再生聚酯产品的加工技术和市场现状.docx

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再生聚酯产品的加工技术和市场现状

再生聚酯产品的加工技术和市场现状

  发布时间：

2009-7-30       【 双击鼠标滚屏 】

　　一、前言

　　在当今全球聚酯工业如此快速度增长的同时，也向人们提出了一个无法回避的问题：

原料来源和废料处理，石油是不可再生的资源，据专家预测：

如果没有新的油田发现的话，目前世界上正在开采的油井在35-38年后将面临石油资源枯竭的危机。

所以在寻找新的原料资源的同时，回收利用聚酯废旧料已成为各国面临的一项战略目标。

聚酯废料主要有两大类，即在聚酯与纤维生产各工序中产生的废块、废丝的所谓加工废料，以及用即弃的废瓶。

在纤维生产过程中，废品率在2％左右。

废聚酯瓶的回收率仍处于一个较低的水平。

随着各国废聚酯瓶回收利用行业的发展，全球聚酯瓶的回收在今后几年中会有很大的增长。

据测，欧洲到2010年将有100万吨以上的废聚酯瓶被回收利用。

如果世界各地都能用聚酯瓶包装酒替代传统的玻璃瓶的话，聚酯瓶片的消费量和废聚酯瓶的回收量的增长将会大得惊人。

由此可见，做好废聚酯瓶回收利用，既节省了资源，又保护了环境。

　　二、再生聚酯产品发展历程回顾

　　1.中国再生聚酯行业发展回顾

　　近10年来随着聚酯的应用领域不断拓宽，其消耗量突飞猛进，我国聚酯产能已占据合成纤维的3/4。

据不完全统计，目前我国每年产生的各类聚酯废料在百万吨以上。

由于近年来国际原油价格的不断上涨，使得原生聚酯纤维生产企业生产成本进一步抬高，企业利润微乎其微。

而应用聚酯废料生产再生纤维技术门槛低、投入小、利润高，越来越多的企业加入到聚酯废料再生行业。

目前，国内聚酯再生行业主要是用其生产再生涤纶短纤。

关于聚酯废料的回收利用，国外从60年代就开始研究，80年代初,工业发达国家就从保护生态环境出发,开始研究利用废弃塑料制品进行纺丝或制成非织造布和产业用纺织品所需原料。

　　中国再生聚酯纤维行业的发展，主要经历了三个阶段：

1983-1989年，主要生产设备为台湾、韩国转移过来的小生产线，多数为单螺杆对单纺丝位的设计，以及国产404、406小生产线，使用泡泡料，产能大多在10吨/天左右的水平，产品主要用于生产2D-6D纤维，终端市场为低档针刺无纺布和手套纱等。

也有一些生产无纺布的企业从聚酯生产企业取得废料后，采用熔喷法直接生产窗帘、鞋套、揩布以及一些用即弃的非织造产品。

1996-1999年，随着聚酯瓶生产和消费的兴起，出现了以瓶片为主要原料，泡泡料为辅助原料的化纤生产线，这些生产线大都以两条螺杆12个纺丝位配置，7500吨/年产量较多，产品质量大幅提高，出现了1.5D棉型和二维中空等部分替代原生纤维的产品。

2000年至目前，是再生PET纤维产能扩充的高速发展期，技术进步较为明显，用高洁净度废聚酯瓶片生产出三维卷曲中空纤维（3D-15D）、ES纤维等产品。

在填充用涤纶短纤应用领域，对原生涤纶产品的替代作用越来越大。

由于再生涤纶业企业多，分布广，因此较难对全国能力有较精确的统计。

2004年中国化纤工业协会经过调研，估计当时我国再生涤纶短纤能力在300万吨以上，实际可能接近400万吨。

2005年我国再生聚酯已达到450万吨/年，产量230万吨。

目前我国仅从事再生聚酯纤维的生产企业就达389家，因竞争激烈，开工率已由2000年的90%下降到2005年的55%，部分企业已停产。

2005年，中国再生聚酯的应用以纤维用途为主（占79%），虽然在食品级和非食品级瓶用领域也有相当比重（约20%，其他1%用于制造塑钢带、板材和拉链等），但真正意义上符合FDA和国家食品卫生相关认证的只有未投产的2万吨产能（北京盈创公司瓶到瓶项目），其他均为直接使用纤维级再生聚酯瓶片添加在A级聚酯瓶片中（比例约为10%-15%），企业的主要目的是降低成本，所生产的PET饮料包装瓶是不符合国家食品卫生标准的，这种现象主要是在一些中小型吹瓶厂中发生。

