Tầm quan trọng của hàng dệt may trong việc phát minh lại ngành công nghiệp in

Dệt may đóng một vai trò rất lớn trong công cuộc đổi mới ngành công nghiệp in. Những gì chúng ta in lên cũng quan trọng không kém đối với công nghệ tạo điều kiện cho sản phẩm in trên bề mặt trang trí.

Trong 85 năm qua, các loại sợi mới như polyester (do Dupont phát minh năm 1935) ngày càng trở nên phổ biến – bền, giá cả phải chăng và có sẵn ở bất kỳ số lượng nào, các loại sợi này và các dẫn xuất của chúng về nguyên tắc được tinh chế từ dầu thô và có nhiều ứng dụng. Nhưng không phải không có chi phí về môi trường. Chúng tôi đã tạo ra hàng dệt may tồn tại mãi mãi. Sợi tổng hợp góp phần tạo ra lượng khí thải carbon trong ngành công nghiệp cả khi sản xuất và kết thúc sử dụng. Nói một cách đơn giản – hiện tại sợi tổng hợp không có khả năng phân hủy sinh học. Chúng bị phân hủy (qua hàng trăm năm), nhưng khi làm như vậy, chúng gây ô nhiễm môi trường với hàng nghìn tỷ hạt vi mô, khi những hạt vi mô này thoái hóa, chúng sẽ giảm kích thước. Polyester hiện đã được phát hiện ở những đại dương sâu nhất thế giới và từng có mặt trong chuỗi thức ăn.


Điều đó không có nghĩa là vải xenlulo cũng không có lỗi, trong khi sợi tự nhiên có thể phân hủy sinh học – xói mòn đất do thâm canh bông quá mức, thuốc trừ sâu, cây trồng biến đổi gen và bông, nhu cầu lớn về nước trong quá trình trồng trọt và chế biến cũng có một phần rất lớn. trong các hoạt động không bền vững của ngành dệt may.

Các loại sợi của tương lai phải được tái tạo để bảo vệ môi trường và giải pháp cho việc sử dụng không bền vững các loại vải gây ô nhiễm hành tinh của chúng ta và phá hủy môi trường sống của chúng ta.

Chú thích: Khoa học vật liệu phải được tưởng tượng lại. Nhóm Vật liệu sinh học của Dupont tập trung vào việc cung cấp các giải pháp cho các vấn đề cấp bách nhất của ngành.

Trong podcast gần đây nhất của chúng tôi, chúng tôi đã nói chuyện với Samit Chavli – một nhà hóa học và chuyên gia ngành tài năng. Samit bắt đầu sự nghiệp của mình trong lĩnh vực in dệt kỹ thuật số, phát triển loại mực Dupont Artistri (trong số các cải tiến khác) và cho đến nay đã có 5 bằng sáng chế cho những thành tựu của mình. Hiện ông đang tập trung các kỹ năng của mình vào việc phát triển vật liệu sinh học cho Dupont. Chính những đổi mới này sẽ biến đổi các loại sợi trong quá khứ để đưa ra các giải pháp bền vững cho sự phát triển hiện tại và tương lai của ngành dệt may thế giới.

Một loại sợi như vậy mà hôm nay kỷ niệm 20^{thứ tự} Kỷ niệm là Sorona – đã được cải tiến để trở thành một loại polymer dựa trên sinh học. Dưới đây là tóm tắt các điểm chính được thảo luận trong cuộc trò chuyện của chúng ta.


Nghe Podcast đầy đủ tại đây.





Chú thích: Sorona (R) là chất tạo màng sinh học và ở dạng sợi mang lại cơ hội rất lớn để thay thế việc sử dụng vải thun cho các ứng dụng may mặc.

Sorona (R) là một chất tạo màng sinh học và là chất xơ mang lại cơ hội rất lớn để thay thế việc sử dụng vải thun. Bạn có thể hỏi tại sao chúng tôi nên thay thế vải thun? Bởi vì là một loại sợi tổng hợp được cấu tạo từ nylon và elastan khi kéo thành vải, cấu trúc của nó cho phép kéo giãn – nhưng cả hai yếu tố đều là dẫn xuất hóa dầu. Tính chất co giãn của Spandex cũng bị suy giảm theo thời gian, nó không thể được nhuộm hoặc tạo màu trong quá trình in, cũng như không thể tái chế vải thun (giải nén). Sorona là một polyme xenluloza được tinh chế từ đường Ngô. Có nguồn gốc bền vững cung cấp một giải pháp an toàn với môi trường cho nhiều ứng dụng dệt bao gồm Quần áo thể thao, Quần áo thể thao, Hàng may mặc biểu diễn, quần áo và thậm chí cả thảm. Là một polyme xenluloza, nó có thể được chiết xuất và tách ra từ sợi tổng hợp trong quá trình tái chế.

