Mỗi năm, thế giới thải bỏ khoảng hàng chục triệu tấn quần áo. Tuy nhiên, thay vì biến mất khỏi chuỗi giá trị, một phần trong số đó đang được đưa trở lại dây chuyền sản xuất. Hoạt động tái chế quần áo đang định hình lại nền kinh tế tuần hoàn của ngành thời trang và mở ra một chương mới cho ngành công nghiệp xanh toàn cầu. Đằng sau mỗi bộ quần áo cũ kỹ và bạc màu là một hành trình công nghệ phức tạp bao gồm thu gom, phân loại, làm sạch, nghiền nhỏ và tách sợi trước khi từng sợi vải được kéo thành sợi mới và dệt trở lại thành vải.

Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của kênh The Factoran, nói về quy trình tái chế quần áo cũ.

Để xem và hiểu đầy đủ nội dung của video (bằng tiếng Anh), Quý độc giả vui lòng tham khảo nội dung của bài viết. Để xem video ở chế độ toàn màn hình (full-screen), vui lòng nhấn vào khung [ ] tại góc phải phía dưới của video hoặc nhấn phím F.

Tiềm năng của lĩnh vực tái chế quần áo
Bên trong các nhà máy tái chế quy mô lớn hoạt động liên tục ngày đêm, chất thải dệt may đang âm thầm được chuyển hóa thành nguyên liệu cho thế hệ sản phẩm tiếp theo. Để hiểu được tiềm năng thực sự của ngành công nghiệp này, cần nhìn sâu vào từng công đoạn của quy trình – từ thời điểm quần áo bị loại bỏ cho đến khi chúng được tái chế thành vật liệu mới. 

Từ một ý tưởng từng bị xem là bên lề trong ngành dệt may, tái chế quần áo hiện đã phát triển thành một lĩnh vực kinh tế hoàn chỉnh với giá trị hơn 9 tỷ USD và được dự báo sẽ tăng gấp đôi trong thập kỷ tới.

Hiện nay có, hơn 250 cơ sở tái chế dệt may quy mô lớn đang hoạt động trên khắp châu Á và châu Âu. Mỗi tấn vải được tái chế có thể tiết kiệm tới 20.000 gallon nước (khoảng 75.700 lít) và giảm khoảng 4.000 pound khí thải CO₂ (tương đương 1.814 tấn), khiến đây trở thành một trong những quy trình hiệu quả nhất về mặt sử dụng tài nguyên trong toàn ngành thời trang. Từ bông, polyester đến len, các nhà máy này đang giúp khép kín vòng tuần hoàn giữa chất thải và sản xuất, xây dựng một tương lai nơi mọi sợi vải bị bỏ đi đều có thể tìm thấy giá trị mới.

Thu gom – Điểm khởi đầu của quy trình tái chế
Quy trình tái chế quần áo không bắt đầu từ nhà máy mà bắt đầu ngay giữa những thành phố đông đúc. Các thùng thu gom quần áo được đặt tại trung tâm thương mại, khu dân cư và các cửa hàng thời trang. Hàng tuần, những chiếc xe chuyên dụng đến thu gom các đống quần áo đã qua sử dụng.

Một phần được phân phối lại thông qua các tổ chức từ thiện, trong khi phần còn lại được vận chuyển đến các trung tâm tái chế để bắt đầu tái chế. Những thứ từng được xem là rác thải giờ đây là như nguồn nguyên liệu có giá trị. Giữa những núi vải bạc màu và quần áo rách nát tồn tại một sự thật đơn giản – một bộ quần áo chỉ có thể được chế khi ai đó quyết định không vứt bỏ nó.

Phân loại – Nền tảng của quá trình tái chế
Khi các kiện quần áo đến trung tâm tái chế, chúng không lập tức đi vào dây chuyền xử lý. Thay vào đó, chúng phải trải qua một trong những công đoạn tỉ mỉ nhất của toàn bộ quy trình: phân loại. Mỗi món quần áo được mở ra và kiểm tra cẩn thận, trong đó các đường may được xem xét để xác định thành phần vật liệu, màu sắc và mức độ hao mòn.

Phần lớn công việc này vẫn được thực hiện thủ công bởi chỉ những người lao động có kinh nghiệm mới có thể phân biệt chính xác giữa các loại vải pha cotton và polyester nguyên chất. Hỗ trợ họ là các máy quét quang học và hệ thống cảm biến có khả năng nhận diện hàng nghìn mẫu vật liệu mỗi giờ. Độ chính xác của giai đoạn phân loại quyết định chất lượng của toàn bộ các bước tiếp theo, khiến đây trở thành nền móng của quá trình tái chế rác thải dệt may.

