1、第 44 卷 第 3 期2023 年 3 月纺 织 学 报Journal of Textile ResearchVol.44,No.3Mar.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20211111408废旧纺织品循环经济的监督检验体系研究进展韩 非1,郎晨宏2,邱夷平3(1.上海市质量监督检验技术研究院,上海 200040;2.泉州师范学院 纺织与服装学院,福建 泉州 362046;3.东华大学 纺织学院,上海 201620)摘 要 废旧纺织品循环经济的监督检验体系的建立,有助于稳定废旧纺织品的再制造产品品质,规范市场秩序,提高大众可信度,具有重要意义。为此,在深入分析废旧纺织品法
2、制体系现状的基础上,借鉴国外经验提出进一步完善体系的策略,对标准化体系进行补充;阐述了废旧纺织品的检验检测技术的最新研究成果,主要包括红外光谱技术在分拣过程的应用以及再生纤维的定性鉴别分析;介绍了基于校服、军服以及工服 3 类服装品类的行业自治。研究认为法制体系、标准化体系以及社会监督三者是有机整体,指出加速全民环保意识的提高是促进废旧纺织品循环经济发展,并实现远程云自动化生产的关键。关键词 废旧纺织品;标准体系;红外光谱检测;再生纤维鉴别;循环经济;监督检验体系中图分类号:TS 199 文献标志码:A 收稿日期:2021-12-01 修回日期:2022-04-12基金项目:国家自然科学基金青
3、年科学基金项目(51803108);福建省自然科学基金青年创新基金项目(2019J05106);泉州市科技局重点产业科技创新项目(2018G011)第一作者:韩非(1989),男,工程师,硕士。主要研究方向为纺织检测。E-mail:ham-。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要提出了推动绿色发展、促进人与自然和谐共生的远景目标。我国于 2021 年 1 月 1 日起全面禁止含废旧纺织品在内的固体废弃物入境,要求全国各地垃圾分类工作稳中提质。立足国内大循环,废旧纺织品的循环利用打破了传统的开环格局,将“纺织原料纺织制品废弃纺织品”的直线型结构导向“纺织原料纺
4、织制品可利用的纺织资源”的多维循环架构,促使纺织产业从消耗型向生态型转换。由于国内监督机制、检验方法不健全,废旧纺织品的回收质量缺乏评估标准规范,废旧纺织品循环经济的发展受阻,例如:再加工纤维品质低,以次充好替代原生纤维,“黑心棉”扰乱市场秩序;二手服装交易时,卫生安全缺乏交付依据;可继续使用的二手服装的市场接受度不高。废旧纺织品监督检验体系的建立可推进废旧纺织品循环经济的快速发展。本文围绕废旧纺织品再生/再加工标准核心问题,探讨以国家法制要求、行业标准规范、检验验测技术和社会监督自治组成的废旧纺织品监督检验体系建设问题,为顺利推进纺织产业的循环发展,提高再生/再加工制品品质的可靠性、稳定性提
5、供参考。1 关于废旧纺织品的法律法规 向高效循环型社会转型,发达国家具备更完善的回收机制和废物管理基础设施,由于各国现行回收体制的不同,监管立法促进社会综合回收系统扩展的效果也大相径庭。1.1 国外法规建设 奥地利实行焚烧税,认为填埋禁令、生物废物处理政策和生产者延伸责任制度是最有效的政策工具。根据瑞典国家废物计划20122017 年数据显示,填埋税对回收利用没有任何积极影响,由于焚烧产能过剩,于 2010 年取消焚烧税1。德国循环经济的发展以 1904 年生活垃圾分类为开端,对循环经济的法律支持具体体现在 19721996 年间 4 部法规条例的制定,在 1999 年政府采购法中强调对循环产
6、品的扶持,并在 2015 年推行分类收集有机生活垃圾,最终在欧盟循环经济一揽子计划中首次提出废旧纺织品的单独收集方案2。美国联邦商业委员会将废旧纺织品纳入固体垃圾处理法,以“零填埋”作为废旧纺织品的战略目标,计划于 2037 年完成。日本在循环型社会形成推进基本法颁布后,优衣库、无印 纺织学报第 44 卷良品、高岛屋等通过品牌效应施行内部回收策略,搭建一条完整的关于废旧衣物的循环链,成为废旧纺织品循环经济的典型案例。1.2 国内法制体系 国内关于废旧纺织品的法制体系建设起步晚,从 1989 年颁布的中华人民共和国环境保护法开始,经过三十多年的发展,已初步形成以环保为中心,以循环利用为手段,以防
