|
浙江省印染行业协会 电 话:0571-87039794 28807660 地 址:浙江省杭州市上城区解放路138号2号楼东5楼502室 网 址:www.zjyr.net |
再生聚酯纤维发展及其确认方式2014-02-10 天祥集团绿色环境服务部 吕 潇
近年来,由于PET的资源优势及其工业生产技术的成熟,产量迅速增加,但随之而来的是废旧PET制品的处理问题,尤其是废旧PET包装容器的回收利用问题。据报道,世界范围聚酯年产量约数千万吨,而其消耗量仍以每年11%的速度在增长。我国每年约有4000 kt的聚酯废料产生,虽然这些聚酯废料本身毒性不大,但由于其体积庞大,自然条件下很难降解,故被认为是环境有害物质。尽管我国政府目前对废旧聚酯产品的回收利用没有任何法令要求,但废聚酯瓶片料利用价值较高,其回收率达95%以上,在纺丝和吹塑等方面的再利用非常成功,其深加工产品(服装、地毯和非织造布等)在实际应用中无论在使用性还是经济性方面都得到充分肯定;另一方面,在主要质量指标方面,废聚酯瓶片或再生粒子同新的聚酯切片相差也不是很大,所以目前我国聚酯瓶片的生产正处于高速增长期。 1 再生聚酯回收现状 70年代初,随着PET纤维及其它包装制品在发达国家的普及,出现了PET回收及再加工的技术,最早使再生PET纤维工业化的企业是美国的Wellman公司,该公司顶峰时期的回收PET纤维的产能是5万吨/年。废PET处理能力大于l0万吨/年,其回收PET纤维产品应用市场覆盖无纺布、地毯、家纺、汽车等四大领域,产品品种多达80多个。由于劳动力成本等因素,目前,发达国家在再生PET再加工领域更多地关注于新技术开发、产品市场的拓展和高附加值产品的开发方面。 德国Ecolog Recycling公司使用同一标准的均一聚酯材料制成的“Ecolog”商标服装,其旧服装装可统一回收。Ecolog旧服装以聚酯颗粒的形式回收,再生产制成新的纽扣、拉链、内衬材料以及织物。意大利的塑料回收组织在全国设立了很多工厂,分类收集旧塑料制品,已实现了完全自动化的PET分类和回收,可生产出高纯度的适于制成高质量纤维的材料。意大利Montefibre公司与塑料回收组织合作,开发的“Terital EC0”商品是以高质量聚酯纤维的形式赋予PET新的生命,1996年初就已在Acerra(Naples)工厂商业化生产,TeritalEC0具有可供细旦短纤维和长丝的纺丝,从回收瓶中充分利用PET(100%回收的PET)等显著性质,其产品117 dtex和316dtex的机械性能、干热收缩率和染色性能均和标准产品相似。据美国塑料容器协会(NAPCOR)报道,1994年美国有26 万t的PET瓶被回收,约占PET容器生产总量的34%,l995年回收PET瓶29万t,1997年回收PET达50万t。世界最大的回收厂家Wellman公司,在1993年的回收能力就已达11万t。日本以实施“容器包装品再生法”为契机,加快了聚酯瓶回收再利用领域的开发。1994聚酯瓶产量为l5万t,1997年为l517万t,1999年达到3217万t。但聚酯瓶回收率不高,1994年仅0.19%,l997年约为7.15%,l999年约有18%的聚酯瓶被回收利用。日本对回收的PET树脂制定了质量标准,透明片材要求PVC≦44×10-3%,金属含量43×10-3%,着色片含量40.045%,异物附着量40.13%。目前,日本大型的回收工厂只有l家,今后将陆续兴建这类大型回收工厂,将进一步推动其国内的PET再利用事业。 我国再生PET纤维行业的发展,主要经历了三个阶段:l983~1989年,这时主要生产设备为台湾、韩国转移过来的小生产线,多数为单螺杆对单纺丝位的设计,以及国产404、406小生产线,使用泡泡料,产能大多在10吨/天左右的水平,产品主要用于生产2D~6D纤维,终端市场为低档针刺无纺布和手套纱等,目前我们称这种生产线为小化纤。l996~1999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,这些生产线大都以二条螺杆l2个纺丝位配置,7500吨/年产量较多,产品质量大幅提高,出现了l.5D棉型和二维中空等部分替代原生纤维的产品。2000年至目前,是再生PET纤维产能扩充的高速发展期,技术进步较为明显,用高洁净度废PET瓶片生产出三维卷曲中空纤维(3D-15D)、ES纤维、涤纶长丝(POY)等产品。对原生PET产品产生相当大的替代作用。据不完全统计,2002年我国再生涤纶短纤产能为l20万t,2003年为l70万t,2004年为300万t,2005年为450万t,2006年为500万t,截至到2007年年底,我国再生涤纶产能接近550万t/a。产能分布集中,主要在华东,其中江苏、浙江两省占全国总产能的72%以上,广东、福建等两省占全国总产能的10%,全国其它地区的产能不足18%,产能主要集中在涤纶短纤维。近年,再生涤纶长丝产能也在迅速地增长。 