Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Вторичные ресурсы


Технический текстиль/Вторичные ресурсы/Технологические отходы и вторичное текстильное сырье: использование в промышленности

Технологические отходы и вторичное текстильное сырье: использование в промышленности

24 августа 2006
Технический текстиль №13, 2006

Войтысяк Ян

В ближайшие годы в Польше, как и во всем мире, ожидается дальнейший рост спроса на текстильные изделия, сокращение (по меньшей мере, на 20%) их среднего жизненного цикла, а также рост в них доли химических волокон. Это с особой остротой ставит проблему рециклинга и утилизации возрастающих объемов текстильных отходов.

Главным источником текс­тильных отходов в Поль­ше в настоящее время являются домашние хозяйства: около 9% объема рынка текстиля. В соответствии с нормативными требованиями Еврокомиссии мероприятия в области утилизации и рециклинга текстильных отходов должны к 2010 году довести эту долю до 55% (около 250 тыс. т/год), то есть до уровня, близкого к объему польского рынка текстиля в 2004 году.

В высокоразвитых странах в настоящее время темпы роста потребления вторичного текстильного сырья выше темпов роста потребления первичного текстильного сырья.

Между тем, переработка изношенных текстильных изделий во вторичное сырье за последние 30 лет прошлого века в Польше существенно снизилась (с 59,7 тыс.т/год в 1970 г. до 20,7 тыс.т/год в 1990 г. и 3,2 тыс.т/год в 2000 г.): пункты скупки у населения, становясь все менее рентабельными по мере насыщения текстильного рынка и сжатия жизненного цикла готовых изделий, свернули свою деятельность. Более того, Польша, как и другие страны Восточной Европы, стала площадкой масштабного импорта подержанной одежды (second hand) из Западной Европы. Это, наряду с притоком дешевого текстиля из стран Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока, резко изменило баланс не только первичного текстильного рынка страны (многие польские текстильные предприятия были закрыты), но и рынка вторичных текстильных ресурсов.

Отметим, что в балансе вторичного текстильного сырья в соответствии с директивой Еврокомиссии с 1 января 2006 г. рециклингу должны подвергаться также текстильные материалы, снятые с автомашин, идущих на слом: в среднем около 15 кг с автомашины.1

В соответствии с принятым в Польше законом 2 и выпущенным на его основе постановлением 3, регулирующем оборот хозяйственных отходов, текстильные отходы, предназначенные для рециклинга, с технической точки зрения можно разделить на три основные группы:

1) чистые отходы (одежда и домашний текстиль), процесс вторичной переработки которых не требует проведения дополнительных операций, связанных с химической или биологической подготовкой (дезинфекцией), а технология рециклинга является экологически чистой;

2) загрязненные отходы (напольные покрытия, автомобильный текстиль), требующие подготовки к рециклингу. Это специфическая группа текстильных отходов, характеризующаяся разной конструкцией волокнистого слоя и нижнего слоя, образующих так называемый текстильный композит. В зависимости от рода покрытия и его назначения, период его эксплуатации в настоящее время колеблется от 3 до 10 лет. Можно сейчас оценить, что в Польше образуется около 160 тыс. т/год таких отходов. Использование такого количества многокомпонентных отходов, без разработанных методов и соответствующей инфраструктуры, создает в настоящее время серьезные проблемы с их складированием;

3) медицинские отходы, которые представляют собой реальную опасность для окружающей среды, их нужно подвергнуть физической утилизации или контаминации, если их использование в виде вторичного сырья разрешено санитарными службами.

Хозяйствование текстильными отходами является одной из отраслей в области защиты окружающей среды. Первым его принципом этого является предотвращение образования отходов путем использования низкоотходных технологий производства текстильных изделий, а также ввода в эксплуатацию более чистого производства, так называемого cleaner production. Вторым принципом является развитие методов рециклинга, ставящих своей целью получение вторичного сырья для повторного использования в ходе разных технологий. Если два первых принципа невыполнимы, остается утилизация и складирование на свалках.

