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(作者單位：劉曉倩、薛文良，東華大學紡織面料技術教育部重點實驗室;魏孟媛，上海出入境檢驗檢疫局)
摘要：主要介紹了國內外再生聚酯行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，以及廢棄聚酯從聚酯瓶回收到再加工成成品的處理方法和工藝過程。綜合分析了在聚酯回收再利用過程中原料回收、生產工藝、后道產品開發(fā)三個環(huán)節(jié)中存在的問題。最后，并針對這些問題，從政府、企業(yè)、消費者三個層面提出了相應的改進措施。
關鍵詞：廢棄紡織品;再生聚酯纖維;PET瓶;聚酯切片
如今，以聚酯為代表的化纖產品在日常生活中所占的比重越來越大，但是隨著石油等自然資源的日益緊缺以及不斷增大的需求量，有專家預測，如果不能探測到新油田，目前的油井開采量，僅夠維持幾十年。于是，人們開始將目光轉移到生產再生聚酯纖維上，即通過對原生聚酯產品的再加工，得到新型的再生產品，既可以有效利用資源又能保護環(huán)境、減少白色污染。隨著再生聚酯工業(yè)的發(fā)展，由廢棄聚酯瓶為原料生產的再生聚酯纖維及紡織服裝逐漸開始流行起來，再生聚酯纖維織物及服裝的使用已經(jīng)成為一種時尚，市場發(fā)展?jié)摿薮蟆１疚闹饕榻B聚酯產品回收再利用的發(fā)展狀況及生產技術。
1再生聚酯纖維產業(yè)的發(fā)展狀況
1.1 國外再生聚酯纖維產業(yè)的發(fā)展狀況
發(fā)達國家從20世紀50年代就開始研究回收利用廢舊PET的方法。到目前為止，世界許多大公司和研究機構均投入了巨大的人力物力從事這方面研究，一些工藝已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化運行：如美國EASTMAN公司于1980年成功的開發(fā)了甲醇解聚回收PET的工藝流程，并于1987年建立了工業(yè)化生產裝置[1];美國Du Pont公司是世界上最大的聚酯薄膜制造商，公司準確預測到聚酯市場將會向可再生方向發(fā)展，早在1996年就開發(fā)出聚酯環(huán)保再生技術(專利注冊商標Petretec)，這一技術經(jīng)美國FDA批準，可以最大限度的免除聚酯廢棄物的土埋處理;位于英國的世界首家再生食品級聚酯瓶廠于2008年6月27日正式開業(yè)，這家工廠第一年可再生35000t包括牛奶瓶和飲料瓶在內的塑料瓶，使他們轉變成用于新包裝的再生原材料;日本東麗工業(yè)公司日前研制出了世界上第一個完全可再生的生物基聚酯纖維的實驗室規(guī)模樣本，通過利用新技術與聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合生產出新型生物基聚酯材料，其顯示出的屬性相當于在實驗室條件下以石油為基礎的滌綸纖維，因而同樣能夠滿足基本的日常需要和行業(yè)使用。
一些國際知名品牌也紛紛加入到推動再生聚酯纖維產品發(fā)展的行列中來。英國零售巨頭瑪莎百貨(Marks&Spencer)于2009年宣布一項環(huán)保計劃，包括使用PET回收瓶片生產的紡織品，該計劃的執(zhí)行經(jīng)費高達兩億元;耐克和阿迪達斯公司在2010年南非足球世界杯上為巴西、荷蘭及美國等九個國家隊提供的隊服，其面料就是通過回收廢舊聚酯(PET)瓶再加工得到的;沃爾瑪公司2010年明確提出，未來五年，對其供應鏈推行廢物零排放要求，并開發(fā)出以其成衣品牌Faded Glory為主的一系列再生產品，推動再生聚酯纖維等可持續(xù)纖維的使用;可口可樂公司日前也宣布，將為2012年倫敦奧運會提供100%可回收利用的透明PET瓶。
1.2國內再生聚酯纖維產業(yè)的發(fā)展狀況
