Сбор, сортировка и оценка
Текущая модель сбора изделий из текстиля обычно включает сбор использованных вещей для последующей перепродажи через комиссионные магазины или передачу уже ненужной одежды в благотворительные организации. Иногда действуют пункты возврата в розничных магазинах. Однако доступность этих программ сильно различается для разных стран. Например, в настоящее время в США утилизируется только 15% текстильных отходов, а остальная часть направляется на сжигание/захоронение. Это представляет собой настоятельную необходимость информировать потребителей о ценности бывших в употреблении текстильных изделий и доступных альтернативах сбора. Кроме того, продукты, не проданные через комиссионки, сортируются и классифицируются для вторичного использования и переработки (например, в качестве ветоши/обтирочных материалов).
Широкий доступ к систематическим услугам по сбору отходов имеет важное значение для поддержки последующих рынков бывшего в употреблении текстиля. Бывшие в употреблении вещи не могут быть легко добавлены к существующим процессам переработки из-за загрязнения и ещё потому, что муниципальные предприятия по переработке отходов обычно не оборудованы для фрагментарной сепарации. Текстильные изделия потенциально могут собираться отдельно в рамках услуг по сбору/переработке отходов (например, в отдельные контейнеры), но это связано с увеличением затрат и логистики. Конечно, если последующие процессы и конечные рынки будут улучшены, перевозчики отходов могут легко расширить услуги по сбору, включив в них отдельным пунктом текстиль, но реализация программ сбора до того, как конечные рынки будут готовы к большим объёмам, может нанести ущерб уже действующим местным программам.
Тем не менее, переработчики не решаются инвестировать в крупномасштабную инфраструктуру без серьёзных улучшений по процессу сбора и отделения этого вида отходов, чтобы обеспечить надёжные потоки сырья в больших объёмах. Например, крупный переработчик не будет инвестировать требуемые от 20 до 25 миллионов долларов в строительство предприятия по переработке, не зная, что он может собрать от 34 000 до 45 000 метрических тонн текстильного вторсырья. Увеличение сбора, чтобы оправдать эти инвестиции, требует сочетания программ возврата использованной одежды в магазинах мировых брендов и у розничных продавцов. Необходимо будет подключать ещё благотворительные, коммерческие и муниципальные программы сбора, а также менять законодательства для стимулирования инвестиций, необходимых для перехода от линейной экономики к экономике замкнутого цикла.
В настоящее время примерно 20% собранных текстильных изделий повторно используются путём перепродажи на внутреннем рынке, а часть напрямую экспортируется и распределяется по схеме секонд-хенд в нуждающиеся страны. Текстиль, не отправленный для таких целей, сортируется и оценивается для альтернативного использования и рынков. Процессы отбора для схемы «вторые руки» включают в себя идентификацию и классификацию изделий на основе качества, состояния и формата для продажи/передачи на последующих рынках. Хотя некоторая сортировка и осуществляется непосредственно в стране сбора, но большая часть этого делается в уже в России, Индии, Пакистане и Центральной Америке, где стоимость рабочей силы ниже. Тем не менее, стоимость фрахта для зарубежных перевозок значительно увеличилась в последние годы, вместе с уменьшением количества морских контейнеров. Эти факторы вместе могут повлиять на экономическую рациональность такого экспорта.
До сих пор сортировка и классификация, в основном, выполняются вручную, хотя все чаще используются технологии, особенно для помощи в идентификации волокна. Спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне является одной из таких технологий, которая широко используется в приложениях автоматической сортировки для других сегментов отрасли переработки (таких, например, как переработка ПЭТ). Однако в этом возникают нешуточные проблемы, поскольку бывшие в употреблении текстильные изделия все чаще состоят из различных смесей волокон. В настоящее время предел погрешности для технологий идентификации состава тканей все ещё слишком велик даже для многих предприятий по химической переработке, которым требуется очень чистое сырье (например, чистота от 80 до 95%). В результате многие технологии идентификации на рынке по-прежнему требуют определённого уровня человеческого контроля и ручного труда.
Существует потребность в разработке и расширении высокоскоростных автоматизированных систем сортировки. Это необходимо для снижения стоимости ручного труда, особенно с учётом нарастающего объёма текстильных изделий, выходящих из оборота. Эти меры крайне необходимы для крупномасштабной переработки текстильных отходов в ткани другого назначения, а также для быстрой идентификации состава волокна. Такая система идеально сочетала бы NIR-спектроскопию, искусственный интеллект и робототехнику. Первая служит для определения типов волокон и процентного содержания полимера или комбинированных композиций, а два последних для разделения текстиля на основе желаемых категорий (например, по составу волокна, цвету и т. д.).