2 再生聚酯产品的回收工艺 废聚酯瓶回收方法分化学回收和物理回收:化学回收是将废聚酯在一定的反应条件下解聚,获得聚酯的基本单体或低聚物,重新合成制得用于纤维、涂料和制瓶的原料;物理回收法也可称为机械回收法物理回收,将清洗后的回收聚酯原料进行熔融后,再加工成型。 我国再生聚酯企业大部分采取机械回收的方法进行生产,大致有两种路线:一种路线是将废聚酯瓶破碎成片,并将其中的聚乙烯、铝、纸和黏合剂去除,然后将碎片洗涤、干燥、造粒;第二种路线则将聚酯瓶上的非聚酯的瓶盖、瓶座底、标签等通过机械方法进行分离后,将聚酯瓶洗涤、破碎、造粒。就应用而言,这两种方法,在工艺上各有特点。第一种回收方法较易形成大规模生产,但技术较复杂,设备较多,投资大;而第二种工艺,使用的设备较少,投资省,但只适用于无破损的完整的废聚酯瓶的回收。目前,我国所收集的废聚酯瓶均已被压扁,这主要是从运输方便和合理性考虑。所以在实际生产中,大多数采用第一种回收方法,国外一些公司也是如此。 3 再生聚酯产品的应用市场 我国再生聚酯瓶片的应用以纤维为主,虽然在食品级和非食品级领域也有一定的比重,但真正意义上符合FDA和国家食品卫生相关认证的只有2万t产能(北京盈创公司的瓶到瓶项目),其他均为直接使用纤维级再生聚酯瓶片添加在A级聚酯瓶片中(比重约为l0%~l5%),企业主要是为了降低成本,这种方法生产的聚酯饮料包装瓶是不符合国家食品卫生标准的。 目前我国再生涤纶短纤的年产能已超过300万t,再生涤纶长丝和再生瓶片等也有投产。经测算,我国再生涤纶短纤维的出口量,占我国涤纶短纤出口总量的60%以上。近来,再生涤纶短纤、长丝以及再生面料等化纤产品颇受市场关注,许多企业因此将目光瞄准了高价再生化纤领域。此外,随着聚酯树脂在瓶类市场方面的消耗量日益增长以及收集、挑选和回收技术的稳步改进,采用聚酯瓶回收料取代原生聚酯料具有明显的成本优势,因此越来越多的非织造布采用全部或一定比例的回收料。目前,再生聚酯纺粘非织造布可以替代应用的领域主要有:土工布、油毡基布、深加工后的复合土工布、复合土工膜等。对于薄型聚酯纺粘非织造布而言,除与食物和人体接触以外的用途,均可用再生聚酯纺粘非织造布替代。 在目前看来,数量巨大、价格低廉的再生产品使多数再生化纤工厂无法享受高端价格,部分有能力的企业开始尝试创新,努力提高产品附加值。高档家纺面料等高附加值产品也开始受到诸多国际买家和品牌的推崇。一些国际知名运动品牌已经开始抓住2012年伦敦奥运会的绿色主题,借机将以再生聚酯纤维为代表的绿色和可持续发展理念推向—个新的高潮。 4 再生聚酯产品确认方法 如前所述,由于再生聚酯产品采用的原料为回收聚酯瓶片,从分子结构和超分子结构性能上来分析,再生聚酯产品的物理、化学性能与原生聚酯产品并无大的差异。然而,由于国际买家在环保概念上的推动,要求供应商能够提供再生产品的证明。显然,简单通过检测产品的方式是难以判别纤维产品是否由回收料制成,因此必须采用认证的方式加以确认。 目前,全球范围内能够提供再生聚酯认证的第三方机构有美国SCS的绿十字认证、荷兰CU的GRS(Global Recycle Standard)认证以及Intertek的再生聚酯认证。在认证过程中最关键的一点是生产过程的可追溯性,因为只有通过产品原料追溯,确认了聚酯产品所采用的原料,才能确定是否为生产企业提供再生产品的证明。对于原料的追溯,可以采取体系认证的方式,验证企业是否建立了完整的产品追溯机制,以及是否针对再生产品建立了严谨的隔离管控系统,以免与原生聚酯产品混淆、误用,美国SCS和荷兰CU均采取此方式为企业提供证明。然而体系认证的缺陷在于其不能应用到最终的制成品上,而这恰恰是买家所需求的,并且这种需求必定会涉及再生聚酯产品生产链的每一个供应环节。 因此Intertek的再生聚酯认证在设计时将这种情况考虑了进去,在认证过程中分两步走:首先对化纤、纱线、面料的前端生产企业采用体系认证的办法,确认每一个加工程序所使用的原料都来自于回收的瓶片;最后针对制成品采取产品认证的方式,不仅可以将认证标志悬挂在制成品上,而且可以在制成品的标签上标识再生聚酯的成分。根据导则,产品认证必须经过检测,因此对再生聚酯产品也必须实施相应的检测项目。为确定再生聚酯的成分及来源,我们采用原料与成品比对实验的方法,检验二者各自呈现出的化学或物理性能是否能够一一对应,如果二者存在这种对应关系,即认定该产品由相对应的再生聚酯原料制成。目前我们采取这两种认证方式相结合的方法,已经为4家化纤企业实施了体系认证,3家企业的产品实施了产品认证。 再生聚酯是一个朝阳产业,企业通过技术改革“变废为宝”,向世界证明了废PET的利用价值。在此基础上,还要向“生态环保”的方向发展,让消费者明白,看似垃圾的东西不仅能再次利用,而且对人体无毒无害。作为第三方机构,在今后的工作中,我们有责任在这个领域继续深入探讨,为企业提供更加全面的、权威的第三方认证。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||