Sự phụ thuộc lâu năm của ngành dệt may vào nguồn xơ tái chế từ vỏ chai nhựa đang đi đến điểm kết thúc. Các nhà hoạch định chính sách tại Liên minh Châu Âu và các liên minh bán lẻ toàn cầu đang tái định nghĩa toàn bộ tiêu chuẩn nguyên liệu tuần hoàn. Thay vì chấp nhận việc đưa phế liệu từ ngành bao bì thực phẩm vào ngành may mặc để rồi kết thúc vòng đời tại bãi chôn lấp, trọng tâm kiểm định hiện nay chuyển dịch trực tiếp sang năng lực tái chế từ vải dệt sang vải dệt (T2T). Sự chuyển hướng này buộc chuỗi cung ứng Tier 2 và Tier 3 phải giải quyết dứt điểm các nút thắt công nghệ trong việc xử lý phế phẩm sau tiêu dùng và rác thải dệt may công nghiệp.
Khép lại kỷ nguyên rPET từ chai nhựa trong ngành dệt may
Nhiều năm qua, việc dán nhãn sản phẩm làm từ polyester tái chế gần như đồng nghĩa với việc sử dụng hạt nhựa rPET tái sinh cơ học từ chai nước uống. Mô hình này giúp các nhãn hàng nhanh chóng đạt chỉ tiêu báo cáo phát triển bền vững nhưng lại tạo ra xung đột lợi ích tài nguyên. Ngành công nghiệp đồ uống cần nguồn chai cũ để tạo thành chu trình khép kín. Khi nguồn nguyên liệu này bị hút về ngành dệt may, chu trình kín bị phá vỡ, biến sản phẩm thời trang thành điểm dừng cuối cùng của rác thải nhựa trước khi bị thải bỏ.
Dự thảo sửa đổi Chỉ thị Khung về Chất thải và các điều lệ hướng dẫn thuộc Quy định Thiết kế Sinh thái ESPR đã xác định rõ việc hạ cấp vật liệu sẽ không còn được hưởng các cơ chế ưu đãi thuế môi trường hoặc cộng điểm bền vững trong Hộ chiếu Sản phẩm Kỹ thuật số (DPP). Các thương hiệu quốc tế bắt đầu yêu cầu đối tác sản xuất vải phải chứng minh tỷ lệ tái chế thực sự đến từ rác thải tiền tiêu dùng và rác thải sau tiêu dùng.
Rào cản kỹ thuật trong bài toán xử lý vải pha đa thành phần
Tái chế cơ học đối với 100% Cotton hoặc 100% Polyester nguyên chất là quy trình tương đối rõ ràng thông qua việc băm xé và kéo sợi lại. Tuy nhiên, hơn 70% sản lượng vải thương mại hiện nay là cấu trúc vải pha, phổ biến nhất là Poly Cotton (TC, CVC) cùng các tỷ lệ nhỏ sợi đàn hồi Elastane. Đây chính là điểm nghẽn kỹ thuật lớn nhất đối với tính tuần hoàn của ngành dệt.
Quá trình xé sợi cơ học truyền thống trên các dòng vải pha làm đứt gãy nghiêm trọng chiều dài xơ. Xơ bông sau khi xé cơ học thường có chiều dài dưới 15 mm, không thể đưa vào cọc sợi để kéo thành sợi có chỉ số chi tiết cao nếu không pha thêm tối thiểu 50% đến 60% xơ nguyên sinh. Điều này dẫn đến sự suy giảm rõ rệt về độ bền kéo đứt, độ bền xé và làm tăng độ xù lông của bề mặt vải sau hoàn tất.
Sự hiện diện của sợi Spandex dù chỉ ở mức 2% đến 5% cũng gây tắc nghẽn các trục máy xé cơ học và làm biến tính dòng dung dịch nóng chảy trong quá trình ép đùn tạo hạt polyester tái sinh. Do đó, việc loại bỏ hoặc trung hòa các thành phần sợi đàn hồi và phụ liệu hoàn tất chống thấm, chống nhăn là yêu cầu bắt buộc trước khi tái chế.
Công nghệ tái chế hóa học và hướng đi cho các nhà máy dệt hoàn tất
Để vượt qua các giới hạn của phương pháp cơ học, công nghệ tái chế hóa họ nổi lên như giải pháp cốt lõi cho phân khúc xử lý vải pha. Khác với việc nung chảy cơ học, tái chế hóa học sử dụng các phản ứng phân hủy có chọn lọc để phá vỡ các liên kết polymer phức tạp.
Đối với vải pha Poly Cotton, công nghệ hòa tan chọn lọc cho phép thu hồi thành phần Cellulose từ bông dưới dạng bột giấy hòa tan để tái sản xuất xơ nhân tạo như Viscose hoặc Lyocell. Đồng thời, phần Polyester được khử trùng hợp hoàn toàn thành các monomer cơ bản là Dimethyl Terephthalate (DMT) hoặc Axit Terephthalic Tinh khiết (PTA) và Ethylene Glycol (EG). Các monomer thu hồi này trải qua quá trình lọc sạch tạp chất, loại bỏ triệt để màu nhuộm và kim loại nặng, sau đó được tái trùng hợp thành xơ Polyester có cấu trúc phân tử và độ bền cơ lý tương đương 100% xơ nguyên sinh.
