直接の答え: リサイクルされたフィラメントは 4.5 cN/dtex でバージンの強度に匹敵します。
再生ポリエステルフィラメント 使用済みペットボトルから生産された糸は現在、一貫して次の強度に達しています。 4.0～4.5cN/dtex 、アパレルや家庭用テキスタイルで使用される標準的なバージン ポリエステル フィラメント グレードと同じ範囲です。重要な実現要因は溶融濾過段階です。つまり、連続ポリマーフィルターです。 15 ～ 20 ミクロンの絶対定格 固形汚染物質をキログラムあたり 0.02 mm 以下まで除去し、高速延伸テクスチャリング中のフィラメントの破損を防ぎます。固有粘度が元に戻ると、 0.62～0.68dl/g 洗浄されたフレークの固相重縮合により、得られたフィラメントは丸編み機やレピア織り機でバージンと同様に機械の設定を調整することなく加工されます。
したがって、あらゆる仕様の実際的な出発点は、強度の妥協ではなく、色の一貫性とフィラメントの均一性に関する要件を厳しくすることです。これらは、高品質の原料が使用される場合、リサイクルフィラメントとバージンフィラメントの間に残る唯一のギャップです。
ボトルからフィラメントのスプールまでのリサイクル チェーン
使用済みのペットボトルは収集され、色ごとに分別され、粉砕されてフレークになります。フレークは次の温度で高温洗浄されます。 85〜90℃ ラベルと接着剤を除去するために 2% 水酸化ナトリウム溶液を使用し、最後にすすぎ、水分が 50 ppm 以下になるまで乾燥させます。次に、きれいなフレークが固体重縮合反応器に供給され、真空下、摂氏 200 ～ 210 度で、溶融と分解の制御後に固有粘度がボトルグレードの 0.72 dl/g から繊維グレードの 0.66 dl/g まで上昇し、安定した溶融物が得られます。
溶融物は紡糸口金の直前で 15 ミクロンのフィルターを通過し、紡糸口金の穴から押し出されます。 直径0.25～0.35mm 。急冷および紡糸仕上げを施した後、未延伸糸を延伸およびヒートセットして、目的の配向性および結晶化度を達成します。 72 フィラメント、150 デニールのリサイクル ポリエステル糸を 2.8 ～ 3.2 の倍率で延伸すると、破断伸びが 25 ～ 35 パーセント、10% モジュラスが 2.5 ～ 3.0 cN/dtex の完全延伸糸が通常製造されます。
機械的特性の比較: バージンフィラメントとリサイクルフィラメント
| プロパティ | バージンポリエステルフィラメント | 再生ポリエステルフィラメント |
|---|---|---|
| 粘り強さ(cN/dtex) | 4.2～4.8 | 4.0～4.5 |
| 破断伸び(%) | 28–35 | 26–33 |
| 沸騰水収縮率(%) | 5.0～7.0 | 5.5～7.5 |
| ウスター均一性 (CVm %) | 1.0～1.3 | 1.2～1.6 |
| カラーL*値偏差(dE) | 0.3～0.5 | 0.7～1.2 |
データは、リサイクルされたフィラメントの方が均一性のばらつきがわずかに高く、生地の最高品質率がわずかに低下することを示しています。ロットを注意深くブレンドすることで、編み手は最高品質の率を期待できます。 92パーセント以上 バージンの場合は 96% ですが、キログラムあたりの二酸化炭素排出量が低いことを考慮すると、この差は経済的に許容できる範囲です。
産業機器における紡糸プロセスの安定性
リサイクルされたポリマー溶融物はバージンよりも分子量分布が広く、ドローレゾナンスウィンドウが広がります。で稼働する一般的な延伸テクスチャリング マシンでは、 毎分650メートル 、タイトスポットを防ぐために、最適な最初のヒーター温度はバージンヤーンと比べて 10 ～ 15 ℃低くなります。切断フィラメントを 1 キログラムあたり 0.5 未満に抑えるには、D/Y 比を 1.7 ～ 1.8 ではなく 1.6 ～ 1.7 に設定する必要があります。
再生ポリエステル フィラメントのエアジェット テクスチャリングの場合、ジェット ノズルへのオーバーフィードがわずかに増加します。 18 ～ 22% のオーバーフィード バージンポリマーの 15 ～ 18 パーセントと比較して、リサイクルポリマーのわずかに低い溶融強度を補います。この調整により、バージンテクスチャードヤーンと同等のループ安定性が得られます。
色の一貫性と染色挙動
リサイクルポリエステルフィラメントにおける最大の技術的ハードルは、元のボトルのプラスチックに由来するかすかな青または緑の色調です。これは、b* 値のシフトとして測定されます。 CIELab 空間でのマイナス 0.5 ～ マイナス 1.2 バージンポリマーとの比較。これには、押出前に分光光度計に基づいたベールロットの選別が必要です。同じガーメントパネルに使用される後染め生地の場合、コーンごとの許容できる dEab 変動は 1.5 未満に抑える必要があります。
K/S 値として測定される分散染料の取り込み量は、同じ染色温度での未使用ポリエステルと実質的に同一であり、ロット間の変動は 2% 未満です。標準的なレベリング剤を使用して摂氏 130 度で染色すると、再現可能な色合いのマッチングが得られます。ただし、オリゴマー含有量がわずかに増加すると、完成品の汚れを防ぐために 2 回の還元除去ステップが必要になる場合があります。
原料の品質グレードとその生産範囲
- 透明ボトルフレーク (グレード A): 透明度 98%、セミダル丸フィラメントに適し、強度 4.3 cN/dtex 以上。
- ライトブルーボトルフレーク（グレードB）： ヘザー効果を生み出すために原液染めの黒色フィラメントまたはクリアと 50/50 ブレンドに使用されます。
- 産業廃棄物ポリエステル廃棄物: 糸くずと繊維くずを再ペレット化し、固有粘度が 0.60 dl/g 以上で、300D 以上の粗デニールに限定されたフィラメントを製造します。
結論: 0.66 IV フレークで目標 4.2 cN/dtex の粘り強さを実現
リサイクルポリエステルフィラメントはもはや妥協のない素材です。最小固有粘度のきれいな透明なフレークを調達することにより、 押出前 0.70 dl/g 溶融物を 15 ミクロンのスクリーンで濾過することにより、フィラメント生産者はバージン糸と同じ効率で織ったり編んだりできる糸を提供できます。完全強度の織物グレードのリサイクル フィラメントの推奨仕様限界は、靱性が最小 4.2 cN/dtex、伸びが最小 28 パーセント、Uster CVm が 1.8 % 以下です。これら 3 つの数値を満たすことで、サステナブルな製品が生地の性能を強制的に低下させないことが保証され、ブランドはカットソーの事業を変更することなくリサイクル素材を採用することができます。
