循环利用聚酯纤维再生资源

循环利用聚酯纤维再生资源刘潇【摘要】介绍了聚酯纤维回收再生的意义、国内外发展现状、相关技术、存在的问题及对策.％Thesignificanceofrecyclingpolyesterfiber,thedevelopmentstatusathomeandabroad,relatedtechnolo-gies,existingproblemsandcountermeasureswereintroduced.【期刊名称】《染整技术》【年(卷)，期】2018(040)004【总页数】4页(P7-9,36)【关键词】聚酯纤维;回收;再生【作者】刘潇【作者单位】湖北武汉市顺达化工材料工程公司，湖北武汉430000【正文语种】中文【中图分类】TS102.51如今，以聚酯为代表的化纤产品在日常生活中所占的比重越来越大，随着石油等自然资源的日益紧缺以及不断增大的需求量，人们开始将目光转移到生产再生聚酯纤维上，即通过对原生聚酯产品的再加工，得到新型再生产品，既可以有效利用资源又能保护环境、减少白色污染。随着再生聚酯工业的发展，以废弃聚酯为原料生产的再生聚酯纤维及纺织服装逐渐流行起来，再生聚酯纤维织物及服装的使用已经成为一种时尚，很有市场发展潜力。1聚酯再生工业市场近年来，我国化纤行业持续高速增长，化纤产品的巨大需求带来了原材料的紧缺问题；同时，各类废弃化纤废料造成的环境污染也越来越严重，原料来源和废弃物处置都成了棘手的问题。建立从废料到原料的循环回用是解决这两大难题的有效办法，循环再生纤维以废旧瓶片、塑料、服装等为原料，通过化学、物理等现代科技手段结合纺丝加工工艺制备而成。我国再生资源存量主要包括废旧聚酯和废旧纺织品，目前，聚酯瓶的社会产生量已超过500万t/a，废旧纺织品存量达2600万t/a，其中，化学纤维1800万t，天然纤维800万t。以废旧纺织品为例，我国重点城市及地区废旧纺织品年收储量只有350万t；在加强生态文明建设，发展绿色循环经济的战略构想下，废旧纺织品回收再利用的潜力很大。再生聚酯纤维由于原料来源复杂，导致颜色不同、纯度不同、黏度不同，并且含有大量杂质，原料性能差异较大。过去主要以生产普通规格短纤维为主；近年来，人们为了生产高品质的再生聚酯纤维，专门针对再生聚酯原料的特点在工艺和设备方面采用了多种关键技术。与原生聚酯大部分用来纺纱织布不同，再生产产品的用途呈现多样化趋势，并且仍在不断地拓宽，其应用市场已覆盖非织造布、地毯、家纺、汽车纺织品等领域，产品已达近百种。用再生纤维可直接作为纺纱原料制成多种用途的纺织品，例如，用于环锭、德雷夫纺纱、气流纺等低支纱或花式纱；纱线可织成平纹机织物、家居织物、粗织物、擦拭汽车用抹布及各种新颖织物，如行李布、包皮布、夕卜衣、泳衣、滑雪衣、水溶性外套、针织圆领衫等。用再生纤维制成的非织造织物可用作汽车的内装修材料；针刺非织造材料还可用作土工布。我国生产非织造土工织物的厂家并不少，主要问题是原材料成本高，难以大面积推广应用；而再生聚酯纤维针刺织物成本低廉，在价格上具有竞争力，因此，再生聚酯纤维可促进我国土工织物的广泛应用。目前，日本使用再生纤维的土工织物已有较成熟的经验。再生聚酯纤维非织造材料的应用范围非常广泛，可用于建筑、铁路及公路用防水材料、植生带或无土栽培、汽车内饰材料、服用、家具等领域。聚酯由于具有质轻、透明等特点，已成为瓶装水、食品等包装材料最重要的原料。近年来，我国积累聚酯瓶社会存量达2500万t，多数为一次性包装材料，如果不回收利用，既造成资源浪费，也严重污染环境。在这种情况下，再生聚酯纤维行业可以说是解决了聚酯回收的燃眉之急。化纤利用回收的PET饮料瓶和废聚酯纺织品作为原料生产的再生中空涤纶短纤维属于资源再生的绿色产品，是国家重点鼓励发展的循环经济产业。绿色采购，节能降耗，保护和优化环境，最大可能地实现废弃物的回收和再利用，实现资源利用的最优化。在绿色循环经济的战略构想下，废旧纺织品的循环再利用将大有可为。