其他再生聚酯产品全国产能估算为，塑钢带0.6-1.0万吨/年，A-聚酯板材1.2万吨/年。

当然，中国再生聚酯行业也有自己的特色，如用100%再生聚酯生产的拉链产能已有约1.2万吨/年。

另外，许多新领域，如再生PET纺粘无纺布、食品级再生PET板材等还属空白。

由于进入再生聚酯纤维行业的技术门槛较低，投资也不高，许多企业纷纷进入这个行业。

但这些企业普遍不具备新产品开发能力，科研投入几乎没有，企业不是在考虑如何做大市场需求，而是在想方设法用低价来抢占市场份额。

这些企业以生产短纤维为主，包括6-20D实心短纤维、1.5D棉型短纤维、二维中空短纤维和三维中空短纤维，所占比例分别为40%、35%、15%和10%。

　　2.国外再生聚酯行业发展回顾

　　日本帝人公司是从1995年开始就出售用废聚酯瓶料生产的聚酯纤维，其应用范围已扩大到服装、床上用品、室内和厨房用品。

日本三菱公司用再生粒子纺出Y截面的异形长丝，丝的规格有80dtex/36f和120dtex/36f。

中国尤其是江浙沪乡镇或民营企业出于对原料成本的考虑，也用国产或进口废聚酯碎片或再生切片生产短纤维，总产能已达100万吨以上。

这些纤维主要用于非织造布和地毯或同其他纤维混纺而用于服装。

江苏客霞公司聚酯废料应用的开发研究已有10多年的经验，取得了很好的效益。

目前，该公司以废聚酯为原料生产的纤维、有色丝、中空纤维及远红外纤维等，不但在国内销售还出口到欧洲、中东及东南亚地区。

由于回收料价格较低，用回收聚酯瓶片生产纺粘非织造布，其产品价格会有很大竞争力。

从性能看，回收聚酯瓶片同纤维用切片比，相差不是很大。

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。

我国由于废聚酯瓶回收技术同国外相比，还有一定差距，回收的切片质量和杂质含量等方面还比不上国外的回收料。

如果要用再生料制造出纺粘非织造布，还有许多工作要做。

这不仅要从设备和工艺上考虑回收料的特性，更需要在废聚酯回收上把好质量关，以达到降低回收料的杂质含量，缩小回收料间的熔点和黏度差异。

　　另外，利用废聚酯瓶碎片或再生切片纺制短纤维并加工成服装、非织造布、玩具充填料及其他后道产品，在欧美和其他发达国家已获得成功，并取得较大的经济效益。

美国伊斯曼公司早在许多年前就开始用聚酯废料和废聚酯瓶片生产各种纤维，成为美国领先的环保型工厂。

美国Dyersburg织物公司用废聚酯瓶料生产的纤维制造绒面布。

美国Wellman等公司利用再生聚酯纤维同其他纤维混纺开发户外用面料及运动服。

意大利ORV公司每年用废聚酯瓶碎片生产短纤维达35kt，纤维纤度3.3-17dtex，纤维强度30-35cN/tex，伸长45％-90％，纤维截面有圆形和异形；纤维用途是服装或家具织物的充填料以及用作土工布、屋顶毡基布和绝缘材料的非织造布。

　　三、再生聚酯生产加工前的回收与造粒技术

　　废聚酯瓶回收方法分化学回收和物理回收两化学回收是将废聚酯在一定的反应条件下解聚，获得聚酯的基本单体或低聚物，重新合成制得用于纤维、涂料和制瓶的原料。

日本帝人公司开发的“瓶一瓶”回收技术，就是把废聚酯瓶解聚制成DMT，然后精制成TPA。

再用TPA制成瓶用聚酯，实现了“瓶一瓶”回收过程该回收系统已工业化，年生产能力达9万吨。

日本月岛机械公司（TSK）的回收工艺，是将废聚酯瓶片与碳酸钠在乙二醇中，于170-180℃、0.1MPa下反应40-60min，使废聚酯瓶解聚制得纯度为99.9％的对苯二甲酸和乙二醇。

