再生涤纶高性能化功能化技术进展

1、o瓶片：即弃型饮用水、饮料等包装瓶瓶片：即弃型饮用水、饮料等包装瓶 o膜片膜片o薄膜薄膜 o服装与不织布（纺织制品）服装与不织布（纺织制品） o在聚酯与纤维生产各工序中产生的在聚酯与纤维生产各工序中产生的废丝、废块、粉体废丝、废块、粉体再生涤纶定义与原料来源再生涤纶定义与原料来源再生涤纶是指以再生再生涤纶是指以再生PETPET聚酯为主要原料的纤维。聚酯为主要原料的纤维。包括长丝与短丝等。包括长丝与短丝等。废旧废旧PETPET塑料瓶的污染塑料瓶的污染水污染水污染大气大气污染污染白色固体白色固体污染污染PS, PVCPE,PPPCPET我国每年产生的废旧我国每年产生的废旧PET PET 树脂高达树

2、脂高达3 3百万吨百万吨PETPET瓶清洗处理制成设备瓶清洗处理制成设备废旧废旧PETPET塑料瓶的回收工艺塑料瓶的回收工艺o化学方法化学方法 水解法 醇解法超 临界流体法 o物理方法物理方法n将废PET瓶切碎成片，从PET中分出HDPE、铝、纸 和粘合剂，PET碎片再经洗涤、干燥、造粒n先将废PET瓶上非PET的瓶盖、座底、标签等杂志用 机械方法分离，在经洗涤、破碎、造粒o循环回收技术循环回收技术 o直接回收技术直接回收技术 o红外处理回收技术红外处理回收技术回收技术回收技术用于包装用于包装- - 瓶级切片瓶级切片 食品级和非食品级食品级和非食品级 非食品级非食品级: : 按照成品瓶的大小按

3、照成品瓶的大小和形状和形状, , 切片的切片的 IV 可在可在0.68 - - 0.80 dl/g之间之间变动变动; ; 对要求透明的瓶子对要求透明的瓶子, , 杂质经杂质经熔体过滤除去熔体过滤除去. . 回收切片的生产流程如下回收切片的生产流程如下: :制碎片和净化制碎片和净化 挤出挤出, , 熔体过滤熔体过滤( (50 - 100 m ) ) 切粒切粒 结晶和结晶和SSP:废旧废旧PETPET的回收利用的回收利用聚酯带聚酯带由聚酯瓶碎片制成捆绑带, 多数情况下加工过程要有较高甚至最高的IV 值. PET 捆绑带具有很高的韧性, 可以代替钢带.如果韧性要求不高或质量要求不高, IV 值可在

4、0.78 1.10 dl/g 范围。生产流程生产流程:- 挤出切粒, 包括先进行熔体过滤;- 结晶和增粘- 挤出, 熔体过滤, 纺丝和拉伸, 收卷;- 也可以直接从碎片来做。. 废旧废旧PETPET的回收利用的回收利用工程塑料工程塑料 生产工程塑料的流程和生产工程塑料的流程和 C-PET C-PET 相似相似 加入填充剂加入填充剂, , 成核剂成核剂, , 抗冲击改性剂抗冲击改性剂, , 塑化剂和色母等塑化剂和色母等, , 一起共挤一起共挤 固相增粘固相增粘, , 使达到不同应用所需粘度使达到不同应用所需粘度, , 0.8 0.8 1.2 dl/g 1.2 dl/g废旧废旧PETPET的回收利

5、用的回收利用纺织化纤纺织化纤 主要是利用废聚酯瓶碎片纺制短纤维并加工成服装、非织造布、玩主要是利用废聚酯瓶碎片纺制短纤维并加工成服装、非织造布、玩具充填料及其他后道产品具充填料及其他后道产品 开发附加值较高的聚酯长丝和工业丝开发附加值较高的聚酯长丝和工业丝 废旧废旧PETPET的回收利用的回收利用一、再生涤纶产业现状一、再生涤纶产业现状二、再生涤纶新认识、新思考二、再生涤纶新认识、新思考三、再生涤纶发展理念、技术与产品三、再生涤纶发展理念、技术与产品四、结语和未来展望四、结语和未来展望 报告内容报告内容一、再生涤纶产业现状一、再生涤纶产业现状中国再生涤纶的发展中国再生涤纶的发展o1983年-1

