Comment Les Déchets De Fibres De Polyester Peuvent - Ils Franchir Le Seuil D 'Utilisation De Moins De 10%?

Les polyesters sont des matières premières essentielles pour les textiles, avec un stock de plus de 100 millions de tonnes de déchets, mais un taux de recyclage inférieur à 10% est difficile à dégrader naturellement et les ressources ont un impact important sur l 'environnement.L 'exploration des techniques de recyclage des déchets de fibres de polyester peut contribuer efficacement à atténuer les tensions en matière de ressources pétrolières et agricoles, à économiser d' importantes quantités de matières premières fibreuses et à assurer un développement économique durable.This paper, from the Development of Polyester Renewal Technology, summarized the Development of Polyester Regeneration in Domestic and foreign country, including Physical Method, Chemical Method, Physical Chemical Chemical Chemistry, Analysis the Development Path Adapted to the Present Situation of Our Country, and Finally Prospects the Development Trend and Construction Measures of Polyester Renewable Technology.

Introduction

à mesure que le niveau de vie de la population s' améliore, la conservation des textiles usagés et en fin de vie s' accro?t considérablement et l 'utilisation rationnelle de la science est au Centre des préoccupations de tous les pays.Des pays comme le Japon, la France, le Royaume - Uni et les états - Unis ont fait passer le cycle des textiles et des fibres chimiques et le développement économique à faible émission de carbone à des stratégies nationales et ont adopté des lois sur la récupération et le traitement des textiles, des vêtements, des chaussures et des produits Textiles ménagers dans des domaines tels que la loi fondamentale sur l 'environnement, l' écologie et la durabilité.La Chine est un grand pays textile du monde, avec plus de 20 millions de tonnes de textiles usagés par an, mais un taux de recyclage inférieur à 10%, ce qui entra?ne un gaspillage considérable des ressources et une pollution par les déchets solides.En particulier, les fibres de polyester, qui représentent près de 70% des matières premières textiles, produisent plus de 40 millions de tonnes par an en 2018, stockent plus de 100 millions de tonnes de déchets, et leur recyclage et leur recyclage constituent une priorité pour le développement durable de l 'industrie chimique et textile nationale.[1]

Les articles en fibres de polyester usagés sont ceux qui sont traités comme matières premières à partir de vêtements en polyester, de divers types de déchets, y compris les déchets de filaments produits au cours de la fabrication de fibres chimiques, les déchets de filaments, de filaments, de textiles et de cornues produits au cours de la fabrication de textiles, ainsi que divers types de textiles, de textiles, de vêtements, de tissus, de tapis, de textiles décoratifs, etc.La source et la forme de celle - ci présentent également une grande valeur de référence pour le choix des méthodes de récupération, car la source détermine souvent les impuretés dans les déchets.Par exemple, la production de déchets de fibres de polyester dans les usines de fibres de polyester et les vêtements de polyester récupérés après la consommation sont deux sources distinctes de déchets de fibres de polyester qui peuvent être constitués de filaments régénérés par fusion directe et dopés par simple dopage, tandis que la régénération exige plusieurs étapes de processus, telles que la fragmentation, la granulation, la fusion, le collage et la modulation des couleurs.Dans le même temps, étant donné que nous ne permettons pas actuellement aux vêtements d 'occasion d' entrer sur le marché et que la complexité des composants d 'habillement usagés, la confusion des classifications de recyclage et les contraintes directes qui pèsent sur les taux d' application de la régénération, la régénération des textiles polyesters se concentre principalement sur la production de déchets, les marges des usines de confection ou l 'uniformisation des uniformes dans des catégories clairement définies et fixes, qui impliquent de graves restrictions sur les produits et nécessitent un développement urgent.L 'industrie des fibres chimiques et le développement économique du cycle ont été au centre de l' utilisation efficace et à grande valeur des polyesters usagés par le biais des techniques de recyclage.

