“双碳”视角下废旧纺织物循环再利用的发展研究

卢晓红，陈春明，赖泳杏

（广西大学行健文理学院，广西 南宁 530005）

据国际数据的统计，全球每年新产生的废旧纺织物大约为4 000万t，如果处理得不够合理，会导致环境再污染，最终影响地球生态系统的平衡。我国生态环境面临严峻的问题，缓解当前生态环境压力的有效方式之一就是推动废旧纺织物循环再利用，低碳、环保、绿色成为发展的主流趋势。中国作为纺织品生产和消费大国，同样也面临废旧纺织物回收再利用率不高这一严峻的问题。截至2020年，中国废旧纺织物产生量约为2 200万t，但只有约20%的循环利用率。由此可知，当前中国废旧纺织物循环利用领域的研究尚未成熟，同时也表明，我国废旧纺织物循环利用技术和研究水平仍有很大的提升空间。本研究主要研究废旧纺织物对“双碳”发展目标的重要性以及废旧纺织物回收的应用性，为更好地促进该领域的发展提供参考。

1 废旧纺织物循环再利用的发展背景

1.1 政策背景

中国作为世界上第二大经济体、全球绿色经济技术领先者，在国际社会上的地位越来越重要。目前，我国社会对优美的生态环境愈加重视，充分体现出大众对美好生活的追求。为了更好、更快地构建人类命运共同体，推动我国实现可持续发展的目标，我国公开宣布了“碳达峰、碳中和”这一目标愿景[1]。在此背景下，我国废旧纺织物回收产业获得了新的发展机遇。此前，国家发改委等部门在《关于加快推进废旧纺织品循环利用的实施意见》中一致提出，到2025年，我国要初步建立废旧纺织品循环利用体系，废旧纺织品循环利用率达到25%，废旧纺织品再生纤维产量提升至200万t左右；到2030年，形成更加完善的废旧纺织品循环利用体系，不断拓展废旧纺织品高值化利用途径。这一意见的发布对促使废旧纺织品行业在“双碳”背景下更快、更好地发展具有现实指导意义。

1.2 环境背景

受世界经济不确定性加剧和国际政治形势愈发复杂的影响，全球发展步伐有所放缓，绿色低碳和经济循环这一趋势在全球发展中日益凸显。世界各国都面临气候变化的问题，温室气体的快速增加导致地球生态环境逐渐失衡。针对这一问题，各国纷纷采取行动，共同制定保护环境和节约资源的条约，以此减少温室气体的产生与排放。我国也特别提出“碳达峰、碳中和”目标，并采取相应的措施。调整产业结构、优化能源结构等方式成为我国实现节能减排这一目标的有效措施。我国近88%的二氧化碳排放来自能源系统，能源结构亟需从高碳能源向低碳能源转变。废旧纺织物循环再利用迎合了这一转变，有效缓解了我国资源供应紧张的压力，对节约资源、减污降碳有着深远的意义。

2 国内外废旧纺织物循环再利用的发展现状

2.1 国外废旧纺织物回收再利用的发展现状

从专利技术上来看国外废旧纺织物回收利用的现状，全球废旧纺织物涉及的层面有回收再利用途径、处理装置以及再生产品。在发展过程中，全球废旧纺织物回收再利用可以分为两个阶段，即缓慢发展阶段和快速增长阶段。在缓慢发展阶段（2001—2009年），废旧纺织物回收再利用专利申请以方法类的专利为主，数量少并且专利年平均申请量停留在20～30件，装置和产品类专利年平均申请量甚至还不够20件。在快速增长阶段（2010—2020年），2010年，方法类专利年平均申请量已经突破50件；到了2018年，装置类别的发明专利数量高达163件，发展速度喜人。这两个阶段的成功过渡离不开国外企业在废旧纺织物回收问题上的多次尝试。在21世纪的今天，国际废旧纺织物高值化再利用率和机械性能都得到了较大提升，有效降低了废旧纺织品对环境的污染，国外废旧纺织物回收产业已经发展到比较成熟的阶段。