Loại bỏ phụ kiện và nghiền sợi
Trước khi được chuyển hóa thành sản phẩm mới, quần áo cũ phải được loại bỏ toàn bộ các thành phần không phải vải. Mỗi sản phẩm đi qua hệ thống tách kim loại để loại bỏ khóa kéo, cúc áo, khuy bấm và logo nhựa nhằm tránh gây hư hại cho thiết bị ở các công đoạn sau. Khi chỉ còn lại vật liệu dệt thuần túy, vải được chuyển đến khu vực cắt và nghiền – trung tâm của công đoạn tái chế cơ học.

Các lưỡi dao công nghiệp hoạt động nhịp nhàng trên băng tải, cắt quần áo thành những mảnh nhỏ với kích thước vài cm. Những mảnh này tiếp tục được đưa vào các máy nghiền khổng lồ, nơi hàng trăm lưỡi dao thép quay với tốc độ cao để phá vỡ cấu trúc dệt và biến chúng thành vật liệu mềm, tơi xốp giống bông. Hệ thống khí áp suất cao liên tục hút bụi sợi, trong khi nam châm công nghiệp loại bỏ những hạt kim loại còn sót lại.

Làm sạch và tách sợi
Khối vật liệu sau nghiền được chuyển đến khu vực giặt và làm sạch. Nước nóng, hơi nước và enzyme sinh học được sử dụng để loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ và cặn thuốc nhuộm còn bám trong sợi. Các bể giặt nhiều cấp độ bảo đảm vật liệu được làm sạch hoàn toàn nhưng vẫn giữ nguyên cấu trúc sợi.

Khi rời khỏi công đoạn này, vật liệu không còn mang hình dạng của quần áo bỏ đi mà đã trở về trạng thái nguyên liệu dệt tinh khiết, sẵn sàng cho bước tiếp theo là tách sợi và kéo sợi. Khối sợi sạch được đưa vào hệ thống chải sợi, nơi các trục lăn tốc độ cao với răng kim loại mịn kéo giãn và tách từng sợi riêng biệt. Các luồng khí nén loại bỏ bụi và tạp chất, giúp duy trì độ sạch và ổn định của vật liệu.

Cảm biến quang học nhận diện loại sợi theo thời gian thực, trong khi các van khí phân tách cotton, polyester và len vào các kênh riêng biệt. Cuối cùng, các sợi tinh sạch được ép thành những kiện đồng nhất, đánh dấu thời điểm vải bỏ đi trở thành nguyên liệu tinh luyện cho công đoạn kéo sợi.

Kéo sợi mới từ sợi tái chế
Các kiện sợi đã được làm sạch được vận chuyển đến khu vực kéo sợi, nơi các dãy máy kéo sợi hoạt động liên tục. Những trục quay mang theo hàng nghìn sợi nhỏ, kéo giãn và xoắn chúng bằng hệ thống động cơ điều khiển tốc độ. Các cảm biến điện tử giám sát độ căng của từng sợi để ngăn hiện tượng đứt gãy trong quá trình kéo.

Dữ liệu về mật độ xoắn và tốc độ quay được cập nhật theo thời gian thực trên hệ thống điều khiển trung tâm, cho phép kỹ thuật viên điều chỉnh chính xác từng cuộn sợi ở cấp độ mili giây. Cuối dây chuyền, những cuộn sợi có độ đồng đều cao được quét kiểm tra bằng cảm biến quang học trước khi được niêm phong, dán nhãn và đưa vào kho lưu trữ.

Dệt vải từ sợi tái chế
Mỗi cuộn sợi được lắp vào khung dệt kết nối với hàng nghìn suốt chỉ. Khi hệ thống điều khiển trung tâm khởi động, hàng trăm go dệt (heddle) chuyển động nhịp nhàng lên xuống để đan xen sợi dọc và sợi ngang, tạo thành tấm vải đầu tiên. Mỗi máy dệt được hiệu chỉnh chính xác theo lực căng, mật độ sợi và tốc độ dệt phù hợp với từng loại vật liệu.

Các cảm biến laser giám sát từng điểm giao nhau của sợi theo thời gian thực và tự động dừng máy nếu phát hiện lệch vị trí hoặc đứt sợi. Dần dần, một tấm vải mới xuất hiện, sáng màu, đồng đều và được cuốn gọn lên các trục lăn lớn, sẵn sàng cho bước hoàn thiện tiếp theo.

