8種商業化再生PET纖維生產工藝,全在這了!

2020-12-23 紡織導報

8種商業化再生PET纖維生產工藝，全在這了！

發表時間：2018/8/16

目前PET瓶到纖維（bottle to fiber，簡稱B2F）回收利用主要商業化生產工藝有物理法（路徑包括機械回收、半機械回收）、化學法（瓶到單體）和簡單化學法（瓶到低聚物）等回收工藝。這些工藝技術各有優缺點，在此簡單介紹。



物理法工藝

目前再生PET纖維90%以上的原料都是廢棄PET瓶片。物理法PET加工工藝是指通過熔融擠出方式，將瓶片以物理過程轉化為纖維或其他產品。


當前，主要有3種方法可通過物理法工藝生產再生PET纖維：

①將瓶片直接熔融擠出製成纖維；

②首先將瓶片轉化成再生PET切片，然後將再生PET切片熔融擠出製成纖維；

③熔體液相增粘回收工藝，即在瓶片通過螺杆擠出機後，增加液相熔體增粘工序，以提高再生PET熔體質量，保證化纖產品質量。



（1）物理回收工藝

瓶片到纖維工藝（物理回收），直接通過熔融擠壓PET瓶片生產再生PET短纖（圖（a））。該工藝最先由美國Wellman International Ltd.開發，目前國內80%的再生PET纖維企業採用。



（2）半物理回收工藝

瓶片到切片再到纖維工藝（半物理回收），瓶片首先被擠出成再生PET切片，然後轉化成纖維和其他產品。如Long John Group（LJG）通過「瓶片—切片—纖維」途徑生產再生PET纖維（圖（b））。



化學法工藝

在化學法工藝回收中，通過各種解聚技術，PET聚合物被分解成單體或低聚物。化學法回收的成本要高於物理法回收，它通常需要大規模進行以確保經濟上的可行性。化學回收的重要優勢是可以達到原生PET（Virgin PET）的質量。目前市場上的化學回收技術包括糖酵解、甲醇分解和鹼性水解等工藝。


（3）通過糖酵解製成BHET工藝（瓶片到低聚物）

臺灣遠東新世紀公司的「瓶片到低聚物」回收利用：PET糖酵解產生低聚物對苯二甲酸雙羥乙酯（BHET），低聚物經過一個精細過濾步驟，接著重新聚合成PET；然後再生PET被紡絲製成纖維。


利用醣酵解工藝化學回收廢棄PET瓶片


（4）通過甲醇分解製成DMT工藝（瓶片到單體）

Paszun and Spychaj案例：一定工藝條件下，使用甲醇將PET解聚為DMT和EG；冷卻反應混合物，並通過沉澱作用、離心作用和結晶回收DMT；然後通過再聚合、紡絲和後整理工藝，將再生PET轉化為纖維。


利用甲醇分解工藝化學回收PET


（5）糖解生產再生PET纖維工藝

乙二醇解聚是另一種主要的PET化學循環利用方法。解聚的主要產物為對苯二甲酸乙二醇酯（BHET），因為BHET是PTA與EG聚合生產PET的中間體，也可以直接用作合成PET的原料。目前已經有日本帝人公司、Goodyear、DuPont、Hoechst和臺灣遠東紡織等公司實現了商業裝置運轉，工藝條件基本成熟。


（6）糖解/醇解酯交換組合PET循環利用工藝

日本帝人公司開發出的糖解（乙二醇）/醇解（甲醇）酯交換組合PET循環利用工藝，是目前DMT單體回收率最高、純度最高、質量最穩定的商業化工藝路線。浙江佳人新材料公司於2013年引進該技術並在浙江建設了中國第一家商業化的化學法再生PET工廠，第一期項目年生產2.5萬t再生PET。


帝人公司糖解（乙二醇）/ 醇解（甲醇）酯交換組合工藝流程


簡單化學法工藝

目前我國再生PET纖維生產過程中出現的簡單化學法工藝技術，很好地結合了物理法回收和化學法回收工藝優點，生產出物理性能指標接近或超過原生PET纖維的產品，生產運行成本比傳統的物理法回收工藝增加約150～200元/t。採用該技術的企業主要包括龍福科技、慈谿大發、揚州天富和江陰優彩等。


龍福科技紡絲生產現場


物理法再生屬於粘度降級再生，對於雜質含量較多的廢舊滌綸紡織品（比如布碎泡泡料）的再生，僅將廢料通過簡單的熔融擠出是無法製備出合格的再生PET纖維的，所以需要通過增粘和除雜等方法來提升物理法回收過程中再生聚酯熔體的品質。



（7）液相增粘和化學擴鏈技術

在廢舊聚酯紡織品的回收再生方面，液相增粘是目前被認為最具工業化優勢的熔體品質提升方法之一。另一種常用聚酯熔體增粘技術是化學擴鏈法，對於雜質較多的再生聚酯熔體，一般採用加成型擴鏈劑獲得較好的增粘效果。


（8）微量醇解和醇解重聚合技術

醇解熔融均勻化重聚合單元的主要作用是通過控制均化過程，然後重新聚合成分子鏈長均勻的熔體，以穩定紡絲熔體的質量，提高紡絲可紡性。醇解熔融均勻化重聚合單元主要包括均化重聚合一體化反應器、雜質收集罐、真空機組等。


解重聚合工藝流程示意圖


如需了解更多內容，敬請關注《2018中國紡織產品開發報告——產品開發篇》譚亦武老師「中國再生PET纖維行業現狀與展望」一文。歡迎微信留言或致電諮詢：010-84463638-8856/8850。

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