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实现废旧聚酯高值利用

发布时间:2020-03-17 07:39编辑:纺织皮革浏览(159)

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    围绕我国废旧聚酯资源循环再生发展战略需求,废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术项目实现了我国废旧聚酯纺织品高效回收与高值利用,大幅提升了聚酯再生纤维技术水平。该项目获2018年度国家科技进步二等奖。

    一年一度的国家科学技术奖励大会备受瞩目,根据规定三大奖每年授奖总数不超过300项。值得骄傲的是,两个纺织项目废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术以及高性能特种编织物编织技术与装备及其产业化斩获2018年度国家科学技术进步奖二等奖。前者紧扣我国循环经济建设战略需求,聚焦纺织绿色发展瓶颈;后者则是满足深海数据实时传输,深海定标、潜标,深海勘探,军工伪装,航母系泊,海洋牧场等国家重大战略以及重要民生需求的幕后英雄。

    聚酯纺织品也就是我们熟知的涤纶,是服装的主要原料,占纺织纤维的六成以上。这类纤维生产中消耗大量能源,且难以自然分解,如何高效回收和循环利用是全球性难题。相关资料显示,我国废旧纺织品累计存量已超1亿吨,废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术成为解决这一难题的关键技术。

    近日,记者对话两个项目的第一完成人,探访他们打破国际垄断,创造国际领先技术背后的艰辛与不懈。

    彩世界,该项技术由宁波大发化纤有限公司、东华大学、海盐海利环保纤维有限公司、优彩环保资源科技股份有限公司、中国纺织科学研究院有限公司和中原工学院共同完成。该技术以废旧聚酯资源综合利用最优化、加工高效清洁化、产品高品质高值化为目标,构建了废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术体系,有力支撑了我国全面禁止固废进口后的纤维资源再生行业发展。据项目负责人介绍,采用该项技术每循环生产1吨聚酯纺织品,相当于节省6吨原油,减少3.2吨二氧化碳排放。

    废旧聚酯再生技术的中国方案

    在技术和设备研发方面,该项目自主研发了废旧聚酯纺织品和瓶的高效前处理技术及装备,实现高品质、资源化及标准化;创建废旧聚酯调质调黏再生技术新工艺,攻克不同来源的废旧聚酯制品再生纺丝稳定性及品质控制难题;开发了在线全色谱补色调色及高效差别化技术,制备高色牢度、超柔软、仿生态棕等混杂聚酯废料再生纤维;发明了低熔点/再生聚酯皮芯复合纤维熔体直纺技术,实现了低成本高效再生与高附加值的统一。

    项目名称:废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术

    在产业化方面,该项目建成了世界最大的再生聚酯纤维生产基地,其中废纺再生短纤30万吨/年,瓶片及再生长丝加工15万吨/年,低熔点/再生聚酯复合短纤7.5万吨/年,新增有色功能等系列再生聚酯短纤及长丝品种20余个。项目产品用于三江源、南水北调、阿迪达斯、通用汽车等重大工程及知名品牌。近三年,项目单位实现销售79.90亿元,利润3.43亿元,上缴税收1.48亿元,出口创汇2.61亿美元,创造了显著的经济、社会及环境效益。

    主要完成人:王华平、钱军、陈浩、金剑、戴泽新、王少博、陈烨、仝文奇、邢喜全、方叶青

    此外,该项目还获得发明专利授权38项,发表科技论文10篇、制定标准3项,全套工艺具有自主知识产权,技术总体水平国际先进,大幅提升了我国聚酯再生纤维技术水平。

    主要完成单位:宁波大发化纤有限公司、东华大学、海盐海利环保纤维有限公司、优彩环保资源科技股份有限公司、中国纺织科学研究院有限公司、中原工学院

    所获奖项:2018年度国家科学技术进步奖二等奖

    项目主要完成人在领奖现场合影

    项目实施期间共产生再生聚酯纤维制品约117.72万吨,相当于1080万亩棉花的产量;按每利用1吨废聚酯纺织品相当于减少CO2排放3.2吨来算,也就是减少了约376万吨的CO2排放量,相当于1万公顷森林1年的CO2吸收量。相信从这组数字中,大家已经感受到废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术项目资源再生绿色化的示范作用了。

    据了解,该项目创建了废旧聚酯再生的中国特色方案,实现了我国废旧聚酯纺织品高效回收与高值利用,大幅提升了聚酯再生纤维技术水平,改变了再生原料只生产低档产品的传统理念和现有格局,同时为我国全面禁止固废进口后的纤维资源再生行业发展提供了新思路,促进再生聚酯纤维产业向高端纤维产业发展。因此,该项目斩获了2018年度国家科学技术进步奖二等奖。

    作为项目第一完成人,东华大学教授王华平已经是化学纤维领域的知名学者了,这也是他第三次获得国家科学技术进步奖,但是回忆起国家科学技术奖答辩现场,他这样对记者说道:难免会有所紧张,因为任何一个技术点都凝结了团队人员太多的付出与努力,而面对提问时,却需要在短短的几分钟内尽可能表达出整个过程,这方面确实很有压力。

    01缘起

    我国聚酯年产量达4000万吨,纤维及饮料瓶占90%以上。目前废旧聚酯主要包括聚合纺丝过程中的废丝废块,织造、染整、服装加工过程中的边角料,纤维制品及瓶消费后的废弃物,总储量超过1亿吨,再生纺丝产能1000万吨,再生率不足10%,仍有大量的聚酯废弃物被当作垃圾掩埋、焚烧,不仅资源浪费大,而且环境负担重。如何解决这些废旧聚酯纺织品及聚酯瓶,开发再生利用技术,使其能够循环再利用是一条可行的道路,满足了我国实现循环经济和可持续发展的要求。

    然而,废旧聚酯具有来源多、性状品质差异大、含有难分离的染化料、混杂高分子等特点,资源化十分困难,且再生纺丝品质一般较低。在回收方面,国际上已经有了成熟的旧衣回用体系建设及分拣清洗技术研发,并形成资源出口,而我国旧衣交易尚未开放,废旧聚酯瓶的回收体系及分拣清洗技术也未成形。在再生技术方面,国际上以美、日研发的化学法为代表,经解聚、提纯再聚合可实现高品质再生,但大量染化料等作为废料处理,未能再利用,且工艺复杂成本高,产业化推广受阻,而我国大多采用简单的熔融再生纺丝工艺,产品品质低,应用受限。

    工艺线路图

    针对以上瓶颈,2009年开始,宁波大发化纤有限公司(以下简称大发)、东华大学、海盐海利环保纤维有限公司(以下简称海盐海利)、优彩环保资源科技股份有限公司(以下简称优彩)、中国纺织科学研究院有限公司(以下简称中纺院)、中原工学院等单位,依托中国化纤再生循环技术创新联盟,以废旧聚酯资源综合利用最优化、加工高效清洁化、产品高品质高值化为目标,另辟蹊径,提出再生混杂物处理能用必用、需除则净的新思路,自主创建微醇解脱挥增粘新再生路线,并基于该路线进行系统创新,率先攻克了废旧聚酯纤维制品再生成本与品质难兼顾的产业难题,制备的废纺再生纤维性能达原生级别,可媲美国际废旧聚酯回收再生方案,走出了一条具有中国特色的废旧聚酯再生道路。

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