2.2 国内废旧纺织物回收再利用的发展现状

从国内技术角度看，制约废旧纺织品回收再利用的关键在于回收再利用的方法和装置。从专利申请的数据表现来看，废旧纺织品回收再利用的方法和装置专利占比分别为49%和42%。为了进一步了解废旧纺织品回收再利用技术关键环节，可借助国际专利分类（International Patent Classification，IPC）号对该主题相关专利进行解读，废旧纺织品回收再利用专利技术涉及最多的细分领域为B28B（成型材料预处理），其次为C08J（配料工艺过程）、B09B（固体废物处理）、C08L（高分子化合物的组合物）等IPC分类号。废旧纺织品回收再利用方法主要可以归纳为两种类型：一是物理处理法，主要是利用相关机械设备处理废旧衣物，涉及废旧纺织品初步回收分拣、纤维织物结构拆解、表面清洁消毒等预处理以及纤维破碎研磨粉碎、熔融与添加助剂等过程。以上环节对应的IPC分类号为B29B、D01G（纤维预处理）、B02C（一般破碎、研磨或粉碎）、B29C（塑料的成型和连接）。二是化学处理法，主要是将现有纤维聚合物降解为低聚物或单体，然后以低聚物或单体为原料进行二次聚合成纤维母料的过程，该过程涉及的IPC分类号为C08J、C08L、D01F（制作人造长丝的化学特征）、C08K（使用无机物作为配料）、C04B（氧化镁及其组合物）。化学处理法对原料纯度有较高的要求，而物理处理法适用范围更广，因为其受原料的限制程度低。在技术的限制下，目前国内废旧纺织品回收再利用通常使用物理处理法。相比之下，国内废旧纺织品回收有三大特点，即起步晚、回收率低、技术有待提高。

3 废旧纺织物回收的应用性探讨

在对废旧纺织物进行循环再利用时，首先要将废旧纺织物中的“废”与“旧”明确区分。废纺织物指在纺织物加工过程中产生的残料；旧纺织物指被人们淘汰的已经使用过的纺织制成品。只有明确区分废旧纺织物中的两大类型，才能有效利用废旧纺织物循环系统，物尽其用。在回收废旧纺织物时，大致可以分为两种途径：一种是线上下单+上门回收的方式，另一种是驿站自主投放的回收方式。不论是哪种回收方式，在废旧纺织物回收中都起到了重要的桥梁作用，将人们闲置、淘汰的废旧纺织物聚集起来。废旧纺织物的回收与处理方式如图1所示，废旧纺织物回收分炼厂通过严格的分拣和挑选，再分别提供给不同厂家进行不同的处理，最后加工应用于农业用品、环保布艺劳保用品、服装发饰和能源转化等领域，提高废旧纺织物的回收利用率，使废旧纺织物得到最大限度的利用，实现减污降碳。

图1 废旧纺织物回收再利用模型

3.1 农用纺织品

在农业用非织造布出现之前，塑料薄膜在我国农业领域被广泛用作地膜。塑料薄膜主要由烯烃类高分子聚合物构成，大规模使用塑料薄膜会使农膜残片进入农田，严重破坏土壤的物理性质、土壤化学和土壤团粒结构。同时，土壤里的废弃塑料膜会阻挡土壤中的水汽运动，缩小土壤空隙度，导致土壤中的空气交换受阻，使土壤中的二氧化碳浓度提高，不利于农作物的生长[2]。相较于以往用在农业地膜上的塑料薄膜，我国从废旧纺织物中抽出长短不一的纤维和棉丝，形成了农业用非织造布，具有透湿性好、透气率高、质地轻薄等特点，符合农作物对湿度、温度和透气性好的要求。

3.2 环保布艺劳保用品

废旧纺织物通过特定设备进行分类再撕碎开松，然后用废纤维和再生纤维制作成纤维团，通过挤压捆绑固定，经过处理合成后可以制作成保温材料、隔音材料、建筑物土工材料，经过细化处理后可以制作成工业拖把布、工业用擦拭布、劳保手套、布艺安全帽以及环保布袋等产品。质量差的纺织物被碾压粉碎后可以直接用作建筑以及家具领域的填充材料。废旧纺织物循环再利用充分发挥了其剩余价值，提升了废旧纺织物高值化利用率，延长了纺织产业链。

