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(作者单位：刘晓倩、薛文良，东华大学纺织面料技术教育部重点实验室;魏孟媛，上海出入境检验检疫局)
摘要：主要介绍了国内外再生聚酯行业的发展现状和存在的问题，以及废弃聚酯从聚酯瓶回收到再加工成成品的处理方法和工艺过程。综合分析了在聚酯回收再利用过程中原料回收、生产工艺、后道产品开发三个环节中存在的问题。最后，并针对这些问题，从政府、企业、消费者三个层面提出了相应的改进措施。
关键词：废弃纺织品;再生聚酯纤维;PET瓶;聚酯切片
如今，以聚酯为代表的化纤产品在日常生活中所占的比重越来越大，但是随着石油等自然资源的日益紧缺以及不断增大的需求量，有专家预测，如果不能探测到新油田，目前的油井开采量，仅够维持几十年。于是，人们开始将目光转移到生产再生聚酯纤维上，即通过对原生聚酯产品的再加工，得到新型的再生产品，既可以有效利用资源又能保护环境、减少白色污染。随着再生聚酯工业的发展，由废弃聚酯瓶为原料生产的再生聚酯纤维及纺织服装逐渐开始流行起来，再生聚酯纤维织物及服装的使用已经成为一种时尚，市场发展潜力巨大。本文主要介绍聚酯产品回收再利用的发展状况及生产技术。
1再生聚酯纤维产业的发展状况
1.1 国外再生聚酯纤维产业的发展状况
发达国家从20世纪50年代就开始研究回收利用废旧PET的方法。到目前为止，世界许多大公司和研究机构均投入了巨大的人力物力从事这方面研究，一些工艺已经实现了商业化运行：如美国EASTMAN公司于1980年成功的开发了甲醇解聚回收PET的工艺流程，并于1987年建立了工业化生产装置[1];美国Du Pont公司是世界上最大的聚酯薄膜制造商，公司准确预测到聚酯市场将会向可再生方向发展，早在1996年就开发出聚酯环保再生技术(专利注册商标Petretec)，这一技术经美国FDA批准，可以最大限度的免除聚酯废弃物的土埋处理;位于英国的世界首家再生食品级聚酯瓶厂于2008年6月27日正式开业，这家工厂第一年可再生35000t包括牛奶瓶和饮料瓶在内的塑料瓶，使他们转变成用于新包装的再生原材料;日本东丽工业公司日前研制出了世界上第一个完全可再生的生物基聚酯纤维的实验室规模样本，通过利用新技术与聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合生产出新型生物基聚酯材料，其显示出的属性相当于在实验室条件下以石油为基础的涤纶纤维，因而同样能够满足基本的日常需要和行业使用。
一些国际知名品牌也纷纷加入到推动再生聚酯纤维产品发展的行列中来。英国零售巨头玛莎百货(Marks&Spencer)于2009年宣布一项环保计划，包括使用PET回收瓶片生产的纺织品，该计划的执行经费高达两亿元;耐克和阿迪达斯公司在2010年南非足球世界杯上为巴西、荷兰及美国等九个国家队提供的队服，其面料就是通过回收废旧聚酯(PET)瓶再加工得到的;沃尔玛公司2010年明确提出，未来五年，对其供应链推行废物零排放要求，并开发出以其成衣品牌Faded Glory为主的一系列再生产品，推动再生聚酯纤维等可持续纤维的使用;可口可乐公司日前也宣布，将为2012年伦敦奥运会提供100%可回收利用的透明PET瓶。
1.2国内再生聚酯纤维产业的发展状况