2再生聚酯纤维产业的生产加工废聚酯的回收处理包括聚酯的分选、分离、清洗以及切片破碎。分选是指把废聚酯按材质和（或）颜色初步分开，以便于更有效地利用资源；分离是指把每个废聚酯按类回收处理，我国绝大部分回收公司都采用人工分选的方法；清洗的目的是除去粘结剂、灰尘和残留物，过程包括：预洗、破碎（湿）、热洗涤、热漂洗、冷漂洗、干燥等。在清洗过程中，技术含量较高的部分是化学试剂的使用、温度的控制以及水的利用；不同的清洁剂、加入量、清洗温度，会使聚合物的品质发生变化；再加工之前需将废聚酯切成大小规则、形状一致的小片，以方便运输和后续加工的计量和加料，通常使用撕碎机或切粒机对废聚酯进行切片处理。有的废聚酯只进行一次破碎，有的先进行粗破碎后再细破碎，最终成为1.0~1.5cm大小的碎片。涤纶改性纤维同常规涤纶纤维相比具有色谱广、色泽鲜艳、染色温度低等特点，节能降耗，符合环保理念，可通过加入不同性能的化学物质单体使纤维具有不同性能，如阳离子可染纤维、阳离子易染纤维、高收缩纤维、抗静电纤维、抗起毛/起球纤维等。通过分子结构设计的方法改变涤纶大分子的化学结构，引起聚合物高次结构的变化；并在缩聚中添加了第三单体和第四单体的化学物质，由于该化学物质基团的存在，使其增加了柔软性、吸湿性，提高了染色性、收缩性，以达到改善纤维的性能，克服了常规涤纶的一些缺陷。废聚酯的来源主要有两部分：（1）聚酯纤维生产加工过程中产生的废料、边角料，这部分废料较清洁，可直接作为原料加以再利用，如低聚物可用于缩聚、增粘，而薄膜、块和丝经过再造粒后可循环利用；（2）来源于废的聚酯包装材料，如聚酯瓶、聚酯薄膜，这部分废料往往带有油渍和其他塑料，或含有其他无机杂质等污染物，必须经过纯化、分离除去污染物和夕卜加物才能回收利用。近几年，聚酯包装材料的使用量逐年大幅增长，尤其是食品包装，例如，我国软饮料产量以超过20%的年均增长率递增，包装使用的聚酯瓶需求量也以18%的速度增长，每年约有150多万t各种聚酯瓶被丢弃，造成的污染问题日益严重。但我国对废聚酯瓶的回收渠道非常有限，大部分是由垃圾回收工来维持，几乎没有一个有效的渠道，更缺乏专业的回收机构。回收系统的不完善导致不能在回收的初级阶段对废聚酯进行很好的分类，致使后续加工过程中，需要对回收来的废聚酯按照污染物类别、污染等级等进行重新分类后，才能进行除污、消毒杀菌、去除异味以及后道加工工艺。因此，企业大多不愿在此过程上浪费人力物力，尤其是近几年，随着再生聚酯行业的产能急剧膨胀，对进口原料的依存度高达45%以上，进口原料主要来自东南亚和日本。而随着这些地区纺涤纶短纤工业的发展，进入我国的回收废聚酯价格高、质量差，且出口量萎缩的情况加剧，这将直接导致我国再生聚酯企业的利润空间逐步下降。3国内外再生聚酯纤维产业的发展状况发达国家从20世纪50年代就开始研究回收利用废旧PET的方法。到目前为止，世界许多大公司和研究机构均投入了巨大的人力物力从事这方面研究，一些工艺已经实现了商业化运行，如美国EASTMAN公司于1980年成功开发了甲醇解聚回收PET的工艺流程，并于1987年建立了工业化生产装置；美国杜邦公司是世界上最大的聚酯薄膜制造商，公司准确预测到聚酯市场将会向可再生方向发展，早在1996年就开发出聚酯环保再生技术，经美国FDA批准，可以大幅度地免除聚酯废弃物的土埋处理；位于英国的世界首家再生食品级聚酯瓶厂于2008年正式开业，这家工厂第一年可再生35000t包括牛奶瓶和饮料瓶在内的塑料瓶，转变成用于新包装的再生原材料；日本东丽工业公司日前研制出了世界上第一个完全可再生的生物基聚酯纤维实验室规模样本，利用新技术与聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合，生产出新型的生物基聚酯材料，显示的属性相当于在实验室条件下以石油为基础的涤纶纤维，同样能够满足基本的日常需要和行业使用。一些国际知名品牌也纷纷加入到推动再生聚酯纤维产品发展的行列中来。