Technologie recyklace textilu a procesy

Recyklace textilních materiálů představuje obrovskou výzvu. Nejen pro životní prostředí, ale zejména pro firmy. Oděvní průmysl produkuje velké množství odpadu a jeho efektivní recyklace je klíčem k udržitelné budoucnosti.

Problémy recyklace textilu

Recyklace textilu není snadná. Jeden z hlavních problémů představují smíšené materiály. Moderní oděvy často obsahují směs bavlny, polyesteru a dalších syntetických vláken, což značně komplikuje jejich recyklaci. Dalším problémem je samotná obtížnost recyklace textilu. Textilní vlákna se při opakovaném zpracování degradují, což znamená, že recyklované materiály mají často nižší kvalitu než původní suroviny.

IoT a automatizace v recyklaci textilu

IoT senzory a zařízení přináší do recyklačního procesu textilu nové možnosti. Senzory a sledovací systémy mohou výrazně zefektivnit sběr a třídění textilního odpadu. V tomto kontextu je velmi důležitá také role IoT sítí. Automatizované třídící linky jsou dalším příkladem využití IoT v recyklaci textilu. Tyto linky využívají pokročilé technologie, jako jsou optické senzory a umělá inteligence, k rozpoznávání a třídění různých typů materiálů.

Příklady využití IoT v praxi:

• Město Kodaň se zaměřilo na využití IoT technologií pro efektivní sběr a třídění textilního odpadu. Chytré kontejnery vybavené senzory informují městské služby o aktuální naplněnosti, což výrazně optimalizuje sběrný proces.
• Francouzská společnost Le Relais už v praxi využívá automatizované třídící linky pro recyklaci textilních materiálů.
• Španělská společnost Ecoembes vyvinula systém AI a IoT pro automatizované třídění textilních odpadů. Tento systém zahrnuje pokročilé optické senzory a robotické třídící linky, které dokáží rozpoznat a třídit různé druhy textilních materiálů s vysokou přesností.
• Společnost H&M Group investuje do technologických start-upů, které se specializují na recyklaci textilu pomocí IoT a AI technologií. Tyto investice zahrnují například firmu Worn Again Technologies, která vyvinula chemický proces pro recyklaci smíšených textilních materiálů zpět na čistá vlákna.

IoT také umožňuje sledovat a optimalizovat celý výrobní proces. Budoucnost recyklace textilu v kombinaci s IoT má velký potenciál. Další rozvoj chytrých technologií a spolupráce mezi textilním průmyslem a IoT může přinést ještě větší efektivitu a udržitelnost.

Inovace a moderní technologie v recyklaci textilu

Inovace v recyklaci textilu nezůstávají pouze u IoT. Možnosti zpracování textilních materiálů neustále zlepšují i další moderní technologie a postupy. Evropské společnosti se v oblasti inovací recyklace textilu drží na špici.

Čtěte také: Ochrana ovzduší a čištění plynů

Klíčová je také spolupráce mezi různými sektory. Textilní průmysl, technologické firmy a recyklační společnosti musí spolupracovat na vývoji nových řešení, která budou ekonomicky i ekologicky udržitelná.

Chemická recyklace textilu

V posledních letech se stále častěji mluví o chemické recyklaci, která je prezentována jako moderní a nadějné řešení rostoucího množství textilního odpadu. Myšlenka sama o sobě zní velmi lákavě, rozložit textilní materiály zpět na základní chemické jednotky a z nich znovu vyrobit plnohodnotné vlákno. Takový proces by teoreticky umožnil vytvořit skutečně uzavřený materiálový cyklus a výrazně snížit závislost na primárních surovinách.

Chemická recyklace totiž, stejně jako většina jiných recyklačních technologií, vyžaduje pro optimální a nenákladný provoz na vstupu ideálně velmi čistý a jednodruhový materiál. To však neodpovídá skutečnému složení většiny oblečení, které nosíme. Textilie jsou dnes obvykle směsí dvou a více vláken, často navíc doplněných o knoflíky, zipy, suché zipy či různé kovové komponenty. Všechny tyto části je nutné před samotnou recyklací odstranit a roztřídit, což nelze efektivně automatizovat a provádí se převážně ručně.