6、989年，这时主要设备为我国的台湾省及韩国转移过来的小生产线，多数为单螺杆对纺丝位的设计，使用泡泡料，产能大多在10吨/天，产品主要为2D-6D纤维，终端市场为低档针刺无纺布和手套纱等。o1996年-1999年，出现了以瓶片为主要原料，泡泡料为辅助原料的化纤生产线，这些生产线大都以两条螺杆12个纺丝位配置，7500吨/年产量较多，产品质量大幅提高，出现了1.5D棉型和二维中空纤维等替代原生纤维产品。o2000年至今，是再生PET纤维的高速发展期，技术进步较为明显，高洁净度的 PET瓶片用来生产三维卷曲中空纤维（3D-15D）、涤纶长丝（POY）等产品。以上产品的规模化生产对原生涤纶产品产生了相

7、当大的替代作用。我国再生涤纶的产能与产量稳中有升，开工率不足我国再生涤纶的产能与产量稳中有升，开工率不足原材料供需矛盾呈加剧趋势原材料供需矛盾呈加剧趋势o 废丝、瓶片及及聚酯包装材料等三项合废丝、瓶片及及聚酯包装材料等三项合计计246246万吨。每年进口量约为万吨。每年进口量约为150150万吨。万吨。其他边贸形式每年进口约其他边贸形式每年进口约100100万吨。万吨。 o 中国再生瓶片中国再生瓶片20062006进口进口7575万吨，万吨，20072007年年进口进口110110万吨，年万吨，年20092009年进口年进口136136万吨；万吨；需求扩大需求扩大o 再生涤纶出口稳步增加，再生

8、涤纶出口稳步增加，20092009年超过年超过4040万吨万吨 主要规格与用途替代为主主要规格与用途替代为主o普纤，分为棉型、毛型、中长型。棉型纤维，长度约在普纤，分为棉型、毛型、中长型。棉型纤维，长度约在30403040毫米，纤毫米，纤度在度在1.51.5旦左右的短纤维：可以分为小化、中化、仿大化、高强仿大化，旦左右的短纤维：可以分为小化、中化、仿大化、高强仿大化，主要用于纺纱，起的是替代原生主要用于纺纱，起的是替代原生1.4D1.4D涤短的作用。毛型纤维，长度约在涤短的作用。毛型纤维，长度约在7015070150毫米，纤度在毫米，纤度在3 3旦以上的化学短纤维。中长旦以上的化学短纤维。中长

9、 型型 纤维，长度纤维，长度( (约约51655165毫米毫米) )和纤度和纤度( (约约2.532.53旦旦) )介于棉型与毛型之间的短纤维。主要用介于棉型与毛型之间的短纤维。主要用于无纺布生产（针刺、水刺、油毡基布等）、土工布生产。于无纺布生产（针刺、水刺、油毡基布等）、土工布生产。o中空又可分为二维中空和三维中空。用途分别如下：中空又可分为二维中空和三维中空。用途分别如下： 7D-15D 7D-15D（32-64mm32-64mm）三维中空：填充玩具、毛绒玩具、羽绒服装、防寒）三维中空：填充玩具、毛绒玩具、羽绒服装、防寒服、靠垫、沙发、床上用品。服、靠垫、沙发、床上用品。 7D-15D