Hoàn thiện và kiểm tra chất lượng vải
Vải dệt mới được chuyển đến khu vực hoàn thiện, nơi các hệ thống giặt, cắt và nhuộm hoạt động liên tục. Vải trước tiên đi qua bể giặt enzyme nhằm làm mềm bề mặt, sau đó được sấy khô và đưa vào buồng nhuộm áp suất cao khép kín. Màu sắc được phủ đồng đều bằng các đầu phun tĩnh điện, giúp từng sợi hấp thụ sắc tố một cách nhất quán.

Tiếp theo, máy cán định hình nhiệt làm phẳng bề mặt và ổn định kích thước vải. Toàn bộ các thông số như nhiệt độ, áp suất và thời gian đều được giám sát theo thời gian thực bởi hệ thống máy tính trung tâm. Sau khi hoàn tất, vải được đưa vào buồng kiểm tra tự động, nơi các camera công nghiệp quét từng cm bề mặt để phát hiện lỗi dệt hoặc sai lệch màu sắc.

Chỉ những cuộn vải đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn chất lượng mới được niêm phong, dán nhãn và chuyển vào kho, đánh dấu sự hoàn thành của chu trình sản xuất vải tái chế.

Từ sợi tái chế đến vải denim
Từ đây, sợi tái chế tiếp tục hành trình của mình trong hoạt động sản xuất denim (1). Mỗi sợi được phủ lớp hồ bảo vệ nhằm tăng độ bền trước khi bước vào công đoạn nhuộm chàm. Trên dây chuyền nhuộm dài hàng chục mét, các sợi liên tục được nhúng vào bể thuốc nhuộm indigo (2), trong đó mỗi lần nhúng đều được theo sau bởi quá trình oxy hóa giúp màu xanh đặc trưng trở nên đậm hơn.
(1) Denim là một loại vải dệt chéo (twill fabric), thường được làm từ sợi bông (cotton), nổi tiếng nhất vì được sử dụng để sản xuất quần jeans.
(2) Nhuộm indigo là quá trình nhuộm sợi hoặc vải bằng thuốc nhuộm indigo, một loại phẩm màu xanh lam đậm nổi tiếng được sử dụng chủ yếu để sản xuất vải denim và quần jeans.

Các cảm biến quang học kiểm soát cường độ màu để bảo đảm mọi sợi đều đạt cùng một sắc xanh denim. Khác với các loại vải thông thường, denim được dệt theo cấu trúc chéo (twill fabric), trong đó sợi ngang màu trắng đan xen với sợi dọc màu xanh. Chính cấu trúc này tạo ra các sắc độ đậm nhạt tự nhiên theo thời gian sử dụng.

Trong nhà xưởng dệt, hàng trăm máy dệt vận hành đồng bộ. Hệ thống điều khiển trung tâm giám sát lực căng sợi và góc dệt chéo – hai yếu tố quyết định độ bền và độ đàn hồi của denim. Các cảm biến laser liên tục theo dõi độ đồng đều của từng điểm giao sợi và tự động điều chỉnh khi phát hiện sai lệch.

Cắt may và hoàn thiện quần jeans
Sau khi rời máy dệt, denim được giặt, làm mềm và tạo hiệu ứng bạc màu bằng đá bọt hoặc enzyme sinh học. Sau công đoạn sấy và ép, từng tấm vải được kiểm tra độ mềm, độ đàn hồi và độ đồng đều màu sắc trước khi chuyển sang khu vực cắt may. Tại đây, nhiều lớp denim được xếp chồng và cố định bằng hệ thống ép chân không nhằm bảo đảm độ chính xác.

Các máy cắt tự động sử dụng bản mẫu kỹ thuật số để cắt hàng chục lớp vải cùng lúc bằng lưỡi dao hợp kim chịu nhiệt. Các chi tiết như ống quần, túi, cạp quần và đỉa quần được đánh số và phân loại trước khi chuyển sang dây chuyền may. Trong khu vực may, hàng trăm máy chuyên dụng thực hiện các công đoạn khác nhau, từ máy hai kim tạo đường may chính đến máy vắt sổ xử lý mép túi và máy may xích tạo các chi tiết trang trí.

Kim hợp kim thép xuyên qua lớp denim dày với tốc độ cao, trong khi cảm biến điện tử duy trì độ căng chỉ ổn định. Chỉ cotton bọc polyester được sử dụng nhờ độ bền cao và màu sắc tương phản đặc trưng của quần jeans cổ điển. Sau khi hoàn thành công đoạn may, các phụ kiện như cúc đồng, đinh tán và khóa kéo được lắp đặt bằng hệ thống ép thủy lực trước khi sản phẩm chuyển sang giai đoạn hoàn thiện cuối cùng.

