CN110511428A - 一种将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法。将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，包括如下步骤：(1)向反应容器中依次加入甲醇溶液和催化剂，加热至催化剂溶解，得到溶解液；(2)将经过预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物加入溶解液中，将溶解液与预处理后的废旧涤丝含丝混纺织物混合均匀，在80℃‑90℃下反应7‑21min，待反应结束，得到的混合物质经固液分离后，得到去除丝纤维的可回收目标织物。本发明提出的废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法在温和条件下将废旧涤丝等含丝混纺织物中的丝纤维杂质溶解，而涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维不溶解，可以针对性的去除丝纤维杂质。

Description

一种将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法
技术领域：
本发明涉及废旧纺织品纤维回收利用技术领域，尤其是涉及一种将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法。
背景技术：
纺织工业是我国传统支柱产业和重要民生产业，是科技和时尚融合、生活消费与产业用并举的产业，在美化人民生活、增强文化自信、建设生态文明、带动相关产业发展、拉动内需增长、促进社会和谐等方面发挥着重要作用。而与此同时，我国作为世界上最大纺织品生产和消费国，每年消耗原料近五千万吨的同时也产生废旧纺织品近三千万吨，现阶段我国的废旧纺织品社会存储量已达到近1.5亿吨，而且纺织品的年消耗量增长速度保持在12％以上，但是其回收利用率却不足10％，废旧纺织品被当做垃圾进行填埋或焚烧等简单处理，不仅严重污染了环境，而且也造成资源极大地浪费，严重影响可持续发展。
目前废旧纺织品的回收再利用技术基础和难点在于废旧纺织品中不同纤维的分离。由于废旧纺织品中不同纤维的品种和含量都是不确定的，即便通过分拣也难以得到单一组分的纺织纤维，混纺纤维的分离更是困难。如专利CN101659757A和CN101856874B介绍的回收技术就只限于涤纶单组份情况适用。国内外现有技术也基本是通过化学试剂将不同组分纤维进行溶解，达到分离的效果。
目前废旧纺织品回收再利用的溶解技术中，一种是通过溶解目标纤维后再重新聚合回收纤维；另一种是通过溶解特定杂质，留下可回收利用的纤维。如专利CN102061005B是通过有机溶剂溶解目标涤纶再结合其他聚合技术完成纤维的回收，相比较下，去除杂质的方式比溶出目标物的方式对目标纤维的回收更直接。对于组分复杂的废旧纺织品，则需要同时结合两种方式分阶段处理。
目前废旧纺织品的回收再利用纤维种类，动物纤维以羊毛纤维为主、植物纤维以棉纤维、粘胶纤维为主，合成纤维以涤纶纤维为主，这些纤维使用量大，回收价值较高，剩余其他纤维利用阶值不高，再回收难度大，属于回收利用过程中的杂质，杂质的存在还会干扰回收纤维的品质。丝纤维就属于回收价值低的一类杂质纤维，如何简便快速的去除丝杂质可以更好的回收目标纤维，从标准FZ/T 01057.4-2007中我们可知高浓度沸腾状态的硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、次氯酸钠等溶液对丝纤维都有溶解作用，但是该溶解性的特异性不高，对其他目标纤维也具有不同程度的溶解性。用这些溶剂去回收的话，即便去除了丝纤维，其他目标纤维也受到较大的损伤或无法回收，回收价值大打折扣。且高浓度沸腾状态的硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、次氯酸钠等溶液反应剧烈危险性高，对环境也不友好。目前对于去除丝纤维杂质尚无成熟方法。
发明内容：
本发明旨在针对现有技术存在的问题，提供一种工艺简单便捷的温和条件下将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，以废旧涤丝等含丝混纺织物为原料，经过分拣、粉碎、催化剂条件下溶解分离丝纤维杂质，而涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维不溶解，损伤极小，以达到对涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维的回收再利用目的。
本发明提供了一将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，包括如下步骤：
(1)向反应容器中依次加入甲醇溶液和催化剂，加热至催化剂溶解，得到溶解液；
(2)将经过预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物加入步骤(1)得到的溶解液中混合均匀，在80℃-90℃温度下，根据不同反应条件，反应7-21min，待反应结束，得到的混合物质经固液分离后，实现去除涤丝等含丝混纺织物中的丝纤维杂质，得到去除丝纤维的可回收目标织物(即可回收利用的涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维)。步骤(1)中溶解催化剂的同时实现了将溶液预热的效果，溶解纤维的反应温度为80℃-90℃。得到的混合物经过滤去除溶剂，分离产物，过滤采用不溶于该溶剂的材质滤网过滤获得产物。
本发明利用普通常见的试剂在温和条件下将废旧涤丝等含丝混纺织物中的丝纤维杂质溶解，本法操作简单，工艺流程短，能耗小，污染小。催化剂溶于甲醇溶液形成络合物，废旧含丝混纺织物中的丝纤维首先从溶剂中吸收水分，使得丝素蛋白原本紧密结合的纤维结构变得蓬松，甲醇溶液进一步降低了溶液的表面张力，在湿润作用下，使得钙离子的渗透作用增强，络合物中的钙离子进入丝素蛋白内部，与其中的丝氨酸和络氨酸反应，随着反应加剧，丝素蛋白遭到破坏，丝纤维溶解于溶剂中，而涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维不发生变化，通过分离可回收附加值较高的其他纤维组分。
优选地，步骤(1)中加入的甲醇溶液的体积浓度为70％-80％。进一步优选，甲醇溶液的体积浓度为75％。
优选地，步骤(1)中加入的催化剂为氯化钙，所述的氯化钙在甲醇溶液中的摩尔浓度为 3.5-4.5mol/L。进一步优选，催化剂的摩尔浓度为3.5mol/L。
优选地，步骤(2)中预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物的预处理步骤为将废旧涤丝等含丝混纺织物粉碎成5cm×5cm的碎片，溶解液与预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物固液比为1:300。固液比指的是悬浮液中固相与液相的质量与体积之比，单位为g/mL。
优选地，步骤(2)中反应温度为80℃-90℃，根据不同反应条件，反应时间为7-21min，在反应温度为85℃中反应7min。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提出的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法在温和条件下将废旧涤丝等含丝混纺织物中的丝纤维溶解，而涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维不溶解，损伤极小，可以针对性的去除丝纤维杂质。
(2)本发明使用的试剂均为普通常见无机试剂，不涉及有机试剂，价格低廉易得，条件温和反应迅速，反应条件温和，操作简单，工艺流程短，能耗小，污染小。
(3)本发明提出的温和条件下将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，反应时间只需要7-21min，即可达到完全去除丝纤维杂质的目的，大大提升回收工艺的运转效率。