10、7D-15D（32-64mm32-64mm）二维中空：被服、沙发、玩具等的填充料、无纺布、）二维中空：被服、沙发、玩具等的填充料、无纺布、喷胶棉。喷胶棉。 3D-6D 3D-6D（51-64mm51-64mm）二维中空：喷胶棉）二维中空：喷胶棉o仿羽绒（仿羽绒（0.80.8、0.90.9、1.21.2、1.5D1.5D）：这种产品对细度有较高的要求，希望）：这种产品对细度有较高的要求，希望能够达到羽绒般的滑爽和柔软，常用于填充在服饰内。能够达到羽绒般的滑爽和柔软，常用于填充在服饰内。o长丝：由于瓶片来源多、杂，常造成长丝产品品质差。主要表现在其染长丝：由于瓶片来源多、杂，常造成长丝产品品质差。

11、主要表现在其染色性不佳，热收缩率不匀。如今随着再生设备、工艺水平的提高，瓶源色性不佳，热收缩率不匀。如今随着再生设备、工艺水平的提高，瓶源稳定性及品质不断提升，再生长丝与原生的的品质相差不大。产品系列稳定性及品质不断提升，再生长丝与原生的的品质相差不大。产品系列有有POYPOY、DTYDTY、FDYFDY、BCFBCF地毯丝、工业丝等。地毯丝、工业丝等。差别化功能化纤维创新不足，产品功差别化功能化纤维创新不足，产品功 能单一，能单一，附加效益低附加效益低行业节能减排成效显著行业节能减排成效显著 o 综合能耗逐步降低。目前短纤综合能耗（综合能耗逐步降低。目前短纤综合能耗（kgkg标煤标煤/t/t

12、）由）由20052005年的年的390390降低到降低到20102010年的年的310310，长丝综合能耗（长丝综合能耗（kgkg标煤标煤/t/t）也由）也由20052005年的年的470470降到降到20102010年年360360，综合能耗的降幅均分别，综合能耗的降幅均分别超过超过20.5%20.5%、23.4%23.4%。o 原料消耗降低原料消耗降低1.69%1.69%以上和新水补充量在整以上和新水补充量在整瓶加工成净瓶片、净瓶片加工成短纤维、净瓶加工成净瓶片、净瓶片加工成短纤维、净瓶片加工成瓶片加工成POYPOY长丝等分别降幅在长丝等分别降幅在20%20%以上以上 二、再生涤纶新认识、

13、二、再生涤纶新认识、新思考新思考再生涤纶新认识再生涤纶新认识o 低碳经济与节能减排低碳经济与节能减排 而1吨再生涤纶可以节约0.6吨石油，相当于节约能源85%，并可减少3.2吨二氧化碳排放。照2009年中国可以生产350万吨的再生涤纶计算，再生涤纶行业为国家节省石油资源210万吨，减少二氧化碳排量1120万吨。再生行业已经走在低碳经济前沿。再生涤纶新认识再生涤纶新认识o 垃圾是被放错位置的资源垃圾是被放错位置的资源 利用废旧资源观念逐渐转变利用废旧资源观念逐渐转变 生产体系与产品的健康安全的标准与认定生产体系与产品的健康安全的标准与认定 以往回收处理国外废PET行业往往受到社会多方指责，导致环

14、保总局对进口PET的政策一紧再紧。随着循环经济的发展观的树立，利用国外废PET资源补充国内供应不足是资源的再利用，而且是进口洋垃圾的观念逐渐为社会所接受。 总体技术设计新思考1 1 原料特性的认知原料特性的认知- -成形加工性能成形加工性能 2 2 产品性能及结构的表征产品性能及结构的表征- -服务性能服务性能3 3 工艺原理（演变规律）工艺原理（演变规律）-过程与基本要素过程与基本要素4 4 工程技术与装备工程技术与装备实施实施PETPEPP/PE/PVC瓶级聚酯回收料特点瓶级聚酯回收料特点 含有聚苯乙烯、聚乙烯、不干胶、糖份、纸片、水份等杂质含有聚苯乙烯、聚乙烯、不干胶、糖份、纸片、水份等

