廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法

王 婧 胡冬雯 胡 靜

(上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233)

廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法

王 婧 胡冬雯 胡 靜

(上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233)

隨著居民生活水平的提高，我國(guó)每年會(huì)有大量廢舊織物被丟棄。這些廢舊織物大多被填埋或焚燒處理，只有少量被回收再利用。在這樣的背景下，開展廢舊織物回收利用是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的有效方法。本文將介紹目前國(guó)內(nèi)外在廢舊織物消毒、回收、分揀和再利用等環(huán)節(jié)中使用的技術(shù)和方法，冀以推動(dòng)廢舊織物回收利用產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。

廢舊；衣物；紡織品；回收；技術(shù)

引言

隨著居民生活水平的提高，我國(guó)每年會(huì)有大量廢舊織物被丟棄。這些廢舊織物大多被填埋或焚燒處理，只有少量被回收再利用。為此開展廢舊織物回收利用是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的有效方法。本文將在基于廢舊織物回收利用的必要性和可行性分析基礎(chǔ)上，介紹目前國(guó)內(nèi)外在廢舊織物消毒、回收、分揀和再利用等環(huán)節(jié)中使用的技術(shù)和方法，以期為推動(dòng)廢舊織物回收利用產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和決策參考。

1 廢舊織物回收利用的必要性和可行性

我國(guó)廢舊織物丟棄量大。隨著居民生活水平的提高和紡織技術(shù)的精進(jìn)，我國(guó)衣著消費(fèi)量與日俱增，同時(shí)廢舊織物丟棄量也隨之增加。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委公布的《中國(guó)資源綜合利用年度報(bào)告2014》，2013年我國(guó)廢舊織物丟棄量共計(jì)2000萬噸；傳統(tǒng)的處理方法污染環(huán)境。目前大量的廢舊織物會(huì)被填埋或焚燒，只有少量被回收利用。填埋處理占用大量的土地，殘留細(xì)菌、病毒，并伴有沼氣、重金屬、滲漏液等隱患。焚燒處理會(huì)產(chǎn)生有害氣體二噁英。這些傳統(tǒng)的廢舊織物處理方式都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染；我國(guó)廢舊織物利用率低。2013年我國(guó)2000萬噸廢舊織物中，有300萬噸被回收利用，其回收利用率為15%。根據(jù)英國(guó)資源管理機(jī)構(gòu)WRAP的報(bào)告《Valuing Our Clothes：the evidence base》，2011年英國(guó)廢舊織物的總量達(dá)113萬噸，回收利用量為54萬噸，廢舊織物回收利用率為47.7%。與英國(guó)相比，我國(guó)的廢舊織物綜合利用率還有待提高。中國(guó)衣物流動(dòng)情況如圖1所示。

圖1 2013年中國(guó)織物在生命周期中的流動(dòng)圖

廢舊織物屬于可回收垃圾。在我國(guó)《城市生活垃圾分類及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中，可回收物被分為5類，分別是紙類、塑料、金屬、玻璃和織物。本文廢舊織物泛指被廢棄的衣物、書包、鞋、毛巾、床上用品、桌布、地毯等織物；利用廢舊織物節(jié)約資源。2013年我國(guó)紡織行業(yè)纖維加工總量4850萬噸。但由于國(guó)內(nèi)資源短缺，每年需要進(jìn)口大量的棉花、羊毛、亞麻纖維等原材料。如果每年有50%的廢舊織物能被回收利用，那么會(huì)有約1000萬噸的紡織纖維得到再生，約占紡織行業(yè)纖維原料需求量的20.62%；國(guó)家鼓勵(lì)廢舊織物回收利用。國(guó)務(wù)院印發(fā)《 “十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，規(guī)劃要求實(shí)施循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)計(jì)劃，推進(jìn)城市低值廢棄物集中處置，開展資源循環(huán)利用示范基地和生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)，健全再生資源回收利用網(wǎng)絡(luò)，規(guī)范完善廢舊紡織品與服飾綜合利用行業(yè)管理。

2 廢舊織物回收利用的原則

歐盟《廢棄物框架指令》經(jīng)過修改后，于2015年6月開始實(shí)施。指令第4條納入了垃圾分層管理原則，志在最大限度地利用垃圾。垃圾管理優(yōu)先遵守以下順序：事先預(yù)防、重復(fù)使用、再生利用、能源利用、衛(wèi)生填埋，如表1所示。