7、治为依据,保护、改善、治理三位一体的法律监督体系。表 1 示出我国适用于废旧纺织品的现行法律法规。表 1 有关废旧纺织品循环经济的法律法规条款Tab.1 Laws and regulations on recycling economy of waste textiles名称实施时间修订时间条款内容中华人民共和国清洁生产促进法2012 年7 月 1 日2012 年控制污染物排放量,鼓励购买、使用节能、节水、废物再生利用的产品中华 人民共和国环境保护法2015 年1 月 1 日2014 年企业应采用废弃物综合利用技术和污染物无害化处理技术,减少污染物的产生中华人民共和国循环经济促进法2018 年
8、10 月 26 日2018 年明示减量化、再利用、资源化具体内容再生资源回收管理办法2019 年11 月 30 日2019 年强调废棉等再生资源的回收中华 人民共和国固体废物污染环境防治法2020 年9 月 1 日2020 年坚持减量化、资源化和无害化的原则 属于固体废弃物的废旧纺织品在现有法律法规中,仅体现宏观、原则性的指导,缺乏微观、细节上的强调。废旧纺织制品这个概念在 2012 年 1 月 19 日纺织工业“十二五”发展规划 中首次提及,并在“十二五”循环经济发展规划中明确到 2015 年主要商品再生资源回收率达到 70%的目标。据各年度报告统计,2013 年废旧纺织品已达到约 300
9、万 t的综合利用量3;2015 年纤维再利用率约 11.3%4;2019 年回收量达 400 万 t5;近 5 年(20152019 年)平均增长率达 11.4%5-6。随着循环经济发展的推进,全国各地生活垃圾管理法规相应颁布、调整,由点到面基本实现了区域性的法制化。在各地条例中也明确了废旧纺织品分类归属于可回收垃圾,但实际废旧纺织品中存在再利用价值不高的废弃物,最终与干垃圾一起以能量回收的方式进行处理。通过分析深圳市生活源的废旧纺织品发现,与生活垃圾混合焚烧处理所产生的环境碳排放比单独收集高出 121.66 kg7。由此可知,废旧纺织品在源头进行分离、单独收集更有利于减污降碳。2 废旧纺织品
10、的标准规范 我国现处于“十四五”时期,为全面推行循环经济理念,规范废旧纺织品回收体系,推进再生制品标准化,相继发布 GB/T 397812021废旧纺织品再生利用技术规范、GB/T 389232020废旧纺织品分类与代码、GB/T 389262020废旧纺织品回收技术规范,与现有的产品标准、方法标准以及团体标准等,共同组成废旧纺织品的标准体系架构,如图 1 所示。GB/T 389232020 与 GB/T 389262020 规定了废旧纺织品回收的总体要求;GB/T 384182019拓展了循环利用产品的监管范围;GB/T 397812021 与 GB/T 324792016 为废旧纺织品资源
11、化循环利用提供了技术参考。以现有的标准为参照,本文围绕再生/再加工纤维素纤维与聚酯纤维进行质量分析。2.1 再生/再加工纤维素纤维的质量要求 再生纤维素纤维的典型品种为粘胶纤维、莱赛尔(Lyocell)以及莫代尔(Modal)等,可由废旧棉制备棉浆粕经湿法纺丝而制成,是一种由物理溶解方法制得的再生纤维。该类纤维需符合 GB/T 397812021中的规定,综合利用率不低于 70%,再生制品还需满足相关产品标准要求。基于纤维下脚料、边角料等重新开松、纺纱的再加工棉纤维其综合利用率不低于 75%。若再加工棉纤维重新用于日用纺织消费品,则需要满足GB/T 324792016 中 I 类再加工纤维的要