В этом отношении уже предпринимаются усилия, но они требуют одновременного расширения сбора сырья, а также роста спроса на продукцию. Автоматизированные системы сортировки могут быть включены в бытовые предприятия по сортировке текстиля (например, предприятия по переработке текстильных материалов), распределённых по всей стране, чтобы обеспечить развитие региональных центров и увеличить перенаправление отходов. Цифровые идентификаторы (ID), такие как QR-коды или метки радиочастотной идентификации (RFID) на текстильных изделиях, могут повысить скорость и эффективность сортировки. Быстрая идентификация атрибутов, таких как состав ткани, химические добавки и т. д., значительно улучшит процесс сортировки, атрибуции и классификации.
Повторное использование и ремонт
Повторное использование бывших в употреблении текстильных изделий является наиболее ценным подходом по сравнению с альтернативными путями (например, перепрофилированием или переработкой) и обеспечивает наименьшее воздействие на окружающую среду. Однако, в настоящее время, отрасль повторного использования и ремонта сталкиваются с рядом проблем. Как упоминалось ранее, 85% предметов одежды, бывших в употреблении, в настоящее время выбрасываются вместе с бытовыми отходами, что устраняет возможность их повторного использования. Это означает отсутствие у потребителей знаний о постоянной ценности и возможностях их повторного использования другими людьми из категории нуждающихся (малообеспеченные, бездомные и т.п.). Кроме того, сегодняшние потребители не имеют возможности, интереса или времени для ремонта сломанных или повреждённых предметов своего гардероба — они предпочитают выбросить эти вещи и купить новые.
Сектор ремонта одежды является неотъемлемой (но незаметной для государственной поддержки) частью кругооборота текстиля, а поэтому для установления правильных отношений с населением и разумного сотрудничества могут потребоваться дополнительные усилия. Кроме того, крупномасштабный ремонт одежды по франшизе нерентабелен в существующей системе, из-за увеличения транспортных расходов, трудоёмких процессов, снижения качества одежды – это вам подтвердит любой экономист или бухгалтер. Огромную роль в этом играют также тенденций «быстрой моды» и, как следствие этого, относительно низкая стоимость новой одежды. На государственном уровне необходимо приложить усилия для информирования потребителей о ценности бывших в употреблении товаров и путей возможного эффективного/полезного избавления от них.
Кроме этого можно попытаться также добиться популярности использования брендами точек сбора одежды для повторного использования, отделов комиссионной торговли и центров ремонта предметов одежды (например, программы возврата и перепродажи). Некоторые ведущие мировые бренды недавно запустили программу организации в своих магазинах службы ремонта, чтобы потребители могли сдать повреждённую одежду в «брендовый» ремонт. Эксперимент удался – участвующие в программе компании сообщили о значительном участии потребителей в этой модели.
Переработка
Переработка — это следующий по своей ценности подход к сохранению окружающей среды. Как правило, переработка этого типа отходов включает рециклинг постиндустриального или постпотребительского текстиля в новые продукты. Существует несколько разновидностей переработки, которые требуют пояснения. Термин «рециклинг» или «рециркуляция» относится к преобразованию текстильных отходов во что-то, близкое к той же стоимости (например, восстановление волокон обратно в волокна другого порядка/качества), но часто также используется в качестве универсального для всех способов восстановления. Переработка относится к превращению выброшенного текстильного материала во что-то настолько же ценное, а порой и более ценное (например, создание новой одежды или строительных материалов из текстильных отходов). Даунциклинг — это превращение текстильных отходов во что-то менее ценное, например, в тряпье/ветошь. При закрытой переработке материал из исходного продукта перерабатывается и используется в аналогичном или идентичном продукте, тогда как при переработке без обратной связи материал перерабатывается и используется в другом назначении (часто это называется каскадной переработкой).
Переработка текстильного вторсырья обычно включает механические и/или химические процессы, которые превращают текстильные ткани обратно в волокнистые компоненты, которые затем снова превращаются в ткань. Процессы механической переработки обычно включают измельчение отходов на мелкие фракции, кардочесание для высвобождения волокон, отбеливание, а затем повторное прядение этих волокон в новую пряжу. Этот процесс лучше всего подходит для материалов из моноволокна (например, акрила, чистого хлопка и шерсти) из-за их свойств, способствующих этому процессу. При этом механическая переработка сокращает длину штапельного волокна, что снижает прочность и мягкость переработанных волокон. В результате в тканях, содержащих механически переработанные волокна, обычно можно использовать только от 20 до 30% переработанных волокон, прежде чем качество ткани ухудшится. Отходы после потребления приводят к получению переработанного волокна более низкого качества из-за деградации во время носки, поэтому, по экономическим соображениям, таким способом сейчас перерабатываются только те отходы, которые не были в употреблении человеком. В основном, это обрезки ткани швейных производств.