3 廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法

依據(jù)時(shí)間先后順序，廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法大致可分為回收、消毒、分揀、再利用等環(huán)節(jié)。

3.1 回收環(huán)節(jié)的技術(shù)和方法

居民可以通過投遞回收箱、捐贈(zèng)至機(jī)構(gòu)、預(yù)約上門收集、自付運(yùn)費(fèi)郵寄、單位募集等綠色的方式處理自己的廢舊織物。在實(shí)踐運(yùn)營(yíng)中，廢舊織物回收箱更容易被大眾接受。因?yàn)橥ㄟ^規(guī)劃回收箱的數(shù)量和位置能方便居民投遞廢舊織物，同時(shí)通過部署垃圾車的路線和頻次也能方便機(jī)構(gòu)組織回收廢舊織物。在回收箱的設(shè)計(jì)上需要注意以下幾點(diǎn)：一、居民只能單向?qū)U舊織物投遞進(jìn)回收箱，不能從箱中再次取出廢舊織物。以防不法分子盜取廢舊織物，使其流入黑色產(chǎn)業(yè)鏈中；二、回收箱有較大的投入口，便于大件廢舊織物的進(jìn)入；三、留有只能由回收組織打開的較大出口，有利于廢舊織物進(jìn)入垃圾車；四、回收箱上有明顯的說明，告知居民這是專門回收廢舊織物的箱子和回收的廢舊織物具體包括哪些。

表1 歐盟垃圾管理原則表

根據(jù)主導(dǎo)回收的機(jī)構(gòu)不同，可將廢舊織物回收的模式分成3種：一、由品牌商負(fù)責(zé)通過自有門店將衣物銷售給消費(fèi)者，消費(fèi)者將廢棄衣物返還至門店，再由品牌商負(fù)責(zé)將廢舊織物運(yùn)輸?shù)街撂幚碇行?。例如，中?guó)消費(fèi)者可以將廢舊織物物交給H&M門店，每天最多獲得兩張8.5折的折扣券。H&M將中國(guó)的廢舊織物運(yùn)回瑞典，交給I：CO公司進(jìn)行循環(huán)利用；二、由回收企業(yè)負(fù)責(zé)通過放置回收箱的方式到社區(qū)收集廢舊織物，再通過自有物流運(yùn)至處理中心。例如，上海緣源實(shí)業(yè)有限公司通過在全市各個(gè)小區(qū)、學(xué)校等場(chǎng)所放置廢舊織物回收箱?；厥障錇榭蓯鄣拇笮茇埿蜗?，每只大熊貓可容納60到80千克的廢舊織物；三、由慈善機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)通過公開募集的方式回收廢舊織物。不同的慈善機(jī)構(gòu)救助的對(duì)象不同，總有一個(gè)與捐贈(zèng)者的意愿相符。例如，蘭花草藝術(shù)基金下設(shè)的西部溫暖計(jì)劃鼓勵(lì)中東部城市居民向青海、西藏、甘肅等西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)運(yùn)輸棉衣。

3.2 消毒環(huán)節(jié)的技術(shù)和方法

廢舊織物如果沒有經(jīng)過衛(wèi)生消毒，可能會(huì)暗藏各種病菌。肉眼能看到部分廢舊織物上的污垢、油膩、汗?jié)n、吐瀉物，甚至鳥糞、血跡等。顯微鏡下能看到廢舊織物上的螨蟲、真菌和細(xì)菌等。出于衛(wèi)生防疫等方面的考慮，分揀后的廢舊織物必須進(jìn)行殺菌消毒處理，才可以被再利用。