2 techniques étrangères de recyclage des déchets

Les pays et régions industrialisés à l 'étranger, comme l' Europe, les états - Unis et le Japon, ont commencé à étudier la question du recyclage des polyesters abandonnés dans les années 60 et sont toujours technologiquement avancés, voire monopolisés.Les techniques qui ont été mises au point sont essentiellement des méthodes physiques et chimiques.

2.1

Méthode physique

Les procédés classiques comprennent notamment l 'identification et le tri de la composition des déchets, le nettoyage par broyage, la granulation (pour les produits fibreux usagés), le séchage, l' agglomération (principalement par l 'ajout d' un agent d 'amplification de cha?ne, par polymérisation en phase liquide ou en phase solide), le moulage par fusion, etc.Parmi les progrès techniques les plus représentatifs de ces dernières années, on peut citer la technologie des extrudeuses multirotatives à vide superficiel (Mrs) Mise au point par la société allemande gneuss [2] et le système vacurema (3) mis au point par la société autrichienne erema.

Figure 1 techniques d 'extrusion sous vide à hyperrotation par rapport à la surface de la société allemande gneuss

La technologie d 'extrudeuse sous vide multirotative ultra - haute performance de surface de la société gneuss permet au polyester de se détacher de l' adhérence volatile tout en se fondant et de réaliser des économies d 'énergie élevées, comme le montre la figure 1.Le système vacurema, mis au point par la société autrichienne erema, repose également sur le principe de la désvolatilisation sous vide pour régénérer des polyesters usagés.

Figure 2 système vacurema pour la régénération de polyester mis au point par la société autrichienne erema

2.2

Procédé chimique

Le principal mode de régénération chimique consiste à utiliser la réversibilité d 'une réaction de condensation pour condenser un polyester régénéré de haute qualité après séparation et purification en dépolymérisant un polyester usagé vers un monomère ou un intermédiaire de polymérisation.Il est ainsi possible d 'obtenir une régénération cyclique fermée du PET usagé, qui présente un avantage théorique absolu pour la récupération de textiles polyester usagés à haute teneur en impuretés.Dans le même temps, en raison de la variabilité de la récupération chimique, de nombreux produits à plus forte valeur ajoutée peuvent être mis au point parallèlement au processus de régénération afin d 'obtenir une réutilisation à plus grande valeur des PET usagés et en fin de vie.Toutefois, le processus de récupération chimique est relativement complexe, techniquement difficile et co?teux, ce qui fait qu 'il y a moins de cas de commercialisation réussie à l' échelle mondiale.

à l 'heure actuelle, la technologie la plus représentative de l' industrialisation est la méthode de régénération alcoolique de la société japonaise Teijin (Imperial).La société japonaise Teijin a mis au point un processus de régénération pour la désorption de l 'éthylène glycol et l' échange d 'esters de méthanol de pet [4], en réponse à la présence d' un plus grand nombre d 'oligomères dans les produits d' hydrolyse de l 'éthylène glycol, et a réalisé une production commerciale à grande échelle.Ce procédé consiste en une réaction en deux étapes de dépolymérisation d 'éthylène glycol et d' échange d 'ester de méthanol, qui consiste à dissoudre le PET d' éthylène glycol et à échanger le produit d 'alcoolyse avec le méthanol.Le procédé d 'échange avec des esters de méthanol permet de décomposer et de convertir uniformément en DMT des oligomères qui ne sont pas entièrement décomposés, ce qui permet d' augmenter sensiblement le rendement des monomères, de refondre et de distiller sous pression le DMT brut après un échange d 'Esters et d' obtenir une pureté supérieure à 99% et une stabilité de qualité, mais le inconvénient apparent est la longueur excessive et le co?t élevé du processus.En outre, sous réserve de l 'équilibre de réaction, il y a plus d' oligomères dans le produit, le catalyseur d 'alcoolyse est susceptible d' interférer avec la qualité du produit, et l 'éthylène glycol peut se polymériser à des températures plus élevées pour produire des sous - produits tels que le diglycol.

