廢舊紡織品的回收再利用與展望

王中珍，邢桂燕，丁吉慶

(1.山東省特種紡織品加工技術(shù)重點實驗室，山東 青島 266032；2. 山東省紡織科學研究院，山東 青島 266032；3.文登市合新紡織有限公司，山東 威海 264400)

據(jù)統(tǒng)計，我國紡織業(yè)每年消耗的棉、麻、化纖等各類紡織纖維原料達3500萬t；同時，每年在生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的紡織邊角料和家庭廢棄的紡織品合計超過2000萬t。隨著生產(chǎn)量和消費量的與日俱增，大量的廢舊紡織品呈“幾何式”增長，卻未能得到充分有效的利用，導致目前纖維資源緊張，價格持續(xù)上漲，但纖維資源的回收比例卻相當?shù)偷木置?。作為一個紡織生產(chǎn)和消費大國，我國每年對棉、毛、絲、麻等天然纖維的消費相當巨大，對以不可再生資源——石化產(chǎn)品為主要原料生產(chǎn)的化學纖維依賴嚴重。因此，做好廢舊紡織品的綜合利用，不僅可以有效補充我國紡織行業(yè)的原料供給，還可以節(jié)約用地、減少環(huán)境污染。

1 廢舊紡織品回收再利用方法

目前，紡織廢棄物可分為生活消費類、工業(yè)類、產(chǎn)業(yè)用消費類等。工業(yè)類紡織廢棄物包括紡織廠、服裝廠等各工序中產(chǎn)生的紗線、布邊等下腳料；生活類紡織廢棄物包括服裝、鞋帽、襪子、手套等，來源涉及家庭、賓館飯店、公共場所等，種類繁多，成分復雜。目前針對廢舊紡織品的回收再利用方法主要有三種，分別是物理回收、能量回收和化學回收。物理回收是指對廢舊紡織品進行初步的機械加工后，就可以被重新利用，或是得到一些初級原材料的回收再利用方法。例如可以將廢舊服裝剪成小塊，用作抹布；對破損程度不很嚴重的廢舊地毯，經(jīng)過修復工藝后得到翻新的地毯產(chǎn)品可被重新使用；將產(chǎn)品粉碎成纖維進行隔音，或以環(huán)保時尚品的形式重新利用面料。能量回收是將廢舊紡織品中熱值較高的化學纖維通過焚燒轉(zhuǎn)化為熱量，用于火力發(fā)電的回收再利用方法，對于那些不能再循環(huán)利用的廢舊紡織品適合采用能量回收方法?；瘜W回收是將廢舊紡織品中的高分子聚合物解聚，得到單體，然后再利用這些單體制造新的化學纖維的回收再利用方法，當前這種方法在一些價值較高的化學高分子材料的回收再利用中已實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。

2 廢舊紡織品的回收再利用現(xiàn)狀

采用紡織回收材料而不是繼續(xù)使用原始纖維資源如今已不是新聞。這樣做不僅有利于減輕廢棄物的處理難度，還能節(jié)約能源并減少二氧化碳和其他氣體的排放。廢舊紡織品的回收利用，國外早已開展了相關(guān)研究。在美國和世界其他地方，廢舊紡織品的回收正成為一種潮流。他們將人造纖維產(chǎn)品、廢舊地毯以及PET包裝等作為主要回收種類，并且認為，所有的紡織纖維都可以并且應(yīng)該實現(xiàn)再利用。近年來，隨著科技的發(fā)展，與廢舊紡織品回收再利用相配套的機械設(shè)備(如切割機、開松機等)的制造水平在不斷提高，可以回收再利用的廢舊紡織品種類也在增加。

2.1 我國廢舊紡織品再利用現(xiàn)狀

我國在20世紀90年代就有將廢舊服裝面料重新加工成再生纖維的實踐，并自主設(shè)計出多功能的切割開松設(shè)備，用于廢舊紡織品的回收再利用。例如湖南安江紡織廠用廢舊紡織品生產(chǎn)出了 58 tex紗，用此種紗線作為緯紗織造的牛仔布，服用性能正常，該工廠還推行了一系列實驗，并形成了具有一定規(guī)模的生產(chǎn)線。