廢舊織物回收機(jī)構(gòu)可選擇紫外線、臭氧、高溫蒸汽或活性氧自由基消毒，而居民主要是通過消毒液對(duì)織物進(jìn)行消毒：一、臭氧消毒通過氧原子的氧化作用破壞微生物的膜結(jié)構(gòu)。臭氧分解成氧，不產(chǎn)生二次污染，殺菌速度快。但吸入過量臭氧又會(huì)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害；二、紫外線消毒是破壞細(xì)菌病毒中的DNA或RNA的分子結(jié)構(gòu)，造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡或再生性細(xì)胞死亡。紫外線消毒無需化學(xué)品，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，殺菌作用快。但紫外線消毒沒有持續(xù)性，一些被殺傷的微生物在光復(fù)活機(jī)制下會(huì)修復(fù)損傷的DNA或RNA從而獲得再生；三、高溫蒸汽消毒以高溫高壓水蒸氣為介質(zhì)，濕熱使微生物的蛋白質(zhì)及核酸變形導(dǎo)致其死亡。采用高壓蒸汽滅菌需要水蒸氣有足夠的溫度和持續(xù)時(shí)間。注意織物中的化纖材料遇高溫可能發(fā)生質(zhì)變從而導(dǎo)致變形；四、活性氧自由基的強(qiáng)氧化性可破壞細(xì)菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的屏障作用，導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)外漏，同時(shí)活性氧自由基進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，氧化降解胞內(nèi)蛋白質(zhì)，破壞胞內(nèi)保護(hù)性酶，最終導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。作用后生成氧氣和水，無毒、無味、無副作用，殘留極少量的鉀離子；五、消毒液消毒以滴露和84為例。滴露的有效成分是對(duì)氯間二甲苯酚，通過使蛋白質(zhì)變性達(dá)到殺菌效果。84消毒液的有效成分是次氯酸，其分解后形成新生態(tài)氧將蛋白質(zhì)氧化變性。消毒液的強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性會(huì)對(duì)織物造成一定程度的損傷，其產(chǎn)生的廢水等會(huì)污染環(huán)境。

3.3 分揀環(huán)節(jié)的技術(shù)和方法

廢舊織物種類繁多，其功能用途、新舊程度、面料纖維等各有不同，因此在再利用之前需要進(jìn)行分揀。此處將廢舊織物分揀的模式分成三類，分別是手工分揀、半自動(dòng)分揀和自動(dòng)分揀：一、目前我國(guó)的廢舊織物分揀主要依靠手工，純手工可以分辨出冬夏裝和新舊程度。但純手工存在效率低下、衛(wèi)生狀況堪憂等問題；二、半自動(dòng)分揀模式引入分揀流水線，分揀流水線雖然仍比較原始，對(duì)織物的功能、新舊、面料只能靠人的經(jīng)驗(yàn)，但與純手工分揀相比，工作效率已被大幅提高。三、自動(dòng)分揀可使用近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)，對(duì)織物的面料、顏色等進(jìn)行快速識(shí)別。例如，青島新順興環(huán)?？萍加邢薰疽M(jìn)了新型NSX-300廢舊織物分揀機(jī)，該分揀機(jī)采用歐洲先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)分揀量最高達(dá)40件/分鐘。

3.4 再利用環(huán)節(jié)的技術(shù)和方法

根據(jù)廢舊織物回收利用的原則，考慮再利用時(shí)應(yīng)該優(yōu)先選擇重復(fù)使用，例如將衣物捐贈(zèng)給偏遠(yuǎn)地區(qū)、出口到貧困國(guó)家、通過二手商店出售，以及裁剪成抹布等；其次選擇再生利用，也就是使用物理或化學(xué)手段將廢舊織物變?yōu)楦粢舯夭牧稀⒃偕w維、乙醇等；然后選擇能源利用，將廢舊織物焚燒利用余量發(fā)電；最后對(duì)確實(shí)無法再利用的廢舊織物進(jìn)行衛(wèi)生填埋。具體流程如圖2所示。