Další komplikací jsou chemická aditiva obsažená v textilu, jako jsou například barviva, UV stabilizátory, či různé povrchové úpravy. Ty ovlivňují chování materiálu při rozkladu a je nutné je z textilu odstraňovat pomocí organických rozpouštědel. Po procesu tak zůstává velké množství znečištěných, toxicky zatížených rozpouštědel, která je nutné buď nákladně čistit, nebo likvidovat. Tím se nejen prodražuje celý postup, ale zároveň vzniká významná environmentální zátěž, která zpochybňuje samotnou udržitelnost chemické recyklace.

K technologickým omezením se zároveň přidává i ekonomická stránka. Chemické recyklační linky jsou energeticky extrémně náročné a jejich provoz je drahý. Proto je cena takto recyklovaného materiálu častokrát vyšší něž materiálu nového. Současně neexistuje dostatečně robustní infrastruktura, která by dokázala zajistit pravidelný přísun vhodného materiálu ve správné kvalitě. Sběr, třídění i logistika zůstávají nedostatečně rozvinuté na to, aby chemická recyklace mohla fungovat ve velkém měřítku.

Čtěte také: Technologie IoT pro ovzduší

Textilie, které už prošly nošením, praním a běžným opotřebením, mohou být natolik degradované, že ani chemické procesy nedokážou obnovit jejich původní kvalitu. Výsledné vlákno tak nesplňuje požadované vlastnosti, což snižuje jeho využitelnost.

I když je tedy chemická recyklace z technologického hlediska fascinující a do budoucna může hrát důležitou roli, dnes stále naráží na řadu praktických, technických, ekonomických i environmentálních překážek.

Alternativy k recyklaci

Abychom se s textilním odpadem dokázali skutečně vypořádat, nemůžeme spoléhat jen na recyklaci. Je potřeba změnit fungování textilního průmyslu, ale i přístup spotřebitelů. Základem je vyrábět méně a kvalitněji, podporovat delší životnost a opravitelnost oděvů. Součástí řešení je také lepší design. Oblečení by mělo vznikat z jednodruhových materiálů a bez zbytečných směsí či úprav, které komplikují pozdější třídění i recyklaci a ohrožují zdraví lidí a životní prostředí.

Pokud budou produkty od začátku navrženy s ohledem na ukončení jejich životnosti, usnadní to jejich znovuvyužití i recyklační procesy. Určitou změnu by v tomto ohledu mohla přinést legislativa založená na principu Extended Producer Responsibility (EPR), tedy rozšířené odpovědnosti výrobců. Ta přenáší část odpovědnosti za odpad na distributory a výrobce, kteří by museli přispívat na sběr, třídění a recyklaci textilu. EPR má potenciál stabilizovat financování celého systému a vytvořit ekonomické podmínky pro jeho rozvoj.

Chemická recyklace textilu má smysl - ale jen za jasně definovaných podmínek: pokud má na vstupu čistý, jednodruhový materiál a pokud skutečně vede k výrobě polymerů, ze kterých byl původní materiál vyroben.

Čtěte také: Ochrana Přírody: Technologie a Metody

Vývoj materiálového složení textilu

V roce 1960 dominovala ve světové produkci textilních vláken přírodní vlákna, přičemž bavlna tvořila polovinu všech vyrobených vláken. Dalšími přírodními vlákny nebo vlákny na bázi celulózy, jako jsou len, umělé hedvábí a vlna, byla tato produkce doplňována. Syntetická vlákna představovala jen nižší jednotky procent z celosvětové produkce textilních vláken v porovnání s dneškem.

Kromě změny materiálového složení je pozoruhodný také samotný růst výroby textilu. S tímto nárůstem souvisí i nové otázky ohledně nakládání s textilem po skončení jeho životnosti. Recyklace a opětovné použití použitého oblečení nejsou novým konceptem, mají dlouhou historii. I u syntetických materiálů se již desítky let vyrábí oblečení z recyklovaného polyesteru, obvykle z mechanicky recyklovaných PET lahví. V této situaci se jako slibná technologie ukazuje chemická recyklace, která rozkládá plast na jeho základní složky.

