牛方
在環(huán)保已然成為國(guó)際議題的今天,每個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都繞不過環(huán)保問題,制造業(yè)尤甚。
近日,國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部等14部委聯(lián)合發(fā)布《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》,對(duì)“十三五”期間我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展工作作出統(tǒng)一安排和整體部署;《紡織工業(yè)“十三五”規(guī)劃》中明確指出將重點(diǎn)推動(dòng)廢舊紡織品循環(huán)體系的建立;《化纖工業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)意見》中也明確指出要建立與發(fā)展廢舊紡織品、廢棄聚酯瓶等資源回收和產(chǎn)品梯度循環(huán)利用體系,進(jìn)一步擴(kuò)大高附加值再生化纖及制品的比重??
多個(gè)重要綱領(lǐng)性文件的“重點(diǎn)標(biāo)記”表明:循環(huán)再利用產(chǎn)業(yè),未來(lái)將在“綠色紡織”的大框架下,作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,完成一系列創(chuàng)新發(fā)展的突破性工作。而在“紡織之光”2016年度中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目中,以海鹽海利環(huán)保纖維有限公司作為第一完成單位的“高品質(zhì)差別化再生聚酯纖維關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)”顯然當(dāng)仁不二的成為該領(lǐng)域的“標(biāo)桿”。
目前,我國(guó)回收舊聚酯瓶生產(chǎn)再生聚酯纖維產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng),但亟待解決“產(chǎn)品檔次低、品種少,生產(chǎn)穩(wěn)定性差、產(chǎn)品質(zhì)量不高,水資源浪費(fèi)和污染嚴(yán)重”等問題。海鹽海利的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目圍繞行業(yè)提質(zhì)增效、節(jié)能減排的迫切需求,突破、創(chuàng)新并集成高品質(zhì)差別化再生聚酯纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及裝備,建成了國(guó)內(nèi)外規(guī)模最大的15萬(wàn)噸/年的廢棄聚酯瓶加工清洗生產(chǎn)示范線和20萬(wàn)噸/年再生聚酯纖維生產(chǎn)示范線。
創(chuàng)新原料把控:三大關(guān)鍵技術(shù) 滿足“高品質(zhì)”需求
海鹽海利環(huán)保纖維有限公司隸屬浙江海利集團(tuán),成立于2010年6月,是一家利用舊聚酯瓶片紡制再生滌綸長(zhǎng)絲的企業(yè),也是一家從傳統(tǒng)化纖轉(zhuǎn)型為再生化纖的成功樣板。公司位于浙江省海鹽縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)杭州灣跨海大橋北橋堍,離上海、蘇州、無(wú)錫、杭州、寧波、紹興等均在百公里左右,也是我國(guó)化纖及面料生產(chǎn)銷售的腹地、長(zhǎng)三角聚酯瓶消費(fèi)重地。
本刊記者在“紡織之光”科技教育基金會(huì)副理事長(zhǎng)葉志民的帶隊(duì)下來(lái)到了海鹽海利所在的開發(fā)區(qū),過了跨海大橋,徐徐海風(fēng)撲面而來(lái),溫潤(rùn)的氣候、筆直開闊的高速公路,眼前呈現(xiàn)的是一副東南沿海城市成熟發(fā)達(dá)的現(xiàn)代風(fēng)貌。
