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循环再生材料

    一个可乐瓶制成的各种再生材料中,就有我们日常生活中所用的纺织服装产品。循环再生材料如何应用在纺织品中呢?首先需要制成循环再生的纤维材料,由于通常是采用高分子材料经化学合成法制成,所以这类材料又被称为“循环再利用化学纤维”。

    1、循环再利用化学纤维

    循环再利用化学纤维( Recycled Chemical Fibers)是采用废旧化学纤维或纺织品及其他废弃的高分子材料,经物理开松后重新使用,或经熔融或溶解后进行纺丝,或将回收的高分子材料进一步裂解成小分子重新聚合再纺丝制得的纤维。由于其利用废旧纤维为原料制备纤维,实现了再生,故又称再生化学纤维( Regenerated Chemical Fiber)。

    可循环再利用化学纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维等,其与原生化学纤维在成分、结构、物化性质等方面基本相似,技术相对成熟的纤维主要为聚酯纤维和聚酰胺纤维,其他纤维经循环再利用后再生为与其单体或聚合物近似的物质,基本不能直接作为纺织材料使用。

    2、循环再利用聚酯纤维

    循环再生聚酯纤维的制备方法根据再生原理主要可分为物理法和化学法两类,其中物理法是指将废旧聚酯材料经分拣、清洗和干燥等工序后作为原料直接进行熔融纺丝的再生方法;化学法是指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再生聚合和熔融纺丝的过程。

    物理法因为其生产技术简单、工艺流程简单和生产成本低等特点,所以是目前主导的聚酯再生方式,再生涤纶超过70%~80%的生产能力均是采用物理法回收的(也就是可乐瓶回收再生的方式)。

    但是近几年化学法通过装备和工艺的创新,呈增长趋势,其主要优点是对废旧聚酯的分拣、清洗要求低。日本帝人从2002年开始规模化采用化学法生产再生涤纶产品,国内有浙江佳人新材料有限公司采用帝人的化学法进行再生涤纶的生产。我国目前还没有自主研发出化学法规模化生产再生涤纶的工业技术。

    3、循环再利用聚酰胺纤维

    聚酰胺主要有聚酰胺6(PA6)和聚酰胺66(PA66)。作为热塑性缩聚型高分子材料,聚酰胺的再利用方法和聚酯有诸多相似之处,其再利用方法也可分为物理法和化学法。

    但不同于聚酯,聚酰胺的特征官能团反应活性更高,因此采用物理法回收时发生热降解的情况更为严重,对废料的纯净度要求明显高于聚酯,并不常用于对含杂较高的废旧聚酰胺纺织品进行回收。而同样因为反应活性高,聚酰胺的解聚速度明显高于聚酯,因此聚酰胺的再利用往往采用化学法。

    BASF公司在聚酰胺解聚方面进行了多年的研究,开发了多个由PA6废料制备己内酰胺的方法。DuPont公司开发了酸解PA6和PA6的再利用技术,也可生产出相应的高质量聚酰胺单体,并实现了一定规模的聚酰胺闭环回收技术的产业化推广。日本宇部兴产株式会社也公开表明了其掌握了PA解聚方法和PA单体的制造方法。

    4、再生成分的认证

    1)全球回收标准(GRS)

    这是一个国际化,自愿性的,以及针对完整产品标准,内容针对供应链厂商对产品回收/再生成分、监管链的管控、社会责任和环境规范,以及化学品的限制的执行,并由第三方认证机构进行认证。

    最新更新的GRS认证是一个三级制,根据每种产品的回收标准分为铜标准、银标准和金标准,最高的金标准要求产品包含95%~100%的回收材料,银标准产品包含70%—95%的回收材料,而铜标准的产品则需要包含不低于30%的回收材料。

    2)SCS回收成分认证

    SCS Global Services(SCS)是第三方环境和可持续性认证的提供商,早在1990年,美国SCS就率先开创了世界上第一个回收成分认证体系。该公司最新版本的翠鸟再生(SCS RC)认证标签已应用于纺织品、地毯、包装、建筑和内饰产品、木材和纸张、绝缘材料、首饰、贵重金属等多个行业的产品中。

    该回收成分认证通过一整套严谨、科学、规范、量化的认证步骤,有效区别“消费前”和“消费后”回收成分,全面监控回收产品生产程序,有效区分回收产品与一般原生产品,最终确定产品中回收成分的含量。

    3)德国莱因再生材质认证

    德国莱茵TüV集团是一家国际领先的技术服务供应商,其再生材料认证是基于德国莱茵在全球终端市场的公信力而推出的认证,受众群体主要在北美和欧洲。该认证需要对产品进行测试,以确定产品中有多少回收材料,评估过程包括了对消费前(生产过程中)和消费后(处置过程)中回收比例的综合考察。该认证标准规定了产品中回收材料的最低比例,测试要求主要基于ISO 14021,但高于ISO的标准要求。