Một thách thức lớn đối với công đoạn dệt nhuộm là việc kiểm soát các lớp hóa chất hoàn tất còn lưu lại trên bề mặt vải phế thải. Các chất làm mềm gốc Silicone, hóa chất chống cháy hoặc các hợp chất chống thấm nếu không được loại bỏ trong quá trình tiền xử lý tái chế hóa học sẽ làm ngộ độc chất xúc tác và làm giảm hiệu suất thu hồi monomer.
Lộ trình thích ứng cho các doanh nghiệp sản xuất vải B2B
Việc chuyển đổi sang nguồn xơ tái chế T2T đòi hỏi các nhà máy dệt thoi, dệt kim và hoàn tất phải tái cấu trúc chuỗi cung ứng nguyên liệu và quy trình nội bộ theo ba trọng tâm chính:
Thứ nhất, thiết lập quy trình thu gom và phân loại rác thải dệt nội bộ có cấu trúc. Phế phẩm mép vải, đầu cây vải mộc và xơ vụn từ các công đoạn dệt nhuộm cần được phân loại chính xác theo từng mã thành phần sợi và màu sắc ngay tại nguồn. Việc giữ cho dòng phế thải đồng nhất giúp nâng cao giá trị thương mại khi chuyển giao cho các đối tác tái chế hóa học.
Thứ hai, chuẩn bị hạ tầng chứng nhận chuỗi hành trình sản phẩm. Tiêu chuẩn Tái chế Toàn cầu GRS và Tiêu chuẩn Tuyên bố Tái chế RCS đang bổ sung các trường dữ liệu bắt buộc phân biệt rõ giữa nguồn phế thải sau tiêu dùng và rPET từ chai nhựa. Nhà máy cần đảm bảo hệ thống chứng từ giao dịch minh bạch toàn bộ đường đi của nguyên liệu tái chế vải-sang-vải từ nhà cung cấp xơ.
Thứ ba, phối hợp chặt chẽ với các đơn vị kéo sợi để thử nghiệm các tỷ lệ pha trộn tối ưu. Cần hiệu chỉnh lại độ săn của sợi, thông số lược chải và nhiệt độ cài đặt của máy căng kim định hình nhằm bù đắp cho những thay đổi nhỏ về độ giãn dài và độ hút ẩm của sợi tái chế thế hệ mới.
Giải đáp kỹ thuật cho bộ phận phát triển sản phẩm và mua hàng quốc tế
Sợi tái chế từ vải dệt sang vải dệt có đáp ứng được các tiêu chuẩn kiểm định độ bền màu và độ xù lông khắt khe của trang phục thể thao hay không? Khi sử dụng xơ tái chế từ công nghệ tái chế hóa học, cấu trúc polymer được tái tạo hoàn chỉnh nên chất lượng sợi, độ đồng đều khi ngấm thuốc nhuộm và độ bền màu giặt hoàn toàn tương đương với xơ nguyên sinh. Vấn đề suy giảm cơ lý chỉ xảy ra đối với các loại sợi sản xuất từ quy trình tái chế cơ học thuần túy.
Các nhà máy dệt nhuộm cần lưu ý điều gì về tính tương thích của thuốc nhuộm khi xử lý vải có nguồn gốc tái chế Textile to Textile? Do nguồn xơ tái chế cơ học có thể chứa sự pha trộn nhẹ của nhiều lô xơ khác nhau, độ ngấm màu và tỷ lệ hấp phụ thuốc nhuộm phân tán có thể có sự dao động nhỏ giữa các mẻ. Kỹ sư phòng thí nghiệm cần tăng cường kiểm tra độ chuẩn sắc màu (Delta E), theo dõi sát sao biểu đồ gia nhiệt trong máy nhuộm cao áp và ưu tiên sử dụng các chất phân tán có khả năng san đều màu cao.
Chi phí của xơ dệt tái chế T2T hiện nay đang biến động như thế nào so với rPET chai nhựa truyền thống? Ở thời điểm hiện tại, do các tổ hợp tái chế hóa học quy mô công nghiệp vẫn đang trong giai đoạn mở rộng công suất, giá thành của xơ tái sinh từ vải cao hơn từ 15% đến 25% so với sợi rPET làm từ vỏ chai nhựa. Tuy nhiên, khoảng cách chi phí này đang thu hẹp nhanh chóng khi nguồn cung chai nhựa phục vụ dệt may bị siết lại bởi các sắc thuế môi trường và quy mô thương mại của các nhà máy tái chế sợi dệt được mở rộng trên toàn cầu.