圖2 廢舊織物再利用的流程圖

廢舊織物重復(fù)使用。廢舊織物根據(jù)冬衣、夏衣、其他的原則進(jìn)行手工或半自動(dòng)的分揀。八九成新的冬衣經(jīng)過消毒后，會(huì)被打包捐贈(zèng)給我國(guó)的貧困地區(qū)。例如，由民政部支持的“地球站”公益創(chuàng)業(yè)工程向陜西靈丘縣、河北唐縣、北京太陽村、川滇甘晉冀豫等貧困地區(qū)捐贈(zèng)衣物56萬件；基本完好的夏衣改造成比較合適熱帶地區(qū)穿著的樣子，經(jīng)過消毒后出口到非洲貧困地區(qū)。例如，北京的天馬河物資回收責(zé)任有限公司對(duì)廢舊織物進(jìn)行分揀和消毒后出口到非洲，二手服裝批發(fā)的平均售價(jià)約為5000元/噸；二手服裝在我國(guó)境內(nèi)不允許買賣。但在歐美日韓等國(guó)已得到政府的許可，廢舊織物物經(jīng)過消毒處理后直接送往二手商店，或者經(jīng)過設(shè)計(jì)師們的改造變成新商品后再進(jìn)入二手商店。例如，“古著”的概念在國(guó)外逐漸流行起來，“古著”是十年前、二十年前甚至更久以前的衣服，這些服裝流傳到今存量很少，所以價(jià)格不低；先將消毒后的廢舊織物整齊地堆疊，再由剪裁成固定大小的長(zhǎng)方形，簡(jiǎn)單縫制后就變成了抹布。不同顏色和材質(zhì)的抹布會(huì)有不同用途，進(jìn)行區(qū)分后賣給需求方。例如，彩色針織物吸收力強(qiáng)，用于汽車制造和維護(hù)。白色針織物是理想的拋光抹布，適用于油漆、地板、家具、塑料和印刷。彩色羊毛是厚織物，其吸收性和耐久性好，用于吸收化學(xué)品和石油基液。

廢舊織物再生利用。廢舊織物被自動(dòng)分揀成深色和淺色。深色織物可再生成汽車內(nèi)飾、建筑隔熱等。廢舊織物變?yōu)槠噧?nèi)飾或建筑隔熱前會(huì)被制成再生毛料，而再后壓縮成特定的版狀。從廢舊織物到再生毛料需要經(jīng)過切布、開松、輕彈等步驟，也就是使用剪切、高溫、拉伸等物理手段，讓廢舊織物歷經(jīng)塊狀、條狀、棉狀到絮狀的變化過程；淺色織物被繼續(xù)自動(dòng)分揀，分成棉、麻、化纖、混紡等，再利用化學(xué)手段對(duì)織物進(jìn)行處理。例如，醇解、分離過濾、自由基活性褪色、聚合增黏等，如下圖3所示。例如，上海源緣實(shí)業(yè)有限公司將分揀后的廢舊織物出售給其他企業(yè)進(jìn)行處理。毛料織物送到山東的公司進(jìn)行處理，棉紡、混紡織物送到浙江、安徽的公司進(jìn)行處理。通過相應(yīng)公司的技術(shù)支持，源緣公司的廢舊織物最后可變成勞防手套、服飾面料、毛氈布或汽車內(nèi)飾等；日本通過化學(xué)手段將廢舊織物制成燃料乙醇、焦炭等。這一方法最早由國(guó)家牽頭，現(xiàn)在主要由企業(yè)自主實(shí)施。目前該方法只適用于單一材質(zhì)的織物，為未來廢舊織物的循環(huán)利用打開了新局面。

圖3 廢舊織物再生利用技術(shù)

4 結(jié) 語

隨著居民生活水平的提高，我國(guó)每年會(huì)有大量廢舊織物被丟棄。這些廢舊織物大多被填埋或焚燒處理，只有少量被回收再利用，為此開展廢舊織物回收利用是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的有效方法。尤其當(dāng)前我國(guó)步入消費(fèi)升級(jí)時(shí)代，廢舊織物丟棄量愈來愈大，因此我國(guó)廢舊織物綜合利用率有待提高。本文將在基于廢舊織物回收利用的必要性和可行性分析基礎(chǔ)上，介紹目前國(guó)內(nèi)外在廢舊織物消毒、回收、分揀和再利用等環(huán)節(jié)中使用的技術(shù)和方法，以期為推動(dòng)廢舊織物回收利用產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和決策參考。

研究指出，廢舊織物回收利用能保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源，推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高其回收利用率是當(dāng)務(wù)之急，但又須穩(wěn)步推進(jìn)防止違規(guī)行為的趁虛而入。企業(yè)合理選擇廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法，協(xié)同社會(huì)各界一起打造廢舊織物回收利用的綠色產(chǎn)業(yè)鏈。

[1]國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).中國(guó)資源利用年度報(bào)告2014[R].2014.