耐克和阿迪达斯公司在2010年南非足球世界杯上为巴西、荷兰及美国等9个国家队提供队服，其面料就是通过回收废旧聚酯瓶再加工得到的。沃尔玛公司明确提出，未来5年对其供应链推行废物零排放要求，并开发出以成衣品牌FadedGlory为主的一系列再生产品，推动再生聚酯纤维的可持续使用。英国零售巨头玛莎百货于2009年宣布一项环保计划，包括使用PET回收瓶片生产的纺织品，该计划的执行经费高达两亿英磅。国家发改委发布的统计信息表明，我国再生聚酯纤维年产能600多万t，实际产量近400万t，约占全球总产量的80%，已成为再生聚酯纤维的第一生产大国。尤其是在江、浙、沪地区，回收聚酯瓶的工厂很多，废瓶再生纤维的加工厂也很多，并逐渐形成一定的生产规模，基本可以达到废料不废的目标。相对国外发达国家和地区，我国在废弃纺织品特别是聚酯产品方面尚未形成规模，废弃聚酯的回收利用率、技术水平和产品档次还存在较大的差距。这主要是因为回收利用技术难度较大，例如聚酯纤维和聚酯瓶等被回收利用时，黏度、变形温度等下降很多，完全用废料直接纺丝非常困难，即使纺成了丝，其品质也难以达到纺织用纤维的要求，只能用作一般的填充材料。我国再生聚酯纤维的生产企业分为两种:直接购入国产或进口的再生聚酯切片进行纺丝，或生产常规涤纶产品，或通过添加助剂等手段对其进行改性和升级，生产出性能较好、附加值较高的涤纶产品;对废弃聚酯瓶片进行回收、分类和清洗，直至纺丝工艺的完成，形成较完整的聚酯再生链。还有企业在此基础上进一步延伸产业链加工出毛毯等终端产品，流程长、技术难度大，因此，过程中遇到的问题相对较多。总的来说，国内企业发展的时间较短，再加上原料来源有限、质量参差不齐，对生产过程的流畅性有一定影响。因此，用工、能耗和原料消耗还是远高于原生料的生产装置。4再生聚酯纤维产业存在的问题及对策我国在废弃纺织品特别是聚酯产品方面尚未形成规模，废弃聚酯的回收利用率、技术水平和产品档次比较低。由于国内消费者对再生聚酯产品的认识不足，且再生产品价格普遍高于原生品，在性能方面却没有优于原生产品，所以，人们的环保意识虽然在增强，但实际消费中，大多数消费者还是不愿意为此买单。由于不能了解消费者的购买意向和接受程度，再生聚酯产品在国内的市场定位难以把握，这加大了再生聚酯产品的开发难度。近几年，用再生聚酯纤维生产纺粘非织造布发展很快，很多企业开始研发生产高品质的再生纺粘布，这主要是因为回收聚酯瓶片价格低，用再生聚酯生产纺粘非织造布具有很大的价格优势；而回收聚酯瓶片同原生材料相比，性能差异并不大，有很大的利润空间，但由于我国技术水平的欠缺，回收料的质量不高，要生产这类纺粘布还需要一定的研发时间。据报道，目前只有德国吉玛公司和美国杜邦公司在这方面获得成功，国内企业在这方面尚待突破。日趋成熟的法律体系为再生聚酯企业的发展提供了良好的市场环境，但大多数再生聚酯企业却选择停留在生产纤维的层面上，而不愿意深入纺织成品的生产领域中。这主要是因为国内的技术水平尚未成熟，很多再生聚酯行业的生产企业都是小型企业，在技术、人才、设备等方面缺乏系统的、持续的投入，既不具备自我研发的能力，又没有引进国外先进设备的资金，只能勉强停留在短纤阶段维持生计。由于国内消费者对再生聚酯纺织产品的认识不足，大型企业生产的再生纺织品主要是销往国外，而再生聚酯纺织产品比纤维、纺织品的进出口检验标准更加严格，致使多数企业宁愿生产利润空间相对较低的再生聚酯纤维而不愿冒险涉足再生聚酯纺织品的生产，导致中国产品无法在全球再生聚酯纤维的产品开发和消费热潮中获得应有的份额。事实上，如果再生聚酯产业可以贯穿整个纺织品生产的产业链，将会大大增加企业的利润。例如，各生产环节的企业之间可以相互联合，对每一环节进行改进、监管，增加废弃聚酯的可回收性以及回收再利用的便捷性。从生产企业开始，尽量减少一种产品上的材料种类；采用标准化生产，用统一的原料生产统一的产品；生产的产品要易于拆卸和分离；要在产品上标注所用的材料种类等，各个环节协同合作，形成再生聚酯产业的循环经