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      1. 2016年11月11日 星期五 09:15:33
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        【原創】廢舊聚酯回收再利用的幾種途徑

        發表時間:2022/8/9

        聚酯是合成纖維及塑料領域的重要材料,據悉,2020年我國聚酯纖維產量已達4980萬t;有300萬t左右的聚酯被用于各種飲料、液體食品包裝;此外還有上百萬t的聚酯薄膜類產品。但大多數高分子材料都具有不可生物降解性或難降解性。多年來,廢舊聚酯回收再利用已成為資源再利用的重要課題?,F階段廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的回收再利用主要有3種工藝,即物理法、化學-物理法和化學法。



        物理法

        物理法主要是以化學組成比較單一的聚酯瓶片為原料,經造粒作為紡絲原材料,將其熔融紡絲制成纖維;也可將聚酯瓶片經粉碎、洗滌、干燥后直接紡制成纖維。聚酯瓶分為常壓下使用的飲用水瓶、食用油瓶等各類容器;另有一類是帶有壓力使用的容器瓶,如碳酸飲料、啤酒等的包裝瓶。前者使用的聚酯特性黏數與普通纖維相同,為0.66dL/g;后者則為0.78dL/g。兩種原料一般在應用過程不再分揀,導致分子量分布較寬,且原料來源批次間差異較大,影響最終纖維的質量穩定性。此外,聚酯瓶的標簽多為纖維素薄膜,而瓶蓋又是聚氯乙烯(PVC),還會有一些其他機械雜質混雜在聚酯中同樣影響到最終纖維的質量穩定性。

        物理法雖工藝簡單,但大多被用于生產填充用短纖維、土工布或其他非織造布。近年來,許多企業加強了生產管理,改進了原料的均勻性,能夠生產出質量較高的再生纖維。


        化學-物理法

        2002年前后,市場上出現了一種被命名為“波斯綸”的再生纖維,后來其不斷被推廣,成為了一種替代腈綸的紡制毛線用的短纖維。它是利用清洗后的廢舊聚酯瓶、廢料塊等,與一種預先制造的含有高濃度磺酸鹽基團的陽離子染料可染聚酯母粒共混紡絲,制成可在常壓下陽離子染料可染聚酯纖維,因此將其所用技術歸于“化學-物理法相結合回收技術”。這種新工藝路線的最大特點是簡單易行、產品成本低,但附加值比物理回收技術得到的纖維要高。然而,它所用的高濃度陽離子染料可染聚酯母粒具有一定的制造難度,但其質量穩定性又直接影響纖維的染色均勻性。該母粒是以對苯二甲酸(PTA)、間苯二甲酸(IPA)、乙二醇(EG)、間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鹽(SIPE)、脂肪族酯(AE)等為原料,經酯化-縮聚反應制得的含有高濃度間苯二甲酸乙二醇酯磺酸鹽結構的陽離子染料常壓可染聚酯母粒,具有較低的特性黏數和熔融溫度,令其在螺桿中先于聚酯熔融流動并均勻包覆于其表面,有利于提高染色均勻性。


        “波斯綸”所用陽離子染料可染PET母粒的化學結構


        化學法

        化學法回收技術主要指將物理法難以回收的廢舊聚酯服裝先解聚為聚酯單體的小分子化合物,而后除去其中雜質和顏色,再將純凈的單體小分子重新聚合為聚酯,將其稱為再生聚酯以有別于原生聚酯?;瘜W法再生聚酯的回收工藝比較復雜,生產成本高,但它能夠解決五顏六色的廢舊聚酯服裝在回收過程中的脫色難題,實現廢舊聚酯服裝的有效回收再利用。

        化學法回收有3種不同的工藝路線,包括EG醇解法回收技術、甲醇(MA)醇解法回收技術以及EG醇解-MA酯交換-EG酯交換-縮聚回收技術。目前,化學法回收法面臨的最大挑戰主要有以下2點:一是分散在全國各地的廢舊服裝如何收集并集中;二是這些廢舊服裝往往含有不同類纖維材料,有許多是不同纖維材料混紡、交織而成。


        更多內容,請關注《紡織導報》2022年第4期“廢舊聚酯服裝的回收再生利用路徑”一文。


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