[2]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市生活垃圾分類及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ/T102—2004)[S].2004.

[3]WRAP.Valuing Our Clothes：the evidence base[R].UK.2012.

[4]王天凱.我國(guó)廢舊紡織品回收與再利用研究報(bào)告[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2015.

[5]郭燕，陳遊芳，郝淑麗.國(guó)內(nèi)外廢舊織物回收再利用制度及體制研究[M].北京：人民出版社，2016.

[6]郭燕.“零廢棄”概念、原則及層次結(jié)構(gòu)管理的研究[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2014(10)：28-30.

[7]楊曉楠，郝淑麗.基于H&M低碳分析及對(duì)中國(guó)服裝產(chǎn)業(yè)升級(jí)的啟示[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2014(7)：15-17.

《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展》2017年擬重點(diǎn)選題

2017年本刊緊緊圍繞中國(guó)共產(chǎn)黨第十八屆六中全會(huì)精神和《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》要求，切實(shí)貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，以全面建成小康社會(huì)、全面深化改革、全面依法治國(guó)、全面從嚴(yán)治黨的戰(zhàn)略布局為統(tǒng)領(lǐng)，重點(diǎn)以深化生態(tài)文明體制改革和加快建立生態(tài)文明制度體系，改善環(huán)境質(zhì)量，綠色發(fā)展和建設(shè)美麗中國(guó)為議題，策劃選題，以期為“十三五”綠色環(huán)保新藍(lán)圖落地實(shí)施建言獻(xiàn)策。

2017年擬重點(diǎn)選題：綠色發(fā)展、生態(tài)文明制度體系、大氣環(huán)境質(zhì)量管理、機(jī)動(dòng)車污染防治、水污染防治、土壤污染與修復(fù)、環(huán)境外交、環(huán)境與健康、農(nóng)村環(huán)境保護(hù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急管理、固體廢棄物環(huán)境管理、環(huán)境產(chǎn)業(yè)、污染減排重點(diǎn)以及環(huán)境與貧困等。請(qǐng)各界人士能予以關(guān)注并不吝賜稿，同時(shí)歡迎相關(guān)單位及課題組協(xié)辦專欄或者?？?。

《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展》在中國(guó)人民大學(xué)“2015年度復(fù)印報(bào)刊資料轉(zhuǎn)載學(xué)術(shù)論文指數(shù)排名”中喜獲佳績(jī)

從2016年3月29日中國(guó)人民大學(xué)人文社會(huì)科學(xué)學(xué)術(shù)成果評(píng)價(jià)中心主辦的《2015年復(fù)印報(bào)刊資料轉(zhuǎn)載指數(shù)排名研究報(bào)告》發(fā)布會(huì)上獲悉，全國(guó)242種全文被轉(zhuǎn)載的理論經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科期刊中，我刊(環(huán)境保護(hù)部主管和環(huán)境保護(hù)部環(huán)境與經(jīng)濟(jì)政策研究中心主辦)全文被轉(zhuǎn)載12篇，轉(zhuǎn)載數(shù)量位列第五名，綜合指數(shù)排名第七名。僅次于《政治經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)論》、《中國(guó)經(jīng)濟(jì)史研究》、《經(jīng)濟(jì)研究》、《中國(guó)人口資源與環(huán)境》、《世界經(jīng)濟(jì)》和《經(jīng)濟(jì)學(xué)動(dòng)態(tài)》。

TechnologyandMethodofTextileRecycling

WANG Jing HU Dongwen HU Jing

(Shanghai Academy of Environmental Sciences，Shanghai 200233，China)

With the improvement of living standard，more and more old textiles are abandoned in China.Most of the old textiles are landfilled or incinerated.Only a little of them are recycled.Under the background，Textile Recycling is an effective way to protect environment and save resource.This article introduces technology and method of textile recycling in the world，including sterilizing，recycling，resorting and reusing.

clothes；textile；recycle；technology；method

X21

A

1673-288X(2017)05-0099-04

王婧，碩士，工程師，研究方向環(huán)境經(jīng)濟(jì)與政策

文獻(xiàn)格式：王 婧 等.廢舊織物回收利用的技術(shù)和方法[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(5)：99-102.