Mechanická recyklace

Mechanická recyklace má dlouhou globální tradici. Například italské město Prato je proslulé svými odbornými znalostmi v oblasti recyklace vlny. Tento proces spočívá v roztažení použitého vlněného oblečení a opětovném spřádání vlny na novou přízi, která se následně používá k výrobě nových textilií.

Dalším významným centrem textilní recyklace je indické město Panipat, známé tzv. nekvalitní recyklací. Jedná se o mechanický proces, při kterém se textilie drtí, rozmělňují a zpracovávají na přikrývky, izolační materiály a další druhy výplní.

Existuje však maximální počet recyklačních cyklů, kterými lze projít, protože přírodní celulózová vlákna se při zpracování zkracují a hůře se spřádají, což vede ke snížení kvality výsledné příze. Mechanická recyklace je u syntetických a směsových tkanin výrazně složitější.

Jak uvedla nezisková organizace Textile Exchange ve své zprávě z loňského roku, „mechanická recyklace vyžaduje čisté textilní vstupy bez kontaminantů a je obtížné zpracovat textilie obsahující více než jeden typ materiálu“. To je částečně důvod, proč téměř veškerý mechanicky recyklovaný polyester používaný v nových textiliích pochází spíše z PET lahví než z textilních materiálů.

„V posledních letech poptávka po surovinách z recyklovaných PET lahví v obalovém průmyslu v USA převýšila poptávku textilního sektoru,“ uvádí americká poradenská společnost Resource Recycling Systems (RRS) a organizace Fashion for Good ve společné zprávě s názvem „Sorting for Circularity USA“ z roku 2024.

V odvětví rychlé módy, stejně jako v jeho novější podobě - ultrarychlé módě, je podíl plastových materiálů často výrazně vyšší než globální průměr. Nutno také dodat, že potřeba odolnosti materiálu, nízká hmotnost, možnost praní v pračce a dlouhá životnost znamenají, že syntetické materiály nelze jednoduše opustit. „Bohužel se bez nich v dohledné době neobejdeme.

Chemická recyklace - procesy

Chemická recyklace probíhá několika různými způsoby. Zahrnuje řadu technických postupů. Například glykolýza, která se podle Textile Exchange nejčastěji používá u polyesteru, spočívá v reakci polyesterového materiálu s chemickým činidlem - glykolem - při vysokých teplotách.

Glykolýza a další depolymerizační technologie umožňují výrobu tzv. pannenské pryskyřice, tedy materiálu s vlastnostmi podobnými novému. Jedním z nejvíce sledovaných hráčů v oblasti chemické recyklace textilu je právě zmiňovaná německá společnost Reju, která tvrdí, že „odemyká nekonečné možnosti využití textilního odpadu“. Využívá glykolýzu k výrobě BHET. Proces spočívá v zahřívání polyesteru na teploty až 250 °C za přítomnosti ethylenglykolu a neupřesněného těkavého katalyzátoru, který rozkládá polyester na jeho základní monomery.

Nová technologie recyklace vícesložkového textilu z Liberce

S požadavkem na efektivnější využití textilního odpadu přišli za libereckými odborníky právě zástupci družstva Diakonie Broumov, kteří navíc na řešení recyklace vícesložkového textilu v rámci společného projektu zhruba rok spolupracovali. Ke spolupráci přizvali také odborníky z liberecké firmy Modeland, jež se zaměřuje na výrobu a potahování dílů z uhlíkových vláken. A protože navrhovaný technologický postup je v principu velmi podobný zpracování karbonových dílů, dala firma univerzitě k dispozici své prostory.