國家發(fā)改委于2011年9月發(fā)布的統(tǒng)計信息表明，2010年我國再生聚酯纖維產能600多萬噸，實際產量近400萬噸，約占全球總產量的80%，中國已成為再生聚酯纖維的第一生產大國。尤其是在江、浙、滬地區(qū)，回收聚酯瓶的工廠很多，廢瓶再生纖維的加工工廠也很多，并逐漸形成一定的生產規(guī)模，基本上可以達到廢料不廢的目標。但是相對于國外發(fā)達國家和地區(qū)，我國在廢棄紡織品特別是聚酯產品方面尚未形成規(guī)模，廢棄聚酯的回收利用率、技術水平和產品檔次還存在較大差距。主要是因為回收利用技術難度較大，例如聚酯纖維和聚酯瓶等被回收利用時其粘度、變形溫度等下降很多，如果完全用廢料直接紡絲非常困難，即使紡成了絲，其品質也難以達到紡織用纖維的要求，因此只能用作一般的填充材料[2]。
我國再生聚酯纖維的生產企業(yè)又分為兩種：一種是直接購入國產或進口的再生聚酯切片進行紡絲，或生產常規(guī)滌綸產品，或通過添加劑等手段對其進行改性和升級，生產出性能較好、附加值較高的滌綸產品;另一種廢棄聚酯瓶片的回收、分類和清洗，直至紡絲工藝的完成，形成較完整的聚酯再生鏈。還有企業(yè)在此基礎上進一步延伸產業(yè)鏈加工出毛毯等終端產品，流程長、技術難度大，因此過程中遇到的問題相對也較多�？偟膩碚f，國內企業(yè)發(fā)展的時間畢竟有限，再加上原料來源有限、質量參差不齊，對生產過程的流暢性也有一定影響。因此，用工、能耗和原料消耗還是遠高于原生料的生產裝置。
1.3再生聚酯纖維產業(yè)的生產加工體系
1.3.1廢聚酯瓶的回收處理
廢聚酯瓶的回收處理包括聚酯瓶的分選與分離、聚酯瓶的清洗以及瓶體的切片破碎。圖1表示的是廢聚酯瓶清洗、再生的工藝流程。
圖1 廢PET瓶清洗、再生工藝流程圖
聚酯瓶的分選與分離：分選是指把廢聚酯瓶按材質和(或)顏色初步分開，以便于更好、更有效的利用資源;分離是指把每個廢聚酯瓶按瓶體、瓶蓋、瓶標簽分拆開，按類回收處理[3]。據(jù)業(yè)內人士稱[4]，我國絕大部分回收公司在處理費飲料瓶時，都采用人工分選的方法，將飲料瓶按顏色分開，并除去雜類瓶子;還有公司按瓶標簽上的生產廠家分類處理。經(jīng)過分類的飲料瓶再人工將瓶蓋和瓶標簽拆下來。
聚酯瓶的清洗：目的是除去粘結劑、灰塵和瓶中的殘留物。清洗過程可包括[3]：預洗、破碎(濕)、瓶片熱洗滌、熱漂洗、冷漂洗、干燥。在清洗過程中，技術含量較高的部分是化學試劑的使用、溫度的控制以及水的利用。不同的清潔劑以及加入量、不同的清洗溫度，會使聚合物的質量發(fā)生變化。
瓶體的切片破碎：再加工之前需將瓶體切成大小規(guī)則、形狀一致的小片，以方便運輸和后續(xù)加工的計量和加料。通常使用撕碎機或切粒機對廢飲料瓶的瓶體進行切片處理。有的聚酯瓶只進行一次破碎，有的先進行粗破碎后再細分破碎最終成為1.0~1.5cm大小的碎片。
1.3.2聚酯瓶片的再加工
聚酯瓶片的再加工方法分為化學回收法和物理回收法。
化學回收是通過適當?shù)幕瘜W試劑處理，將廢棄聚酯制成價值較高的化工原料，通常是在一定的反應條件下將其解聚，獲得聚酯的基本單體或低聚物，重新合成的用于纖維、涂料和制瓶的原料。目前常用的商業(yè)化化學回收工藝主要有糖解、醇解、水解三種。其優(yōu)點是可以實現(xiàn)廢棄PET的完全循環(huán)利用，特別是隨著市場對PET產品功能化要求的增加，化學法回收廢棄聚酯必將得到廣泛應用。如日本帝人公司就是對回收聚酯進行化學加工，并采用Eco-Circle閉式循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)了聚酯產品的完全循環(huán)利用。但是要想大面積推廣化學法回收，最大的阻力還是生產成本問題，技術復雜、設備多、投資大。因此，要推廣化學法，就需要積極創(chuàng)造廉價高產的生產工藝，降低生產成本。圖2表示的是化學法加工聚酯瓶片的工藝流程。
