بعد مرور نفايات المنسوجات بعمليتي فتح وخمس مراحل تنظيف، ما الذي يحدث فعلياً لجودة الألياف؟ تُظهر البيانات: زيادة متوسط طول الألياف بنسبة 8.6%، وانخفاض نسبة الألياف القصيرة بنسبة 19%، وانخفاض تلوث شظايا الخيوط بنسبة 76%. نستخدم البيانات للإجابة على سؤال واحد: ما الذي يمكن أن يحققه خط تنظيف نفايات القطن فعلاً؟
ربما شاهدت الكثير من العروض الترويجية للمعدات، لكن القليل منها يستطيع تقديم تقرير بيانات AFIS كامل لإثبات ما يمكن أن يحوله خط إعادة تدوير نفايات المنسوجات إلى نفايات بالفعل؟
قمنا بتجربة بسيطة: أخذنا دفعة من مشابك قصّ الأقمشة البيضاء المحبوكة (وهي من أكثر أنواع النفايات شيوعًا في صناعة الملابس قبل الإنتاج الصناعي) وتتبعنا تغيرات جودة أليافها على امتداد خط الإنتاج. من المدخل إلى المخرج، ثلاث نقاط أخذ عينات، تم اختبار كل منها باستخدام جهاز Uster AFIS.
لا يطيل هذا المقال في الحديث، بل يتناول ثلاثة أمور فقط:
ماذا قمنا بقياسه؟
ماذا أخبرتنا البيانات؟
ماذا تعني هذه البيانات بالنسبة لشركات إعادة التدوير؟
واحد. مادة الاختبار: مشابك قص بيضاء محبوكة
• مصدر:قصاصات من غرفة قص الملابس
• يكتب:قطع من نسيج قطني محبوك بنسبة 100%، وهي نفايات نسيجية نموذجية من فترة ما قبل الصناعة
• التمثيلية:يوجد هذا النوع من النفايات في مصانع الملابس ومصانع النسيج في جميع أنحاء العالم - فكل مصنع غزل أو نسيج تقريباً ينتج قصاصات حواف وبقايا مماثلة.
• هدف الاختبار:أجب عن السؤال الأكثر عملية - ما هو مستوى الجودة الذي يمكن أن يعيد إليه خط تنظيف القطن النفايات هذه النفايات؟
|
معرف العينة |
نقطة أخذ العينات |
وصف مراحل العملية |
|
العينة 19 |
بعد مباراتين افتتاحيتين |
تم فتح المواد الخام آليًا، ولم تدخل مرحلة التنظيف بعد. |
|
العينة 20 |
بعد استخدام فتاحتين + 5 منظفات |
اكتملت عملية التنظيف بالكامل، ولم يتم الانتهاء من الفرز/الفصل النهائي بعد. |
|
العينة 21 |
نهاية السطر |
الألياف الناتجة النهائية، بعد الفرز وفصل النفايات |
ثانياً: ما هي المؤشرات الأساسية لجودة الألياف المعاد تدويرها؟
في مجال إعادة تدوير المنسوجات، تتحدد جودة الألياف في نهاية المطاف بعدة معايير أساسية. إذا كنت تسوّق أليافًا مُعاد تدويرها لأي مصنع غزل، فسوف يطرحون عليك هذه الأسئلة:
1. هل الألياف طويلة بما يكفي؟ (متوسط الطول L(n))
يُحدد طول الألياف قوة الخيوط وسهولة غزلها. فالألياف الأطول تُنتج خيوطًا أقوى مع عدد أقل من الانقطاعات وكفاءة غزل أعلى. بالنسبة للألياف المُعاد تدويرها، فإن الحد الأدنى المُعتمد في الصناعة هو: إذا بلغ متوسط الطول 20 مم أو أكثر، فإن الألياف تُصبح مؤهلة للمزج في غزل الدوّار أو الغزل الحلقي.
2. ما مقدار محتوى الألياف القصيرة؟ (محتوى الألياف القصيرة - SFC)
نسبة الألياف القصيرة (SFC) هي نسبة الألياف التي يقل طولها عن 12.7 مم. تميل الألياف القصيرة إلى التكسر أثناء الغزل، مما يؤدي إلى ظهور ألياف غير مرغوب فيها ووبرية، ويقلل من جودة الخيوط. يعتبر قطاع صناعة القطن عمومًا أن نسبة 15% من الألياف القصيرة هدفًا مثاليًا للقطن المعاد تدويره.
3. هل توجد شوائب صلبة؟ (عدد قطع الخيوط/الأقمشة)
هنا تكمن المشكلة الأكثر شيوعًا في الألياف المعاد تدويرها. فإذا لم تُفتح المعدات بشكل كامل، قد تتسبب بقايا الخيوط أو أجزاء النسيج التي تدخل عملية الغزل في انقطاع الخيوط، وظهور عيوب في النسيج، بل وحتى تلف الآلات. وكلما قلّت الشوائب الصلبة، كان ذلك أفضل.