Figure 3 Diagramme du procédé d 'échange combiné de méthanol et d' éthylène glycol d 'une société impériale

Nos techniques de recyclage

Par rapport aux pays développés tels que l 'Europe et les états - Unis, le Japon et d' autres pays en développement, notre pays est aujourd 'hui à un stade avancé de la technologie de recyclage des textiles usagés et de développement de ses produits, et il existe encore un écart important entre la technologie de pointe et de maturité de l' ensemble de l 'industrie et l' étranger.Toutefois, depuis le quinzième anniversaire, les innovations dans le domaine de la recherche - développement dans les industries de la régénération se sont nettement accrues et ont permis de mettre en place un ensemble représentatif de techniques de régénération et d 'industrialisation.à l 'heure actuelle, notre technologie de régénération de polyester peut être divisée en techniques mécaniques, physiques, chimiques et physico - chimiques.

3.1

Mécanique et physique

L 'exploitation directe des textiles usagés et en fin de vie est principalement concentrée dans les premières zones de Wenling et de Cangnan du Zhejiang, qui ne sont actuellement utilisées que pour les produits en coton et les produits mélangés en raison de la modernisation technologique.La régénération physique des filaments directement fondus après séchage des déchets représente près de 95% de la régénération, principalement dans les bouteilles de polyester.Le traitement annuel de centaines de milliers de tonnes de déchets textiles dans le Cangnan de Zhejiang est devenu la fameuse base de recyclage des déchets textiles.Les fibres recyclées sont largement utilisées dans les domaines de la décoration de meubles, de l 'habillement, du textile, des jouets et de l' industrie automobile.

3.2

Procédé chimique

Nos recherches sur les techniques de récupération chimique des polyesters se concentrent principalement sur la phase de laboratoire et sur l 'utilisation multisectorielle des points chauds dans la catalyse et l' alcoolyse à haut rendement des produits.Pour la récupération des textiles en polyester usagés, qui contiennent un grand nombre de déchets, la chimie est théoriquement un avantage absolu, mais le processus d 'industrialisation est plus lent dans le pays en raison de co?ts élevés.Ces dernières années, Zhejiang Beauty New Materials Co., Ltd a procédé à une intégration efficace des ressources et des technologies et amélioré le processus, ce qui a permis de réduire considérablement le co?t de la production de fibres de polyester recyclées par la chimie DMT et d 'augmenter la capacité de production de 25 000 tonnes à 160 000 tonnes sur la base d' une production continue et stable.En outre, en 2014, Zhejiang greenyu Environmental Protection Co., Ltd Zhejiang Green Yu Environment Co., Ltd a construit et mis en service la première cha?ne internationale de production de produits textiles usagés à faible co?t de 100 000 tonnes bhet, contrairement à la méthode impérialedmt, qui ne sépare pas les additifs, les colorants, etc. Des produits de dépolymérisation, mais utilise au mieux les colorants contenus dans les textiles usagés tout en réduisles co?ts de production, même si les couleurs ne sont pas comparables à ceux des produits impériaux, mais d 'autres sont mieux adaptés à d' autres applications.Demande.Le développement de cette méthode chimique peu co?teuse a également fortement contribué aux progrès technologiques dans notre industrie de la régénération de polyesters.

3.3

Chimie physique

Le procédé physico - chimique consiste à améliorer les limites du procédé physique lui - même en faisant fondre les déchets de polyester récupérés en phase liquide ou en accroissant l 'adhérence en phase solide.Lorsque les co?ts de production n 'augmentent pas sensiblement, la qualité des produits recyclés s' améliore et la reproduction différenciée est réalisée.Ningbo grand Chemical Fiber Co., Ltd, l 'excellence des ressources de la science et de la technologie de l' environnement Co., Ltd a mis au point la technologie de recyclage de polyester (5,6) est actuellement la technique représentative de l 'industrialisation physique et chimique de notre pays, comme le montre la figure 4.Cette technique permet de réduire la viscosité de la matière fondue de polyester par dépolymérisation, d 'éliminer efficacement les impuretés de la matière fondue par filtration et désavolatilisation, tout en uniformisant le poids moléculaire de polyester, ce qui permet d' obtenir une fusion à faible viscosité à faible teneur en impuretés, puis, par condensation, d 'obtenir un meilleur effet d' adhérence, ce qui permet de stabiliser la matière fondue rég énérée jusqu 'à 06dl et de réduire les fluctuations de viscosité à ± 0,01 DL G - 1.

