CN108130608A - 一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，具体将废旧纯棉衣物除杂漂白后与功能性抗菌剂或紫外吸收剂混合后配制成纺丝母液，经干喷湿纺技术制备得到具有抗菌和抗紫外性能的再生纤维素纤维。本发明提供了废旧纯棉衣物回收利用的新方法，可大幅提高废旧纯棉衣物回收的经济效益，促进资源的循环利用。

Description

一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别是指一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法。
背景技术
随着我国经济水平和人口规模的提升，服装类纺织品消费在日常支出中占有的比例逐年攀升，消费总额超过了1500亿元。大量消费的同时也带来了废旧服装处理的问题。当前，由于人们对时尚和自然生活的追求，棉纤维类服装消费日益攀升，但更新速度也在加快，就产生了大量的废旧棉纤维类服装。若不加以循环回收利用，势必造成资源的浪费和产生一系列环境问题。
我国旧衣回收再利用主要分为回收后捐助于他人进行二次穿用和旧衣拆解回收纤维进行二次加工两个方面。回收后二次使用虽然成本较低但最终也会淘汰掉衣服而面临废旧纺织品回收处理的问题。纤维进行二次加工主要用于制备袋子、地毯、墩布、汽车用布等方面，附加值不高，而很少再用于利润较大服装的制备方面。由于消费者存在误解，国内回收企业在旧衣再利用出路上存在瓶颈，利润空间难以维持，企业生存发展面临问题。棉的主要成分是纤维素，当前用于高档服装面料的Lyocell和Modal纤维都是再生纤维素纤维。本发明基于此，提出利用废旧纯棉衣物制备功能性再生纤维素纤维的方法。本发明的提出，可以大幅提升废旧纯棉衣物回收利用的经济附加效益，节约大量资源。
发明内容
本发明提出一种利用废旧纯棉衣物制备功能性再生纤维素纤维的方法，提高废旧纯棉衣物回收利用经济效益，推动资源的回收利用发展。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，步骤为：
（1）收集废旧纯棉衣物并进行除杂漂白处理得棉纤维织物；
（2）采用离子液体在50-80℃下经5-8h溶解棉纤维织物，得到载体溶液；
（3）将功能性添加剂在30-50℃下经超声10-30min后溶解分散在载体溶液中得纺丝母液；
（4）纺丝母液经干喷湿纺的纺丝方法得到再生纤维素纤维。
所述步骤（1）中除杂漂白处理的操作为先洗净废旧纯棉衣物上的污渍，再用双氧水和次氯酸钠的混合溶液对棉纤维进行漂白处理。
所述双氧水的浓度5-20%，次氯酸钠的浓度为3-15%。
所述步骤（2）中离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-乙基-3-甲基咪唑溴盐中的任一种的盐溶液。
所述盐溶液的浓度为5-12%。
所述步骤（3）中功能性添加剂抗菌助剂或抗紫外助剂，所述的抗菌助剂为壳聚糖、聚六亚甲基单胍磷酸盐、聚六亚甲基单胍盐酸盐或聚六亚甲基双胍盐酸盐中的一种，所述的抗紫外助剂为紫外线吸收剂UV531、UV534或UV327中的一种。
所述功能性添加剂的用量为棉纤维织物质量的0.01-0.5%。
所述步骤（4）中干喷湿纺的纺丝工艺参数为纺丝温度为50-90℃，空气甬道长度5-30cm，纺丝压力为 0.2-0.8MPa ，凝固浴为水。
本技术方案能产生的有益效果：
（1）本发明的抗菌型再生纤维素纤维抗菌性能依据GB/T20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价》测定，对大肠杆菌的抗菌率大于91，对金黄色葡萄球菌的抗菌率大于93。抗紫外性能依据AATCC TM186-2006测试标准测定，经紫外照射2h后强度保持率大于80%。
（2）本发明通过对纯棉衣物溶解和添加功能性抗菌和抗紫外助剂得到纺丝溶液，制备功能性纤维素纤维。回收方法附加值高、生产工艺简便，可推动我国当前废旧棉纺织品回收行业发展和资源的再利用。
（3）本发明所制备的纤维素纤维，强度大于1.2cN/dtex可与黏胶纤维、Lyocell和Modal纤维相媲美。在纺丝液中加入抗菌和抗紫外助剂，可赋予纤维素纤维优异的抗菌和抗紫外功能，扩展纤维的应用领域。
附图说明
图1为实施例1制备纤维的形貌图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将浓度为5%双氧水和15%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为34的棉纤维。在50℃下经5h将棉纤维用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐溶解配成5%的载体溶液，之后加入壳聚糖粉末，在用量为棉纤维的0.05%，30℃下经超声10 min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗菌功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度55℃，空气甬道长度15cm，纺丝压力为0.2MPa，凝固浴为水。
制备得到纤维强度为1.6cN/dtex，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为93和95。图1为本实施例制备纤维的形貌图。
实施例2
将浓度为5%双氧水和8%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为31的棉纤维。在80℃下经8h将棉纤维用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解配成3%的载体溶液，之后加入紫外线吸收剂UV531，用量为棉纤维的0.01%，在50℃下经超声30min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗紫外功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度50℃，空气甬道长度10cm，纺丝压力为0.3MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为1.2cN/dtex，经紫外照射2h后，强度保持率为85%。
实施例3
将浓度为10%双氧水和3%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为32的棉纤维。在65℃下经7h将棉纤维用1-乙基-3-甲基咪唑氯盐溶解配成8%的载体溶液，之后加入聚六亚甲基单胍磷酸盐，用量为棉纤维的0.1%，在40℃下经超声20min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗菌功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度60℃，空气甬道长度5cm，纺丝压力为0.5MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为2.3cN/dtex，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为92%和95%。