4. ما مدى انتظام طول الألياف؟ (مؤشر الانتظام - UI)
كلما كان توزيع طول الألياف أكثر تجانسًا، قلّت النفايات المتولدة أثناء الغزل، وزادت كفاءة الإنتاج، وزادت جودة الخيوط اتساقًا.
ثالثًا: ما الذي قمنا بقياسه؟ - تحليل مقارن لثلاث مجموعات عينات
معايير طول الألياف
|
المعلمة |
العينة رقم 19 (عبوتان فقط) |
العينة رقم 20 (2 فتاحات + 5 منظفات) |
العينة 21 (الناتج النهائي) |
|
متوسط الطول L(n) – مم |
20.33 |
22.07 |
19.69 |
|
أقصى طول - مم |
30.27 |
33.23 |
29.08 |
|
نسبة الألياف القصيرة (SFC) – % |
17.19 |
13.93 |
18.65 |
|
طول الربع العلوي (UQL) – مم |
27.54 |
29.77 |
26.48 |
|
مؤشر التوحيد (UI) – % |
77.64 |
79.46 |
78.07 |
بيانات إزالة قطع الخيوط/الأقمشة
|
عينة |
عدد قطع الخيوط |
نسبة قطع الخيوط |
عدد الخرق |
نضج |
|
19 (مفتتحان) |
531 |
27.94% |
2 |
409 |
|
20 (2 فتاحات + 5 منظفات) |
125 |
7.97% |
0 |
307 |
|
21 (الناتج النهائي) |
15 |
0.60% |
0 |
455 |
1. متوسط الطول – من 20.33 مم إلى 22.07 مم
أظهرت المادة الخام بعد عمليتي فتح فقط متوسط طول ألياف يبلغ 20.33 مم. تُعد هذه بداية جيدة، مما يدل على أن المادة الخام نفسها ذات جودة معقولة. ولكن بعد 5 مراحل تنظيف، ازداد متوسط طول العينة رقم 20 إلى 22.07 مم، أي بتحسن قدره 8.6%.
لماذا تُطيل عملية التنظيف الألياف؟ تزيل عملية التنظيف الغبار الدقيق والشوائب العالقة على أسطح الألياف، مما يسمح للألياف المتشابكة سابقًا بالتمدد الكامل، وبالتالي قياس طولها الحقيقي. في الوقت نفسه، لا تُلحق معدات التنظيف المصممة جيدًا ضررًا زائدًا بالألياف، مما يمنع تكسرها نتيجة الصدمات الميكانيكية.
2. محتوى الألياف القصيرة – من 17.19% إلى 13.93%
تُعد هذه إحدى أكثر النتائج إثارة للإعجاب في هذا الاختبار. نسبة 17.19% من الألياف الصلبة تُصنف ضمن الفئة المتوسطة إلى العالية بالنسبة للألياف المعاد تدويرها، بينما تصل نسبة 13.93% إلى النطاق "الجيد" في هذا القطاع.
تتمثل الفائدة المباشرة لانخفاض نسبة الألياف الصلبة في القطن المُعاد تدويره في انخفاض معدلات التكسر، وتقليل وبر الخيوط، وزيادة قوتها. بالنسبة لمصانع الغزل التي تخطط لخلط ما بين 30% و50% من الألياف المُعاد تدويرها في مزيج القطن، فإن هذا المستوى من الألياف الصلبة يعني أنها لن تحتاج إلى تعديل معايير عملياتها بشكل كبير.
3. عدد قطع الخيوط - من 531 إلى 125
تُظهر هذه البيانات أكبر تحسن، وهو انخفاض بنسبة 76%. احتوت المادة الخام (العينة 19) على 531 قطعة من خيوط غير مفتوحة، تُشكل 27.94% من العينة. وهذا يعني أن أكثر من ربع المادة في كل غرام كانت عبارة عن قطع من الخيوط غير المفتوحة وليست أليافًا منفردة.
بعد خمس مراحل تنظيف، احتوت العينة رقم 20 على 125 قطعة خيط فقط، أي بنسبة 7.97%. أما في المنتج النهائي (العينة رقم 21)، فلم يتبق سوى 15 قطعة، أي بنسبة 0.60% فقط.
وهذا يدل على أن آليات فتح خط التنظيف وإزالة الشوائب تعمل بشكل فعال على تفكيك قصاصات القماش إلى ألياف فردية، وأن آلية الفرز تزيل الملوثات الصلبة المتبقية.