注：DMT–對苯二甲酸二甲酯;TPA–對苯二甲酸;BHET–對苯二甲酸乙二酯醇;EG–乙二醇;MEHO–甲醇
圖2 化學回收法加工聚酯瓶片工藝流程圖
物理回收是將廢聚酯清洗、分離、干燥后造粒，最后經(jīng)紡絲制成聚酯纖維用于再生聚酯產品的生產。這種工藝使用的設備較少，投資省，但只適用于無破碎的完整的廢聚酯瓶的回收，且不能實現(xiàn)廢棄聚酯的完全循環(huán)利用。但是從現(xiàn)有的發(fā)展水平看，在今后很長一段時間內，物理法仍將占據(jù)再生聚酯加工體系的主體。并且由于物理法對環(huán)境的影響也要遠小于化學回收法，因此，在合理的化學回收工藝出現(xiàn)之前，物理法仍將主導聚酯回收市場。圖3表示的是物理法加工聚酯瓶片的工藝流程。
圖3 物理回收法加工聚酯瓶片工藝流程圖
2再生聚酯纖維產業(yè)存在的問題
2.1再生聚酯纖維原料回收存在的問題
廢聚酯的來源主要有兩部分，一部分是聚酯纖維生產加工過程中產生的廢料、邊角料[5]。這部分廢料較清潔，可直接作為原料加以再利用。如低聚物可用于縮聚、增粘;而薄膜、塊和絲經(jīng)過再造粒后可循環(huán)利用。另一部分來源于廢的聚酯包裝材料，如聚酯瓶、聚酯薄膜。這部分廢料往往帶有油漬和其他塑料，或含有其他無機雜質等污染物，必須經(jīng)過純化、分離除去污染物和外加物才能回收利用。
近幾年，聚酯包裝材料的使用量逐年大幅增長，尤其體現(xiàn)在食品包裝上。例如，我國目前軟飲料產量以超過20%的年均增長率遞增，其包裝使用的聚酯瓶需求量也以18%的速度增長，每年約有150多萬噸各種聚酯瓶被丟棄，由此造成的污染問題日益嚴重[6]。但是，我國目前對于廢聚酯瓶的回收渠道卻是非常有限的，回收體系的大部分是由拾荒者來維持的，幾乎沒有一個有效的渠道，更缺乏專業(yè)的回收機構�；厥障到y(tǒng)的不完善導致不能在回收的初級階段對聚酯瓶進行很好的分類，致使后續(xù)加工過程中，需要對回收來的聚酯瓶按照污染物類別、污染等級等進行重新分類后，才能分別除污、消毒殺菌、去除異味以及進行后道加工，因此企業(yè)大多不愿在此過程上浪費人力物力，寧愿高價購入國外的成品瓶片。
目前國內企業(yè)的加工原料大都依賴進口，尤其是近幾年隨著再生瓶片紡行業(yè)的產能急劇膨脹，對進口原料的依存度高達45%以上，這些進口原料主要來自東南亞和日本。而隨著這些地區(qū)自身瓶片紡滌綸短纖工業(yè)的發(fā)展，進入我國的回收瓶片價高、質次且量萎縮的情況將有所加劇，這將直接導致我國再生聚酯企業(yè)的利潤空間逐步下降[7]。
2.2再生聚酯纖維產品開發(fā)存在的問題
由于現(xiàn)在的技術不足，再生聚酯纖維的性能與原生纖維相比還有一定差距，其產品不管從結構性能還是舒適性能來說，都落后于原生產品。目前，國內市場上的再生纖維產品仍以低檔產品為主，對國際市場需求的高性能聚酯纖維、差別化聚酯纖維等產品，很少有企業(yè)涉及。原因除了設備、技術水平落后外，資金問題也一直困擾著很多企業(yè)。在現(xiàn)今的發(fā)展條件下，研發(fā)工作費時、費力、耗資大，不可能由一個企業(yè)獨挑大梁，企業(yè)也沒有多余的錢可以專門用來研發(fā)新產品，拉長產業(yè)鏈，而國家也沒有設置相應的專項資金用來研制新型產品，這些造成了再生聚纖產業(yè)聚集在低端產品的現(xiàn)狀。再者，由于目前國內消費者對再生聚酯產品的認識不足，而再生產品價格又普遍高于原生品，在性能方面卻并不一定優(yōu)于原生產品，雖然人們的環(huán)保意識在增強，但是實際消費中，大多數(shù)消費者還是不愿意為此買單。由于不能了解消費者的購買意向和接受程度，再生聚酯產品在國內的市場定位也很難準確把握，這就更加大了再生聚酯產品的開發(fā)難度。
