|
Các chiến lược thực tiễn cho ‘Eco-textiles’ thực sự
Sản xuất xơ dệt toàn cầu trong năm 2007 đạt trên 76 triệu tấn, trong đó 44,6 triệu tấn là xơ tổng hợp. Phần còn lại, khoảng 31,5 triệu tấn là xơ tự nhiên hoặc tái tạo, được dựa trên các nguồn có khả năng tái tạo được. Nếu ngành dệt duy trì sự phát triển kinh tế trên phạm vi toàn cầu, thì các vấn đề quan trọng về bền vững, tái tạo và tái chế đang ngày càng gia tăng cần được giải quyết trong tất cả các giai đoạn của vòng đời xơ dệt – “từ khi sinh ra tới khi chết đi’. Thuật ngữ sinh thái được sử dụng làm tiếp đầu ngữ liên quan tới sinh thái, là một nhánh của sinh thái học giải quyết mối quan hệ của một sinh vật với sinh vật khác và với thế giới xung quanh. ‘Eco-textile’ (hàng dệt sinh thái) nghĩa là hàng dệt giảm tác động của nó lên môi trường trong tất cả các giai đoạn của vòng đời tới mức thấp nhất.
Do quá trình tẩy, nhuộm, in và xử lý hoàn tất tiêu thụ lượng các nguồn rất lớn, ví dụ nước, hơi, điện, dầu lửa, khí và hóa chất. Ngành gia công ướt dệt cần đánh giá kỹ các phương pháp gia công và tìm ra các phương pháp gia công ướt mới có thể giảm tác động lên môi trường và lên các vấn đề bền vững tới mức thấp nhất là vấn đề đặc biệt quan trọng.
Một số vấn đề chính trong sản xuất hàng dệt sinh thái với tác động lên môi trường giảm sẽ được bàn luận trong mối liên quan tới xử lý trước, nhuộm, in và xử lý hoàn tất.
Xử lý trước sinh thái
Xơ bông có thể chứa các thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ cỏ và các chất làm rụng lá ở lượng vết, có thể giải phóng vào nước thải từ quá trình rũ hồ, nấu và tẩy. Các tiến bộ trong sản phẩm hóa chất phun lên cây bông trước khi thu hái có thể giảm tác động này tới mức thấp nhất. Một cách khác, bông có thể được trồng theo cách thức sinh thái, mặc dầu đất sẽ vẫn cần các nguồn dinh dưỡng bổ sung như là ni tơ và phốt pho để phát triển bền vững.
Các hỗn hợp chất hồ sợi dọc lý tưởng là có tính chất tự bảo quản và không yêu cầu các chất bảo quản hữu cơ như là Pentaclophenol hoặc các sản phẩm dựa trên kim loại, ví dụ các muối đồng hoặc niken. Nên sử dụng các chất hoàn tất bôi trơn cho kéo sợi dễ loại bỏ trong nấu và có tác động thấp nhất tới môi trường. Các nhà sản xuất hóa chất hiện đang tích cực nghiên cứu sản xuất các chất hoàn tất cho kéo sợi, chất bôi trơn và các tác nhân nấu/ngấm thấu được sản xuất từ các nguồn tái tạo được. Không nên sử dụng các sản phẩm dựa trên oxit alkyl phenol etylen (APEO) đặc biệt là các chất được dựa trên oxit etylen nonyl phenol, và các chất trợ không nên có APEO.
Trong số các tác nhân tẩy, các chất tẩy clo hóa như là natri hydroclorit, natri clorit không được sử dụng nữa, để giảm việc giải phóng AOX (các halogen có thể hấp thụ) vào môi trường nước tới mức thấp nhất. Hydro peroxit đã trở thành tác nhân tẩy đa năng, nhưng nó dễ thoái biến/phân hủy khi có mặt lượng vết của kim loại nặng, đặc biệt là đồng. Việc sử dụng enzym để nấu và tẩy bông đang tăng lên. Có thể sử dụng các enzym nhân tạo như là pectinaza, lipaza, v.v để thay thế xút để làm tăng tính hút chất lỏng và ngấm ướt của vải bông. Tương tự như vậy, có thể sử dụng các enzym peroxidaza thay cho hydro peroxit để tẩy trắng xơ bông, len v.v.