2.1.1我國再生棉紗產(chǎn)業(yè)

再生棉紗是指利用某些在紡紗、織布、服裝加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的布角料或廢絲為原料，經(jīng)再加工所制得的纖維材料。再生棉紗包括棉型再生紗及化纖再生紗。棉型再生紗用途中，1/3 用于生產(chǎn)牛仔布，1/3用于生產(chǎn)窗簾和沙發(fā)面料，其余用于生產(chǎn)勞動手套和拖布?；w再生紗多用于生產(chǎn)裝飾布、手套、拖布和填充物等。目前再生棉紗的生產(chǎn)、銷售及使用已形成較為完善的小型產(chǎn)業(yè)鏈。浙江省溫州市蒼南縣宜山鎮(zhèn)以轉(zhuǎn)杯紡紗工藝加工再生棉紗的規(guī)模以上企業(yè)約40家，全鎮(zhèn)約 6 萬余人從事再生棉紗的生產(chǎn)及流通，年產(chǎn)約80萬t紗線，產(chǎn)值30多億元[1]。

2.1.2廢舊軍服的回收利用

浙江富源再生資源有限公司立項攻關(guān)“廢舊軍服回收利用技術(shù)研究”。將廢舊軍服塞進機器填料口，經(jīng)過消毒、破碎、開棉以及紡絲等多道工序，成功“變身”為再生纖維材料，用于制造箱包、服裝和毛毯等產(chǎn)品，其產(chǎn)品性能和普通材料制造的完全一樣。廢舊軍服成規(guī)模回收利用模式，從技術(shù)研發(fā)到市場運作構(gòu)建出一個成功的示范，悄然開啟我國廢舊紡織品再生利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大門。

2.2 國外廢舊紡織品再利用現(xiàn)狀

目前國際上著名的對紡織服裝進行回收利用的公司有：美國的Jimtex紗線公司，該公司是循環(huán)生態(tài)纖維和紗線的生產(chǎn)公司；美國的Martex纖維南方公司；日本的帝人纖維公司；美國的Unifi公司，該公司是Repreve品牌紗線的擁有者，該紗線100%從循環(huán)材料制造而來；美國的服裝生產(chǎn)商美國服裝公司；英國的綜合零售商瑪莎百貨；美國的室外服裝生產(chǎn)公司Patagonia公司。美國的剪毛纖維制造公司Polartec公司；日本的服裝零售商Uniqlo公司。

2.2.1棉纖維的回收再利用

在對棉花纖維的回收上，世界各國較為通用的做法是將其處理后用于非織造布和再紡紗產(chǎn)品。在這方面，“產(chǎn)棉大國”美國做得尤為出色。美國幾乎所有的州均已開發(fā)出PI纖維廢舊利用技術(shù)。這種再生棉在使用與性能表現(xiàn)上，完全不遜色于新棉纖維，它可以被大量用于清潔用品、高質(zhì)量的嬰兒尿布、衛(wèi)生用品、工業(yè)用品、紙品以及化妝品等。

2．2.2廢舊地毯的回收再利用

歐洲國家和美國的地毯消費量很大，20世紀90年代之前，這些國家產(chǎn)生的大量廢舊地毯大都被當作垃圾填埋，只有很一少部分破損不很嚴重的舊地毯被翻新再利用。1990年，這些國家的化纖生產(chǎn)商開始探討和嘗試錦綸的回收再利用技術(shù)，2000年12月在德國Prem nitzz投產(chǎn)的Polyamide AG工廠利用Novo合成技術(shù)回收利用地毯廢料，每年處理12萬t舊地毯，生產(chǎn)1萬t紡織品級的尼龍和 61.3萬t工業(yè)用尼龍。CARE(Carpet America Recovery Effort)在2007年的年度報告中指出，從2002年到2007年，美國共回收再利用了 45.4 萬t 的廢舊地毯，其中2007年回收再利用了約12.5萬t。該報告還指出，到2010年，美國全年的廢舊地毯回收再利用量將達到 54.5 萬t，其中翻新使用 9.6 萬t，42.2 萬t轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)品，2.7 萬t 用于火力發(fā)電[2]。

