范一諾 范成林 王永生 李彥增

摘要：

本文從三方面闡述了國內(nèi)外廢舊資源回收政策、循環(huán)再利用化學(xué)纖維技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)品開發(fā)趨勢(shì)及未來發(fā)展建議，希望能對(duì)我國廢舊資源再利用企業(yè)提供發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：

循環(huán)再利用化學(xué)纖維、政策、技術(shù)、產(chǎn)品、發(fā)展建議

前言：

近幾年聚酯產(chǎn)能穩(wěn)步增長(zhǎng)，截止2018年，我國聚酯產(chǎn)量達(dá)4000萬噸，纖維及飲料瓶占90%以上，其廢舊紡織品總儲(chǔ)量超過1億噸，但再利用紡絲產(chǎn)能僅1000萬噸，再生利用率不足10%，不僅資源浪費(fèi)大，且環(huán)境負(fù)擔(dān)重。循環(huán)再利用化學(xué)纖維（Recycled Chemical Fiber）是采用廢舊化學(xué)纖維或紡織品及其他廢棄高分子材料，經(jīng)物理開松后重新使用，或經(jīng)熔融或溶解后進(jìn)行紡絲，或?qū)⒒厥盏母叻肿硬牧线M(jìn)一步裂解成小分子重新聚合再紡絲制得的纖維[1]。產(chǎn)品的綜合能耗、碳排放量?jī)H為原生纖維的一半或更低，順應(yīng)“綠色、低碳、循環(huán)”的可持續(xù)發(fā)展理念與趨勢(shì)，體現(xiàn)了制造業(yè)與消費(fèi)者的社會(huì)責(zé)任，是國際和國家重點(diǎn)支持與發(fā)展的領(lǐng)域。

一、國內(nèi)外廢舊資源回收利用現(xiàn)狀

為充分利用廢棄資源，減少環(huán)境的壓力，延長(zhǎng)紡織服裝及廢棄物的生命周期，21世紀(jì)以來，各國家紛紛開始了廢舊資源回收再利用方面的研究，并出臺(tái)了一系列政策，支持和鼓勵(lì)包括廢舊紡織品在內(nèi)的固體廢棄物的再利用。

1.發(fā)達(dá)國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策

（1）德國

德國相繼頒布《廢棄物處理法》和《循環(huán)經(jīng)濟(jì)和廢物管理法》，確定了產(chǎn)生廢棄物最小法、污染者承擔(dān)治理義務(wù)以及政府與公民合作三原則。2001年又推出了《城市垃圾環(huán)境友好處置法》，要求部分家庭廢物須經(jīng)過預(yù)處理后才能進(jìn)行最后處置。目前，廢棄物處理成為德國經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，年均營業(yè)額約410億歐元，并創(chuàng)造20多萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，近80萬t的廢舊紡織品收集被循環(huán)利用。

（2）日本

日本廢塑料和廢橡膠的回收率已達(dá) 90%，并已建立起比較成熟的廢舊物資回收網(wǎng)絡(luò)和交易市場(chǎng)。日本政府制定了一系列的法律法規(guī)，大力推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)。每年日本有近12萬t的紡織品和服裝被收集并循環(huán)利用，主要用于服裝和產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域。

（3）英國

英國相關(guān)環(huán)境保護(hù)部門已經(jīng)開始一項(xiàng)可持續(xù)服裝路線圖的項(xiàng)目，整個(gè)項(xiàng)目包括綠色設(shè)計(jì)、清潔生產(chǎn)、有機(jī)認(rèn)證等內(nèi)容，其中特別包括：“新使用、回收和丟棄服裝的管理達(dá)到最大化”。每年英國約有100萬t紡織品和服裝被丟棄，其中27%被循環(huán)使用。

（5）美國

美國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)年代較早。美國高度奉行自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，且聯(lián)邦和州各自享有自己的權(quán)利，因而沒有建立起類似于德國和日本的全國統(tǒng)一回收利用體系，美國各州的政策和做法不一，但各具特色，成效顯著。1976年，美國聯(lián)邦政府就制定了專門的《固體垃圾處理法案》，到目前為止，已有十幾個(gè)州制訂了廢棄瓶子的處理辦法規(guī)定，20多個(gè)州制訂了禁止在庭院內(nèi)處理廢棄物的法規(guī)，近一半的州對(duì)固體廢棄物的循環(huán)處理率超過了30%。