Một trong các khả năng thú vị trong vấn đề này là sử dụng nấu và tẩy sinh học trong cùng một bể có sử dụng lại enzym. Tuy nhiên trong thực tế, cần bổ sung enzym do có thể xảy ra việc enzym mất hoạt tính trong quá trình gia công. Có thể hạn chế được điều này bằng cách giảm sự hiện diện của các tác nhân có thể làm mất hoạt tính của enzym tới mức thấp nhất. Các enzym catalaza được sử dụng để loại bỏ vết của hydro peroxit trong xơ sau quá trình tẩy trắng có thể ảnh hưởng tới quá trình nhuộm tiếp theo khi nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính.
Nhuộm sinh thái
Các tổ chức, các cá nhân hoạt động môi trường luôn luôn thúc đẩy việc sử dụng thuốc nhuộm tự nhiên, mà một vài thuốc nhuộm tự nhiên chưa bao giờ được đánh giá độc tính sinh thái. Trong trường hợp thuốc nhuộm tự nhiên, cần xem xét các vấn đề bền vững và tạo ra sản phẩm phế thải. Thu hái các sản phẩm tự nhiên cho màu tự nhiên, ví dụ địa y cũng phải dẫn tới tính bền vững của nguồn cung cấp. Việc chiết thuốc nhuộm tự nhiên từ gỗ cho thuốc nhuộm cần năng lượng và dẫn tới lượng phế thải lớn. Thuốc nhuộm tự nhiên không được gắn màu bằng các kim loại nặng do chúng gây ra vấn đề cho dòng thải, mặc dầu kỹ thuật bể dung dịch lưu có thể làm giảm các vấn đề này tới mức thấp nhất.
Một vấn đề khác với thuốc nhuộm tự nhiên là hàm lượng chất màu hoạt tính rất thấp, nghĩa là cần có diện tích đất lớn để trồng cây, như vậy sẽ cạnh tranh với các nhu cầu nông nghiệp khác, ví dụ cây trồng cho lương thực Để dùng một vài thuốc nhuộm tự nhiên nhuộm xơ tổng hợp, có thể biến tính hóa học thuốc nhuộm tự nhiên như là nguồn bền vững để nhuộm xơ tổng hợp. Tính kinh tế của các quá trình này phải được xem xét kỹ lưỡng.
Các thuốc nhuộm tổng hợp được sản xuất từ dầu mỏ bởi các nhà sản xuất lớn như DyStar, Hunstman, Clariant đều tuân thủ với các tiêu chuẩn mang tính luật pháp của châu Âu. Các thuốc nhuộm tổng hợp đều qua quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt đắt tiền để đảm bảo rằng chúng không gây ung thư, không độc hoặc không gây dị ứng và các nhà máy nhuộm hoặc invật liệu dệt cần được các nhà cung cấp thuốc nhuộm đảm bảo rằng các thuốc nhuộm/pigment được họ cung cấp đều trải qua quá trình như vậy,
Việc thực thi nghiêm ngặt các quy tắc bảo vệ nơi làm việc để bảo vệ sức khỏe của công nhân trong sản xuất hóa chất/chất trung gian/thuốc nhuộm, và trong cân/phân phối thuốc nhuộm trong nhà máy nhuộm hoặc in, phải đảm bảo việc tránh ăn phải, hít thở hoặc tiếp xúc của da với các sản phẩm hóa chất. Có danh sách trên 20 amin thơm đã bị cấm sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, để tránh tiềm năng giải phóng arylamin đã bị cấm ra khỏi liên kết azo bị khử bằng hóa chất. Các nhà sản xuất thuốc nhuộm đang giới thiệu các thuốc nhuộm không có kim loại, và khi mà cần dùng kim loại nặng thì các giới hạn do ETAD đưa ra đều được các thành viên ETAD tôn trọng.
Như trong quá trình tẩy, các chất trợ được sử dụng không được chứa APEO, và cần thay thế các tác nhân càng hóa có chứa phốt phát bằng các sản phẩm không chứa phốt pho. Để giảm ô nhiễm dòng thải tới mức thấp nhất, các nhà máy nhuộm nên dùng thuốc nhuộm có độ gắn màu cao để giảm màu trong dòng thải tới mức thấp nhất và sử dụng axit phooc mic để nhuộm hơn là dùng axit axetic. Các thuốc nhuộm hoạt tính hai nhóm chức và ba nhóm chức có giá trị gắn màu cao hơn thuốc nhuộm một nhóm chức, còn khi sử dụng kỹ thuật bể lưu với các nhóm thuốc nhuộm thích hợp cần được làm nhiều lần khi yêu cầu nhuộm các ánh màu có độ lặp lại.
