dung môi hóa học (như clorua đồng, amoniac, v.v.), tiêu thụ nhiều hóa chất và năng lượng. Việc sử dụng hơi nước và năng lượng nhiệt là rất cần thiết trong quá trình hòa tan, đặc biệt là khi dung dịch cần được làm nóng hoặc bay hơi ở nhiệt độ cao. Mặc dù mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình quay dung môi thấp hơn so với sợi tổng hợp, liên kết này vẫn đòi hỏi sự hỗ trợ năng lượng và nhiệt đáng kể.

Quay và kéo dài: Tương tự như sợi polyester, sợi rayon cũng cần phải được quay bằng cách tan chảy hoặc quay dung môi. Trong quá trình quay, thiết bị cơ học và điện hiệu quả cao được dựa vào để hoàn thành việc kéo dài và định hình các sợi. Một số phương pháp sản xuất cũng yêu cầu xử lý hoặc sưởi ấm ở nhiệt độ cao để đảm bảo sức mạnh và độ co giãn của các sợi, làm tăng mức tiêu thụ năng lượng.

Quá trình xử lý hậu kỳ: Tương tự như việc sản xuất các sợi tổng hợp, Rayon cũng tiêu thụ rất nhiều năng lượng trong các quá trình xử lý hậu kỳ như nhuộm, hoàn thiện và định hình. Mặc dù Rayon có khả năng phân hủy sinh học hơn polyester, quá trình sản xuất của nó vẫn tiêu thụ rất nhiều nước, điện và hơi nước, đặc biệt là trong giai đoạn nhuộm và rửa sau này.

3. Tác động môi trường của tiêu thụ năng lượng
Tiêu thụ năng lượng cao được tạo ra trong quá trình sản xuất không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí sản xuất mà còn có tác động môi trường nghiêm trọng. Sau đây là một số biểu hiện cụ thể:

Phát thải khí nhà kính: Tiêu thụ năng lượng quá mức, đặc biệt là khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch (như than đá và khí đốt tự nhiên), sẽ tạo ra một lượng lớn lượng khí thải carbon dioxide, làm trầm trọng thêm sự nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Ngành dệt may là nguồn phát thải công nghiệp lớn thứ hai trên thế giới, chủ yếu là do lượng tiêu thụ năng lượng lớn trong quá trình sản xuất.

Chất thải tài nguyên: Tiêu thụ năng lượng quy mô lớn chắc chắn dẫn đến chất thải tài nguyên, đặc biệt là trong một số liên kết tiêu thụ năng lượng cao, trong đó việc sử dụng năng lượng là không hiệu quả. Tiêu thụ quá nhiều điện và nhiên liệu có thể dẫn đến sự suy giảm tài nguyên và gây áp lực lên hệ thống cung cấp năng lượng toàn cầu.

Tiêu thụ tài nguyên nước và ô nhiễm: Quá trình sản xuất của nhiều loại vải lụa giả đòi hỏi một lượng lớn tài nguyên nước, đặc biệt là trong các giai đoạn nhuộm, rửa và xử lý hậu kỳ. Chất thải tài nguyên nước và ô nhiễm có thể gây gánh nặng cho môi trường địa phương, đặc biệt là ở những khu vực có tài nguyên nước khan hiếm.

4. Các giải pháp để giảm mức tiêu thụ năng lượng
Đối mặt với mức tiêu thụ năng lượng cao trong quá trình sản xuất vải lụa giả, nhiều công ty và tổ chức công nghiệp đang tìm kiếm các giải pháp thân thiện với môi trường hơn.

Sử dụng năng lượng tái tạo: Ngày càng có nhiều nhà máy dệt đang chuyển sang năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió để thay thế nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Điều này không chỉ làm giảm lượng khí thải carbon, mà còn làm giảm chi phí năng lượng và cải thiện tính bền vững trong thời gian dài.

Cải thiện hiệu quả năng lượng: Bằng cách tối ưu hóa các quy trình sản xuất và áp dụng các thiết bị và công nghệ tiên tiến, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm đáng kể. Sử dụng các hệ thống thu hồi nhiệt chất thải và quản lý sử dụng năng lượng tinh xảo để giảm mức tiêu thụ năng lượng không hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Mô hình kinh tế tròn: Thúc đẩy việc sử dụng công nghệ tái chế sợi và sợi tái chế. Polyester được sản xuất từ ​​các vật liệu tái chế (như RPET) có thể làm giảm đáng kể nhu cầu về vật liệu mới, do đó giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình sản xuất.