2、中國循環(huán)再利用經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析

十八屆五中全會(huì)和《中國制造2025》提出了綠色發(fā)展理念，綠色將成為我國走新型工業(yè)化道路、調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要?jiǎng)恿?。全面推行綠色制造，制定綠色產(chǎn)品、工廠、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，開展綠色評(píng)價(jià)等方面工作。，推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)綠色改造，推動(dòng)建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系”是“十三五”時(shí)期及未來的重大任務(wù)。表1和表2為中國循環(huán)再利用相關(guān)規(guī)劃及政策[1]

從發(fā)展政策層面看，化學(xué)纖維紡織品循環(huán)再利用產(chǎn)業(yè)是典型的環(huán)保、綠色、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的代表產(chǎn)業(yè)，符合國家全面、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是國家鼓勵(lì)發(fā)展行業(yè)。但人們對(duì)于廢舊紡織品回收利用的認(rèn)識(shí)卻是相當(dāng)薄弱。從全球化視野來看，我國的回收利用政策及相關(guān)研究較國際發(fā)達(dá)國家相比，還存在一定差距：

一是在原料回收流通體系方面的政策、法律、法規(guī)、稅收、金融信貸、證券化等頂層設(shè)計(jì)不夠周全，扶持力度??；

二是在原料的高質(zhì)化、高效處理方面，國外普遍采用光譜儀、色譜儀及金屬探測(cè)儀等進(jìn)行挑揀，而中國基本上采用人工挑揀；

三是再生短纖生產(chǎn)過程中，雖然設(shè)備、工藝、技術(shù)、管理已達(dá)到國際同類水平，但是在產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用、消費(fèi)、宣傳和理念上與發(fā)達(dá)國家有一定的差距；

四是在再生聚酯長(zhǎng)絲方面化學(xué)法技術(shù)的研制和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)還要加快步伐；

五是再生纖維制品后道處理技術(shù)方面尚有一定差距；

六是在產(chǎn)品的使用上尚缺乏補(bǔ)償和懲罰機(jī)制及相關(guān)法律、法規(guī)作為保證。[2]

二、國內(nèi)外的循環(huán)再生纖維技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

循環(huán)再利用纖維原料主要分為三大類：以飲料瓶和薄膜為代表的廢棄聚酯類容器和包裝物、滌綸紡織品生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的廢熔體，廢絲及下腳料、因?yàn)樘鎿Q、破損而廢棄的滌綸廢舊紡織面料和服裝。根據(jù)原料的特征，循環(huán)再利用技術(shù)可分為物理法循環(huán)再利用技術(shù)、化學(xué)法循環(huán)再利用技術(shù)、熱能循環(huán)法再利用技術(shù)。

1.物理法循環(huán)再利用技術(shù)

（1）物理開松法再利用技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介：物理開松法再利用是指將廢舊紡織品不經(jīng)分離而直接加工成可以紡出紗線的纖維，然后織出穿著性或有一定使用功能的面料，或直接將廢舊布片經(jīng)簡(jiǎn)單加工后直接使用，纖維層面的循環(huán)利用方法。[3]

適用于原料：特指混料紡織品，此方法在棉紡等天然纖維制品的回收中應(yīng)用較多，同樣適用化學(xué)短纖制品的回收，尤其是對(duì)相對(duì)疏松的針織面料等。

（2）物理法循環(huán)再利用技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介：物理法循環(huán)再利用技術(shù)是不破壞高聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，不改變其組成，通過將其收集、分類、凈化、干燥、補(bǔ)添必要的助劑進(jìn)行加工處理并造粒，使其達(dá)到紡絲原料品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，大分子層面的循環(huán)利用方法。

適用于原料：熱塑性材料，適用于回收聚酯纖維制品，還可回收PET瓶

（3）物理化學(xué)法循環(huán)再利用技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介：物理化學(xué)法是針對(duì)廢舊瓶片、薄膜或纖維因在使用和加工中發(fā)生降解，分子鏈斷裂導(dǎo)致分子量大幅度降低，難以直接滿足紡絲要求。對(duì)瓶片、廢舊紡織品等原料通過一定的工藝手段實(shí)現(xiàn)對(duì)其粘度、質(zhì)量進(jìn)行調(diào)控，達(dá)到均質(zhì)化增粘等目的，滿足紡絲及后道加工及應(yīng)用的要求。