而走進(jìn)海鹽海利干凈整潔的工廠,映入眼簾是一條條先進(jìn)智能的現(xiàn)代化生產(chǎn)線,井然有序的工作場(chǎng)景,這樣的第一印象使得海鹽海利從外到內(nèi)散發(fā)著一種“領(lǐng)先者”的氣息。公司總經(jīng)理陳浩告訴記者,這里就是本次一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的整體現(xiàn)場(chǎng),在這里就可以實(shí)現(xiàn)從廢舊聚酯瓶到高品質(zhì)、差別化滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)的整個(gè)過程。
海鹽海利環(huán)保纖維有限公司主要研發(fā)、生產(chǎn)和銷售再生差別化滌綸長(zhǎng)絲,而他們所使用的生產(chǎn)工藝即是從廢舊聚酯瓶開始的“物理法”生產(chǎn)工藝。廢舊聚酯瓶也就是我們眼中的“白色污染”,不可降解的屬性使得其成為地球環(huán)境的巨大負(fù)擔(dān)。陳浩告訴記者:“全世界一年生產(chǎn)的聚酯瓶約有3000萬(wàn)噸,中國(guó)的產(chǎn)出量約在600萬(wàn)噸,而這600多萬(wàn)噸使用過的舊塑料瓶的處理基本以一種‘低小散的作坊式生產(chǎn)為主,企業(yè)數(shù)量多但是不夠規(guī)范,二次污染嚴(yán)重,加工后可用來(lái)紡絲的原料質(zhì)量差?!?/p>
為了解決原料的窘境,海鹽海利出資9000萬(wàn)元,自己成立了原料加工公司——海鹽海利廢塑回收處理有限公司,專門回收、清洗加工再生聚酯瓶片原料。海鹽海利廢塑回收處理有限公司的終極使命就是實(shí)現(xiàn)廢舊聚酯瓶的高水平加工生產(chǎn)。
陳浩告訴記者:“按照中國(guó)的現(xiàn)狀,廢舊聚酯瓶來(lái)源廣泛,雜質(zhì)含量高、顏色各異、粘度不同,因此會(huì)導(dǎo)致瓶片原料性能差異大,紡絲性能變差,生產(chǎn)高質(zhì)量聚酯纖維困難?!边@些都是現(xiàn)實(shí)問題。為了解決原料端——廢舊聚酯瓶的高水平加工生產(chǎn),海鹽海利創(chuàng)新研發(fā)了“整瓶揀選清洗工藝關(guān)鍵技術(shù)”,該技術(shù)摒棄對(duì)混雜非PET類瓶和垃圾傳統(tǒng)揀選方式,研究開發(fā)新的揀選工藝技術(shù)及裝備,實(shí)現(xiàn)高效精確識(shí)別,雜質(zhì)含量大大降低,滿足高品質(zhì)再生聚酯原料的品質(zhì)要求。
而要實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)識(shí)別的前提是得有一個(gè)全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫(kù)。陳浩告訴記者:“海鹽海利根據(jù)舊塑料瓶實(shí)際情況,建立了瓶類數(shù)據(jù)庫(kù),比如顏色可以分為白瓶、藍(lán)瓶、綠瓶和雜色瓶;材質(zhì)可以分為PC、PP、PE等,將其分別輸入材質(zhì)自動(dòng)分選系統(tǒng),就可以有效降低雜質(zhì)含量,實(shí)現(xiàn)高效精確識(shí)別,滿足高品質(zhì)再生聚酯原料的品質(zhì)要求。”
而針對(duì)舊聚酯瓶中的非PET類瓶及垃圾類雜質(zhì)有效分離難的問題,陳浩告訴記者:“公司創(chuàng)新開發(fā)新的揀選方法,將所需PET瓶料進(jìn)行準(zhǔn)確分離并保留,瓶片PVC雜質(zhì)控制在5-20PPM,雜質(zhì)含量在10-30PPM,達(dá)到紡高品質(zhì)再生滌綸長(zhǎng)絲的要求?!?/p>
陳浩告訴記者:“在廢舊聚酯瓶清洗加工過程中,長(zhǎng)期以來(lái)其實(shí)基本依靠經(jīng)驗(yàn),工藝精度控制很難?!倍槍?duì)此問題,海鹽海利公司全面創(chuàng)新藥劑有效成分和清洗水渾濁度檢測(cè)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)規(guī)模化穩(wěn)定地生產(chǎn)高純瓶片,目前單線產(chǎn)能達(dá)100噸/天,是國(guó)內(nèi)最大最先進(jìn)的瓶片清洗加工生產(chǎn)線。而記者也在海鹽海利見到了這條——單條總長(zhǎng)200米的自動(dòng)整瓶清洗加工瓶片生產(chǎn)線,一環(huán)扣一環(huán),緊湊而高效。