　　物理回收也有两种方法，一种方法是将废聚酯瓶破碎成片，并将其中的聚乙烯、铝、纸和粘合剂去除，然后将碎片洗涤、干燥、造粒。

第二种方法则将聚酯瓶上的非聚酯的瓶盖、瓶座底、标签等通过机械方法进行分离后，将聚酯瓶洗涤、破碎、造粒。

就应用而言，这两种方法，在工艺上各有特点。

第一种回收方法较易形成大规模生产，但技术较复杂，设备较多，投资大；而第二种工艺，使用的设备较少，投资省，但只适用于无破损的完整的废聚酯瓶的回收。

目前，我国所收集的废聚酯瓶均已被压扁，这主要是从运输方便和合理性考虑。

所以在实际生产中，大多数采用第一种回收方法，国外一些公司也是如此。

　　据悉，目前江苏和广东地区一些设备制造厂和废聚酯瓶片生产厂所采用的工艺流程基本上是：

压瓶→粉碎→搓洗（或碱水搅拌搓洗）→三道漂洗→离心脱水→干燥→熔融挤压→铸带→水槽冷却→切粒→振动筛→成品料仓。

废聚酯瓶经压瓶装置的上下两对压辊压实后，由输送带送到带水粉碎机，粉碎后的碎片尺寸小于8mm。

碎片在搓洗机（或80℃带搅拌的碱水桶）中搓洗后，使碎片上的粘贴标签和其他杂质进行分离。

碎片洗涤后还需要经过2-3道漂洗以将其中的PE、粘贴标签和其他杂质漂浮掉。

然后，碎片由螺旋上料机送入离心脱水机进行脱水，使碎片含水量降至2％-3％，并在干燥器中干燥，使水分进一步降至0.5％以下。

最后，经熔融挤压、造粒。

挤压机一般采用双螺杆挤压机。

如果碎片不经过熔融挤压造粒而直接用于纺丝等后加工，则需要在脱水后再加一道粉碎，以制得适合纺丝的碎片尺寸。

　　废聚酯瓶回收利用发展如此之怏，主要得益于废聚酯瓶片料的高利用价值：

其回收率达95％以上，在纺丝和吹塑等方面的再利用非常成功，其深加工产品（月艮装、地毯和非织造布等）在实际应用中无论在使用性还是经济性方面都得到充分肯定。

另一方面，在主要质量指标方面，废聚酯瓶片或再生粒子同新的聚酯切片相差也不是很大。

所以说，废聚酯瓶回收利用是有利可图的。

我国聚酯瓶片的生产正处于高速增长期，聚酯在食品和饮料等行业的大量应用以及回收利用废聚酯瓶片任重而道远。

　　四、世界上部分地区再生聚酯方面市场动态

　　1.日本地区

　　根据日本聚酯瓶回收协会的统计，2004财年（2004年4月1日到2005年3月31日）日本再生聚酯产品的产量达到14.8万吨，比2003财年的12.4万吨提高了18.8%。

根据相关人士透露，2007年前后期间日本再生聚酯产量已经达到了将近20万吨，下游市场接受能力还是比较强的。

　　另外，日本2000年4月全面实施容器回收法，2006年回收聚酯瓶达到39万吨，仅达到回收率的60%。

为了聚酯回收再利用的技术难题。

由日本了口夕化成公司成功研究开发出回收再生聚酯改性剂“AR-P-1000”和“AR-P-1100”两种牌号推向市场。

“AR-P”回收再生改性剂的主要特点是:

①使用时不需要进行干燥处理。

②在室温下非常稳定。

③适用于所有的塑料成型加工设备。

④能够任意着色。

⑤可直接进行共混添加。

⑥提高了PET回收再生成型材料的冲击强度。

由于AR-P以微细状态分散在回收PET成型材料中，在成型加工剪切力的作用下，相互界面张力小。

“AR-P”与回收PET成型材料粘度比为1，分散好，改善了回收PET成型材料的冲击强度，例如:

当添加5%“AR-P”时，缺口冲击强度由2KJ/mz提高到5.5KJ/m2。

在-10℃时低温冲击强度由1.BkJ/mz提高到SkJlm2o⑦改善了回收再生PET成型材料的粘度，提高了PET熔融成型材料的流动性能，适宜成型加工形状复杂，异形材等挤出成型制品。

　　2.白俄罗斯地区

　　白俄罗斯的聚酯原料?

D?

D对二甲苯、乙二醇缺乏，造成主要化纤企业“莫吉廖夫化纤”开工不足，产能只利用60％。

白俄罗斯唯一生产对二甲苯的企业是“那弗丹”股份公司，年产量4万吨，还不能满足需要量的一半。

白俄罗斯主要从俄罗斯的鄂木斯克、乌法、基里什等地进口对二里苯，但数量得不到保证，价格又不稳定，因此白俄罗斯政府在2010年石油化学发展战略规划中，要求减少聚酯纤维对进口原料的依赖，并审批新建一个年产12万吨对二甲苯项目。

同时，白俄开始了再生聚酯的利用工作，由澳大利亚一家企业在白俄进行聚酯回收利用，每小时可产出1吨再生聚酯原料，其外观有絮状和颗粒状。

工艺损耗不超过2-3％。

这种再生原料提供给“莫吉廖夫化纤”，近期进行聚酯纤维和长丝的生产试验。

白俄罗斯开始在城市里安装专用回收信息，以便从单位和居民手中收集聚酯废品。

这家澳大利亚公司准备发展个体回收网，回收塑料物品