最近幾年，用再生聚酯纖維生產紡粘非織造布的市場發(fā)展很快，很多企業(yè)開始研發(fā)生產高品質的再生紡粘布，這主要是因為回收聚酯瓶片價格低，用再生聚酯生產紡粘非織造布具有很大的價格優(yōu)勢，而回收聚酯瓶片同原生材料相比，性能差異并不大，有很大的利益空間，但是我國由于技術水平的欠缺，回收料的質量不高，要生產這類的紡粘布還需要一定的研發(fā)時間。據(jù)報道，目前只有德國吉瑪公司和美國杜邦公司在這方面獲得成功[9]，國內企業(yè)在這方面尚待突破。
3再生聚酯纖維產業(yè)的發(fā)展建議
3.1建立政府引導下的原料回收體系和質量監(jiān)管體系
中國目前再生聚酯纖維產品生產企業(yè)規(guī)模一般比較小，管理水平不高，產品集中在產業(yè)鏈初級，難以形成規(guī)�；a。在這種情況下，政府的支持將大大推動再生聚酯行業(yè)的發(fā)展。不論是廢舊聚酯的回收工作，還是在生產環(huán)節(jié)的引導工作以及提高再生產品的公眾接受度方面，政府都起著舉足輕重的作用。因此，政府應積極發(fā)揮其在宏觀調控中的作用，通過政策引導、建立和完善相關法規(guī)體系來規(guī)范再生聚酯市場，促進再生聚酯產業(yè)的發(fā)展。同時，政府應加速籌建廢棄聚酯的回收網(wǎng)絡系統(tǒng)，建立專門的回收機構，特別是在生產企業(yè)附近建立回收站，以減少原料回收的成本，“就近回收，就地生產”，增加企業(yè)的利潤空間。在這方面，可以參照一些成功的發(fā)達國家的措施，結合我國實際，盡快制定出引導行業(yè)發(fā)展的新措施。例如瑞士，是首批循環(huán)利用塑料瓶的國家之一，目前對使用過的塑料瓶的回收率已達到80%以上。瑞士政府明文規(guī)定，企業(yè)只有在使用廢棄的塑料瓶回收率達到75%的情況下才能獲準廣泛生產與使用塑料瓶。為了資助收集分揀和循環(huán)利用塑料瓶，政府實施對每個塑料瓶增加4個生丁(約合0.24元人民幣)的稅收，所獲資金由瑞士一個回收塑料瓶的非營利機構管理，作為塑料瓶回收的專用基金[10]。
此外，由于再生聚酯纖維無法通過簡單的檢測來加以確認，因而，采用國際第三方認證就成了中國再生聚酯纖維產品進入國際市場的必然選擇。其實，早在2010年9月，Intertek集團在浙江蕭山舉行的“Itertek再生聚酯認證研討會暨首批認證企業(yè)頒證儀式”上，我國已經(jīng)有包括寧波大發(fā)化纖有限公司、慈溪江南化纖有限公司、浙江安順化纖有限公司等七家行業(yè)代表性企業(yè)首獲“Itertek再生聚酯管理體系認證”證書。但是就目前來說，這種企業(yè)還只是少數(shù)，要打破這種國內再生聚酯纖維產品難以被國際品牌所接收的窘境，相關部門在積極尋找引進國際認可的第三方權威認證機構之外，還要加強自我監(jiān)管，提高產品質量及性能，盡快使中國產品融入到世界中去。尤其是目前再生聚酯產品通常都比原生產品貴，很多小型企業(yè)在利益驅使下趁機介入，假冒再生產品擾亂市場，使消費者無從選擇。因此，必須要加強對再生聚酯產品的質量監(jiān)管與認證，保持市場的規(guī)范化。
3.2以纖維生產企業(yè)為核心延伸再生聚酯紡織品的產業(yè)鏈
日趨成熟的法律體系為再生聚酯企業(yè)的發(fā)展提供了良好的市場環(huán)境，但是大多數(shù)再生聚酯企業(yè)卻選擇停留在纖維生產層面，而不愿意深入到紡織成品的生產領域中。這主要是因為：國內的技術水平尚未成熟，很多再生聚酯行業(yè)的生產企業(yè)都是小型企業(yè)，在技術、人才、設備等方面缺乏系統(tǒng)和持續(xù)的投入，生產水平低下，既不具備自我研發(fā)的能力，又沒有引進國外先進設備的資金，只能勉強停留在短纖階段，維持生計;其次，由于國內消費者對再生紡產品的認識不足，大型企業(yè)生產的再生聚酯產品主要是銷往國外，而較于纖維，紡織品的進出口檢驗標準更加嚴格，致使多數(shù)企業(yè)寧愿生產利潤空間相對較低的再生聚酯纖維而不愿冒險涉足再生聚酯紡織品的生產，使中國產品無法再目前全球再生聚酯纖維的產品開發(fā)和消費熱潮中獲得應有的份額。