国家发改委于2011年9月发布的统计信息表明，2010年我国再生聚酯纤维产能600多万吨，实际产量近400万吨，约占全球总产量的80%，中国已成为再生聚酯纤维的第一生产大国。尤其是在江、浙、沪地区，回收聚酯瓶的工厂很多，废瓶再生纤维的加工工厂也很多，并逐渐形成一定的生产规模，基本上可以达到废料不废的目标。但是相对于国外发达国家和地区，我国在废弃纺织品特别是聚酯产品方面尚未形成规模，废弃聚酯的回收利用率、技术水平和产品档次还存在较大差距。主要是因为回收利用技术难度较大，例如聚酯纤维和聚酯瓶等被回收利用时其粘度、变形温度等下降很多，如果完全用废料直接纺丝非常困难，即使纺成了丝，其品质也难以达到纺织用纤维的要求，因此只能用作一般的填充材料[2]。
我国再生聚酯纤维的生产企业又分为两种：一种是直接购入国产或进口的再生聚酯切片进行纺丝，或生产常规涤纶产品，或通过添加剂等手段对其进行改性和升级，生产出性能较好、附加值较高的涤纶产品;另一种废弃聚酯瓶片的回收、分类和清洗，直至纺丝工艺的完成，形成较完整的聚酯再生链。还有企业在此基础上进一步延伸产业链加工出毛毯等终端产品，流程长、技术难度大，因此过程中遇到的问题相对也较多。总的来说，国内企业发展的时间毕竟有限，再加上原料来源有限、质量参差不齐，对生产过程的流畅性也有一定影响。因此，用工、能耗和原料消耗还是远高于原生料的生产装置。
1.3再生聚酯纤维产业的生产加工体系
1.3.1废聚酯瓶的回收处理
废聚酯瓶的回收处理包括聚酯瓶的分选与分离、聚酯瓶的清洗以及瓶体的切片破碎。图1表示的是废聚酯瓶清洗、再生的工艺流程。
图1 废PET瓶清洗、再生工艺流程图
聚酯瓶的分选与分离：分选是指把废聚酯瓶按材质和(或)颜色初步分开，以便于更好、更有效的利用资源;分离是指把每个废聚酯瓶按瓶体、瓶盖、瓶标签分拆开，按类回收处理[3]。据业内人士称[4]，我国绝大部分回收公司在处理费饮料瓶时，都采用人工分选的方法，将饮料瓶按颜色分开，并除去杂类瓶子;还有公司按瓶标签上的生产厂家分类处理。经过分类的饮料瓶再人工将瓶盖和瓶标签拆下来。
聚酯瓶的清洗：目的是除去粘结剂、灰尘和瓶中的残留物。清洗过程可包括[3]：预洗、破碎(湿)、瓶片热洗涤、热漂洗、冷漂洗、干燥。在清洗过程中，技术含量较高的部分是化学试剂的使用、温度的控制以及水的利用。不同的清洁剂以及加入量、不同的清洗温度，会使聚合物的质量发生变化。
瓶体的切片破碎：再加工之前需将瓶体切成大小规则、形状一致的小片，以方便运输和后续加工的计量和加料。通常使用撕碎机或切粒机对废饮料瓶的瓶体进行切片处理。有的聚酯瓶只进行一次破碎，有的先进行粗破碎后再细分破碎最终成为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为化学回收法和物理回收法。
化学回收是通过适当的化学试剂处理，将废弃聚酯制成价值较高的化工原料，通常是在一定的反应条件下将其解聚，获得聚酯的基本单体或低聚物，重新合成的用于纤维、涂料和制瓶的原料。目前常用的商业化化学回收工艺主要有糖解、醇解、水解三种。其优点是可以实现废弃PET的完全循环利用，特别是随着市场对PET产品功能化要求的增加，化学法回收废弃聚酯必将得到广泛应用。如日本帝人公司就是对回收聚酯进行化学加工，并采用Eco-Circle闭式循环系统，实现了聚酯产品的完全循环利用。但是要想大面积推广化学法回收，最大的阻力还是生产成本问题，技术复杂、设备多、投资大。因此，要推广化学法，就需要积极创造廉价高产的生产工艺，降低生产成本。图2表示的是化学法加工聚酯瓶片的工艺流程。