適用于原料：廢舊瓶片、薄膜、纖維制品

2、化學(xué)法循環(huán)再利用技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介：化學(xué)法循環(huán)再利用是用化學(xué)試劑將合成纖維中高分子化合物解聚，將其轉(zhuǎn)化成單體或低聚物，再利用這些單體制造新的化學(xué)纖維，是單體小分子層面回收再利用方法。這種方法可以借助化工分離提純過程，除去物理循環(huán)再利用法中無法除去的物質(zhì)，如染化料，劣化分子鏈段結(jié)構(gòu)等，循環(huán)再利用化學(xué)纖維品質(zhì)通?？涉敲涝?/p>

適用于原料：除聚酯產(chǎn)品（聚酯纖維、瓶片）外，聚氨酯、聚乙烯醇，聚丙烯腈纖維等都可通過化學(xué)法循環(huán)再利用。

3、熱能循環(huán)再利用法

熱能法循環(huán)再利用是將廢舊紡織品中熱值較高的化學(xué)纖維通過焚燒轉(zhuǎn)化為烷烴、烯烴、二氧化碳等，同時(shí)釋放熱量，可用于火力發(fā)電的原料。焚燒廢棄物體積減少約99%，大大減緩廢棄物存放帶來的土地壓力，但是一種輔助極限利用方法。需要注意，焚燒過程處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生有害氣體，造成環(huán)境污染。

三、循環(huán)再利用化學(xué)纖維產(chǎn)品開發(fā)趨勢(shì)

結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外循環(huán)再利用化學(xué)纖維發(fā)展戰(zhàn)略及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，縱觀先進(jìn)制造技術(shù)的演進(jìn)史，綠色、科技、時(shí)尚將對(duì)化纖工業(yè)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)、生產(chǎn)方式、商業(yè)模式產(chǎn)生。多學(xué)科交叉互聯(lián)，機(jī)械、納米、信息、互聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科與纖維科學(xué)與工廠的融合發(fā)展，循環(huán)再利用化學(xué)纖維的產(chǎn)品的開發(fā)將以全新的視角和內(nèi)涵，開發(fā)出高品質(zhì)、專屬化、功能化、差別化的產(chǎn)品。

1、纖維的開發(fā)模式向柔性化、專業(yè)定制化發(fā)展

將自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化技術(shù)運(yùn)用在再生聚酯纖維生產(chǎn)的各工序中，結(jié)合在線均質(zhì)添加、共聚改性、超細(xì)、多孔、加彈、混纖等后道技術(shù)，滿足下游企業(yè)個(gè)性化定制需求。

代表產(chǎn)品：原液著色循環(huán)再利用化學(xué)纖維、低熔點(diǎn)循環(huán)再利用化學(xué)纖維、石墨烯改性循環(huán)再利用化學(xué)纖維

2、纖維的性能向高值化、高品質(zhì)發(fā)展

以廢舊紡織品及瓶片為原料，采用化學(xué)再生回收關(guān)鍵技術(shù)去除聚酯類廢舊原料中的雜質(zhì)并脫色，通過酯交換反應(yīng)還原成原料，制成的原料品質(zhì)完全等同于石油工藝路線。此外，利用廢棄塑料和廢舊紡織品等再利用原料中含有的的聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等其他成分，開發(fā)出高柔軟性、高壓縮彈性等功能差別化纖維。

代表產(chǎn)品：化學(xué)法循環(huán)再生聚酯纖維、高強(qiáng)低伸再生聚酯纖維、細(xì)旦多孔循環(huán)再生聚酯纖維

3、纖維的應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)用、家紡領(lǐng)域拓展

隨著行業(yè)的發(fā)展，越來越多的消費(fèi)者接受循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的觀念，開始認(rèn)可循環(huán)再生產(chǎn)品，因此，再生產(chǎn)品的拓展應(yīng)用也成為一種必然，呈現(xiàn)明顯的多樣化趨勢(shì)，應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋了非織造、地毯、家紡、汽車紡織品等領(lǐng)域。

代表產(chǎn)品：功能性循環(huán)再生BCF膨化滌綸長(zhǎng)絲、蓬松保暖循環(huán)再生聚酯纖維、土工布用循環(huán)再利用聚酯纖維、汽車內(nèi)飾用循環(huán)再生聚酯纖維

