CN101397135A - 一种纺织固体废弃物的处理方法 - Google Patents

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江旭佳
刘晓
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Abstract

本发明涉及一种纺织固体废弃物的处理方法，包括：(1)将废弃的纺织纤维洗涤，自然风干，置于10～40wt％的氯化锌溶液中浸渍；(2)将上述浸渍的纺织纤维放入通有氮气保护气的管式炉中，在400－800℃的碳化并活化，升温速率20～30℃/min，然后恒温10－70min，继续通氮气，待管式炉内的温度降至250℃以下，取出活化产物；(3)将活化产物放入10wt％的盐酸中洗涤，再用蒸馏水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。本发明采用简单的化学活化法，将废弃的纤维制成性能良好的活性炭，为纺织固体废弃纤维找到了资源化的处理途径，也为活性炭的制备提供了新的原料。

Description

一种纺织固体废弃物的处理方法
技术领域
本发明属纺织纤维的处理领域，特别是涉及一种纺织固体废弃物的处理方法。
背景技术
随着世界人口不断增长，社会不断进步，纺织品消费量越来越大，而废弃纺织品也越来越多。我国有13亿人口，人均年消费4kg纤维，发达国家人均年消费6-7kg纤维。如果按废弃10％-20％纤维用量计算，则我国每年废弃的纤维总量达到5.2×105t～1.04×106t。纺织固体废弃物如果处置不当，不但浪费资源，必然会直接或间接污染空气，对土壤、水体造成严重污染，如它们的渗出液中所含有毒物质渗入土壤后，会改变土壤结构，影响土壤中微生物的活动，妨碍植物根系生长或在植物体内积累。然而，我国是个资源匮乏的国家，而纺织固体废弃物又是一种资源。因此，对于如何资源化利用这些废弃纺织品已成为迫在眉睫的重要课题，备受关注。
纺织品废弃物的处理方法，目前有直接回收再利用、脱色回收利用、生物分解无害化、化学法回收化学单体、焚化销毁和填埋等。直接回收再利用的方法是比较简单成熟的处理方法，然而这些再利用的废弃纺织品最终还是会进入到环境，对环境造成危害。化学脱色法回收利用，易产生大量难降解的有机废水，需要大量投资，深度处理利用过程产生的废水。纺织固体废弃物在焚化销毁时会造成二次污染，而且焚烧法投资成本高，资源利用率很低。填埋法的缺点是占地多，易产生二次污染。生物分解无害化只能处理易生物降解的纺织材料。目前还没有人提出用热解法对纺织固体废弃物进行处理，以达到减量化、无害化和资源化目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纺织固体废弃物的处理方法，处理方法简单，所得活性炭性能良好，具有较高的比表面积，丰富的微孔孔径，解决了纺织固体废弃物的资源化利用问题。
本发明的一种纺织固体废弃物的处理方法，包括：
(1)将废弃的纺织纤维洗涤，并自然风干，置于10～40wt％的氯化锌溶液中浸渍20～30h；
(2)将上述浸渍的纺织纤维放入通有惰性气体保护气的管式炉中，在400-900℃的碳化并活化，升温速率20～30℃/min，然后恒温10-70min，继续通惰性气体，待管式炉内的温度降至250℃以下，取出产物；
(3)将活化产物放入10 wt％的盐酸中洗涤，再用蒸馏水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。
所述的步骤(1)中纺织纤维为天然或化学纤维。
所述的步骤(1)中纺织纤维为麻纤维、棉纤维、腈纶纤维或氨纶纤维。
所述的步骤(1)中氯化锌溶液可循环利用。
所述的步骤(2)中惰性气体为氮气。
所述的步骤(2)中升温速率为25℃/min，恒温时间10min。
所述的步骤(3)中活性炭碘吸附值为800～1300mg/g，比表面积为925.45～1301.29m2/g，孔容为0.443～0.665cm3/g，平均孔径为2.52nm。
本发明将纺织固体废弃物在惰性气体的保护下通过热解，采用一步活化法即碳化及活化同时进行，实现脱氢露出碳骨架，用氯化锌作为活化剂，浸渍样品的主要作用是在碳化和活化过程中，加速纤维脱水和脱氢，并且在活化阶段有利于孔隙的形成；通过对纺织固体废弃纤维的处理将其变废为宝，制备得到性能较好的活性炭，为活性炭的制备提供了新的原料，也为纺织固体废弃物提供了一个无害化与资源化的处理方法。
有益效果
(1)本发明处理方法简单，所得活性炭性能良好，具有较高的比表面积，丰富的微孔孔径；
(2)实现了对纺织固体废弃物的无害化、减量化、资源化处理，也为活性炭的制备提供了新的原材料。
附图说明
图1是本发明的工艺流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将洗涤后的废弃麻纤维用10wt％的氯化锌浸渍24h，然后再将浸渍后的样品放入通有氮气保护的管式炉中，以25℃/min的速率升温到达600℃后，恒温10min，终止恒温，继续通氮气，待到管式炉内的温度降至250℃以下后，取出样品。再将取出的样品用10％的盐酸洗涤，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值为841mg/g。
将实施例1的样品进行比表面积及孔隙分布的测试最后得到用废弃的麻纤维制得的活性炭比表面积为925.45m2/g，孔容为0.443cm3/g，平均孔径为2.24nm。
实施例2
将洗涤后的废弃麻纤维用20 wt％的氯化锌浸渍24h，然后再将浸渍后的样品放入通有氮气保护的管式炉中，以25℃/min的速率升温到达750℃后，恒温10min，终止恒温，继续通氮气，待到管式炉内的温度降至250℃以下后，取出样品。再将取出的样品用10％的盐酸洗涤，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值为920mg/g。
将实施例2的样品进行比表面积及孔隙分布的测试最后得到用废弃的麻纤维制得的活性炭比表面积为1198.37m2/g，孔容为0.583cm3/g，平均孔径为2.45nm。
实施例3
将洗涤后的废弃麻纤维用40wt％的氯化锌浸渍24h，然后再将浸渍后的样品放入通有氮气保护的管式炉中，以25℃/min的速率升温到达900℃后，恒温10min，终止恒温后继续通氮气，待到管式炉内的温度降至250℃以下后，取出样品。再将取出的样品用10％的盐酸洗涤，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值为1270mg/g。
将实施例3的样品进行比表面积及孔隙分布的测试最后得到用废弃的麻纤维制得的活性炭比表面积为1301.29m2/g，孔容为0.665cm3/g，平均孔径为2.52nm。