Công nghệ kết hợp cùng tay nghề thủ công
Đây là nơi công nghệ và tay nghề thủ công gặp nhau. Những người thợ lành nghề sử dụng giấy nhám, đá bọt và bàn chải cứng để tạo các hiệu ứng bạc màu tự nhiên tại đầu gối, túi sau hoặc cạp quần. Công việc tưởng chừng đơn giản này đòi hỏi kinh nghiệm cao bởi lực tác động quá mạnh có thể làm rách vải, trong khi lực quá nhẹ sẽ không tạo ra hiệu ứng mong muốn.

Một số chi tiết được hoàn thiện bằng thiết bị phun khí hoặc dung dịch tẩy nhẹ nhằm tạo sắc thái cổ điển theo đúng thiết kế mong muốn. Sau đó, từng chiếc quần được treo trong buồng chiếu sáng tiêu chuẩn để nghệ nhân kiểm tra độ cân bằng màu sắc dưới nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau. Khi đạt yêu cầu, quần được hấp hơi để làm mềm sợi vải, ổn định hình dạng và loại bỏ nếp nhăn.

Không có hai chiếc quần jeans nào hoàn toàn giống nhau. Mỗi vết bạc màu và mỗi mép vải mài mòn đều mang dấu ấn riêng của người thợ thực hiện. Chính sự khác biệt này đã biến một sản phẩm thông thường thành một sản phẩm mang tính cá nhân hóa cao, được tạo nên bởi kỹ năng, thời gian và kinh nghiệm.

Khép lại một vòng tuần hoàn
Trong công đoạn cuối cùng, từng chiếc quần jeans được trải phẳng dưới ánh sáng trắng để kiểm tra từng đường may, hiệu ứng bạc màu và độ bền tổng thể. Chỉ những sản phẩm đạt tiêu chuẩn mới được gấp theo khuôn mẫu định sẵn và chuyển sang dây chuyền đóng gói tự động. Các sản phẩm hoàn thiện được đóng hộp, niêm phong và lưu vào hệ thống quản lý kỹ thuật số để phục vụ truy xuất sau này.

Ở giai đoạn cuối cùng này, mỗi sản phẩm không chỉ đơn thuần vượt qua quy trình kiểm định chất lượng mà còn là minh chứng cho một chu trình tái chế hoàn chỉnh – hành trình biến những sợi vải bị bỏ đi thành một chiếc quần jeans hoàn toàn mới. Hành trình của quần áo cũ không kết thúc tại bãi chôn lấp mà tiếp tục bên trong các nhà máy, nơi vật liệu được tái tạo và định nghĩa lại giá trị.

Quần áo bỏ đi trở thành sợi, sợi trở thành denim, và denim lại được tái sinh thành những sản phẩm mới mang tinh thần của sản xuất bền vững. Mỗi công đoạn, từ phân loại đến hoàn thiện, đều thể hiện nỗ lực của con người trong việc biến chất thải thành giá trị, đồng thời định hình lại mối quan hệ giữa tiêu dùng và môi trường. Thông qua đổi mới công nghệ, năng lực sản xuất và sự sáng tạo của con người, những vật liệu từng bị xem là vô giá trị đang được trao cho một mục đích mới, chứng minh rằng không có điều gì thực sự kết thúc – chúng chỉ đang chuyển hóa thành một hình thái khác.

Tiếp tục khám phá chuyên đề Môi trường và Tái chế trên trang technologyMAG
Bài viết này là một phần trong chuỗi nội dung chuyên sâu về môi trường, xử lý chất thải, tái chế và kinh tế tuần hoàn do technologyMAG thực hiện nhằm cập nhật những công nghệ, giải pháp và dự án mới nhất tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Trong bối cảnh các yêu cầu về phát triển bền vững, giảm phát thải và sử dụng hiệu quả tài nguyên ngày càng được quan tâm, ngành môi trường và tái chế đang trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế hiện đại.

Để giúp độc giả thuận tiện theo dõi toàn bộ nội dung liên quan, Ban biên tập technologyMAG đã xây dựng trang tổng hợp chuyên đề Môi trường và Tái chế, bao gồm các nhóm bài viết về xử lý chất thải, tái chế nhựa, giấy, kim loại, thủy tinh, dệt may, rác thải điện tử, xử lý nước, kinh tế tuần hoàn, công nghệ môi trường và các dự án tiêu biểu tại Việt Nam và quốc tế.

Tìm hiểu thêm về chuyên đề Môi trường và Tái chế tại:
https://www.technologymag.net/technologymag-gioi-thieu-loat-tin-bai-chu-de-moi-truong-tai-che/

Để xem các tin bài khác về “Tái chế quần áo”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: The Factoran