Vật liệu dựa trên sinh học cực kỳ quan trọng đối với sự phát minh lại của ngành Dệt may. Điều đó không có nghĩa là chúng ta phải thay thế hoàn toàn các loại sợi hiện có – tuy nhiên việc thay đổi quy trình sản xuất hoặc DNA của chúng để thêm chất xúc tác sinh học và chất tạo màng sinh học giúp cải thiện các đặc tính môi trường của hàng dệt mà chúng ta tạo ra và sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Là một polyme xenluloza, Sorona còn có nhiều đặc tính khác ngoài tính kéo dài. Chất liệu cách nhiệt, bền, không làm mất độ đàn hồi, chống nhăn và trở lại hình dạng ban đầu, khô nhanh, tạo cảm giác mềm mại sang trọng và mang lại cường độ màu sắc đặc biệt. Một vài thông tin chi tiết về Sorona; 37% polyme được sản xuất bằng cách sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật tái tạo hàng năm. Là một phân tử Bio-PDOTM mang tính cách mạng, nó biến quy trình hóa dầu trước đây thành quy trình sinh học hiệu quả về mặt sinh thái. Sorona được tạo ra bằng cách sử dụng ít hơn 30% năng lượng và thải ra ít hơn 63% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính khi so sánh với việc sản xuất Nylon 6 (Spandex là sự kết hợp của elastane và nylon). Sorona là một sản phẩm dựa trên sinh học được chứng nhận USDA và đã nhận được chứng nhận OEKO-TEX Standard 100.


Thiết kế hình tròn đòi hỏi chúng tôi hiện đang thiết kế những sản phẩm mà chúng tôi tạo ra. Samit và nhóm của ông tập trung vào tương lai của công nghệ sợi sinh học và các thuộc tính bền vững của các sản phẩm Dupont. Chính những đổi mới này sẽ biến đổi ngành dệt trong tương lai để tạo ra các loại vải an toàn trong tương lai giúp tái tạo lại đa dạng sinh học.

Chú thích: Hàng dệt tổng hợp trong quá khứ đã được tạo ra để tồn tại vĩnh viễn – nhưng bản chất là tái tạo – và hàng dệt tổng hợp trong tương lai phải phát triển như ý định của tự nhiên.


Khi công nghệ tái chế phát triển, các thành phần và cấu tạo của vải dệt hỗn hợp mà chúng ta sử dụng hàng ngày cũng vậy. Vẫn còn là những ngày đầu để tái chế thương mại ở quy mô cần thiết để thiết kế hình tròn được áp dụng để đáp ứng nhu cầu toàn cầu – tức là hàng tỷ bảng Anh đang được đầu tư. Hiện nay hầu hết hàng dệt được tái chế theo thành phần – cắt nhỏ chất thải và sau đó lọc theo màu bằng công nghệ phân loại quang học hoặc như trong trường hợp rPET được nấu chảy để tạo ra các hạt nhựa có thể được tái sử dụng và tái sinh để tạo thành vải polyester rPET.


Hàng dệt hỗn hợp rất khó tái chế vì việc giải nén (tách) các sợi dệt khi được tạo thành từ các sợi xenlulo khác nhau và hoặc hỗn hợp polyester, hoặc các loại sợi hỗn hợp có nguồn gốc hóa dầu. Các nghiên cứu và đổi mới đang phát triển với tốc độ chóng mặt để xây dựng cấu trúc dữ liệu cần thiết để tái chế bằng nhiều phương pháp khác nhau – ví dụ như ngành công nghiệp denim có thể giải nén vải denim bằng cách sử dụng các enzym để hòa tan và chiết xuất sợi xenlulo ra khỏi sợi kéo tổng hợp được thêm vào để tạo sự thoải mái. Tuy nhiên – năng lượng và khoa học được sử dụng trong quá trình tái chế phải có lợi cho môi trường, khả thi về mặt thương mại và bền vững.


Những cải tiến trong tương lai cho polyester bao gồm việc kiểm soát quá trình rụng của vi sợi. Việc bắt các hạt siêu nhỏ trước khi chúng xâm nhập vào đường nước hiện có thể thực hiện được bằng cách sử dụng công nghệ lọc. Phát triển hàng dệt may bị thoái hóa khi tiếp xúc với các vi sinh vật cụ thể (như trong đa dạng sinh học của tự nhiên) là mục tiêu cao trong chương trình nghị sự của các kỹ sư khoa học vật liệu.


Cách chúng tôi quản lý hàng dệt mà chúng tôi sử dụng sẽ tiếp tục phát triển khi thời gian trôi qua và sự hợp tác và minh bạch giữa các ngành là điều cần thiết. Khoa học vật liệu bắt đầu với nhà hóa học và tăng tốc với sự hợp tác trong ngành. Chúng ta đang bắt đầu một kỷ nguyên mới cho ngành dệt may, và cũng giống như việc số hóa không gian in sẽ bảo tồn các nguồn tài nguyên quý giá của trái đất, thì sự phát triển không ngừng của các đổi mới về sợi cho nhiều ứng dụng – tương lai của cả dệt và in kỹ thuật số là mãi mãi gắn bó với nhau.