CN107475901A - 一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废旧纺织品回收的技术领域，提供了一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法。该方法通过将废旧纺织品消毒后在含有水的情况下冷冻然后碾压从而实现了对废旧纺织品的粉碎疏松，不但克服了粉尘的产生，而且使废旧纺织品纤维的粉碎疏松效率更高。进一步在水性增稠体系辅助下成薄层，通过热压辊将其加热到一定温度，使混合纺织品中的部分熔点较低的纤维熔融，并在高温辊的压力下与未熔融纤维贴合，在冷却重新结晶凝固时，相当于粘接剂，将未熔融纤维粘接起来，从而使不同纤维强有力地结合在一起形成土工布。整个回收再利用的过程清洁环保物污染物排放。

Description

一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法
技术领域
本发明涉及废旧纺织品回收的技术领域，尤其是涉及一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法。
背景技术
随着人们生活消费水平的提高，纺织品的使用周期大大缩短，纺织纤维需求量迅速增长，由此衍生出的纺织原料供需矛盾直接导致了纺织原料价格的连年上涨，影响纺织企业的生存与发展和人们生活水平的进一步提高。与此同时，全球每年各种废弃的纺织品高达3000万t， 它们极少作为废旧资源回收利用，却被直接掩埋或焚烧。由于合成化纤纺织品如涤纶、锦纶和腈纶等不易降解，掩埋后对土壤环境危害极大；此外，含有合成纤维的纺织品在燃烧过程中会产生大量有毒气体，造成大气污染。因此，为了节约资源、保护环境，对废旧纺织品的回收再利用不失为一种解决上述问题的好办法，同时这已成为目前纺织材料领域的研究热点。
废旧纺织品主要来源于两个方面：一是来自生产企业，企业在纺纱、织造和成品生产及加工各工序中会产生下脚短纤维、废纱、回丝、废布落棉等。另一方面是来自日常生活中废弃的纺织品，如旧衣服、床上用品、毛巾、地毯等。目前，废旧纺织品回收再利用方法主要有：物理回收、化学回收和能量回收。废旧纺织品经过回收分类和处理加工后，一般可得到以下几类产品：再加工纤维织物、再加工纤维非织造布、再加工纤维絮料和再生纤维素纤维等。
目前，国内外学者在废旧纺织品的回收利用方面有一些研究进展。Zhang等发明了一种利用离子液体回收废旧纺织品的方法，包括如下步骤：1)废旧纺织品的预处理：对废旧纺织品进行粉碎处理，得到预处理后的废旧纺织品；2)水润胀和离子液体溶解：将预处理后的废旧纺织品、离子液体和水混合，真空下，搅拌处理，得到含纤维素的液体。Ren等发明了一种从废弃纺织品中回收化学纤维的方法，其步骤包括：将废弃纺织品粉碎成碎片作为原料，加入到反应釜中；向反应釜内加入碱液，与原料混合均匀，在加热条件下反应，其中涤纶等化纤溶解于反应液中；过滤，将不溶的棉纤组份滤出，并得到含有化纤组份的滤液；加酸中和，得到化纤的沉淀物，过滤烘干得到化纤的固体混合物。本发明采用低浓度的碱液，在较低温度条件下能完全溶解涤纶等化纤组份，而不溶解棉纤，将不溶的棉纤过滤去除，回收后的化纤不含有棉纤等组份，可直接进行加工，节省能源等成本。另外，在回收利用制备建筑材料方面，Ding等一种利用废旧纺织品加工的建筑复合材料，该复合材料包括以下按重量份数计的原料组成：废旧纺织品30-50份、硅藻土10-20份、钛石膏5-10份、水性聚酯树脂15-18份、环氧树脂10-14份、玻璃纤维1-3份、纳米二氧化硅1-3份、碳酸氢钠2-6份、钛酸酯偶联剂1-3份、矿物油2-4份，该发明合理利用废弃纺织纤维，实现变废为宝，既降低了生产制造成本，又减轻了环保压力，实现了资源的综合利用；工艺简单，原料来源广，生产过程能源消耗少；制备出的板材具有轻质、隔音、隔热、防水、防火性能，韧性好，断裂强度高等特点。
综上所属，废旧纺织品中，衣物等很多产品的最终处理主要是进入垃圾填埋场和焚烧，这既造成了资源的浪费，又污染了环境，一般废旧纺织品回收附加值低，已有采用水解、熔融等回收技术不但成本高，而且回收本身存在严重的污染。
发明内容
针对现有回收利用废旧纺织品容易污染环境的缺陷，本发明提出一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其显著的优势是制备工艺简单，冷冻清洁回收废旧纺织品并清洁无污染制备得到土工布，该方法废旧纺织品的回收再利用不仅可以节约大量资源，还可以减轻纺织工业对环境产生的污染。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，将废旧纺织品冷冻疏松，然后辅助少量的成膜剂配制成膏状，在传输带上刮涂为均匀的薄层坯，并连续输入多组高温辊连续压制，薄层干燥，并在高温辊作用下使部分废旧纺织物细纤维熔融粘接，最终形成土工布；制备的具体步骤如下：
（1）先对废旧纺织品进行漂洗及消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；
（2）将步骤（1）破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入一定量的成膜剂和水，一边升温一边搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；