“創(chuàng)新”工藝技術(shù):攻下“粘度”壁壘 鋪就“高品質(zhì)”之路
在海鹽海利廢塑回收處理有限公司專業(yè)化發(fā)展的保障下,海鹽海利解決了生產(chǎn)高品質(zhì)再生化纖的所需要的高品質(zhì)瓶片原料問題。然而,盡管已經(jīng)盡量將原料精準(zhǔn)分類加工,但是再生瓶片存在的“粘度、色澤、顏色、材料成份差異很大”的問題依然是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題,為此海鹽海利創(chuàng)新研發(fā)了“再生瓶片和熔體調(diào)質(zhì)均化關(guān)鍵技術(shù)”,主要包括自動(dòng)化儲(chǔ)料混料技術(shù)、雙系統(tǒng)DCS熔體粘度均化控制技術(shù)的開發(fā)及集成,從而保證紡絲熔體的均一,提高紡絲的穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質(zhì)。
陳浩告訴記者“:通過勻質(zhì)化混料技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同粘度、不同色澤、不同顏色的再生瓶片的有效混合,減少了原料的批差,確保了再生聚酯瓶片紡長(zhǎng)絲的可紡性和穩(wěn)定性,為后續(xù)染色提供了保證;再生聚酯熔體均質(zhì)化調(diào)控技術(shù)通過開發(fā)醇解和縮聚控制技術(shù),設(shè)計(jì)集均化和提高聚合度一體的反應(yīng)釜,均化熔體特性粘度在0.75-0.80,提高熔體的品質(zhì)和穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)化紡絲?!?
之所以要將熔體粘度控制在0.75-0.80是因?yàn)樵偕埘テ科脑继匦哉扯染褪?.75~0.80dL/g,但實(shí)際情況是這個(gè)粘度用來(lái)紡絲有一定難度,陳浩說:“項(xiàng)目對(duì)再生聚酯熔體進(jìn)行流變性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)特性粘度適當(dāng)高些利于熔體的流動(dòng),利于紡制良好性能的再生聚酯纖維,創(chuàng)新了粘度η=0.75-0.80dL/g時(shí)的紡絲工藝技術(shù),有效解決差別化紡絲斷頭多、毛絲多、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,提高了產(chǎn)品品質(zhì)?!?/p>
緊追時(shí)代潮流:裝備智能化 生產(chǎn)清潔化產(chǎn)品高“值”化
除了上述圍繞原料和工藝難點(diǎn)的攻關(guān)之外,海鹽海利的一等獎(jiǎng)項(xiàng)目的成就還遠(yuǎn)不止如此,該項(xiàng)目還在裝備制造和產(chǎn)品開發(fā)方面系統(tǒng)地進(jìn)行了大量的研發(fā)和集成創(chuàng)新。
比如創(chuàng)新開發(fā)了母粒在熔體管道在線添加的技術(shù)和裝備,實(shí)現(xiàn)色絲和功能性纖維的柔性化生產(chǎn);利用計(jì)算機(jī)模擬手段,得出噴絲孔截面特征,開發(fā)設(shè)計(jì)一系列能適應(yīng)再生聚酯熔體流動(dòng)性能,使成品纖維具備可控橫截面特征與尺寸的專用異形噴絲板,實(shí)現(xiàn)再生聚酯纖維異截面、差別化生產(chǎn);創(chuàng)新開發(fā)了再生滌綸雙組份(POY/FDY)異收縮混纖絲(ITY),是目前國(guó)內(nèi)唯一生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè),該產(chǎn)品可制作仿真絲、仿棉、仿毛等高仿真織物的服裝面料??