四、發(fā)展建議

在我國循環(huán)再利用科學(xué)研究以及現(xiàn)有的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)之上，我們應(yīng)結(jié)合當(dāng)前國家“固廢進(jìn)口限令”和“環(huán)保風(fēng)暴”的要求，進(jìn)一步深入開展原創(chuàng)性化纖紡織品循環(huán)利用的基礎(chǔ)研究，提升我國廢舊紡織品及熱塑性聚酯類的再利用率、加強(qiáng)節(jié)能減排水平。同時(shí)建立再生制品的鑒別和安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及管控機(jī)制等手段，進(jìn)一步規(guī)范再生行業(yè)發(fā)展，提升國際競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)形象。

1、回收管理體系的建設(shè)

中國目前還是發(fā)展中國家，我們需要考慮中國地區(qū)發(fā)展差異大、民眾環(huán)保意識(shí)嚴(yán)重不均衡、已經(jīng)存在的現(xiàn)有回收利益群體等多方面因素，做好廢舊產(chǎn)品回收管理體系的建設(shè)。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)該在這個(gè)過程中扮演領(lǐng)導(dǎo)角色，充分調(diào)動(dòng)基層社區(qū)組織，國有、民營企業(yè)，學(xué)校和慈善組織參與回收網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，創(chuàng)新回收利用體系和業(yè)態(tài)，特別是軍裝、工裝及校服等成分穩(wěn)定、單一的試點(diǎn)回收、利用工作；開發(fā)推廣先進(jìn)回收技術(shù)，提倡大宗利用與高附加值利用相結(jié)合，培育專業(yè)化企業(yè)和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)集群；通過產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，拓寬大宗利用與高附加值利用途徑，開發(fā)、引進(jìn)、推廣先進(jìn)回收技術(shù)，形成分揀、拆分、加工、資源化利用等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵(lì)有條件的企業(yè)向?qū)I(yè)化、規(guī)?；⒓s化發(fā)展。[5]

2、循環(huán)再利用纖維高附加值的制備

循環(huán)再利用纖維高附加值回收利用主要取決于高品質(zhì)再生原材料技術(shù)、制品加工技術(shù)和終端消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新等方面。物理化學(xué)復(fù)合法回收技術(shù)的改進(jìn)，通過液相增黏釜的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使用混紡廢舊紡織品非滌綸材料比率超過15%的原料，生產(chǎn)出高質(zhì)量滌綸長(zhǎng)絲、短纖維；開發(fā)低投資成本和低運(yùn)行成本的化學(xué)法回收利用及除色技術(shù)（解聚、BHET階段活性炭吸附技術(shù)），使得有色廢舊紡織品化學(xué)法回收利用率提高到85%以上；開發(fā)化學(xué)法回收的差別化改性技術(shù)，生產(chǎn)低熔點(diǎn)、水溶性等特殊性能的聚酯產(chǎn)品。

3、再生紡織品鑒別、認(rèn)證及安全評(píng)價(jià)體系的建立

針對(duì)我國再生紡織品鑒別、認(rèn)證和安全評(píng)價(jià)等體系缺失，原生冒充再生擾亂市場(chǎng)秩序，消費(fèi)者對(duì)再生紡織品認(rèn)知度差、誤解多，消費(fèi)者回收意識(shí)薄弱等問題，建議加強(qiáng)相關(guān)認(rèn)證體系及評(píng)價(jià)體系建設(shè)，重視品牌建設(shè)，提高消費(fèi)者對(duì)再生產(chǎn)品的認(rèn)可度及參與意識(shí)。通過建立相關(guān)的循環(huán)再生纖維的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，鑒定纖維是否由再生聚酯生產(chǎn)。此外，可通過國際上權(quán)威機(jī)構(gòu)產(chǎn)品認(rèn)證的方式進(jìn)行再生成分的官方認(rèn)定。

4、化纖紡織品循環(huán)再利用人才隊(duì)伍的建設(shè)

加快推動(dòng)具有紡織、材料、機(jī)械、信息、物流管理、經(jīng)濟(jì)等多學(xué)科交叉背景的專業(yè)人員的培育和儲(chǔ)備，推動(dòng)循環(huán)再利用化學(xué)纖維重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心、國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等科研平臺(tái)基地，吸引全球范圍內(nèi)的高級(jí)專業(yè)人才及學(xué)科交叉人才、指導(dǎo)加強(qiáng)各層次化纖紡織品循環(huán)再利用專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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