3.3 服装发饰

品相较好的旧纺织物经过消毒、褪色等处理后可以再次利用。首先，一些七成新以上、品相好的旧纺织物，在清洗、消毒、熨烫等环节之后可以进行一定的卫生处理，然后销往国外，例如非洲、拉美和印度等偏远的经济落后地区。其次，部分有破洞的旧衣物可再生处理，制作成再生纱线、再生棉，变成一圈圈全新的织布纱线，成为新衣物的原料。最后，一些旧纺织物可以改造款式，如改窄、改短、剪袖子、加花边、加亮片等，使衣物面貌焕然一新。在发饰方面，可以利用一些旧纺织物裁剪剩下的较好的布料，经过褪色、裁剪设计或者重新印染的方式做成发圈、发箍和发夹等。

3.4 能源转化

具有二次再利用潜力的旧纺织物可以加工成农业用纺织品、环保布艺劳保用品和服装发饰，剩下的纺织残料和不能重新利用的废纺织物由运输机运送至进双轴剪切式破碎机进行破碎，破碎后的物料经过磁选机筛选出可用的磁性金属，剩余物料再通过压缩成型机与其他破碎的固废物料混合制成热值高、排放量比化石和煤油燃料碳少的废弃物衍生燃料（Refuse Derived Fuel，RDF）棒，具有热值高、燃烧稳定、易于运输和二英类物质排放量低等特点。可以将RDF燃料棒送至火力发电厂进行焚烧发电或者用于热电联产项目。与原生材料的加工生产相比，回收再利用废旧纺织物并进行能源转化减少了二氧化碳和有害气体的产生，符合减污降碳的要求，节约了能源。

4 废旧纺织物循环再利用助力“双碳”目标的实现

在全球纺织纤维加工总量中，中国的纺织纤维产量占50%以上，是纺织品生产大国。随着我国每年生产大量纺织纤维和棉丝用于加工制作衣物，废旧衣物数量也飞快增长。如果不对废旧衣物进行合理、科学的再生利用，而是随意进行填埋和焚烧，不仅会对我国土壤造成严重的污染，还会大大浪费再生资源。废旧纺织物主要通过废旧纺织品回收企业旧衣物回收箱App线上预约品牌企业、流动摊贩和慈善机构等途径，回收闲置在家或者被丢弃的废旧纺织品进行再利用和再生利用。再利用主要是用于二手交易或者慈善捐赠，再生利用主要是通过化学或者物理工艺生产纺织纤维、大棚保温被、汽车内饰、建材产品、生态修复材料、文化创意产品等再生利用工制品，有效利用废旧纺织物，才是真正将减污降碳这一目标贯彻落实。中国纺织工业联合会指出：每利用1.0 kg废旧纺织品，可降低3.6 kg二氧化碳排放量，节约6 000 L水，减少0.3 kg化肥和0.2 kg农药的使用量[3]。废旧纺织品循环利用既是中国循环经济发展的一部分，也是保护环境和减污降碳的有力举措。

5 结语

随着中国经济社会的发展，国内纺织行业获得了稳步迅速的发展。衣物设计日渐个性新颖，衣物更新周期趋于稳健缩短，极大地推动了服装制造业生产结构的转型升级。当前，我国服装产业发展进入更新换代的快速阶段，供需交易越来越频繁，衣物越产越多，纺织物的废弃量也相应增加。面对规模日益庞大的废旧纺织品，我国要继续规划整顿回收循环再利用体系，争取早日实现突破回收再利用技术难关这一目标，要积极吸收和借鉴国外优秀有益的废旧纺织物回收再利用技术，加以创新并为我国使用，整合相关资源和技术力量攻关，使国家废旧纺织品的回收利用效率得以提高，减少资源浪费现象，缓解资源紧缺压力，使该产业朝着绿色、低碳、集约的方向发展，稳中向好，造就我国废旧纺织物回收再利用技术研究领域的腾飞，最终促进“碳循环”顶尖发展，助力“双碳”目标加速实现。