我国废旧纺织服装资源综合利用技术应用分析

2017-04-04 20:44杜兆芳
纺织科技进展 2017年4期
关键词:织造布纺织品纺织

王 浩,杜兆芳

(安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院,安徽 合肥 230036)

我国废旧纺织服装资源综合利用技术应用分析

王 浩,杜兆芳

(安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院,安徽 合肥 230036)

介绍了国内外废旧纺织品及服装的综合利用现状,对其重要组成部分废旧服装回收处理技术及应用进行了详细的阐述。

废旧纺织服装;综合利用;回收处理技术;可持续性发展

随着中国经济的高速发展,城市化进程持续加快,人民生活水平不断提高,固体废弃物对环境造成的污染日益严重。目前,我国的固体废弃物二次资源利用率低。近几十年来人类在不断研究开发各种处置固体废物技术的同时,也在不断研究将其资源化的技术。在强调可持续发展的新世纪中,固体废弃物无害化、减量化和资源化处理技术开发应用及产业化,将会有一个广阔的前景。

近年来,随着纺织业的快速发展和人民生活水平的不断提高,生产环节产生的各类边角废料和消费环节中居民家庭淘汰的各类固体废旧服装和纺织品的产生量快速增加。据统计,目前我国消耗的纺织品以每年12%的速度递增,2013年纺织行业纤维三大产业消费量分别为:家用1 400万t、服装用2 320万t、产业用1 130万t。由于快时尚的盛行,服装使用周期不断缩短,更新换代速度急剧加快,直接造成了大量服装垃圾的产生。我国每年服装废弃物占垃圾总量的4%,且呈明显递增趋势,而废旧服装的再利用率却不到1%。大量旧衣服最后进入填埋场、燃烧场,造成了资源浪费,大大加重了环境负担,而且纺织纤维原材料的供应也面临短缺。废旧服装是一种可再生资源,通过回收、分拣、清理,开展二次利用、资源化再生利用,对减少环境污染,推动循环经济发展,促进节能减排等方面具有重要意义。在我国“十二五”至“十三五”时期,废旧纺织品及服装综合利用的难点和重点将由“废”转到“旧”。

1 国内外废旧纺织品及服装综合利用现状

上世纪中叶,发达国家就开始关注废弃纺织品及服装的回收再利用,欧、美、日等纺织工业发达国家已设立了废旧纺织品的回收和再利用体系,形成回收、分类、加工、利用的产业链,并渐渐制定、公布有关法律,支持和鼓励包括废旧纺织品及服装在内的固体废弃物的再生利用。如欧盟从2008年12月12日开始实施的新指令,将废旧纺织品及服装列为可循环利用材料,这极大地推动了纺织品及服装在欧盟的循环利用。日本大约有70个公司利用废旧服装的聚酯材料来生产制服、运动服和箱包。如Patagonia公司收集旧内衣制造功能材料,帝人纤维有限公司利用可循环的材料制造聚酯纺织品[1]。目前国外发达国家纺织材料的循环使用已达17%,逐步形成了物料来源丰富、投资少、效益显著的新兴产业,缓解纺织行业资源短缺的同时也减少了对环境造成的严重污染。

我国在废旧纺织品的回收再利用的研究中起步较晚,有效回收利用率低、再生利用率不到千分之三,其综合利用产业具有相当大的潜力和发展空间。“支持废旧纺织品循环利用”已被明确写入我国纺织工业“十二五”规划中,成为指引纺织工业发展方向的主要政策之一。近年来通过广播、电视、互联网、展览等多种形式开展宣传教育,在人们心中树立起变废为宝的意识,努力营造有利于废旧纺织品回收利用的社会氛围。2014年“全国低碳日”期间,由中华人民共和国民政部指导,中国纺织工业联合会、中国生态文明研究与促进会主办的“旧衣零抛弃”活动,在消费者中倡导“旧衣是资源,可以循环利用”的理念,提高了消费者对废旧纺织品服装经济利用价值的认知。我国在上世纪90年代就有将废旧服装面料回收再生利用的实践,但回收企业均是小型个体企业,或者部分纺织企业的一个部门,进行小规模回收,用于自产自用;再利用企业规模小、个体经营居多,再生产品档次低、附加值低,生产中存在安全隐患和卫生隐患,监管难以实现。随着产业的发展,目前我国形成了若干废旧纺织品综合利用聚集区,一些龙头企业逐步探索出既符合政策法律要求,又具有市场竞争力的规范化、规模化发展道路。如在化纤、棉纺、产业用、毛纺等行业出现了宁波大发化纤有限公司、浙江佳人新材料科技有限公司、温州天成纺织有限公司、广德天运无纺有限公司、鼎缘纺织品科技有限公司等专门开展废旧纺织品综合利用的重点企业,由于这些企业运作规范、产能较大、社会责任和环境意识强,加之企业领导人对废旧纺织品产业发展方向认识明确,在整合回收渠道、废旧纺织品综合利用技术研发、再生纺织品市场的拓展、标准制定方面发挥了巨大作用。