Máy nhuộm tận trích hiện đại được thiết kế để hoạt động tại dung tỷ rất thấp. Với vải từ xơ tổng hợp, có thể dùng dung tỷ 1: 2 hoặc thấp hơn khi sử dụng loại máy jet khí động học. Khi nhuộm xơ tự nhiên như bông hoặc lông cừu, thì dung tỷ 1: 4 hoặc xấp xỉ chừng đó được sử dụng phổ biến. Trong máy nhuộm quả sợi, các đường ống bên ngoài được giữ tới mức ít nhất, và trong tất cả các quá trình nhuộm tận trích, nên sử dụng hết công suất của máy khi nào có thể.
Tốt hơn hết là sử dụng thuốc nhuộm phân tán có thể được khử chỉ bằng kiềm hơn là bằng giặt khử gây thêm ô nhiễm. Dung tỷ giảm làm giảm lượng nước, lượng chất điện ly được sử dụng và có thể thực hiện được các chu kỳ gia công ngắn hơn. Quá trình nhuộm ngấm ép cuộn ủ lạnh bằng thuốc nhuộm hoạt tính so với cách thức ngấm ép-sấy-ngấm ép- chưng hơi tránh được việc cần muối và tiết kiệm năng lượng, giảm được bước chưng hơi.
In sinh thái
Các phương pháp in lưới truyền thống sử dụng hồ in, tiếp theo đó là quá trình chưng hơi để gắn chất màu lên xơ, yêu cầu giặt có hiệu quả cao nhưng vẫn tạo ra dòng thải lớn cần được xử lý. Tránh lãng phí hồ in là điều quan trọng và các máy in lưới quay hiện đại có thể được làm vệ sinh nhanh chóng giữa các lần thay màu in. Thu hồi/tái chế hồ in có thể thường xuyên được thực hiện tới mức độ hạn chế nào đó.
In pigment, trong đó các pigment được đưa lên vật liệu bằng hệ thống tạo màng và sau đó được xử lý nhiệt, rõ ràng tạo ra ít chất thải hơn và được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là cho các vải pha như là vải polyeste/xenlulo.
Việc giới thiệu quá trình in kỹ thuật số đã làm cuộc cách mạng in trên vật liệu dệt và chỉ lượng đủ mực in được đưa lên vải để có được màu đúng. In phun kỹ thuật số có thể tránh được rất nhiều các vấn đề ô nhiễm dòng thải nếu vải trước tiên không cần xử lý trước bằng một vài dạng chất hồ, và nếu mực in có thể được tái chế ví dụ trên máy in phun liên tục. In phun kỹ thuật số cho pigment và khả năng xử lý nhiệt cho hình in bằng tia cực tím cũng có thể giảm ô nhiễm môi trường đến mức thấp nhất.
Xử lý hoàn tất sinh thái
Ứng dụng xử lý hoàn tất bằng các phương pháp ngấm ép-sấy và ngấm ép-sấy và xử lý nhiệt yêu cầu sử dụng các máng nhỏ, giảm phế thải tại lúc kết thúc mẻ vải đến mức thấp nhất, và các máy văng sấy hoặc các phương pháp gắn màu bằng nhiệt khác càng hiệu quả về nhiệt càng tốt. Nên dùng các hệ thống xử lý hoàn tất chống nhàu không formaldehyt hoặc hàm lượng formaldehyt thấp. Xử lý hoàn tất fluocacbon không nên tạo ra axit pecfluooctan (PFOS) hoặc axit pecfluooctanoic (PFOA) và do vậy phải tránh hóa học C8. Hiện giờ đã có các chất xử lý hoàn tất fluocacbon dựa trên C6 và C4. Phải chọn lọc cẩn thận các hệ thống kháng khuẩn và chúng phải bền lâu với giặt rũ.
Hoàng Thu Hà - Viendetmay
Theo Dyer Int
| 
