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【工博會專遞】華理教授研發纖塑復合材料制備新技術 讓廢舊紡織品循環利用

——記工博會參展項目“滌綸為主的廢舊紡織品循環利用產品”

  稿件來源: 黨委宣傳部  |   作者:房樹芬  |  攝影:受訪者供圖  |  編輯:凝聚  |  訪問量:3079

    看著衣櫥滿滿卻仍然“缺少”合適一件的你,可能永遠不會想到的一個事實是:中國現在每年新增廢舊紡織品大約2600萬噸,存量已高達1.5億噸,閑置、浪費的化學纖維和棉纖維相當于一年用掉了半個大慶油田;另一方面,目前中國對廢舊紡織品的資源化利用僅限于做拖把、手套、擦機布、大棚保溫被、隔音罩等低端產品,再生利用率不足10%;與此同時,如果是填埋或焚燒處理,大約掩埋一噸廢舊織物需要5平方米的土地,每噸的焚燒碳排量則是3.2t,并且會釋放二噁英等有害氣體。

    巨大的經濟價值,驚人的浪費,令人頭疼的處置難題,三者同時并存,如何才能更好地實現廢舊紡織物的資源化增值化再利用呢?

    在剛剛開幕的第21屆中國國際工業博覽會上,華東理工大學材料學院吳馳飛教授的展品和他的技術項目“滌綸為主的廢舊紡織品循環利用產品”,給我們提供了一個非常具有啟發性和操作可行性的答案。

    在華東理工大學的工博會展位上,吳老師提供的展品,包括展位的地板、墻板、桌椅、樣品柜,以及其他諸如管道、片板帶材料、花盆、穴盤、排水板、類“木塑”的纖維增強復合材料等,都是應用他的新技術由廢舊紡織品纖維增強聚烯烴改性材料制備而成。

    在材料設計創新性方面,吳馳飛老師提出了廢棄紡織纖維循環利用的新思路,實現了廢紡纖維作為塑料的增強材料的資源轉換、增值循環利用;在工藝創新性方面,他開發了先塑化、后分散,低溫強擠出的新工藝,實現了錐雙強制喂料→單螺桿預分散→異向平雙擠出分散的集成創新。目前,他們已經推出了首款No-PVC的FPC纖塑新型環保地板。

    原先形狀、質地各不相同的廢舊織物,現在卻能制成各式各樣的纖塑制品,個中的奧秘,其實都在吳老師他們這些科研人員的手中掌握。簡單地說,首先需要將按目前的技術回收困難的混雜纖維或者復合纖維材料直接破碎成廢舊纖維,然后要通過控制纖維的尺寸、纖維在復合材料中的比例以及分散情況,設計出性能各異的復合材料,實現從纖維到工程塑料的轉變。與基體聚烯烴相比,用吳老師研發技術制備出的復合材料具有強度和模量高、熔體流動速率低等特性,可成型加工成管材、片材、板材、型材等高附加值產品。

    “這種從廢舊纖維到纖維增強塑料的轉變,不僅開拓了纖維回收的新方式,而且通過‘同質復合’的理念成功制備出可多次回收利用的高分子纖維增強高分子基體的復合材料,為廢舊纖維的資源回收再利用提供了新的途徑?!眳邱Y飛說。

    據介紹,這些纖維增強塑料可應用到各個領域中,例如工業領域的管道、定制托盤、土工格柵、土工格室、鏟板,農業領域的穴盤、排水板、花盆,潮汐苗床,建筑領域的地板、墻板,生活領域的箱包,等等。

    據業界粗略估計,目前由環境污染造成的損失已占到我國GDP總值的15%,嚴重影響國家的可持續發展。如果我國聚酯紡織品再生能突破1000萬噸/年,則年直接碳稅效益就有3.2億-6.4億美元。如果我國廢舊紡織品能全部循環利用,相當于每年可節約原油2400萬噸和近三分之一的棉花種植面積,可減少8000萬噸的二氧化碳排放。所以,作為國家戰略新興產業和無廢城市建設的重要組成,廢舊紡織物的資源化增值化利用其實蘊藏著巨大的空間,仍然需要科研人員持之以恒的努力。

發布日期:2019年09月19日15時30分
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