Ці дні, коли все більше людей у всьому світі вимагають екологічно чистих тканин, виробники зустрічають велику кількість проблем при спробах виготовлення більш біо-основних волокон. Розумієте, переходячи від старого способу використання полімерів, що виробляються з нафти, до відновлюваних матеріалів, не є простим. Нові матеріали поводять себе дуже інакше під час процесу виробництва. Наприклад, температури, при яких вони плавляться, їх густота або текучість (це називається в'язкістю), і як вони утворюють кристали, все це відрізняється від традиційних матеріалів. Завдяки цим відмінностям, дуже важко стабільно виробляти волокна. Це впливає як на якість волокон, так і на швидкість та гладкість виробничого процесу.
Ураховуючи труднощі загального виробництва біопальних волокон, виготовлення бікомпонентних волокон із біо-отриманих полімерів є навіть більшою викликом. Бікомпонентні волокна мають два різні шари полімерів, і правильно налаштування цих шарів під час екструзійного процесу (коли матеріал протискається через маленьке відверстя для формування волокна) є дуже складним, особливо при використанні рослинних матеріалів. Ці рослинні полімери мають свої унікальні теплові властивості, тому процес повинен бути дуже тщеслідно контролюванним. Потрібно забезпечити, щоб полімери не розпадалися, одночасно зуміючи їх добре сполучати. Якщо ці технічні проблеми не можуть бути вирішені, це безпосередньо зменшить кількість волокон, які можна виробити, а також вплине на ефективність кінцевих волокон.
Оскільки створення бікомерних волокон є дуже складним, успішне виробництво біо-волокон справді потребує повного перегляду старих методів виробництва. Речі, такі як температура на різних етапах процесу, дизайн шурупів, які переміщують матеріал, і спосіб охолодження (кульовування) волокон мають бути змінені для роботи з особливими реологічними властивостями біополімерів. Реологічні властивості — це фактично те, як матеріал тече і деформується. Операторам потрібні дуже добри системи моніторингу, щоб підтримувати однаковий діаметр і міцність волокна, особливо при використанні суміші різних матеріалів або перероблених. Дотримання правильних параметрів процесу тепер є надзвичайно важливим, якщо суб'єкт господарства хоче, щоб виробництво суб'єктів було практичним і прибутковим бізнесом.
Поки оптимізація процесу є важливою, вартість також є великою увагою при переході до виробництва волокна на біозасобах. Все ж таки, якщо це буде занадто дорогим, то це не буде практичною опцією. Один з шляхів боротьби з цим - використання енергоекономічних систем сушіння. Вони не тільки економлять енергію, але й допомагають зменшити витрати. Іншим чудовим ідеєю є організація замкнутої циклу переробки для побічних продуктів процесу. Це означає використання відходів з одного етапу виробництва знову в іншому. Сучасні технології автоматизації також можуть допомогти. Вони можуть зменшити кількість матеріалу, який втрачається під час налагодження виробництва. А використання стратегій передбачуваного техобслуговування обладнання може забезпечити максимально можливий використовування машин без їхнього ламання. Усі ці речі разом допомагають вирішити проблеми як витрат на початок (капіталовкладення) так і витрат на підтримку виробництва (оперативні витрати).
Навіть при наявності вартісно ефективних розв'язків, інший важливий аспект полягає у покращенні роботи біоволокон. Щасливо, недавні досягнення у полімерній хімії відкривають нові можливості. Науковці розробляють модифіковані методи обробки поверхні. Ці методи можуть зробити волокна краще поглинаючими фарби та ефективніше керують мовою. Це означає, що є більше способів використання цих волокон у текстильній промисловості. Дослідники також працюють над новими компатибілізаторами. Це речовини, які допомагають різним біополімерам краще прилипати одна до одної. Здатність створювати високопродуктивні складні волокна приближає їх до реалізації біоволокон, які працюють так само добре, як традиційні, або навіть краще в деяких випадках.
Подивляючись на всі зусилля щодо покращення виробництва біо-волокна, наступне покоління технологій дійсно завдає ентузіазму. Вони концентруються на створенні інтегрованих систем, які можуть перетворити виготовлення матеріалу та формування волокна у один плавний процес. З'являються нові процеси, які можуть безпосередньо перетворювати сільськогосподарські відходи на текстильні волокна промислового якості за допомогою ензимів та механічних обробок. Це не лише корисно для середовища, але й чудовий спосіб використання відходів. Також розробляються передові системи контролю якості, які використовують AI-опрацьовану візуальну перевірку. Це забезпечить те, що при збільшенні виробництва якість волокон залишається на тому самому рівні. Усі ці нові розробки мають потенціал повністю змінити стійке текстильне виробництво, зберігаючи конкурентні ціни, що є чудовою новиною як для промисловості, так і для споживачів, які турбуються про середовище.