Химическая переработка относится к процессу использования химических методов для разложения текстиля на его основные химические компоненты. Большинство технологий химической переработки находятся на начальном этапе исследований и разработок (между уровнями технологической готовности 3–7), и лишь некоторые из них работают в больших масштабах. Подходы к химической переработке синтетических тканей на полимерной основе, как правило, включают деполимеризацию для восстановления мономерных или олигомерных компонентов, которые затем можно снова полимеризовать и повторно прясть в новые нити, подобные первичным. Подход к натуральным или целлюлозным волокнам включают: либо первичное растворение в различных химических составах, либо дериватизацию в вискозные соединения. Первая технология даёт на выходе хлопковое волокно, которое можно повторно прясть в переработанные волокна, а вторая производит изделия из вискозы, которые можно использовать для производства волокна немного худшего качества, а также для других целей. Стоит отметить, что из-за характера химической переработки, когда переработанные полимеры становятся неотличимыми от своих исходных аналогов, для отслеживания переработанного содержимого в процессе требуются достаточно точные и дорогостоящие инструменты контроля и массового баланса.
Маршруты переработки часто состоят из комбинации механических и химических процессов. Например, одежда сначала подвергается предварительной механической обработке для удаления таких элементов, как молнии и пуговицы, затем измельчается, а в некоторых случаях (например, при переработке ковров) отделяется от основы (или других компонентов) с использованием механических методов (например, обрезка петель, разделение по плотности, центрифугирование). В связи с этим, химическая переработка по-прежнему требует предварительной обработки большинства сырьевых материалов — для соответствия входным спецификациям и требованиям по обращению с материалами, которые обычно включают механические процессы.
Как химические, так и механические процессы переработки чувствительны к чистоте исходного сырья. Существующие технологии рециклинга не могут перерабатывать смешанные входные материалы (например, предметы одежды, сделанные из двух или более волокон), а также не могут перерабатывать химикаты и отделку, наносимую на одежду. Таким образом, неперерабатываемые фракции или нечистое, малоценное сырье необходимо удалять и утилизировать другим образом, что само по себе представляет собой проблему из-за значительных объёмов отходов. Как правило, чем выше чистота сырья, тем ниже его доступность, и наоборот, а более низкая чистота сырья обычно приводит к более высоким затратам на переработку. Требования к чистоте сырья для химической переработки колеблются от 80 до 95% в зависимости от используемого метода. Процессы, не зависящие от цвета, естественным образом повышают доступность сырья. Это усиливает потребность в идентификации и составе типов волокон и смесевых нитей (например, необходимо оборудование для определения процентного состава комбинированных нитей/волокон).
Пластик против текстиля
В то время как переработка «волокно в волокно» ещё не получила широкого распространения, технология «пластиковая бутылка в волокно» является обычной практикой, при которой ПЭТ-бутылки перерабатываются в полиэфирные ткани. Почти весь переработанный полиэстер получают из ПЭТ-бутылок, и в результате текстильная промышленность, в настоящее время, является крупнейшим рынком сбыта переработанного ПЭТ (даже в большей степени, чем переработка бутылок в новые бутылки). Во многом это связано с более экономичным процессом производства волокна и благоприятной структурой затрат по сравнению с конечными рынками пищевых продуктов. Полиэстер в настоящее время представляет собой наиболее широко используемый материал в швейной промышленности. И хотя в нынешнее время, только 14% полиэстера получают из переработанных материалов, заинтересованные стороны отрасли хотели бы, чтобы к 2025 году этот показатель увеличился до 45%. Однако, по мере того, как всё большее число брендов продуктов питания и напитков берут на себя обязательства по сбору вторичного сырья, а регулирование компаний, занимающихся упаковкой, ужесточается, конкуренция за переработанный ПЭТ будет усиливаться, а производителям текстиля и одежды будет все труднее достичь желаемого процента в производстве полиэстровой ткани. Этот огромный переход между производством полиэстера из упаковки необходимо рассматривать целостно, чтобы обеспечить адекватные поставки для всех видов конечного использования, выбрав наиболее эффективный путь рециркуляции для всех материалов.
Производственные отходы
Современные потребители отдают предпочтение комфорту и мягкости своей одежды, поэтому все больше продуктов содержат небольшое количество эластана. Эта практика проблематична для переработки, поскольку эластан трудно отделить от других волокон, а современные технологии не позволяют его восстановить. Следовательно, существует потребность в процессах выделения и повторного использования этого компонента.
В настоящее время наиболее успешными для механической переработки являются постиндустриальные (или допотребительские) потоки, поскольку они представляют собой выделенную и отсортированную массу с известными характеристиками и не потеряли качества из-за износа и стирки. Однако такое вторсырье представляет собой меньший объём, чем потоки постпотребительских отходов, которые включают разнообразие типов одежды, смесей волокон и качества, цветности, добавок и специальных покрытий. Однако, как обсуждалось ранее, цепочка поставок промышленных отходов швейного производства в настоящее время не способна снабжать большие заводы по переработке (а именно заводы по химической переработке) требуемым объёмом, необходимым для обеспечения безотходности. Кроме того, из-за высоких затрат на рециклинг, переработанные волокна часто получаются дороже, чем их аналоги из первичного сырья. Таким образом, для увеличения потребления переработанного текстиля требуется признание рынком премиальной стоимости, связанной с переработанным текстилем, усиление поддержки и спроса на такое содержимое со стороны брендов и/или субсидии государства для поддержки развития и расширения инфраструктуры рециклинга.