尽管我国近年来开展了大量相关研究工作,探索了各种废旧纺织品的回收利用方案,攻克了一系列关键技术,但由于受到成本高和市场认可度低的影响,废旧纺织品及服装再生资源循环利用产业链仍较短。还存在再生产品档次低、附加值低,以档次较低的填充料生产为主,尚未发展到开发较高端产品的阶段。同时,废旧纺织品回收利用企业还没有形成产业集聚效应,竞争无序,存在安全隐患。此外,我国目前与发达国家在宣传教育和群众接受程度方面差距较大,尤其废旧纺织品制成品在社会居民中的接受程度还有待提高。

2 废旧服装回收处理技术

废旧服装作为废旧纺织品的重要组成部分,主要以消费者废弃的服装、旧校服、旧职业装、旧军装,企业库存服装等成衣组成。当前我国废旧服装综合利用途径主要有二次再使用和再生利用。

2.1 二次再使用

废旧纺织品及服装回用方式应主要以二次再使用为主,资源化循环利用(再生纤维加工)为其次。对回收的一些具有利用价值的服装,因不合潮流或不适合其所有者的使用要求而丢弃或再加工利用,某种程度上也是一种新的浪费和资源消耗。可将旧衣分质再次利用,将质量和保存都较好的衣物通过一定渠道再次销售或经过先进的艺术设计或者精湛的工艺进行二次翻新利用;而相对较旧仍具有穿着使用价值的衣物,可用来对生活困难群体、灾民等进行捐赠,或出口到非洲一些贫困地区[2]。据统计,美国废旧纺织品领域强调再使用,在二手服装店和二手服装出口环节,实现了废旧纺织品整个产业链70%以上的利润。废旧服装的再次使用需注意卫生防疫检疫、工商管理等方面的问题。而对于不能再使用的衣服还可以直接经过裁剪制成抹布、工业用擦拭布或其它类似产品的原料,使废弃服装重新有利用价值。

2.2 再生利用

再生利用应是针对丧失穿用价值、无法作为二次使用的破损废旧衣物,采用物理或者化学方法加工成再生纺织原材料,如短纤维或长丝等,用于织造各种纺织品[3]。

化学再生回收方法既可以采用将废旧服装中的高分子聚合物经过拆分、熔融后解聚分解得到单体,再利用这些单体重新聚合纺丝制造新的化学纤维;也可以采用分离和制取性能更优良的纤维。利用化学法对废旧服装再生利用工艺技术要求较高。我国开展了大量相关研究工作,探索废旧服装的化学回收利用方案,攻克了一系列关键技术。如真空开松技术、脱气熔融技术、再聚合工艺及设备、半醇解技术、涤棉分离技术等,研制了部分关键设备,取得了一系列阶段性成果。目前我国在价值较高的合成纤维涤纶(聚酯)的回收再利用中已实现产业化应用。如浙江佳人新材料有限公司使用化学法循环再生ECO CIRCLE技术,将回收的涤纶制品用化学方法分解至分子水平,使其恢复到石油提炼物同等产物的对苯二甲酸二甲酯(即涤纶原料,以下简称DMT)。鼎缘(杭州)纺织品科技有限公司将聚酯/棉混纺废弃物或棉废弃物进行回收,通过醇解、褪色,再通过聚合设备,提取纤维素进行喷丝,得到纤维素纤维进行纺织,生产出棉纺面料产品。由于废旧纺织品及服装品种繁多、成分复杂,不同的成分需要不同的再生处理方法,而废旧纺织品及服装综合利用要形成规模产业,必须解决各类技术产业化难题,因此在回收分拣环节,还需完善废旧纺织品分类回收技术。在综合利用环节,还需进一步完善纯涤类废旧纺织品化学法再生回收工艺技术,涤/棉类废旧纺织品高值化再生回收技术,包括涤棉纺织品连续醇解及分离技术与装备等关键问题。