实施例4
将浓度为10%双氧水和3%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为32的棉纤维。在75℃下经7h将棉纤维用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐溶解配成8%的载体溶液，之后加入聚六亚甲基单胍磷酸盐，用量为棉纤维的0.1%，在35℃下经超声15min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗菌功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度60℃，空气甬道长度5cm，纺丝压力为0.5MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为2.3cN/dtex，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为92%和95%。
实施例5
将浓度为20%双氧水和15%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为45的棉纤维。在68℃下经7h将棉纤维用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶解配成10%的载体溶液，之后加入聚六亚甲基单胍盐酸盐，用量为棉纤维的0.5%，在40℃下经超声15min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗菌功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度90℃，空气甬道长度20cm，纺丝压力为0.6MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为2.8cN/dtex，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为94%和96%。
实施例6
将浓度为10%双氧水和10%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为38的棉纤维。在55℃下经6h将棉纤维用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐溶解配成8%的载体溶液，之后加入紫外线吸收剂UV534，用量为棉纤维的0.3%，在45℃下经超声18min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗紫外功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度60℃，空气甬道长度10cm，纺丝压力为0.5MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为1.9cN/dtex，经紫外照射2h后，强度保持率为87%。
实施例7
将浓度为8%双氧水和15%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为34的棉纤维。在66℃下经6h将棉纤维用1-乙基-3-甲基咪唑溴盐溶解配成10%的载体溶液，之后加入聚六亚甲基双胍盐酸盐，用量为棉纤维的0.3%，在45℃下经超声25min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗菌功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度60℃，空气甬道长度10cm，纺丝压力为0.8MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为2.6cN/dtex，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为93%和92%。
实施例8
将浓度为12%双氧水和15%的次氯酸钠溶液混合后对清洗干净的废旧纯棉衣物进行漂白处理，获得白度为33的棉纤维。在55℃下经6.5h将棉纤维用1-乙基-3-甲基咪唑溴盐溶解配成12%的载体溶液，之后加入紫外线吸收剂UV327，用量为棉纤维的0.4%，在45℃下经超声25min后，配成纺丝母液。纺丝母液经干喷湿纺技术制备具有抗紫外功能的再生纤维素纤维，纺丝工艺参数为：纺丝温度65℃，空气甬道长度8cm，纺丝压力为0.3MPa，凝固浴为水。制备得到纤维强度为2.3cN/dtex，经紫外照射2h后，强度保持率为85%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于，步骤为：
（1）收集废旧纯棉衣物并进行除杂漂白处理得棉纤维织物；
（2）采用离子液体在50-80℃下经5-8h溶解棉纤维织物，得到载体溶液；
（3）将功能性添加剂在30-50℃下经超声10-30min后溶解分散在载体溶液中得纺丝母液；
（4）纺丝母液经干喷湿纺的纺丝方法得到再生纤维素纤维。
2.如权利要求1所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤（1）中除杂漂白处理的操作为先洗净废旧纯棉衣物上的污渍，再用双氧水和次氯酸钠的混合溶液对棉纤维进行漂白处理。
3.如权利要求2所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述双氧水的浓度5-20%，次氯酸钠的浓度为3-15%。
4.如权利要求1所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤（2）中离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-乙基-3-甲基咪唑溴盐中的任一种的盐溶液。
5.如权利要求4所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述盐溶液的浓度为5-12%。
6.如权利要求1所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤（3）中功能性添加剂抗菌助剂或抗紫外助剂，所述的抗菌助剂为壳聚糖、聚六亚甲基单胍磷酸盐、聚六亚甲基单胍盐酸盐或聚六亚甲基双胍盐酸盐中的一种，所述的抗紫外助剂为紫外线吸收剂UV531、UV534或UV327中的一种。
7.如权利要求6所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述功能性添加剂的用量为棉纤维织物质量的0.01-0.5%。
8.如权利要求1所述的废旧纯棉衣物回收制备再生纤维素纤维的方法，其特征在于：所述步骤（4）中干喷湿纺的纺丝工艺参数为纺丝温度为50-90℃，空气甬道长度5-30cm，纺丝压力为 0.2-0.8MPa ，凝固浴为水。
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