具体实施方式：
下面结合具体实例，进一步阐明本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。
实施例1
在体积浓度为70％的甲醇溶液中加入氯化钙，在80℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为3.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(毛、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在80℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为21min，羊毛纤维不发生变化。
实施例2
在体积浓度为70％的甲醇溶液中加入氯化钙，在85℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.0mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(涤、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在85℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为11min，涤纶纤维不发生变化。
实施例3
在体积浓度为70％的甲醇溶液中加入氯化钙，在90℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(棉、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在90℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为12min，棉纤维不发生变化。
实施例4
在体积浓度为75％的甲醇溶液中加入氯化钙，在85℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为3.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(粘、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在85℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为7min，粘胶纤维不发生变化。
实施例5
在体积浓度为75％的甲醇溶液中加入氯化钙，在90℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.0mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(腈、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在90℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为13min，腈纶纤维不发生变化。
实施例6
在体积浓度为75％的甲醇溶液中加入氯化钙，在80℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(麻、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在80℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为17min，麻纤维不发生变化。
实施例7
在体积浓度为80％的甲醇溶液中加入氯化钙，在90℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为3.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(毛、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在90℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为10min，羊毛纤维不发生变化。
实施例8
在体积浓度为80％的甲醇溶液中加入氯化钙，在80℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.0mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(涤、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在80℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为15min，涤纶纤维不发生变化。
实施例9
在体积浓度为80％的甲醇溶液中加入氯化钙，在85℃条件下溶解预热并使氯化钙溶解，配置成氯化钙摩尔浓度为4.5mol/L的溶解液，按原料与溶解液固液比1:300投入已粉碎的原料(棉、丝标准帖衬布作为原料，比例为1:1)。在85℃条件下反应至丝纤维完全溶解为止，取出过滤得到的剩余其他纤维。经测定，丝纤维完全溶解所用的时间为20min，棉纤维不发生变化。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向反应容器中依次加入甲醇溶液和催化剂，加热至催化剂溶解，得到溶解液；
(2)将经过预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物加入步骤(1)得到的溶解液中混合均匀，在80℃-90℃温度下反应7-21min，待反应结束，得到的混合物质经固液分离后，得到去除丝纤维的可回收目标织物。
2.根据权利要求1所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(1)中加入的甲醇溶液的体积浓度为70％-80％。
3.根据权利要求2所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(1)中加入的甲醇溶液的体积浓度为75％。
4.根据权利要求1所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(1)中加入的催化剂为氯化钙，所述的氯化钙在甲醇溶液中的摩尔浓度为3.5-4.5mol/L。
5.根据权利要求4所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(1)中加入的催化剂为氯化钙，所述的氯化钙在甲醇溶液中的摩尔浓度为3.5mol/L。
6.根据权利要求1所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(1)中溶解催化剂的同时将溶剂预热到80℃-90℃，溶解催化剂的温度为80℃-90℃。
7.根据权利要求1所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(2)中预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物的预处理步骤为：将废旧涤丝等含丝混纺织物粉碎成5cm×5cm的碎片，预处理后的废旧涤丝等含丝混纺织物与溶解液的固液比为1:300。
8.根据权利要求1所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，步骤(2)中反应温度为85℃，反应时间为7min。
9.根据权利要求1中所述的将废旧涤丝等含丝混纺织物分离回收的方法，其特征在于，所述的废旧涤丝等含丝混纺织物是涤纶纤维、羊毛纤维、棉纤维、粘胶纤维、腈纶纤维和麻纤维中的一种以上与丝纤维的混纺织物。
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