2．2．3聚酯的再生利用

日本帝人公司開發(fā)出了世界上首項新型聚酯纖維完全回收技術(shù)，它與用石油制成的聚酯材料相比，能耗指標和生產(chǎn)過程中的二氧化碳排量可減少約80%。東洋紡公司與三菱公司合作，利用聚酯瓶再生樹脂來生產(chǎn)衣物用Ecole纖維，由此纖維織成的各類織物在市場上非常走俏。日本是世界上纖維循環(huán)利用比較好的國家之一。近年來，日本生產(chǎn)出可以多次回收和再生利用的西服、大衣等服裝。在日本的“再生服裝”產(chǎn)品上，都印有ECOLOG的標識，意為環(huán)保產(chǎn)品。此類衣服深受環(huán)保志愿者的青睞。

2．2.4人造草坪紗的回收利用

人造草坪紗廣泛使用PE、LLDPE、HDPE、PP和PA為原料。人造草坪不需要割草修整，亦不需灌溉用水，在集體性體育項目，如美式足球、棒球、壘球、曲棍球以及橄欖球等項目的正式比賽場地中廣泛使用。廢舊草坪的纖維、底布和填墊層可以100%回收再利用。目前人造草坪的研究開發(fā)、生產(chǎn)、品質(zhì)檢測、安裝、維護以及廢舊草坪回收已形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。如Fieldturf公司開發(fā)了專門用于廢舊草坪的拆除、收集和回收再利用的技術(shù)，并將北美地區(qū)的4000余家人造草坪用戶納入使用/維修/回收再利用的循環(huán)系統(tǒng)。公司還設(shè)有專門的工廠從事廢舊人造草坪的清除、收集、磨碎和造粒，并最終加工成制品，如倉儲用的墊、高速公路貯料桶內(nèi)襯、手提袋等重新投放市場。美國Envylown公司專門建立了“Duraflo-EEBS”系統(tǒng)，對超過使用期限的人造草坪中第一層聚烯烴底布和第二層PP紡粘非織造布、PU等相關(guān)熱塑性材料進行有序回用。此外，英國Hitech Turf公司使用再生瓶片料制得的草坪紗，即“HT”系列人造草坪，草坪絨高30 mm，主要用于兒童娛樂和寵物活動場地，使用壽命約 5 年[3]。

3 廢舊紡織品的揀選分類

廢舊紡織品的來源量大面廣、品種繁多，因而，廢舊紡織品的揀選分類工作非常重要。并非所有的廢舊紡織品都可回收利用，對于其中的一些輔料如金屬拉鏈、紐扣等要先分類拆除。廢舊紡織品的揀選分類工作主要有3個步驟：評估廢舊紡織品的可回收性、判別廢舊紡織品的軟硬質(zhì)分類以及鑒別廢舊紡織品的纖維成分。

3.1 可回收性的評估

廢舊紡織品的可回收性的評估主要是將目前尚無法回收利用的廢舊紡織品包括被嚴重污染的廢舊紡織品剔除。

3.2 軟硬質(zhì)分類

判別廢舊紡織品的軟硬質(zhì)分類則是主要判別廢舊紡織品的形成、來源和加工特性。其中，判別廢舊紡織品的軟硬質(zhì)分類，可分兩類[4]：一類為“紡織軟質(zhì)廢舊品”，即紡紗清混梳工序的落物，如破籽、地弄花、車肚花等，這類一般可直接使用。如生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢舊紡織品就可以直接作為紡織原料，大多被工廠內(nèi)部回用，且有很高的回用價值。另一類為“紡織硬質(zhì)廢舊品”，這類廢舊紡織品中的纖維處于捻度控制或織物組織中，一般不能直接使用，如碎料布片、廢紗回絲等，回收時必須將其開松成單纖維狀態(tài)。