Podle vedoucího katedry hodnocení textilií FT TUL Romana Knížka je ovšem unikátnost nové technologie v tom, že se na rozdíl od standardní recyklace nemusí nic odstraňovat. „Celý oděv rozemeleme na malé částečky, vše zahřejeme na určitou teplotu a přidáme epoxidovou pryskyřici. Ta má funkci pojiva a rozředí sypkou směs na viskózní. Jedná se o dvousložkovou kapalinu, která ve směsi začne polymerovat a vytvářet tvrdý, chemicky odolný a tvarově stálý materiál, z něhož se ve vakuu vylisuje do formy pevná deska. Ve spolupráci s firmou Modeland jsme začali zkušebně lisovat desky letos na jaře a nyní lisujeme první prototypy, které lze použít v celku, nebo je možné z nich vyřezávat další produkty. Také můžeme místo lisování nalít viskózní směs do forem, a vyrobit tak komplikovanější tvary,“ říká Roman Knížek s tím, že nová technologie je již chráněna užitným vzorem.

S družstvem Diakonie Broumov podepsala univerzita licenční smlouvu na výrobu desek a oba partneři společně podali i patentovou přihlášku.

Využití recyklátu z textilního odpadu

Recyklát z textilního odpadu najde uplatnění v řadě případů tam, kde se používají plasty. „Naše recyklace je však limitována druhem vytříděných textilií, a proto vítáme novou technologii recyklace netříděného textilu, která celý proces výrazně urychlí a zjednoduší,“ říká Pavel Hendrichovský.

V současné době na katedře hodnocení textilií FT TUL prověřují fyzikální vlastnosti desek a testují jejich další možné aplikace. „Vše nasvědčuje tomu, že je bude možné využít jako stavební materiál, jako designovou stěnu, případně jako materiál pro výrobu nábytku nebo třeba oděvních figurín a různých interiérových doplňků. Také jsme z tohoto materiálu zkoušeli udělat kryt spalovacího motoru a zdá se, že vyhovuje i pro tuto aplikaci ve všech parametrech. To by mohlo automobilkám vyhovovat, protože toto řešení přinese další recyklovaný materiál, což se nyní v tomto segmentu řeší jako velké téma v celé EU,“ dodává Roman Knížek a poukazuje na velkou různorodost recyklátu. Jeho vlastnosti totiž určuje vstupní textil i pojivo. Kromě pryskyřice nyní testují jako pojivo i různé typy polyuretanů.

Přednost nové technologie je v tom, že se nemusí textilní odpad třídit, a zpracuje se tedy vše bez ohledu na vlastnosti vstupního materiálu. Nezáleží na tom, jestli jde o přírodní vlákna, nebo syntetiku. Klasickým příkladem je funkční zimní bunda s vodoodpudivou úpravou, která se v laboratoři celá najednou rozemele třeba i s polyurethanovou či jinou membránou, polystyrenovým nosičem, zipy, různými plastovými a kovovými doplňky, případně i s peřím. „Vlastnosti jednotlivých vláken neřešíme. Nehrají žádnou roli. Produkty, které z toho vyrábíme, jsou inertní k původním vlastnostem vláken. A to je skutečný unikát. Potřebnou hrubost mletí určuje použité síto v mlýnku. Vstupní materiál meleme v laboratoři na kousky standardně o velikosti do 10 mm, nebo vstupní materiál rozemeleme až na jemný pudr.

Výrobu první série recyklovatelných ramínek podpořila také chrudimská firma CityZen, která vyvíjí unikátní trička, na nichž není vidět pot a která odolávají špíně. Jako jediná bude ramínka prodávat, přičemž z prodeje bude katedra financovat vývoj nových aplikací. Ostatní partneři je použijí jako propagační materiál.

Strategie EU pro udržitelné a oběhové textilní výrobky

Zásadní je v tomto ohledu Strategie EU pro udržitelné a oběhové textilní výrobky, kterou by měly členské státy implementovat do 1. ledna 2025. Podle ní by veškerý textil měl mít dlouhou životnost, neměl by obsahovat nebezpečné látky a měl by být plně recyklovatelný.

Řešení z liberecké univerzity ukazuje jednu z cest, jak velký objem recyklované textilní suroviny znovu vrátit do života a dát mu nový smysl, a zefektivňuje využití textilního recyklátu jako suroviny pro další použití.

Legislativa EU a ČR

Průměrná spotřeba textilu v Evropské unii (EU) se pohybuje v rozmezí 9-27 kg textilu/osoba/rok. Evropské domácnosti spotřebují okolo 13 miliónů tun textilních produktů (oblečení, obuv, domácí textil). První plošné opatření EU, týkající se textilií, je povinné od roku 2025, kdy všechny obce a města budou zajišťovat nově i sběr textilního odpadu.