Claims (6)

1.一种纺织固体废弃物的处理方法，包括：
(1)将废弃的纺织纤维洗涤，自然风干，置于10～40wt％的氯化锌溶液中浸渍20～30h；
(2)将上述浸渍的纺织纤维放入通有惰性气体保护气的管式炉中，在400-900℃的碳化并活化，升温速率20～30℃/min，然后恒温10-70min，继续通惰性气体，待管式炉内的温度降至250℃以下，取出活化产物；
(3)将活化产物放入10wt％的盐酸中洗涤，再用蒸馏水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。
2.根据权利要求1所述的纺织固体废弃物的处理方法，其特征在于：所述的步骤(1)中纺织纤维为天然或化学纤维。
3.根据权利要求2所述的纺织固体废弃物的处理方法，其特征在于：所述的纺织纤维为麻纤维、棉纤维、腈纶纤维或氨纶纤维。
4.根据权利要求1所述的纺织固体废弃物的处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)中惰性气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的纺织固体废弃物的处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)中升温速率为25℃/min，恒温时间10min。
6.根据权利要求1所述的纺织固体废弃物的处理方法，其特征在于：所述的步骤(3)中活性炭碘吸附值为800～1300mg/g，比表面积为925.45～1301.29m2/g，孔容为0.443～0.665cm3/g，平均孔径为2.52nm。
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