Figure 4 dispositif de modulation de la viscosité par la méthode physico - chimique de réduction verticale de la membrane - cage de souris horizontale

Résumé et perspectives

Mechanical and Physical method has Short process, efficient, Low - cost, large Applicability advantages, and other, is the Dominant Technique of Regeneration of Waste textiles.Toutefois, de nombreux problèmes subsistent, tels que la faible qualité des produits et leur faible stabilité.Dans le même temps, l 'application des produits renouvelables est directement entravée par le faible niveau de technologie, la production relativement excédentaire à bas de gamme et l' hétérogénéité des niveaux de technologie de production.La régénération chimique, qui consiste à dissoudre les polymères en petites molécules et à les polymériser après purification, permet de régénérer la qualité des produits à un niveau presque primitif.La régénération physico - chimique est une mise à jour améliorée des limitations de la physico - chimie elle - même, basée sur la physique, complétée par la chimie pour augmenter le poids moléculaire et réduire la teneur en impuretés.Cette méthode, qui est actuellement mieux adaptée au développement de l 'industrie chinoise de la régénération des polyesters, est importante pour améliorer la qualité et l' utilisation des produits recyclés en améliorant la qualité et en obtenant une régénération différenciée avec une augmentation modeste des co?ts de production.

En outre, à travers les modèles de développement économique de la régénération et du recyclage des pays développés et de notre pays, le développement futur des fibres de polyester régénéré met l 'accent sur l' utilisation efficace et rationnelle des ressources, sur les principes de la réduction, de la réutilisation et de la valorisdes ressources, caractérisépar de faibles intrants, une faible consommation, de faibles émissions et un rendement élevé.Quasi, to ensure the Efficient Regeneration and Recycling of Products and promote the Development of regenerated polyester Industry in Scale, Automation, continuation, clean, integration.Dans le même temps, la marque conjointe, de renforcer la promotion et la promotion de l 'idée, de promouvoir le développement de la santé industrielle.

(auteur de cet article: Chen Ye, Wang Shaobo, ke Fu Yue, Wang Hua Ping.Parmi eux, Chen Ye, ke Fu Yue, Wang Hua Ping provient du laboratoire national de modification des matières fibreuses de l 'Institut des sciences et techniques des matériaux de l' université de l 'est de Chine, Wang Shaobo provient de l' Institut Textile de la province du Henan.- Oui.

Références

China Chemical Fibres Industry Association. Analysis and Prediction of the Economic Situation of China Chemical fibres 2018 [M]. Beijing: China Textile Press, 2018.

[2] GmbH G - K. Mrs - extraction technology offers New Options in Pet [j]. Plastics, Additives and Compounding, 2009, 11 (2): 24 - 26.

[3] erema.Co.Ltd.Www.Erema.At / vacurema \ \ System \ \ for \ \ PET \ \ u Recycling [j].

[4] takuo N, Tetsuya C, Minoru N, et al. Method for recycling PET Bottle: w.O., 2, 003, 033, 581 (P / OL). 2003.

[5] Qin d, Wang - C., Wang - H., Chen - y., Ji - p., XI - Z. Modeling] and Optimizing of producting - Recycled PET from Fabrics - Waste via Falling - film - Rotating - disk Combined Reactor [j].Journal of Polymer Science, 2017, 2017: 1 - 13.

Xing xiquan, Qin Dan, Qian Jun, Wang Fang He, Nguyen Jia lun. Microalcoholysis - Liquid agglutination Method for Preparation of High Quality Regenerative polyester [j]. Synthesis fibres, 2017, 46 (6): 23 - 28.