Textilie budou podle revidované směrnice o odpadech součástí systému rozšířené odpovědnosti výrobce (Extended Producer Responsibility - EPR). V praxi to znamená, že výrobci, distributoři a prodejci uvádějící textilní výrobek na český trh zaplatí poplatek za sběr, tříděním recyklaci a likvidaci odpadů. Podle Ministerstva životního prostředí vyhodí Češi zhruba 180 tis. tun textilu ročně a tvoří 3-4 % směsného komunálního odpadu. V Evropské unii je každý rok vyprodukováno 12,6 mil. tun textilního odpadu, z toho 5,2 mil.

K textiliím míří i další nová legislativa. Před několika dny dokončilo svůj evropský legislativní proces nové Nařízení o ekodesignu pro udržitelné produkty (ESPR). Pro mnoho kategorií výrobků určuje nařízení pravidla pro trvanlivost, opětovné použití, modernizovatelnost a opravitelnost, obsah recyklovaných materiálů, repasování a recyklaci, uhlíkovou a environmentální stopu či požadavky na informace.

Výzvy a obtíže recyklace

Recyklace textilního odpadu přináší řadu výzev, které je nutné překonat, aby se dosáhlo efektivního systému.

• Smíšené materiály: Mnoho moderních oděvů je vyrobeno ze směsí přírodních a syntetických vláken, což ztěžuje jejich recyklaci, protože různé materiály vyžadují odlišné způsoby zpracování.
• Nízká kvalita recyklovaných vláken: Mechanická recyklace často vede ke zhoršení kvality vláken, což omezuje jejich další použití. Chemická recyklace sice poskytuje vyšší kvalitu, ale je náročnější na energii a infrastrukturu.
• Nedostatek sběrných systémů: V mnoha zemích stále chybí efektivní systémy pro sběr a třídění textilního odpadu, což komplikuje jeho recyklaci.

Recyklace textilního odpadu je klíčovým krokem k udržitelnějšímu textilnímu průmyslu. Mechanická a chemická recyklace, downcyklace a upcyklace představují různé způsoby, jak lze textilní odpad znovu využít a snížit jeho negativní dopad na životní prostředí.

Dopady textilního průmyslu na životní prostředí

Odhaduje se, že módní průmysl zodpovídá za 10 % celosvětových emisí uhlíku, což je více než mezinárodní letecká a námořní doprava dohromady. Podle Water Footprint Network je k výrobě jednoho párů džínů potřeba 8 000 litrů vody a k výrobě jednoho bavlněného trička zhruba 2 500 - 2700 litrů. Až jedna pětina znečištěné vody na světě pochází z textilního průmyslu.

Co je slow fashion, tzv. pomalá móda

Chcete-li obměnit šatník, není třeba nakupovat nové výrobky. Stávající oděvy lze přešít nebo z nich vyrobit další výrobky. Nevyužívané ošacení lze prodat či darovat. Funguje řada lokálních bazarů, charitativních organizací, swapů, second handů nebo webových aplikací, kde lze oděvy nabídnout nebo vyměnit za jiné.

Nová technologie z Technické univerzity v Liberci

Věda a technologie se stávají klíčovými hráči v boji proti klimatickým změnám a odpadu. Tento trend potvrzuje nedávný objev z Technické univerzity v Liberci, kde vědci vyvinuli prototyp přístroje, který slibuje revoluci v recyklaci textilu. Tento inovativní přístroj umožňuje přeměnu nechtěného textilu, který by jinak skončil na skládkách, na cenný materiál, jenž najde využití ve stavebnictví, výrobě nábytku či dokonce jako kryt motoru.

tags: #technologie #recyklace #textilu #procesy

Oblíbené příspěvky:

• Soudní řízení ohledně skládky Chrášťany
• Harmonogram Svozu Kuřim
• Vývoj daňových příjmů obcí
• Správné třídění nápojových kartonů
• Magické účinky růžové vody