4. مؤشر التوحيد – من 77.64% إلى 79.46%
تحسّن مؤشر التوحيد من 77.64% إلى 79.46%. ورغم أن هذه الزيادة قد تبدو طفيفة، إلا أنها ذات أهمية بالغة في مجال الغزل، إذ أن التوزيع الأكثر تجانساً لأطوال الألياف يعني اصطفافها بشكل أكثر اتساقاً أثناء التمشيط والسحب، مما يجعل عملية السحب أكثر استقراراً، ويحسّن من تجانس الخيوط.
رابعاً: لماذا تكون مؤشرات الألياف في العينة رقم 21 أقل قليلاً من العينة رقم 20؟
قد يلاحظ القراء الذين يفحصون البيانات أن الناتج النهائي (العينة 21) يظهر متوسط طول أقل (19.69 مم) ونسبة SFC أعلى (18.65٪) مقارنة بعينة المرحلة المتوسطة (العينة 20).
هذا ليس خللاً في أداء المعدات - بل لأن العينة 20 والعينة 21 تقيسان مواد مختلفة:
• العينة رقم 20:المواد التي تم أخذ عينات منها قبل الفرز – تحتوي على ألياف مفتوحة + أجزاء من الخيوط + قطع من القماش. أجزاء الخيوط غير المفتوحة، كونها أطول، ترفع متوسط الطول.
• العينة 21:الناتج النهائي بعد الفرز - تمت إزالة جميع الملوثات الصلبة غير المفتوحة، ولم يتبق سوى الألياف المفتوحة النظيفة.
إن طول الألياف الأقصر قليلاً في العينة رقم 21 يثبت في الواقع أن آلية الفرز في النظام تعمل بفعالية - فهي تزيل أجزاء الخيوط الأطول وغير المفتوحة باعتبارها "نفايات" بدلاً من السماح لها بالمرور إلى المنتج النهائي.
هذه في الواقع إشارة إيجابية لمراقبة الجودة:لا يحتوي المنتج النهائي على أي ملوثات صلبة "غير مستحقة" - يتم فتح كل ليف وتأهيله لإعادة الغزل.
من العينة رقم 19 إلى العينة رقم 20، أظهرت جودة الألياف تحسينات قابلة للقياس الكمي عبر أربعة أبعاد:
|
متري |
تحسين |
|
متوسط طول الألياف |
+8.6% |
|
محتوى الألياف القصيرة |
-19% |
|
عدد قطع الخيوط |
-76% |
|
مؤشر التوحيد |
+1.82 نقطة مئوية |
خامساً: من البيانات إلى الأعمال التجارية - ما يعنيه ذلك لشركات إعادة التدوير
إذا كنت شركة لإعادة تدوير المنسوجات تقوم بتقييم الاستثمار في معدات تنظيف القطن المستعمل، أو تقوم بتسويق الألياف المستصلحة لمصانع الغزل - فقد تكون هذه الاستنتاجات التجارية الثلاثة أكثر فائدة من المواصفات الفنية:
1. الجودة تحدد السعر:كل زيادة بمقدار 1 مم في طول الألياف تُترجم إلى ارتفاع ملحوظ في القيمة السوقية للقطن المُعاد تدويره. ويُترجم التحسن في طول الألياف بمقدار 0.91 مم في هذا الاختبار مباشرةً إلى تحسين جودة المنتج.
2. تتطلب شهادة GRS دعم البيانات:يتزايد عدد العلامات التجارية العالمية التي تشترط على الموردين الحصول على شهادة GRS (المعيار العالمي لإعادة التدوير)، وتعتمد شهادة GRS على "إمكانية تتبع المواد المعاد تدويرها" و"استقرار الجودة". وتوفر بيانات اختبار AFIS الدليل القاطع لدعم متطلبات هذه الشهادة.
3. السؤال الأساسي الذي تطرحه مصانع الغزل:"هل يمكننا تشغيله كما هو؟" مع نسبة SFC تبلغ 13.93% و125 قطعة غزل فقط، يمكن تغذية هذه الألياف المستصلحة في الإنتاج بنسب الخلط دون تعديلات كبيرة على العملية - بالنسبة لمصانع الغزل، هذا يعني "متاعب أقل" و"توفير في التكاليف".
يُحسّن خط تنظيف القطن المُصمّم بشكلٍ صحيح جودة الألياف المُستصلحة بشكلٍ ملموس من جوانب متعددة، مُحوّلاً نفايات المنسوجات التي كانت تُدفن أو تُعاد تدويرها إلى مواد مؤهلة لإعادة استخدامها في عمليات الغزل. ليس بناءً على الملمس، ولا على الادعاءات، بل على الأرقام.
شركة جينان مورينتي للآلات