（3）在传输带的表面涂覆一层蜡质物，然后将步骤（2）所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的薄层坯；薄层坯坯从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
优选的，步骤（1）所述废旧纺织品中，化学纤维的含量应不低于20%；
优选的，步骤（1）所述消毒方法为紫外线消毒或蒸汽消毒或次氯酸消毒；
优选的，步骤（1）所述对辊机的大辊直径为700~750mm，小辊直径为500~530mm；
优选的，步骤（2）所述成膜剂为聚乙烯醇、丙烯酸树脂或丁二烯树脂成膜剂，其加入量为废旧纺织品质量的5~8%；
优选的，步骤（2）所述水的加入量为废旧纺织品与成膜剂质量总和的0.8~1.2倍；
优选的，步骤（3）所述蜡质物为合成石蜡、微晶石蜡或聚乙烯蜡；
优选的，步骤（3）所述传输带为可离型传输带；
优选的，步骤（2）所述膏状物的刮涂厚度为3-5mm；
优选的，步骤（2）所述多组高温辊的辊数为4~8辊，其第一辊和最后一辊的温度为150~180℃，中间辊的最高温度为180~200℃。
废旧纺织品的回收再利用，通常采用干粉粉碎，极易造成粉尘和环境的污染，严重危害人体健康。本发明通过将废旧纺织品消毒后在含有水的情况下冷冻然后碾压从而实现了对废旧纺织品的粉碎疏松，不但克服了粉尘的产生，而且使废旧纺织品纤维的粉碎疏松效率更高。进一步在水性增稠体系辅助下成薄层，通过热压辊将其加热到一定温度，使混合纺织品中的部分熔点较低的纤维熔融，并在高温辊的压力下与未熔融纤维贴合，在冷却重新结晶凝固时，相当于粘接剂，将未熔融纤维粘接起来，从而使不同纤维强有力地结合在一起形成土工布。整个回收再利用的过程清洁环保物污染物排放。
同时，为保证有足够的熔融纤维来将为熔融纤维粘接起来，废旧纺织品中，化学纤维的含量不应太低，至少需要20%。
本发明提供了一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明回收处理废旧纺织品的方法在完全清洁环保的过程中进行，不水解，且只熔融极少部分的低熔点纤维，整个过程能耗小，且无污染，具有良好的环境友好性。
2.本发明回收处理废旧纺织品的方法，无需对废旧纺织品进行分离，简化了处理程序。
3.本发明制得的土工布，厚度可控，由于熔融纤维的粘接作用，土工布的强度较高，满足应用要求。
4.本发明的方法可处理的废旧纺织品适应性广，处理过程容易掌握，可推广应用。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用紫外线消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入5kg聚乙烯醇和100kg水，以8℃/min的速度升温至100℃，同时以100r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层合成石蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的4mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为180℃，中间辊的温度为200℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
实施例2
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用蒸汽消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入6kg丁二烯树脂和100kg水，以5℃/min的速度升温至120℃，同时以80r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层微晶石蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的4mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为170℃，中间辊的温度为180℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
实施例3
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用紫外线消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入7kg丙烯酸树脂和100kg水，以6℃/min的速度升温至115℃，同时以95r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层聚乙烯蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的5mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为160℃，中间辊的温度为200℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
实施例4