12、求,不得检出微生物与异味,pH 值为 4.0 9.0,游离余氯含量不得超出 10 mg/kg,其它用途时游离余氯含量控制在 20 mg/kg 以内,微生物未检出即可。主体长度在 10 mm 以上的再加工短纤维应满足FZ/T 070022018 的 要 求:干 断 裂 强 度 不 小 于1.1 cN/dtex,长度偏差率低于18.0%,疵点含量上限 500 mg/(100 g),含杂质率不超过3.0%,甲醛含量不超过 300 mg/kg,不得检出可分解致癌芳香胺染料。2.2 再生/再加工聚酯纤维的质量要求 再生聚酯是从废旧聚酯纺织品中获取原料,重新制备的纤维产品,该类纤维需符合 GB/T 397
13、812021 中规定,通过固相缩聚、熔融缩聚方法获得的再生聚酯综合利用率不低于 95%。根据用途区分,纱线用、非织造用再生聚酯短纤维断裂强度应高于2.6 cN/dtex,疵点含量上限 300 mg/(100 g),填充用再生聚酯纤维蓬松度下限 20 cm3/g,压缩弹性回232第 3 期韩 非 等:废旧纺织品循环经济的监督检验体系研究进展 图 1 废旧纺织品的标准体系架构Fig.1 Standard system framework for waste textiles复率下限 58%,10 种可萃取重金属含量不得超出限定值,其它指标根据纤维名义线密度、制造方法、后整理工艺进行逐一限定。再加工
14、聚酯纤维的综合利用率不低于 75%,卫生指标(微生物、异味、pH 值、游离余氯)应满足GB/T 324792016 与 GB/T 397812021 的要求,主体长度在 10 mm 以上的再生短纤维干断裂强度不小于 1.2 cN/dtex,长度偏差率低于20.0%。2.3 现有架构的发展方向 已知废旧纺织品的处理方式分为延长废旧纺织品的使用寿命(捐赠、二手交易、出口以及再生设计等形式)和再生利用(经物理、化学方法进行再加工处理获得新纺织制品)2 种途径,现有体系缺乏对再生设计的定义;在再生利用层面,由于该方法包含多种再生工艺,界面缩聚的合成聚酰胺纤维、化学法再生超强蚕丝纤维缺少对应的产品标准。
15、当设计婴幼儿用品、直接接触皮肤用品、非直接接触皮肤用品、装饰材料时,再生制品的安全性能要求、卫生质量要求以及理化性能考核并未做出统一明示;在选择絮用纤维时,废旧纤维制品或其再加工纤维不得作为生活用絮用纤维制品的原料;消毒工艺也因材料而异,压力蒸汽消毒不适用于含氨纶的织物,捐赠用纺织品可选用化学消毒、物理消毒或者紫外线和臭氧组合消毒工艺,臭氧气体消毒、环氧乙烷气体消毒适用范围广,当应用于直接接触皮肤的产品时缺少对环氧乙烷残留量的考核。现有体系的引导并未达到对纺织循环体系各阶段的全范围覆盖,对照国家强制性标准 GB 184012010 国 家 纺 织 产 品 基 本 安 全 技 术 规 范、GB
16、317012015婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范、GB 183832007絮用纤维制品通用技术要求,标准化综合体系仍需完善。3 废旧纺织品的检测检验 废旧纺织品回收体系中,检测检验是控制回收质量的重要手段,主要应用在废旧纺织品的分拣过程与再生纤维的鉴定中,为后续自动化检测检验提供技术支持。3.1 红外光谱检测技术在分拣中的应用 质量评估是分拣的核心,包含基于对产品类型、制造方法、纤维成分的分析以及 17 项标准的产品状况评估,由于分选方法的不同,分选结果存在显著差异8。传统的分拣依靠人眼识别,以处理样品的成分、颜色、新旧程度等为归类指标。在生命周期评估划分废旧纺织品的等级中,近红外光谱检测技术(NIR)的应用可完成待处理纺织品的成分预测,实现精细分拣,确保高利用率。3.1.1 对棉纤维的自动分选 对棉纤维使用主成分分析法,建立棉纤维的近332 纺织学报第 44 卷红外定性分析模型,以区分废旧纺织品是否含有棉纤维,测试准确率达到 100%。以此为基础进一步采用多模型方法建立棉的定量分析模型,拟合程度可达 0.919 4,与实际值之间呈现较高的相关性9。3.1.2 对聚酯纤维的自动分选