當(dāng)前制造業(yè)智能化的發(fā)展如火如荼,海鹽海利在進(jìn)行裝備研發(fā)的時(shí)候也在智能化方面做了許多創(chuàng)新。比如自動(dòng)化智能化清洗系統(tǒng),瓶片混料儲(chǔ)存自動(dòng)控制系統(tǒng),紡絲落筒、包裝、運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備和全自動(dòng)數(shù)字化物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)及設(shè)備,整條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了再生聚酯生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化生產(chǎn),提高了產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。
陳浩告訴記者:“自動(dòng)化包裝系統(tǒng)的使用提了升包裝質(zhì)量,避免由于人為原因出現(xiàn)的包裝質(zhì)量事故,使包裝結(jié)實(shí),美觀,便于裝卸和運(yùn)輸,節(jié)省了40%的場(chǎng)地面積、50%的絲車、70%的絡(luò)筒小車,減少用工60人;智能化倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)減少了30名員工,貨物通過電腦化先進(jìn)先出的原則管理,大大盤活了倉(cāng)庫(kù)貨物,可提高庫(kù)容80%,降低勞動(dòng)強(qiáng)度70%,提高生產(chǎn)效率50%。”
除了緊追智能化的大勢(shì),該項(xiàng)目還非常注重清潔生產(chǎn)技術(shù)的升級(jí)。陳浩表示:“再生滌綸行業(yè)本身就是環(huán)保產(chǎn)業(yè),更應(yīng)該在生產(chǎn)的過程中注意不要造成二次污染。”陳浩告訴記者海鹽海利的項(xiàng)目再生產(chǎn)全過程中實(shí)施清潔生產(chǎn),開發(fā)混雜揀出物再利用技術(shù)、再生生產(chǎn)廢水減排與回收利用技術(shù)。
“比如我們根據(jù)環(huán)保要求,建立兩座面積達(dá)20255m2的倉(cāng)庫(kù),專門存放回收的舊聚酯瓶和清洗過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品和下腳料,做到雨污分離;對(duì)再生瓶片生產(chǎn)過程中及污水處理過程中產(chǎn)生的非PET類副產(chǎn)品、下腳料進(jìn)行分類,全部按環(huán)保要求出售或出錢給相應(yīng)的有資質(zhì)的單位進(jìn)行再利用或處理?!标惡普f道。在廢水回用方面,該項(xiàng)目的建設(shè)日處理能力達(dá)4000噸/天的污水處理系統(tǒng),廢水循環(huán)利用率達(dá)到90%,其余污水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排入管網(wǎng)。
在整個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)過程取得諸多成就之后,海鹽海利起草建立了清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,參與起草相關(guān)的協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《再生滌綸工業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(HX/T52001-2014)、《循環(huán)再利用纖維(PET)鑒別方法》(HX/T50011)。對(duì)整個(gè)再生聚酯生產(chǎn)行業(yè)起引領(lǐng)示范作用。
而在產(chǎn)品方面,海鹽海利堅(jiān)持對(duì)“附加值”的追求,開發(fā)了再生滌綸POY、FDY、ITY三大系列產(chǎn)品上百個(gè)品種,主要運(yùn)用于中高檔服裝、裝飾面料和縫紉線、地毛毯領(lǐng)域,尤其在地毯、窗簾等領(lǐng)域替代原生產(chǎn)品使用優(yōu)勢(shì)明顯。產(chǎn)品通過GRS國(guó)際論證,產(chǎn)品出口歐美等國(guó)。至2015年底,累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入118332萬(wàn)元,利潤(rùn)4492萬(wàn)元,上繳稅費(fèi)2138萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。估算每年可回收利用100億個(gè)(25萬(wàn)噸)廢聚酯瓶,折算成標(biāo)煤57萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放60萬(wàn)噸,節(jié)約填埋空間70萬(wàn)立方米,環(huán)境效益顯著。
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“海鹽海利環(huán)保纖維有限公司”背景簡(jiǎn)介
海鹽海利環(huán)保纖維有限公司是國(guó)家發(fā)改委“雙百工程”全國(guó)100家資源綜合利用骨干企業(yè)之一、浙江省循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)、浙江省高新技術(shù)企業(yè)、浙江省循環(huán)經(jīng)濟(jì)“911”行動(dòng)計(jì)劃、國(guó)家紡織行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)、浙江省標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新型企業(yè),承擔(dān)國(guó)家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目、國(guó)家發(fā)改委資源節(jié)約環(huán)境保護(hù)中央預(yù)算資金補(bǔ)助項(xiàng)目、省技術(shù)創(chuàng)新重大專項(xiàng)等的實(shí)施任務(wù)。公司通過了ISO9001質(zhì)量體系及ISO14000環(huán)保體系認(rèn)證、GRS國(guó)家認(rèn)證、再生聚酯管理體系國(guó)際認(rèn)證、碳足際國(guó)際認(rèn)證;公司的產(chǎn)品被編入《生態(tài)產(chǎn)品采購(gòu)指南》。