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用蒸汽消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入8kg聚乙烯醇和100kg水，以7℃/min的速度升温至105℃，同时以85r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层微晶石蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的5mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为170℃，中间辊的温度为200℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
实施例5
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用紫外线消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入6kg丁二烯树脂和100kg水，以8℃/min的速度升温至100℃，同时以100r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层合成石蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的4mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为180℃，中间辊的温度为200℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
实施例6
一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其回收再利用的具体过程如下：
先将化学纤维含量不低于20%的废旧纺织品进行漂洗，并采用次氯酸消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；将破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入7kg聚乙烯醇和100kg水，以6℃/min的速度升温至110℃，同时以90r/min的速度搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；在传输带的表面涂覆一层聚乙烯蜡，然后将所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的3mm厚度的薄层坯。坯体从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，第一辊温度为160℃，中间辊的温度为190℃，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。

Claims (9)

1.一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，特征是将废旧纺织品冷冻疏松，然后辅助少量的成膜剂配制成膏状，在传输带上刮涂为均匀的薄层坯，并连续输入多组高温辊连续压制，薄层干燥，并在高温辊作用下使部分废旧纺织物细纤维熔融粘接，最终形成土工布；制备的具体步骤如下：
（1）先对废旧纺织品进行漂洗及消毒，然后沥去水，平铺，送入急冷室冷冻，然后连续送入旋转的对辊碾压，在冷冻状态下废旧纺织品被破碎疏松；
（2）将步骤（1）破碎输疏松的废旧纺织品导入带加热功能的搅拌装置中，加入一定量的成膜剂和水，一边升温一边搅拌，直至其形成均匀粘稠的膏状物；
（3）在传输带的表面涂覆一层蜡质物，然后将步骤（2）所得的膏状物刮涂于传输带表面，形成均匀的薄层坯；薄层坯坯从传输带的末端分离下来，导入多组电磁加热高温辊，设置各辊的温度按先升高后降低的顺序，一面连续压制形成干燥薄层，一面依靠高温使部分废旧纺织物的低熔点细纤维熔融，并重新凝固粘接，出料后进行缓冷并干燥，即得土工布。
2.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（1）所述废旧纺织品中，化学纤维的含量不低于20%。
3.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（1）所述消毒方法为紫外线消毒或蒸汽消毒或次氯酸消毒。
4.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（1）所述对辊机的大辊直径为700~750mm，小辊直径为500~530mm。
5.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（2）所述成膜剂为聚乙烯醇、丙烯酸树脂或丁二烯树脂成膜剂，其加入量为废旧纺织品质量的5~8%；所述水的加入量为废旧纺织品与成膜剂质量总和的0.8~1.2倍。
6.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（3）所述蜡质物为合成石蜡、微晶石蜡或聚乙烯蜡。
7.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（3）所述传输带为可离型传输带。
8.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（2）所述膏状物的刮涂厚度为3-5mm。
9.根据权利要求1所述一种清洁回收废旧纺织品制备土工布的方法，其特征在于：步骤（2）所述多组高温辊的辊数为4~8辊，其第一辊和最后一辊的温度为150~180℃，中间辊的最高温度为180~200℃。
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