矿泉水瓶做衣服,穿起来什么感觉?从垃圾到时尚界宠儿,再生涤纶还要多久?

化工材料一家人 2023-11-20
1876 字丨阅读本文需 5 分钟

你是否想过,那些被你扔进垃圾桶的废旧塑料瓶在某一天会变得炙手可热,成为时尚界的明星材料?这里有一种神奇的纤维——再生涤纶,它的旅程就是从这些不起眼的塑料瓶开始的。

从石油里面提炼的涤纶等化学纤维的大量开发使用,我们不得不面对资源短缺和环境恶化的问题。我们每使用1吨废弃的饮料瓶理论上能够生产出980公斤再生涤纶纤维,这相当于少使用了6吨石油。既避免了资源的浪费,同时还减少了对于土壤、空气、水源的环境污染。

伴随着塑料瓶的大量使用,其产生的废弃物难以降解,会对环境造成严重的污染。在环保日益受到重视的今天,再生涤纶纤维以其独特的环保优势和出色的物理性能,逐渐成为了时尚界的宠儿。

我国是纺织纤维生产、消费的大国,但大家对于纺织纤维的知识却知之甚少。因为篇幅有限,上面谈到的也不过是凤毛麟角而已。可以好不夸张地说,纺织纤维就像一片浩瀚的海洋,几乎每个月都不断有新的纤维被研究出来,有新的纤维被发现和使用。

1、再生涤纶的生产工艺

制造循环再生纤维,一般有两种方法,一种叫物理回收生产法,一种叫化学回收生产法。

物理回收生产法是指废旧聚酯再加工过程,用瓶料、聚酯废丝等回收料经粉碎、熔融、提纯或改性造粒直接纺丝生产短纤维,产品力学性能差,有些难以达到纺织用标准,一般用来做填充物或产业用途,但该方法生产较简单、成本低。

化学回收生产法指利用聚酯类缩聚物的缩酯过程可逆性,通过化学方法使回收的聚酯解聚生成较小的分子、中间体或直接转化为单体,然后再缩聚成高品质的纤维级聚酯切片用于纺丝,该方法对工艺要求较高,多用于价值较高的高分子材料,利用的是废旧纺织品的原料价值,能够实现完全循环再生利用,主要方法有甲醇溶解法、乙二醇醇解法、水解法以及超临界解聚法。

尽管化学法是完全循环利用,且品质优良,可以全方位地替代原生聚酯,但是由于其短期经济效益、原材料供应及加工工艺三方面限制,化学法发展的速度还是比较慢的,目前国内很多都是通过物理法回收再生PET瓶片。

2、并不优秀的行业格局

再生涤纶纤维行业虽然是一门利国利民的大生意,但其行业格局并不优秀。其上游是废旧塑料瓶回收,中游是再生涤纶生产及合成,下游是服装、家纺、产业用纺织品。

再生涤纶纤维的上游是废旧塑料回收。上游经营主体多为个体工商户,分布较为分散,多以小作坊式经营管理,整体经营缺乏规范性,同时缺乏透明的公开市场价格指导,这也限制了涤纶回收率的提升。

从中游来看,化学纤维行业的市场竞争激烈,业内存在大量小型企业,较大的公司也就几十万吨的产能,整体生产设备落后,技术水平低,产品低端且同质化严重。同时,行业存在以低价倾销的方式抢占市场份额的情形。

再生涤纶纤维的议价权较低。数据显示,2020年我国再生涤纶产能到达1000万吨,产量到达800万吨,仅占涤纶行业的一小部分,在石油化工行业内更是沧海一粟,受到原油价格等宏观变量影响巨大,对上下游没有议价权。再生涤纶与原生涤纶各有千秋,再生涤纶的染色性能较好,但强度性能低于原生涤纶,且吸水性较差,再生涤纶在经济性上并不具有竞争优势。如果油价下跌,再生涤纶就可能面临亏损。

再生涤纶的生产本身也存在众多难点、卡点。回收原料来源复杂,颜色、纯度、粘度等有所差异,并且含有大量的杂质,如何通过再生循环技术实现对废弃涤纶的高效、高值化利用一直是再生涤纶领域发展的难点。

涤纶再生方法包括物理法、物理化学法和化学法。物理法是指对废旧聚酯材料进行清理后,直接将其熔融纺丝;化学法则是利用化学反应将废旧聚酯材料解聚为聚合单体或聚合中间体,经过提纯分离等步骤后进行重新聚合;物理化学法则是介于二者之间的方法。

物理法工艺简单、生产成本低;而化学法则能实现废弃PET聚酯的封闭式循环再生,适用于高杂质含量的废弃聚酯纺织品。不过,化学法的工艺流程相对复杂、技术难度大、生产成本高,因此目前全球范围内成功商业化的案例还较少,环保压力也较大。

3、现实很骨感

受制于种种原因,再生涤纶行业的发展较慢。

首先,涤纶的回收存在很大的局限性。当前涤纶的回收主要集中于PET瓶片,涤纶服装依然难以实现循环使用,这意味着世界各地的垃圾填埋场中仍有大量不可生物降解的涤纶服装,每年几千万吨的服装材料被浪费。然而,即使是PET瓶片,其回收率也并不高。

麦肯锡最新报告显示,美国仅有约 27% 的 PET 瓶和 18% 的可回收 PET 废塑料被收集,其余则被送往垃圾填埋场。在过去的几年里,PET 收集或分类没有发生明显变化。2012-2022 年间,美国再生涤纶的供应量年增长率仅有 1%。这意味着每年约有 46 亿磅 PET 进入垃圾填埋场。中国PET废塑料的回收率稍高一些,但也只有31%,尚有7成市场亟需挖掘。

另外,多数人可能认为塑料可以无限循环利用,但事实上,能够将塑料不降低其质量实现永续多次循环的创新技术少之又少,因为当塑料每次被机械地带回芯片并加热时,都会变质,涤纶只能回收再利用一次,难以实现再生涤纶纤维的“再次再生”。

时至今日,再生涤纶纤维的发展依然任重而道远,这其中还有很多系统性的问题。路,需要一步一步走。

文章来源: 星空财富, 纺织工程师,程不醉

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