注：DMT–对苯二甲酸二甲酯;TPA–对苯二甲酸;BHET–对苯二甲酸乙二酯醇;EG–乙二醇;MEHO–甲醇
图2 化学回收法加工聚酯瓶片工艺流程图
物理回收是将废聚酯清洗、分离、干燥后造粒，最后经纺丝制成聚酯纤维用于再生聚酯产品的生产。这种工艺使用的设备较少，投资省，但只适用于无破碎的完整的废聚酯瓶的回收，且不能实现废弃聚酯的完全循环利用。但是从现有的发展水平看，在今后很长一段时间内，物理法仍将占据再生聚酯加工体系的主体。并且由于物理法对环境的影响也要远小于化学回收法，因此，在合理的化学回收工艺出现之前，物理法仍将主导聚酯回收市场。图3表示的是物理法加工聚酯瓶片的工艺流程。
图3 物理回收法加工聚酯瓶片工艺流程图
2再生聚酯纤维产业存在的问题
2.1再生聚酯纤维原料回收存在的问题
废聚酯的来源主要有两部分，一部分是聚酯纤维生产加工过程中产生的废料、边角料[5]。这部分废料较清洁，可直接作为原料加以再利用。如低聚物可用于缩聚、增粘;而薄膜、块和丝经过再造粒后可循环利用。另一部分来源于废的聚酯包装材料，如聚酯瓶、聚酯薄膜。这部分废料往往带有油渍和其他塑料，或含有其他无机杂质等污染物，必须经过纯化、分离除去污染物和外加物才能回收利用。
近几年，聚酯包装材料的使用量逐年大幅增长，尤其体现在食品包装上。例如，我国目前软饮料产量以超过20%的年均增长率递增，其包装使用的聚酯瓶需求量也以18%的速度增长，每年约有150多万吨各种聚酯瓶被丢弃，由此造成的污染问题日益严重[6]。但是，我国目前对于废聚酯瓶的回收渠道却是非常有限的，回收体系的大部分是由拾荒者来维持的，几乎没有一个有效的渠道，更缺乏专业的回收机构。回收系统的不完善导致不能在回收的初级阶段对聚酯瓶进行很好的分类，致使后续加工过程中，需要对回收来的聚酯瓶按照污染物类别、污染等级等进行重新分类后，才能分别除污、消毒杀菌、去除异味以及进行后道加工，因此企业大多不愿在此过程上浪费人力物力，宁愿高价购入国外的成品瓶片。
目前国内企业的加工原料大都依赖进口，尤其是近几年随着再生瓶片纺行业的产能急剧膨胀，对进口原料的依存度高达45%以上，这些进口原料主要来自东南亚和日本。而随着这些地区自身瓶片纺涤纶短纤工业的发展，进入我国的回收瓶片价高、质次且量萎缩的情况将有所加剧，这将直接导致我国再生聚酯企业的利润空间逐步下降[7]。
2.2再生聚酯纤维产品开发存在的问题
由于现在的技术不足，再生聚酯纤维的性能与原生纤维相比还有一定差距，其产品不管从结构性能还是舒适性能来说，都落后于原生产品。目前，国内市场上的再生纤维产品仍以低档产品为主，对国际市场需求的高性能聚酯纤维、差别化聚酯纤维等产品，很少有企业涉及。原因除了设备、技术水平落后外，资金问题也一直困扰着很多企业。在现今的发展条件下，研发工作费时、费力、耗资大，不可能由一个企业独挑大梁，企业也没有多余的钱可以专门用来研发新产品，拉长产业链，而国家也没有设置相应的专项资金用来研制新型产品，这些造成了再生聚纤产业聚集在低端产品的现状。再者，由于目前国内消费者对再生聚酯产品的认识不足，而再生产品价格又普遍高于原生品，在性能方面却并不一定优于原生产品，虽然人们的环保意识在增强，但是实际消费中，大多数消费者还是不愿意为此买单。由于不能了解消费者的购买意向和接受程度，再生聚酯产品在国内的市场定位也很难准确把握，这就更加大了再生聚酯产品的开发难度。