В числе задач, пользующихся в связи с этим приоритетом в Польше до 2010 года, станут: 1) введение полного правового регулирования в области отходов одновременно с приведением польско­го законодательства в соответ­ствие с международны­ми кон­венциями; 2) увеличение уровня возврата сырья путем рециклинга - в результате соответствующей налоговой политики и системы оплат за пользование окружающей средой, в частности, взимание штрафных оплат в случае невыполнения установленных требований в области уровня рециклинга. В результате применения этих мер планируется к 2010 году на 75% уменьшить массу отходов на свалках по сравнению с показателями 2000 года.

К числу важнейших юридических документов Европейского Союза относится «Информация Комиссии для совета и Европейского парламента о стратегии Сообщества в области использования отходов», в которой обращается особое внимание на: предотвращение образования отходов; их рециклинг и вторичное использование; безопасное удаление остатков, не пригодных для вторичного использования.

Одним из самых важных положений этой стратегии, является возможность вмешательства в принципы свободной торговли: при пересылке отходов для рециклинга (от владельца отходов к предпринимателю, занимающемуся рециклингом) действуют территориальные ограничения.

В то же время правовые нормы, действующие в Польше, не обосновывают необходимости рециклинга текстильных отходов. Последние считаются материалами, которые представляют собой небольшую опасность для окружающей среды, и в связи с этим могут размешаться на свалках. Причем оплаты за их складирование несопоставимо малы с возможностями потенциального рециклинга. К примеру, в США оплата за складирование текстильных материалов предусмотрена в диапазоне 30...150 USD/т, что в десятки раз выше, чем в Польше.

В связи с вступлением Польши в ЕС это положение не может носить устойчивый характер. В настоящее время в стране начаты работы в рамках исследователь­ской программы, связанной с рециклингом текстильных материалов первых двух групп, как одной из приоритетных тем общепольской научно-исследовательской экономической программы.

Если рассмотреть систему возможных методов рециклинга текстильных отходов (см. таблицу 1), мы убедимся, что наиболее популярной является технология механического прочесывания, расслаивания или измельчения отходов.

Исследования показали, что вторичные волокна, полученные в ходе механического рециклинга путем прочесывания, отличаются ухудшенными физическими параметрами, они короче, кроме того, доля элементарных волокон на единицу массы переработанных отходов не превышает 2...5%.

Испытания процесса рециклинга из этих отходов ставят своей целью повысить среднюю длину волокон, а также увеличить долю элементарных волокон на единицу массы переработанных отходов.

Технологические варианты, реализуемые в соответствии с представленной системой, зависят прежде всего от структуры перерабатываемых отходов, их сырьевого состава, их способности к разработке, а также полученной длины вторичных волокон. Совершенствование механических методов рециклинга осуществляется альтернативно: путем модификации существующих установок или же освоением новых технологий, приспособленных к соответствующей категории отходов.

Выбор конечного продукта, полученного в результате процесса рециклинга, зависит исключительно от ожидаемой эффективности процесса и его рыночной стоимости (табл.2).

Технологические методы регенерации текстильных материалов из отходов второй группы (напольных покрытий и текстильных материалов из автомашин) основаны на материальном или сырьевом рециклинге.

При материальном рециклинге используется материал, полученный из размельченных напольных покрытий для получения новых полезных продуктов, например, для наполнения матрацев или тренировочных мешков.

Сырьевой рециклинг основан на получении из отходов, прежде всего, полиамида и полипропилена. Идентифицированное и подвергнутое сортировке сырье измельчается и разволокняется, а потом при помощи ультрацентрифуги полиамид и полипроилен вместе с бутадьеностироловой смолой отделяется от мела. Из полиамида получается капролактам, а полипропилен используется в прессовочном производстве. Этот вид рециклинга очень дорогостоящий, но и возможности вторичного использования полученного сырья, самые широкие.