3.3 鑒別纖維成分

鑒別廢舊紡織品的纖維成分主要包括判別纖維品種、比例、大致的品質(zhì)、顏色等。例如再生棉紗是先將由服裝廠等購進的布角料按照同類色、原料成分(棉、棉混紡、純化纖等)分類，再通過人工分揀，將布角料進行精細分類，如棉及棉混紡的白色、淺色廢布角料可以直接開花，最后紡成本色紗；純紅、藍、黑色的布角料可以做拖把、寵物用品、地毯等的原材料，或直接開花，最后紡成麻灰色紗，用作牛仔紗之用；雜色且可退色的廢布角料予以退色；雜色且不可退色的廢布角料可以作為車輛運輸過程中物品防護用品。而純化纖布角料則直接分色，熔融成顆粒，進入小化纖廠抽絲、切片。

4 廢舊紡織品的加工工藝

回收再利用的廢舊紡織品加工主要分三個工藝，分別為前處理、纖維成紗和紗線織成織物并做成成品。

4.1 前處理工藝

廢舊紡織品再利用之前，必須清潔回收的廢舊紡織品，其主要過程包括：預洗、熱/冷漂洗、干燥、消毒等。在清潔過程中水的處理很重要，直接影響清洗機器的保養(yǎng)和加工成本。其中，幾種常用的消毒方法有紫外線消毒、蒸汽消毒、消毒劑浸泡消毒。由于紫外線消毒和蒸汽消毒成本低，損壞作用小，目前應(yīng)用較多。

前處理階段主要是將廢舊的紡織品由成品變成纖維，以便于以后的紡紗、織造工藝，或是得到其它化學原料，用于生產(chǎn)新產(chǎn)品，這個階段主要運用多種機械設(shè)備對廢舊紡織品進行處理。機械處理技術(shù)中的關(guān)鍵是切割和開松技術(shù)，相應(yīng)的切割機械有升降刀切割機、旋轉(zhuǎn)切割機等。被切割的廢舊紡織品要經(jīng)過開松，才能得到可用于紡紗或非織造用的纖維。開松設(shè)備用于撕裂和開松切割廢舊紡織品，其開松工藝由布滿鋼針的錫林組經(jīng)漸進式物理作用而達到開松的目的，根據(jù)不同原料的開松要求來選擇錫林組的數(shù)量。在機械處理過程中，為了減少對纖維的損傷和飛花的產(chǎn)生，應(yīng)根據(jù)不同的情況加入油劑或加濕，以保持所要處理的廢舊紡織品處于柔軟狀態(tài)。有關(guān)試驗資料表明，當室內(nèi)相對濕度為60%，溫度為20℃時，對紡織廢料加濕原重量的8%～10%之后處理，比不加濕進行處理得到的纖維平均長度由18.2 mm提高到20.6 mm。

大多數(shù)回收的廢舊紡織品中的纖維組成不是單一的，因而在加工利用之前需要分離纖維。對于紡織品中最常見的聚酯/棉纖維混紡織物，可以將聚酯降解，將棉纖維濾除；或者將棉纖維經(jīng)粘膠法或者銅氨法溶解以及用酸降解，將聚酯纖維濾除。分離出的聚酯可以重新合成新的聚酯纖維，棉纖維可以用來加工粘膠纖維[5]。對于多種合成纖維混紡的織物可以將其切割粉碎后置于水中，根據(jù)不同合成纖維的密度進行大致的分離，然后用離心分離機進行進一步分離。

4.2 成紗工藝

廢舊紡織品經(jīng)切割、撕裂、開松后得到的纖維分為可紡纖維和不可紡纖維兩種，對于可紡纖維，可以利用摩擦紡、環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡和平行紡等方法進行紡紗。

摩擦紡低速高產(chǎn)，且對原料適應(yīng)性廣，是經(jīng)濟可行的加工纖維的方法。如加工棉類廢舊紡織品的工藝路線為：加濕→切割機→開松機→梳棉機→并條機→摩擦紡紗機。

轉(zhuǎn)杯紡則主要考慮纖維的強力因素，對纖維長度和纖度要求不高，這些特點適合加工廢舊紡織品。平行紡是將短纖維平行排列，不經(jīng)加捻而由長絲呈螺旋線狀將它們包纏起來的紡紗方法，這種紡紗方法適合加工廢舊短纖維。

4.3 織造工藝

經(jīng)前處理工藝和成紗工藝得到的紗線可以直接用于織造新的紡織品，對于經(jīng)前處理工藝得到的不可紡纖維，可以利用非織造工藝制得非織造產(chǎn)品。目前利用廢舊紡織品制得的新紡織品種類有很多，例如位于奧地利Fehrer(菲勒)公司的 DREF-II型摩擦紡紗機開發(fā)的產(chǎn)品有毯子、桌布、各種抹布和工業(yè)用織物；內(nèi)蒙古第二毛紡廠用環(huán)錠紡開發(fā)出粗花呢；蘇州蘇綸紡織廠用轉(zhuǎn)杯紡開發(fā)出牛仔布料；還有企業(yè)利用非織造工藝制得各種帳篷氈、服裝內(nèi)襯等[6]。

5 我國廢舊紡織品再生利用的展望

目前我國雖然對廢布角料的再生棉加工形成了一定的小型產(chǎn)業(yè)鏈，但國內(nèi)的服裝再生，還大多停留在對現(xiàn)有服裝的二次設(shè)計和二次銷售的簡單層面上，目前廢舊服裝回收利用技術(shù)尚未達到足夠成熟的程度，生產(chǎn)成本比較高，廢棄纖維制品的混合度高，欲將回收的纖維制品按纖維成分進行分離、分解，對技術(shù)的要求很高。如何提高再生纖維的性能，如何從一件由多種原料織成的衣服中分離出不同的纖維，還有待破解。廢舊紡織品的回收再利用是一項資源豐富、投資少、效益顯著的新興行業(yè)，不僅可以緩解紡織行業(yè)資源短缺的現(xiàn)狀，而且可以減少紡織行業(yè)對環(huán)境造成的污染，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。結(jié)合我國紡織工業(yè)的現(xiàn)狀，對我國廢舊紡織品的回收再利用提出以下幾點建議:

三是，承認自己對某件事?lián)撠熑?，這是一種間接致歉的表達方式。例如，“這都是我的不對，我會負責處理好這件事情的”。這種承擔錯誤式致歉，在表達了自己的歉意的同時也認識到了自己的錯誤，使道歉顯得更加誠懇可信。

5.1 制定相應(yīng)法律法規(guī)和標準

2008年4月10日，歐洲議會環(huán)境委員會在歐盟廢棄物指令第二次修正案中提出了紡織廢棄物回收再利用議案，提議規(guī)定歐盟各國在2015年底前必須構(gòu)建紡織廢棄物的回收體系。我國可以借鑒歐盟的成功經(jīng)驗，制定明確的法律法規(guī)和相應(yīng)的標準，指導、規(guī)范廢舊紡織品的回收再利用。例如明確規(guī)定廢舊紡織品的消毒辦法和標準，規(guī)定廢舊紡織品再生產(chǎn)品的衛(wèi)生標準和質(zhì)量標準等。