15、杂质 主要影响成品纤维的色泽、纺丝组件的使用寿命及成品的其他技术指标主要影响成品纤维的色泽、纺丝组件的使用寿命及成品的其他技术指标 废瓶料聚酯的纺丝比纤维级聚酯切片的纺丝要困难得多废瓶料聚酯的纺丝比纤维级聚酯切片的纺丝要困难得多 难点：难点：原料来源繁杂原料来源繁杂分子量分布宽分子量分布宽粘度范围大等粘度范围大等再生涤纶高性能化功能化再生涤纶高性能化功能化oPETPET：依据来源，一般瓶片含第三单体：依据来源，一般瓶片含第三单体 o有机高分子：有机高分子：PPPP、PEPE、PSPS、PVCPVC、PENPEN、PLAPLA、PTTPTT、PBT PCPBT PC、PMMAPMMA等等 o有机

16、添加剂：染料、助剂、表面活性剂有机添加剂：染料、助剂、表面活性剂 、苯并咪等、苯并咪等o无机添加剂：颜料、无机添加剂：颜料、Tio2Tio2、炭黑、催化剂等、炭黑、催化剂等o杂质：灰尘等杂质：灰尘等再生再生PET原料组成原料组成再生涤纶高性能化功能化原料体系的综合利用技术再生涤纶高性能化功能化原料体系的综合利用技术品种品种规格规格备注备注棉型棉型1.5d 38m色纺色纺毛型毛型6.0d 67mm仿腈纶，高收缩仿腈纶，高收缩中长型中长型2.0d 51mm二维、二维、三维卷曲三维卷曲6.0d 67mm 15 d 67mm 3 .0d 51mm复合复合 粗旦异形粗旦异形15-20d,40d三角三角地

17、毯丝地毯丝p再生涤纶短纤维产品结构再生涤纶短纤维产品结构现有产品结构及其差别化的反思现有产品结构及其差别化的反思规格规格75d/36f, 100d/36f, DTPOY-DTYFDYp 再生涤纶长丝产品结构再生涤纶长丝产品结构 现有产品结构及其差别化的反思现有产品结构及其差别化的反思生产工艺的反思与涤纶的区别生产工艺的反思与涤纶的区别回用聚酯瓶片分拣粉碎清洗混合干燥卷绕成型冷却上油牵伸喷丝头熔体过滤器螺杆挤压包装黑色添加剂注入对常规纤维应用对常规纤维应用关键是发挥再生涤纶原料的特性，相关技术与现有装置的关键是发挥再生涤纶原料的特性，相关技术与现有装置的衔接，产品与市场的衔接衔接，产品与市场的衔

18、接组分：聚合物、共聚物、添加剂、助剂组分：聚合物、共聚物、添加剂、助剂 织物：混纺、结构织物：混纺、结构印染、整理：亲水、抗静电印染、整理：亲水、抗静电纤维：形态、表面纤维：形态、表面现有产品结构及其差别化的反思现有产品结构及其差别化的反思p 涤纶差别化技术应用与再生涤纶开发涤纶差别化技术应用与再生涤纶开发聚酯纤维技术体系聚酯纤维技术体系三、再生涤纶发展理念、技术三、再生涤纶发展理念、技术与产品与产品发展理念发展理念o 制服用织物、家具、地毯、非织造布、手提制服用织物、家具、地毯、非织造布、手提袋等方面袋等方面n 美国服装业的美国服装业的PatagoniaPatagonia以聚酯瓶回收料生产的

19、以聚酯瓶回收料生产的纤维为原料制成户外运动衫纤维为原料制成户外运动衫n 日本日本NemotoSangyoNemotoSangyo公司以聚酯瓶回收料为原料制公司以聚酯瓶回收料为原料制成各种地毯和女装。成各种地毯和女装。n 2020个个500mL500mL的聚酯瓶可以制作一件上衣，的聚酯瓶可以制作一件上衣，5 5个个2L2L骤骤酯瓶再生纤维可以制成酯瓶再生纤维可以制成0.09m20.09m2地毯，地毯，3535个个2L2L的聚的聚酯瓶可以制成一个睡袋所用的全部填充纤维。酯瓶可以制成一个睡袋所用的全部填充纤维。 再生涤纶的应用理念再生涤纶的应用理念再生涤纶的差别化功能化，是我国再生纤维行业转型升级的