最近几年，用再生聚酯纤维生产纺粘非织造布的市场发展很快，很多企业开始研发生产高品质的再生纺粘布，这主要是因为回收聚酯瓶片价格低，用再生聚酯生产纺粘非织造布具有很大的价格优势，而回收聚酯瓶片同原生材料相比，性能差异并不大，有很大的利益空间，但是我国由于技术水平的欠缺，回收料的质量不高，要生产这类的纺粘布还需要一定的研发时间。据报道，目前只有德国吉玛公司和美国杜邦公司在这方面获得成功[9]，国内企业在这方面尚待突破。
3再生聚酯纤维产业的发展建议
3.1建立政府引导下的原料回收体系和质量监管体系
中国目前再生聚酯纤维产品生产企业规模一般比较小，管理水平不高，产品集中在产业链初级，难以形成规模化生产。在这种情况下，政府的支持将大大推动再生聚酯行业的发展。不论是废旧聚酯的回收工作，还是在生产环节的引导工作以及提高再生产品的公众接受度方面，政府都起着举足轻重的作用。因此，政府应积极发挥其在宏观调控中的作用，通过政策引导、建立和完善相关法规体系来规范再生聚酯市场，促进再生聚酯产业的发展。同时，政府应加速筹建废弃聚酯的回收网络系统，建立专门的回收机构，特别是在生产企业附近建立回收站，以减少原料回收的成本，“就近回收，就地生产”，增加企业的利润空间。在这方面，可以参照一些成功的发达国家的措施，结合我国实际，尽快制定出引导行业发展的新措施。例如瑞士，是首批循环利用塑料瓶的国家之一，目前对使用过的塑料瓶的回收率已达到80%以上。瑞士政府明文规定，企业只有在使用废弃的塑料瓶回收率达到75%的情况下才能获准广泛生产与使用塑料瓶。为了资助收集分拣和循环利用塑料瓶，政府实施对每个塑料瓶增加4个生丁(约合0.24元人民币)的税收，所获资金由瑞士一个回收塑料瓶的非营利机构管理，作为塑料瓶回收的专用基金[10]。
此外，由于再生聚酯纤维无法通过简单的检测来加以确认，因而，采用国际第三方认证就成了中国再生聚酯纤维产品进入国际市场的必然选择。其实，早在2010年9月，Intertek集团在浙江萧山举行的“Itertek再生聚酯认证研讨会暨首批认证企业颁证仪式”上，我国已经有包括宁波大发化纤有限公司、慈溪江南化纤有限公司、浙江安顺化纤有限公司等七家行业代表性企业首获“Itertek再生聚酯管理体系认证”证书。但是就目前来说，这种企业还只是少数，要打破这种国内再生聚酯纤维产品难以被国际品牌所接收的窘境，相关部门在积极寻找引进国际认可的第三方权威认证机构之外，还要加强自我监管，提高产品质量及性能，尽快使中国产品融入到世界中去。尤其是目前再生聚酯产品通常都比原生产品贵，很多小型企业在利益驱使下趁机介入，假冒再生产品扰乱市场，使消费者无从选择。因此，必须要加强对再生聚酯产品的质量监管与认证，保持市场的规范化。
3.2以纤维生产企业为核心延伸再生聚酯纺织品的产业链
日趋成熟的法律体系为再生聚酯企业的发展提供了良好的市场环境，但是大多数再生聚酯企业却选择停留在纤维生产层面，而不愿意深入到纺织成品的生产领域中。这主要是因为：国内的技术水平尚未成熟，很多再生聚酯行业的生产企业都是小型企业，在技术、人才、设备等方面缺乏系统和持续的投入，生产水平低下，既不具备自我研发的能力，又没有引进国外先进设备的资金，只能勉强停留在短纤阶段，维持生计;其次，由于国内消费者对再生纺产品的认识不足，大型企业生产的再生聚酯产品主要是销往国外，而较于纤维，纺织品的进出口检验标准更加严格，致使多数企业宁愿生产利润空间相对较低的再生聚酯纤维而不愿冒险涉足再生聚酯纺织品的生产，使中国产品无法再目前全球再生聚酯纤维的产品开发和消费热潮中获得应有的份额。