物理再生回收方法是指将废旧衣服经过简单的机械加工后使之重新利用的方法。无论从经济效益考虑,还是从回收业的长远发展考虑,物理机械法都起着重要的作用[4]。上世纪末,我国就有将废旧服装重新加工成再生纤维的实践,由于当时再加工技术相对落后,采用档次较低的开松设备对废旧服装进行了破坏性开松,断裂的纤维不可纺,只能简单制作成填充物,这类再利用方式作业环境易形成二次污染,同时产品附加值低,不再具有循环性。随着再生技术与装备的不断进步,再生原材料的物理性能也得到了大幅提高。采用物理再生综合利用方法目前主要是再生纤维回到纺纱织造环节和制造非织造布用于生产产业用纺织品2个方向。一部分废旧服装经过开松、脱色等工艺处理成可纺纤维,生产各种纯纺和混纺再生纱线再用于下道产品的生产,例如温州天成纺织有限公司将纯棉或纯毛等废旧纺织品及服装经过开松等工艺再生纤维,重新纺纱织布应用于机织、针织面料以及家纺、产业用等领域。由于加工非织造布对原料的纤维长度、性能等要求比较宽泛,将废旧纺织品及服装回收后用在产业用上难度较小,且成本较低,更容易推广,因此目前废旧纺织品在产业用纺织品领域优势较明显。在我国,随着利用回收纤维生产非织造布的成套设备的研制和升级,以回收纤维为原料生产非织造布的技术日趋成熟,非织造成形技术如针刺法、水刺法、热粘合法等手段多样、灵活并可组合,加工的非织造布应用范围也越来越广。加工产业用纺织品是利用回收纤维的重要途径,具有资源丰富、投资少、效益显著的特点。“十二五”期间,原生纤维作为非织造布产品原料所占的比重已越来越低,产业用6大领域正在逐步开始使用再生纤维代替原生纤维。如部分医用水刺非织造布已经开始使用再生涤纶短纤维;用再生纺涤纶短纤维制作的缝编非织造布被广泛应用于购物袋、窗帘、建筑防水材料及鞋材等的制作等。目前,我国废旧纺织品及服装采用物理法已实现产业化应用主要是在制作建材上的隔音、隔热产品以及汽车制造上的隔音层领域。例如广德天运新技术股份有限公司长期与安徽农业大学轻纺学院建立产学研合作关系,共同致力于废旧纺织品及服装综合利用领域的研究开发,通过回收废旧服装和废旧棉、麻纤维,经分类、消毒、除尘后,采用再开松分离技术,获得再生纤维;将再生纤维经过开松、混合、除杂、梳理、成网和双针板对刺法成毯;或在高温下无添加黏着剂热熔模压成型,研发生产出应用在汽车、空调、建筑墙体减振、吸音等产品以及运输托盘新产品。

虽然目前国内的研究已取得了一定的成果,但各项技术仍有许多不足之处,我们需要进一步增加废旧资源再生、再利用后的产成品附加值,开发拓展再生纺织品的市场和应用领域。

3 结语

我国纺织服装企业开展废旧纺织品综合利用取得了一定的成绩,但还存在技术难题。要把废旧纺织品实现循环利用,还需要国家有关部门大力支持,通过专项资金、产学研等方式,开发合理的再利用技术及再生技术。相信随着我国再生资源综合利用领域相关政策、制度、组织的不断完善,以及新技术的突破与应用,纺织服装行业回收利用将迎来一个新的发展时期,并成为我国一门新兴的、大有作为的行业。

[1] 汪 军,杨 璇,傅 婷. 废旧纺织品回收综合利用和产品开发相关问题的探讨[J]. 现代纺织技术,2013,21(3): 25-28.

[2] 张 峥, 王小雷. 初探国外废弃服装的回收及再设计现状[J]. 天津纺织科技,2010,(3):5-8.

[3] 滕启跃. 被忽视的废旧纺织品综合利用[J]. 中国纤检,2015,(7): 36-37.

[4] 慕科仪,赵国樑. 国内外纺织服装材料循环利用的现状[J]. 纺织科学研究,2010,(3): 30-34.

Research on the Comprehensive Utilization Technology of Waste Textile and Clothing Resources in China

WANG Hao, DU Zhao-fang

(College of Light-Textile Engineering and Art, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China)

The present situation of comprehensive utilization of waste textile and clothing were introduced. The recycling technology and application of the important component of waste textile were detailed.

waste textile and clothing; comprehensive utilization; recycling technology; sustainable development

2017-01-09

安徽省高等教育振兴计划专业建设资助项目(项目编号:2013zytz016);省教育厅重大教学改革研究项目(项目编号:2013zdjy054)

王 浩(1978-),女,副教授,博士研究生,主要从事纤维新材料开发利用,E-mail:haozijie@ahau.edu.cn。

TS109

A

1673-0356(2017)04-0042-03

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