20、关键再生涤纶的差别化功能化，是我国再生纤维行业转型升级的关键急需高效快速的产品开发新技术急需高效快速的产品开发新技术，实现资源回收、规模实现资源回收、规模化低成本生产与高品质高附加值产品的统一。化低成本生产与高品质高附加值产品的统一。技术创新发展思路技术创新发展思路执行可行性执行可行性投入成本投入成本技术可靠度技术可靠度市场认同度市场认同度发展可行性发展可行性再生涤纶差别化功能化加工技术再生涤纶差别化功能化加工技术难点与问题难点与问题均匀性均匀性稳定性稳定性可加工性可加工性3.1关注基于原料特性的改性技术共性技术关注基于原料特性的改性技术共性技术原料特性：高粘度高收缩应力面料蓬松；阳离子可染原

21、料特性：高粘度高收缩应力面料蓬松；阳离子可染光泽可控（亮度、透光度、反射度）光泽可控（亮度、透光度、反射度）染色可控染色可控 （深度、纯度、牢度、鲜艳）（深度、纯度、牢度、鲜艳）手感可调（柔软、干爽、温暖、凉爽）手感可调（柔软、干爽、温暖、凉爽）功能（抗紫外、抗菌、保健等）功能（抗紫外、抗菌、保健等） 组合组合 v高效（高效（5以内）以内）v低成本化低成本化v可行性可行性再生涤纶原料的高性能化功能化技术再生涤纶原料的高性能化功能化技术PVCPP/PEPENPET有效利用瓶片中PEN增加再生聚酯的刚性和回弹性萘环结构使萘环结构使PEN比比PET具有具有更高的物理机械性能更高的物理机械性能有效利用

22、分子链上Cl键生产功能化抗菌纤维有效利用瓶片中PP、PE与PET熔点相近，利用原位一步共沉淀法制备Al/Si包覆的纳米TiO2技术，具有高分散性、高稳定性（03132217.4 ）建立纳米TiO2/热塑性高聚物纺丝工程模型，形成高温高压高剪切纺丝工艺,成功应用于实际生产热塑性高聚物热塑性高聚物功能功能纳米材料纳米材料纺丝成形纺丝成形共混造粒共混造粒纳米复合树脂纳米复合树脂纳米复合纤维纳米复合纤维卷绕卷绕3.2创新发展理念纳米技术及纳米结构创新发展理念纳米技术及纳米结构纳米复合功能材料：金黄葡萄球菌MSSA 100金黄葡萄球菌NRSA 98.5大肠杆菌100铜绿假单杆菌99.9桔草菌95.0沙门

23、豕杆菌95.0奈瑟氏淋球菌95.0 改性技术改性技术 永久的抗紫外性能永久的抗紫外性能 优异的抗紫外效果优异的抗紫外效果 良好的穿着效果良好的穿着效果 关注：针织物抗紫外关注：针织物抗紫外优点优点： 改性技术改性技术（有机与无机紫外线吸收与屏蔽）（有机与无机紫外线吸收与屏蔽） 有效改善人体的微循环功能有效改善人体的微循环功能 具有显著的抑菌功能具有显著的抑菌功能 远红外中空三维立体卷曲纤维具远红外中空三维立体卷曲纤维具有很好的保暖性有很好的保暖性（关注：物理发热与化学放热物理发热与化学放热） 改性技术改性技术 改性技术改性技术3.3 改性技术改性技术 改善涤纶长丝市场饱和、缺乏新品新品的局面，满足市场需要在原有颜色基础上进行套色，可使涤纶套色套色的种类加多 改善改善传统涤纶长丝由于 结晶度结晶度、取向度高取向度高，结构紧密结构紧密，吸湿性吸湿性、溶溶胀性小胀性小，染料分子很难扩散到纤维内部而导致的纤维染色困难，染色性能差等问题实例实例套色再生涤纶长丝套色再生涤纶长丝有色涤纶长丝套色技术有