事实上，如果再生聚酯产业可以贯穿整个纺织品生产的产业链中去，将会大大增加企业的利润。例如，各生产环节的企业之间可以相互联合，对每一环节进行改进、监管，增加废弃聚酯的可回收性以及回收再利用的便捷性。从生产企业开始，尽量减少一种产品上的材料种类;采用标准化生产，用统一的原料生产统一的产品;生产的产品要易于拆卸和分离;要在产品上标注所用的材料种类等，各个环节协同合作，形成再生聚酯产业的循环经济产业链。另一方面，近几年，我国再生涤纶短纤维的出口增长幅度较大，特别是对美国出口数量猛增，并且出口单价不高，很容易遭受贸易壁垒的打击，这就更加大了我国再生纤维的出口难度。因此，单纯瞄准纤维市场是远远不够的，企业必须掌握整条产业链的工艺流程，努力开发终端产品，形成连贯的产业链，才能扩大自己的市场份额，而不是做单一的纤维供应。
3.3提高消费者意识，构筑绿色、环保的市场消费环境
直到目前，让国内消费者接受“废料-再生资源-消费品”的新型消费理念仍显困难，另外，由于相关法律法规的缺失，对再生产品的规范生产力度不够，消费者对于这种新型产品普遍缺少信心。比如很多消费者对于用废聚酯瓶等生产的家纺填充物表示担忧，将其等同于“黑心棉”，因此，要想使消费者对再生产品的认知度达到预期目标，还需要很长一段时间。正因为如此，行业内外向型企业较多，将再生聚酯产品出口到欧洲、美国等拥有较为完善的再生资源利用法律法规的地方，卖给乐意使用再生产品的外国消费者，在大多数企业看来，是更加可行的一个方法。
因此，首先要加大这一方面的宣传力度，推广宣传再生聚酯产品的优异性，提高公众的认知水平;与此同时，消费者应积极接收此类信息，全面认识再生聚酯产品，了解它的生态性、环保性，而不仅仅是停留在短期效益上。作为消费者方面，在日常生活中也应该注意将废弃物品分类，主动或者配合工作人员将废旧物品送到回收站，以方便回收工作的进行，提高废弃聚酯产品的循环利用率。
4结论
利用再生资源的重要性已经被越来越多的人所接受，随着聚酯瓶的使用量逐年增加，其回收再生也越来越受到关注。聚酯的回收再利用是一个保护环境、节约资源的有效方法，也是一个具有很大经济效益前景的项目，我们应该充分利用这个机会，发展我国的循环经济，践行可持续发展。
但是，我国目前的状况却不容更乐观。发达国家正在将低端加工过程向发展中国家转移，只保留部分研发企业，生产高性能、高附加值产品;与此同时，印度、巴基斯坦等发展中国家的再生产品行业也日益壮大，我国企业要想突破现有的产业模式，扩大市场，就必须要加快自主研究的步伐，生产迎合市场需求的高性能产品，当然这个过程应该保持生产过程的环保性，不能空喊环保的口号却在对环境进行二次污染。通过政府、企业、消费者三方面的共同努力，相信我国的再生聚酯行业必将持续健康发展。
参考文献:
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[10]王志斌，孙振宇.废旧塑料瓶的回收及其处理.[J].中国环境管理.2006(2)：33-34.
(中国纤检)
