A resposta direta: o filamento reciclado pode corresponder à tenacidade virgem a 4,5 cN/dtex
Filamento de poliéster reciclado o fio produzido a partir de garrafas PET pós-consumo agora atinge consistentemente uma tenacidade de 4,0 a 4,5 cN/dtex , uma linha idêntica aos tipos padrão de filamentos de poliéster virgem usados em vestuário e têxteis-lar. O facilitador crítico é o estágio de filtração por fusão: um filtro de polímero contínuo com um Classificação absoluta de 15 a 20 mícrons remove contaminantes sólidos abaixo de 0,02 mm por quilograma, evitando a quebra do filamento durante a texturização por tração em alta velocidade. Uma vez que a viscosidade intrínseca é restaurada para 0,62 a 0,68 dl/g através da policondensação em estado sólido de flocos lavados, o filamento resultante é processado de forma idêntica ao virgem em máquinas de tricô circular e tecelagem de pinças, sem ajuste nas configurações da máquina.
Portanto, o ponto de partida prático para qualquer especificação não é um compromisso em termos de resistência, mas sim um requisito mais rigoroso em termos de consistência de cor e uniformidade do filamento, que continua a ser a única lacuna restante entre o filamento reciclado e o virgem quando é utilizada matéria-prima de alta qualidade.
A cadeia de reciclagem da garrafa ao carretel de filamento
As garrafas PET pós-consumo são coletadas, classificadas por cor e moídas em flocos. Os flocos passam por uma lavagem quente a 85 a 90 graus Celsius com solução de hidróxido de sódio a 2% para remover rótulos e adesivos, seguido de enxágue final e secagem até umidade abaixo de 50 ppm. Os flocos limpos são então alimentados em um reator de policondensação de estado sólido onde, sob vácuo e de 200 a 210 graus Celsius, a viscosidade intrínseca aumenta do grau de garrafa de 0,72 dl/g até um grau de fibra de 0,66 dl/g após controles de fusão e degradação, produzindo um fundido estável.
O fundido passa pelo filtro de 15 mícrons diretamente antes da fieira, onde é extrudado através de orifícios de 0,25 a 0,35 mm de diâmetro . Após a têmpera e a aplicação do acabamento giratório, o fio não estirado é trefilado e termofixado para atingir a orientação e a cristalinidade desejadas. Um fio de poliéster reciclado de 72 filamentos e 150 denier estirado em uma proporção de 2,8 a 3,2 produzirá rotineiramente fio totalmente estirado com um alongamento de ruptura de 25 a 35 por cento e um módulo de 10% de 2,5 a 3,0 cN/dtex.
Propriedades mecânicas comparadas: filamento virgem versus filamento reciclado
| Propriedade | Filamento de poliéster virgem | Filamento de poliéster reciclado |
|---|---|---|
| Tenacidade (cN/dtex) | 4,2–4,8 | 4,0–4,5 |
| Alongamento na ruptura (%) | 28–35 | 26–33 |
| Encolhimento de água fervente (%) | 5,0–7,0 | 5,5–7,5 |
| Equidade de Uster (CVm%) | 1,0–1,3 | 1,2–1,6 |
| Cor L* desvio do valor (dE) | 0,3–0,5 | 0,7–1,2 |
Os dados mostram que o filamento reciclado produz uma variação de uniformidade ligeiramente maior, o que se traduz em uma pequena diminuição na taxa de qualidade do tecido. Com uma mistura cuidadosa dos lotes, um tricotador pode esperar uma taxa de primeira qualidade de mais de 92 por cento em comparação com 96 por cento para o virgem, uma diferença que é economicamente aceitável dada a menor pegada de carbono por quilograma.
Estabilidade do processo de fiação em equipamentos industriais
O polímero fundido reciclado tem uma distribuição de peso molecular mais ampla do que o virgem, o que amplia a janela de ressonância de estiramento. Em uma típica máquina de texturização de desenho funcionando a 650 metros por minuto , a temperatura ideal do primeiro aquecedor é reduzida em 10 a 15 graus Celsius em relação ao fio virgem para evitar pontos apertados. A relação D/Y deve ser definida para 1,6 a 1,7 em vez de 1,7 a 1,8 para manter os filamentos quebrados abaixo de 0,5 por quilograma.
Para texturização por jato de ar de filamento de poliéster reciclado, a alimentação excessiva para o bocal de jato é ligeiramente aumentada: 18 a 22 por cento de superalimentação em comparação com 15 a 18 por cento para o virgem, compensando a resistência de fusão marginalmente menor do polímero reciclado. Este ajuste produz estabilidade de laço equivalente a fios de textura virgem.
Consistência de cores e comportamento de tingimento
O maior obstáculo técnico no filamento de poliéster reciclado é o tom azul ou verde fraco dos plásticos das garrafas originais, medido como uma mudança de valor b* de menos 0,5 a menos 1,2 no espaço CIELab comparado ao polímero virgem. Isso requer a classificação dos lotes de fardos com base em espectrofotômetro antes da extrusão. A variação aceitável de dEab de cone para cone deve ser mantida abaixo de 1,5 para tecidos tingidos em peças destinados ao mesmo painel de vestuário.
A absorção do corante disperso, medida como o valor K/S, é virtualmente idêntica à do poliéster virgem na mesma temperatura de tingimento, com uma variação de menos de 2% em um lote. O tingimento a 130 graus Celsius usando agentes de nivelamento padrão produz uma correspondência de tonalidade repetível; no entanto, um ligeiro aumento no teor de oligômeros pode exigir uma etapa de redução dupla para evitar manchas nos produtos acabados.
Graus de qualidade da matéria-prima e sua faixa de produção
- Flocos de garrafa transparentes (Grau A): 98% de transparência, adequado para filamento redondo semi-opaco, tenacidade acima de 4,3 cN/dtex.
- Flocos de garrafa azul claro (Grau B): Usado para filamento preto tingido em solução ou mistura 50/50 com transparente para produzir efeitos de urze.
- Resíduos de poliéster pós-industrial: Resíduos de fios e resíduos de fibras repeletizados, produzindo filamento com viscosidade intrínseca acima de 0,60 dl/g, limitado a deniers grossos acima de 300D.
Conclusão: Alvo de tenacidade de 4,2 cN/dtex com um floco IV de 0,66
O filamento de poliéster reciclado não é mais um material de compromisso. Ao obter flocos transparentes e limpos com uma viscosidade intrínseca mínima de 0,70 dl/g antes da extrusão e filtrando o fundido através de uma tela de 15 mícrons, os produtores de filamentos podem fornecer fios que tecem e tricotam com a mesma eficiência que os virgens. O limite de especificação recomendado para filamento reciclado de grau têxtil de resistência total é uma tenacidade mínima de 4,2 cN/dtex, um alongamento mínimo de 28% e um Uster CVm não superior a 1,8%. O cumprimento desses três números garante que o produto sustentável não force qualquer degradação no desempenho do tecido, permitindo que as marcas adotem conteúdo reciclado sem alterar as operações de corte e costura.