事實上，如果再生聚酯產業(yè)可以貫穿整個紡織品生產的產業(yè)鏈中去，將會大大增加企業(yè)的利潤。例如，各生產環(huán)節(jié)的企業(yè)之間可以相互聯(lián)合，對每一環(huán)節(jié)進行改進、監(jiān)管，增加廢棄聚酯的可回收性以及回收再利用的便捷性。從生產企業(yè)開始，盡量減少一種產品上的材料種類;采用標準化生產，用統(tǒng)一的原料生產統(tǒng)一的產品;生產的產品要易于拆卸和分離;要在產品上標注所用的材料種類等，各個環(huán)節(jié)協(xié)同合作，形成再生聚酯產業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟產業(yè)鏈。另一方面，近幾年，我國再生滌綸短纖維的出口增長幅度較大，特別是對美國出口數(shù)量猛增，并且出口單價不高，很容易遭受貿易壁壘的打擊，這就更加大了我國再生纖維的出口難度。因此，單純瞄準纖維市場是遠遠不夠的，企業(yè)必須掌握整條產業(yè)鏈的工藝流程，努力開發(fā)終端產品，形成連貫的產業(yè)鏈，才能擴大自己的市場份額，而不是做單一的纖維供應。
3.3提高消費者意識，構筑綠色、環(huán)保的市場消費環(huán)境
直到目前，讓國內消費者接受“廢料-再生資源-消費品”的新型消費理念仍顯困難，另外，由于相關法律法規(guī)的缺失，對再生產品的規(guī)范生產力度不夠，消費者對于這種新型產品普遍缺少信心。比如很多消費者對于用廢聚酯瓶等生產的家紡填充物表示擔憂，將其等同于“黑心棉”，因此，要想使消費者對再生產品的認知度達到預期目標，還需要很長一段時間。正因為如此，行業(yè)內外向型企業(yè)較多，將再生聚酯產品出口到歐洲、美國等擁有較為完善的再生資源利用法律法規(guī)的地方，賣給樂意使用再生產品的外國消費者，在大多數(shù)企業(yè)看來，是更加可行的一個方法。
因此，首先要加大這一方面的宣傳力度，推廣宣傳再生聚酯產品的優(yōu)異性，提高公眾的認知水平;與此同時，消費者應積極接收此類信息，全面認識再生聚酯產品，了解它的生態(tài)性、環(huán)保性，而不僅僅是停留在短期效益上。作為消費者方面，在日常生活中也應該注意將廢棄物品分類，主動或者配合工作人員將廢舊物品送到回收站，以方便回收工作的進行，提高廢棄聚酯產品的循環(huán)利用率。
4結論
利用再生資源的重要性已經(jīng)被越來越多的人所接受，隨著聚酯瓶的使用量逐年增加，其回收再生也越來越受到關注。聚酯的回收再利用是一個保護環(huán)境、節(jié)約資源的有效方法，也是一個具有很大經(jīng)濟效益前景的項目，我們應該充分利用這個機會，發(fā)展我國的循環(huán)經(jīng)濟，踐行可持續(xù)發(fā)展。
但是，我國目前的狀況卻不容更樂觀。發(fā)達國家正在將低端加工過程向發(fā)展中國家轉移，只保留部分研發(fā)企業(yè)，生產高性能、高附加值產品;與此同時，印度、巴基斯坦等發(fā)展中國家的再生產品行業(yè)也日益壯大，我國企業(yè)要想突破現(xiàn)有的產業(yè)模式，擴大市場，就必須要加快自主研究的步伐，生產迎合市場需求的高性能產品，當然這個過程應該保持生產過程的環(huán)保性，不能空喊環(huán)保的口號卻在對環(huán)境進行二次污染。通過政府、企業(yè)、消費者三方面的共同努力，相信我國的再生聚酯行業(yè)必將持續(xù)健康發(fā)展。
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(中國纖檢)