5.2 設(shè)立相關(guān)機構(gòu)或組織

在歐洲和美國都有專門的廢舊紡織品回收組織，它們對廢舊紡織品的回收再利用起到很大的推動作用。按照即將發(fā)布的中國紡織工業(yè)“十二五”規(guī)劃，未來5年，中國將初步建立起紡織再生纖維回收循環(huán)利用體系。到2015年，纖維加工總量可望達到5150萬噸，其中15%左右為再生纖維。結(jié)合我國紡織工業(yè)的實際情況，需成立專門的廢舊紡織品回收再利用機構(gòu)，該機構(gòu)可以作為生產(chǎn)商、銷售商之間的橋梁，使廢舊紡織品的回收再利用逐漸形成產(chǎn)業(yè)鏈，推動我國廢舊紡織品回收再利用的發(fā)展。

5.3 進行生產(chǎn)改造和技術(shù)創(chuàng)新

我國化纖的消費量在逐年增加，且化纖類廢舊紡織品具有較高的回收再利用價值，此類廢舊紡織品已成為紡織工業(yè)發(fā)達國家的回收再利用重點。因此，我國也應(yīng)加大開發(fā)化纖類廢舊紡織品的回收再利用技術(shù)，例如研制先進的撕裂、開松設(shè)備，開發(fā)化纖的分離、萃取技術(shù)和再生新產(chǎn)品等。發(fā)展廢舊紡織品循環(huán)利用，最重要的是相關(guān)企業(yè)進行生產(chǎn)改造和技術(shù)創(chuàng)新，加快再生棉紡織業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)由粗放型經(jīng)營向集約型經(jīng)營的轉(zhuǎn)變。應(yīng)該加快再生紡織品的相關(guān)研究和技術(shù)攻關(guān)，通過政策對再生紡織品企業(yè)進行產(chǎn)業(yè)扶持，讓“再生服裝”能夠生產(chǎn)出來，真正穿在身上。

5.4 保證質(zhì)量 更新觀念

除了技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)扶持，如何讓普通消費者從內(nèi)心接受“再生面料”、“再生服裝”這些“新生事物”，也是一道需要邁過的“坎”。“再生服裝”在制作的過程中要進行嚴格的清潔、消毒處理，對各種細菌、異味、雜質(zhì)、再處理過程中添加的化學試劑等各個方面都要有嚴格的檢測指標，來保證它的衛(wèi)生和安全問題，使得制成的再生服裝與非再生服裝在品質(zhì)和性能上沒有任何區(qū)別，這樣才能被消費者接受甚至推崇。

6 結(jié)語

目前，我國正在大力倡導建設(shè)“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。做好廢舊紡織品的綜合利用，不僅可以有效補充我國紡織行業(yè)的原料供給，還可以節(jié)約用地、減少環(huán)境污染。要發(fā)展廢舊紡織品的循環(huán)利用，首先是要培養(yǎng)人們的環(huán)保意識，引導對垃圾進行分類管理；還要進行技術(shù)攻關(guān)，推進這方面的生產(chǎn)改造和技術(shù)創(chuàng)新，降低成本；政府需在政策上對再生紡織品生產(chǎn)企業(yè)給予必要的產(chǎn)業(yè)扶持，這樣才能讓“再生服裝”真正走進我們的生活。同時，要從政策規(guī)范、法律保護、標準制定、市場引導等多方面進行推動，保證 “再生服裝”是“安全服裝”，解除消費者的顧慮。

《紡織工業(yè)“十二五”發(fā)展綱要》提出“十二五”期間要重點完成50項節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，其中廢舊紡織品回收利用技術(shù)主要包括純化纖廢舊紡織品的再利用技術(shù)研究和天然纖維及混紡廢舊紡織品的再利用技術(shù)。前者主要是研究合成纖維材料生物改性及生物降解、纖維廢舊料的回收利用、開發(fā)紡織廢料回收及再利用成套裝置及技術(shù)。后者主要是開展廢舊紡織品回收、清洗、分類分揀、再利用關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的研究，包括純天然纖維織物的開棉技術(shù)優(yōu)化以及環(huán)保、高效漂白劑篩選研究等六項技術(shù)。[7]廢舊紡織品的回收再利用在我國不僅技術(shù)上可行，而且符合我國的國情，將是我國紡織行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要領(lǐng)域。

參考文獻：

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