Текстильный рециклинг после предварительной механической обработки может осуществляться также при помощи химических или термических методов. В первом случае используется реакционная способность связей, выступающих в полимерах, или же их склонность к деградации в определенных условиях. Химическими процессами, которые используются чаще всего в сырьевом рециклинге пластических масс являются: гидролиз, алкоголиз, ацидолиз, а также трансэтерификация. Принимая во внимание высокую степень развертки поверхности, особенно эффективным является химический рециклинг отходов синтетических волокон. Вторичное получение чистых исходных мономеров является технически возможным по отношению к некоторым полимерам, используемым для производства волокон, а особенно полиметилметакрилата и полиэтилентерефталата.4

Сырьевой рециклинг волокон при помощи термических методов чаще всего осуществляется путем пиролиза, гидрокрекинга, а также газификации. Пиролиз является процессом термической деградации макромолекулярных соединений и проходит без участия другого химического сырья. Процесс носит эндотермический характер и требует подведения тепла к реактивной системе.

Диапазон применения технологических отходов и вторичного текстильного сырья, подвергнутых механической и химической обработке, определяется с точки зрения использования двух возможностей: 1) использование с учетом применяющихся до настоящего времени форм продуктов рециклинга текстильных изделий - в текстильной промышленности; 2) аппликации новых форм переработанных текстильных отходов за пределами текстильной промышленности.

Проблема рециклинга технологических отходов и вторичного текстильного сырья стала в последние годы одним из исследовательских заданий, которым чаще всего посвящено внимание ведущих научных центров, занимающихся проблематикой текстильного производства.

В США, в частности, такими центрами являются: Georgia Institute of Technology; University of Alabama; Auburn University. Эти вузы занимаются рядом программ, финансируемых как из федеральных средств, так и промышленностью. Проблемы, над которыми работают центры, охватывают как организационные, так и технологические аспекты: логистику сбора вторичного текстильного сырья, материальный рециклинг с учетом разных продуктов утилизации, например, композитов и ламинатов, армирование бетона, стабилизирование грунта, химический рециклинг и др.5, 6, 7

В Западной Европе заслуживает внимания проект RECAM (Recycking of Carpet Materials), в котором участвуют производители капролактама фирмы DSM (Голландия) и EniChem (Италия), а также предприятия европейской ковровой промышленности, в частности, GuT и TFI, а также ряд специализированных институтов.

Оборудование для расслоения и измельчения текстильных отходов строится рядом западных фирм, к ним относится также Bielmatex в Польше. Это высокопроизводительные агрегаты, предназначенные, прежде всего, для переработки отходов прядильного, ткацкого и конфекционного производства.

Результаты исследований, посвященных рециклингу текстильных отходов, а также разработанные технологии рассматриваются в профессиональной литературе. Примером может быть публикация, в которой представлены экономические эффекты, полученные на 32 текстильных предприятиях из района Нью-Йорка.7

ПРИМЕЧАНИЯ

1 EC Directive on End of Live Vehicles. No 2000/53/WE.

2 Ustawa o odpadach 20.06.2001 r. Dz. U. 2001 nr 62 poz. 628. i Ustawa z dn. 19.12.2002 r. „O zmianie ustawy o odpadach oraz niektórych innych ustaw"- (Закон о отходах от 20.06.2001 и Закон от 19.12.2002 О изменении закона о отходах и некоторых других законов)

3 Rozporzadzenie Ministra Środowiska z dn. 27.09.2001 r. W sprawie katalogu odpadów (Dz. U. Nr 112 poz. 1206) - (Постановление министра окружающей среды от 27.09.2001 - По вопросу каталога отходов).

4 Bledzki A.: Recykling materialów polimerowych. WNT, 1997 r. - (Рециклинг полимерных материалов).

5 Andrady L.: Plastics and the Environment, Chapter 16: Recycling of Carpet and Textile Fibers. John Wiley & Sons. N.Y 2003.

6 Nadkarni V.: Polyester Waste Recycling: Sources, Processing Methods and End Uses IFJ. June 1999 - Volume 14.

7 Wang Y.: An Overview of Activities on Recycling of Fibrous Textile & Carpet Waste at the Georgia Institute of Technology.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )