CN111587170B - 从纺织废料分离纤维目标组分的方法 - Google Patents

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Abstract

显示了用于从纺织废料(2，5)分离纤维目标组分(21)的方法(1，101，201)，所述纺织废料(2，5)含有目标组分(21)和至少一种辅助组分(22)，由此目标组分(21)由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维(51)组成，所述方法(1，101，201)包括以下步骤：a)将粉碎的纺织废料(5)分散在水溶液(7)中，以获得含有纺织废料(5)的悬浮液(8)，以及b)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分散的纺织废料(5)分离成包含目标组分(21)的高密度目标部分(81)和包含至少一种辅助组分(22)的低密度残余部分(82)。为了提供可靠的、快速的将水溶胀性纤维与密度相似的其它纺织纤维分离的方法，提出了水溶液(7)是碱性水溶液(7)，并且在步骤b)之前将目标组分纤维(51)在碱性水溶液(7)中溶胀，从而相对于辅助组分(22)的密度和重量增加所述目标组分(21)的密度和重量。

Description

从纺织废料分离纤维目标组分的方法
技术领域
本发明涉及用于从纺织废料分离纤维目标组分的方法，所述纺织废料含有所述目标组分和至少一种辅助组分，由此所述目标组分由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维组成，所述方法包括以下步骤：a)将所述粉碎的纺织废料分散在水溶液中，以获得含有所述纺织废料的悬浮液，以及b)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分所述散的纺织废料分离成包含所述目标组分的高密度目标部分和包含所述至少一种辅助组分的低密度残余部分。
背景技术
消费后纺织废料中的纤维素纤维几乎总是伴随有合成的人造纤维，例如聚酯、尼龙或弹性纤维。从这样的混合物中回收纤维素纤维(即棉、粘胶纤维、莫代尔或莱赛尔)是一项复杂且困难的任务。特别地，纤维素纤维在苛刻的化学环境中易于降解，使得它们在用于生产人造纤维素纤维的方法中的用途是不适合的。另一方面，由于纤维物质的密度差异小和其它几乎相同的物理性质，这些纤维的机械分离非常困难。因此，在现有技术分离方法中不能实现所需的分离选择性。
在现有技术中，已知通过选择性溶解纤维素纤维而从聚酯共混物分离纤维素纤维的方法。例如在WO 2003/035963 A2中，使用NMMO和水的溶液来溶解纤维素纤维。尽管在这样的方法中，可以从混合物中选择性地回收纤维素纤维，但是纤维素纤维在溶解过程中降解，并不适合作为用于生产人造纤维素纤维的原料。
在WO 2013/182801 A1中，公开了从纺织废料分离聚酯和棉纤维的方法，其中将所述聚酯和棉纤维充分混合。因此，将纺织废料研磨并分散在水中，以获得含有所述纤维的悬浮液。搅拌悬浮液，由此棉纤维吸收一定量的水，并且它们的重量增加。在随后的方法步骤中，聚酯和棉纤维在浮选方法中分离，由此较轻的聚酯纤维积聚在悬浮液的顶部。尽管这样的温和的方法条件优选用于回收高品质的纤维素纤维，但这样的方法可能几乎不适合从聚酯纤维中回收纤维素纤维，因为由于棉纤维和聚酯纤维之间非常小的密度差，仅可获得低的选择性。如果应用这样的方法来回收棉，这通常会导致分离方法中棉大量损失或者聚酯对棉的高污染。此外，由于缓慢的浸泡和浮选步骤，这样的方法具有方法时间长的缺点，这最终限制了方法的生产量。
在WO 97/21490 A2中，公开了回收纺织废料的方法，其中将面纤维与密度不同于面纤维的其它固体组分（如粘合剂和固体颗粒）分离。将废物混合物分散在水溶液中，并使所述溶液通过水力旋流器，以根据混合物的密度将其分离成面纤维部分和其它固体组分部分。尽管这样的方法适于从固体颗粒分离纤维组分，但由于它们的选择性低，它们可能不能用于分离具有相似密度的不同纤维物质。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于将水溶胀性纤维与密度几乎相似的其它纺织纤维分离的可靠的快速方法。
所述目的通过如下创造性地实现：水溶液是碱性水溶液，并且在步骤b)之前，将所述目标组分纤维在所述碱性水溶液中溶胀，从而相对于所述辅助组分的密度和重量，增加所述目标组分的密度和重量，更特别地增加目标组分纤维的密度和重量。
如果水溶液是碱性水溶液，并且在步骤b)之前，将目标组分(即，目标组分纤维)在所述碱性水溶液中溶胀，则可以获得用于增加目标组分(即，目标组分纤维)的密度和重量的简单且可靠的方法步骤。通过选择性地增加目标组分纤维的密度，目标组分纤维和辅助组分纤维之间的密度差增加，产生更可靠且稳健的分离方法，该分离方法具有根据组分各自的密度来分离组分的更好的选择性。一方面，在水或盐溶液中溶胀纤维的常见方法可能增加这些纤维的重量，但另一方面，具有缺点，即由于溶液的较低密度，纤维的密度降低。相反，水溶液中的碱性环境通过将较重的碱性离子结合到目标组分纤维的纤维结构中而有助于有效地溶胀纤维素分子，从而导致增加所述纤维的密度。
通常，在本发明的意义上，高密度目标部分是指要从纺织废料回收的纤维部分，其中所述目标部分纤维的平均密度高于密度阈值。采用相同的方式，在本发明的意义上，低密度残余部分是指在分离中要被丢弃的纤维部分，其中所述残余部分纤维的平均密度低于密度阈值。因此，密度阈值低于目标组分纤维的平均密度，并且高于辅助组分纤维的平均密度。
进一步一般性提及的是，在分离方法之后，目标部分中的目标组分含量高于所提供的纺织废料中的目标组分含量，并且目标部分中的辅助组分含量低于所提供的纺织废料中的辅助组分含量，由此参照各部分的总固体组分重量(没有溶液)来测量组分含量。
如果在将粉碎的纺织废料分散在水溶液中之后，悬浮液含有0.3重量%至6重量%的量的纺织废料，则在整个回收过程中可以容易地操作和处理悬浮液。如果悬浮液含有3重量%至5重量%的纺织废料，则可以进一步改进该方法的可靠性和效率。
上述优点特别适用于属于纤维素纤维的组的目标组分纤维。与非纤维素纤维相比，纤维素纤维典型地具有约1.45 g/mL-1.60 g/mL的密度和高的溶胀能力。特别是其中再生纤维素纤维具有最高的溶胀能力，由于溶胀而能够使密度显著增加。这样的再生纤维素纤维可以是例如人造丝纤维、莱赛尔纤维或莫代尔纤维。本发明还可成功应用于从纺织废料回收棉纤维。除了它们的高保水能力之外，纤维素纤维可以被碱性溶液侵蚀，因为纤维素纤维的纤维素分子之间的氢键可以打开，因此碱性溶液的离子可以结合到纤维素链中。从而，纤维素纤维的密度增加，改进分离的适用性。因此，本发明的方法的选择性和可靠性可以进一步改进。
如果水溶胀性目标组分纤维的密度为至少1.45 g/mL，则上述优点特别适用。密度高于1.5 g/mL的纤维表现出足够高的密度，以便在溶胀后可靠地与相关辅助组分分离。
通常，在本发明的上下文中提到，密度是指相应物质的体积质量密度。
如果辅助组分由在水中基本上非溶胀性的纺织纤维组成，其密度低于目标组分纤维的密度，则本发明的方法可以进一步改进。特别地，如果纤维在水中不是溶胀性的，则辅助组分纤维的密度将基本上不会由于溶胀而增加。此外，如果所述辅助组分纤维的密度低于目标组分纤维的密度，则可进一步改进该方法的选择性。在本发明的优选实施方案中，辅助组分纤维可以是合成的非纤维素纤维，例如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维或聚氨酯纤维。在纤维素纤维回收中通常需要去除这样的纤维，因为它们增加了流出物流的有机负荷。因此，如果本发明的方法应用于具有这样的辅助组分的纺织废料，则回收过程的总化学消耗可以显著改进，从而产生更经济和环境友好的方法。
本发明的方法还可以有利地对污染不敏感，特别是如果纺织废料包含非纤维碎片，更特别是来自橡胶、皮革、塑料或金属的非纤维碎片。在所述方法中，这样的碎片可以容易地分离而不降低分离质量。因此，可以提供对纺织废料的污染具有高度不敏感性的方法。
如果将目标组分纤维在pH值为9-12的碱性水溶液中溶胀，则可以进一步改进上述优点。在分散纺织废料之前，通过向水溶液中加入一定量的碱性氢氧化物(alkalihydroxide)，可以容易地制备这样的碱性水溶液，以获得9-12的pH值。合适的碱性氢氧化物可以是例如苛性钠。如果使用pH为9-12的碱性溶液，则可以减少随后的碱性蒸煮步骤的化学消耗，并因此减少整个回收过程的化学消耗，因为在碱性溶液中处理纺织废料在进一步碱性处理(例如所述随后的碱性蒸煮过程)之前用作第一碱预处理过程。
如果进一步使目标组分纤维在碱性水溶液中溶胀，直到目标组分和辅助组分之间的密度差大于0.15 g/mL，则获得允许纤维可靠分离的高选择性。如果密度差更特别地高于0.2 g/mL，甚至更优选高于0.25 g/mL，则选择性可以甚至进一步改进。由于较高的选择性，因此可以减少方法周期时间，从而能够实现较高的方法的生产量。
如果目标组分纤维在5℃至60℃的温度下在碱性水溶液中溶胀，则溶胀步骤的效率可得到改进。在20℃-57℃之间，更优选在35℃-55℃之间的温度下，可以获得甚至更高的溶胀效率。因此，可以加速该方法的溶胀步骤，从而进一步减少方法周期时间。
如果根据组分各自的密度分离分散的纺织废料，则根据本发明的方法的分离选择性可以进一步改进。由于在碱性水溶液中的溶胀，目标组分纤维的密度增加，因此允许所述组分的可靠分离。从而，目标部分中辅助组分的去除效率可以是至少30%，更特别地甚至至少40%。因此，在最初含有以固体重量计70%的目标组分纤维的悬浮液中，所得目标部分可以含有以固体重量计至少75-80%的目标组分纤维。从而，去除效率被认为是已从目标部分去除并丢弃到残余部分的纺织废料中的辅助组分的绝对质量的百分比。
在本发明的方法的步骤b)中，分散的纺织废料中的组分根据它们各自的密度的这样的分离可以经由至少一个机械分离装置进行。在本发明的意义上，机械分离装置优选基于离心力或重力，其对密度和/或重量的差异敏感。这样的装置可以是例如水力旋流器或离心机。水力旋流器是分离装置，其基于颗粒的向心力与流体阻力的比率来对液体悬浮液中的颗粒进行分类。该比率对于致密颗粒是高的，而对于轻颗粒是低的。水力旋流器具有一个入口，一个在底部的底流出口，和一个在顶部的溢流出口。底流通常接收高密度部分，而溢流接收低密度部分。在内部，惯性由液体的阻力抵消，结果是较大或较致密的颗粒被输送到壁，用于最终在底流侧处与有限量的液体一起排出，而较细或较不致密的颗粒保留在液体中并在溢流侧处通过略微延伸到旋流器的主体（在中间）中的管排出。除此之外或作为另外一种选择，根据组分密度的分离也可以通过浮选分离装置进行。浮选可以进一步由合适的表面活性剂和/或浮选剂(例如非离子表面活性剂)支持。合适的浮选方法例如是溶气浮选(DAF)。
如果随后将目标部分送到第二分离装置，则可以提供具有特别高选择性的分离方法。第二分离步骤从而可以使用与第一分离步骤中相同种类的分离装置或互补的分离装置。例如，在一个实施方案中，第一分离步骤可以采用水力旋流器，而第二分离步骤可以采用浮选装置，或者反之亦然。在另一个实施方案中，分离可以通过3-5个水力旋流器的级联进行。同样，可以使用根据本发明的分离装置的任何其它组合。
如果在步骤a)之前将纺织废料粉碎，更特别地粉碎到0.5 mm至3 mm的尺寸，则可以提供更可靠的方法。特别地，通过粉碎，可以确保目标组分纤维在步骤a)之后单独存在于悬浮液中。悬浮液中纤维的单独可达性对于允许组分选择性分离是非常重要的。除此之外，优选长度的平均尺寸为0.5 mm至3 mm之间，以减少聚集体或堵塞物的形成并改进悬浮液的均匀性。因此，可以提供具有高可靠性的方法。
如果将纺织废料粉碎，使得目标组分纤维和辅助组分纤维基本上在相同的尺寸范围内，则可以进一步改进悬浮液的均匀性。此外，如果所有组分表现出纤维尺寸在相似范围内，则可以降低取决于粉碎纤维尺寸的不利影响(例如摩擦和浮力)，因此改进分离质量。
如果将表面活性剂，更特别地来自非离子表面活性剂的组，加入到碱性水溶液中，则可以改进组分在碱性水溶液中的分散。由此可以提供更均匀的溶液。如果表面活性剂以≤ 2重量％的浓度加入，则可以提供可靠的、又成本有效的方法。
当根据本发明的方法用于从纺织废料中将纤维素基原料制浆以生产溶解的浆时，其 也可以是特别有利的。溶解的浆必须满足纯度和聚合度(DP值)方面的高要求，以适于生产 模塑的纤维素主体。纺织废料通常含有大量污染物，在从纺织废料中可获得合适的溶解的浆 之前需要将其彻底去除。如果使用根据本发明的方法从纺织废料回收纤维素原料，则可以以 非常高的纯度生产溶解的浆，而不降低纤维素原料的DP值。这样的溶解的浆甚至可以满足 非常高的标准，以适于生产莱赛尔类型的纤维素模塑体。
如果在根据本发明的方法中从纺织废料分离含有纤维织物目标组分的目标部分，并 且在分离之后，使目标部分(其优选含有碱性水溶液)经受碱性蒸煮过程以去除残余污染物 以获得溶解的浆，则可以获得优选的协同效应：由于纺织废料已经分散在碱性溶液中，因此 可以大大减少随后的蒸煮过程中化学品的消耗，产生总体上更具成本效益和更经济友好的方 法。
最后，在获得溶解的浆之前，可以洗涤和漂白浆，以去除任何残余的碱性溶液。
本发明的方法也可以有利地用于由从纺织废料回收的纤维素纤维生产再生纤维素模 塑体，并且再生纤维素模塑体可以随后由所述回收的纤维生产。
从而，当根据本发明的方法用于从纺织废料中将纤维素基原料制浆以生产溶解的浆 时，可获得来自纺织废料的溶解的浆，并随后将其溶解在合适的溶剂中，以形成纺丝溶液， 并且将所述纺丝溶液通过喷丝头挤出并在纺丝浴中沉淀，以获得纤维素模塑体。例如，在莱 赛尔-方法的情况下，这样的合适的溶剂可以更特别地含有水和叔胺氧化物。
附图说明
下面，基于实施方案并参考附图对本发明进行示例说明。特别是
图1显示根据本发明的方法的具有单个水力旋流器分离装置的第一实施方案的部分截面示意 图，
图2显示第二实施方案的部分截面示意图，其中3级水力旋流器级联用作分离装置，以及
图3显示第三实施方案的部分截面示意图，其中水力旋流器分离后连续进行浮选。
具体实施方式
在图1中，示意性地描述了根据本发明的第一实施方案的方法1。从而，含有目标组分21和辅助组分22的纺织废料2在第一粉碎装置3和任选的第二粉碎装置4中被粉碎，以获得粉碎的纺织废料5。第一粉碎装置3和第二粉碎装置4可以分别是例如剪床31和切割磨机41，尽管也可以使用其它类似的粉碎装置3、4。将从纺织废料2、5回收的目标组分21含有至少一种纤维素纤维51（优选为棉），并且将从纺织废料2、5中被丢弃的辅助组分22含有至少一种合成纤维52，例如聚酯或弹性纤维。然而，目标组分21也可以含有一种或多种类型的再生纤维素纤维51，例如粘胶纤维、莱赛尔纤维或莫代尔纤维，而辅助组分22也可以含有多种类型的非纤维素人造纤维52，例如(非排他性的)聚酯纤维、聚酰胺纤维、丙烯酸纤维或弹性纤维，其在图1中没有进一步显示。组分21、22的不同纤维51、52通常紧密地缠绕在纺织废料2中，例如以织物23的形式。粉碎的纺织废料5的尺寸为0.5 mm至3 mm之间，使得目标组分21的纤维51和辅助组分22的纤维52单独存在，并且织物23的紧密缠绕被打散，即纤维51、52可以彼此分离而不需要进一步的机械粉碎处理。然而，粉碎的纺织废料5也可以预研磨的形式提供，其中如上所述的粉碎装置3、4中的附加粉碎步骤是任选的。
从图1中还可以看出，粉碎的纺织废料5被供应到混合装置6，在那里它与碱性水溶液7混合并分散在其中以形成悬浮液8。碱性水溶液7类似地通过合适的分配器10被进料到混合装置6。水溶液7含有水71和碱性氢氧化物72 (例如苛性钠)并优选pH在9-12之间。悬浮液8优选在混合装置6中用搅拌器9搅拌约20-40分钟，以疏松粉碎的纺织废料5并提高悬浮液8的均匀性。目标组分21的纤维素纤维51是水溶胀性的并具有比水和辅助组分22的密度更高的密度。因此，纤维素纤维51在悬浮液8的碱性水溶液7中溶胀，由此纤维素纤维51吸收碱性水溶液7并且它们的密度增加。另一方面，辅助组分22的非纤维素人造纤维52在水溶液7中基本上是非溶胀性的。因此，溶胀导致纤维素纤维51和非纤维素纤维52之间的密度差增加，确保组分21、22的可靠分离。在溶胀期间，碱性水溶液7保持在5℃至60℃之间的温度，以使溶胀最有效。如果温度保持在35℃至55℃之间，则溶胀可以进一步改进和加速。在一个实施方案中，混合装置6可以被设计成使得粉碎的纺织废料5和碱性水溶液7被连续地进料到混合装置6中。在另一个实施方案中，混合装置6可以被设计成使得粉碎的纺织废料5和碱性水溶液7被不连续地(即，采用分批法)加入和混合。
在根据图1中实施方案的进一步的方法步骤中，悬浮液8中的溶胀的目标组分纤维51和辅助组分纤维52通过合适的分离装置11根据它们各自的密度分离。在本实施方案中，分离装置11是水力旋流器12。因此，悬浮液8经由泵13被进料到水力旋流器12的入口14中。在水力旋流器12中，悬浮液8被分离成高密度目标部分81和低密度残余部分82。纤维素纤维51和非纤维素纤维52之间的密度差为至少0.15 g/mL，其由于溶胀而显著增加，例如高达0.25 g/mL或更大。特别是，目标组分21的纤维素纤维51的密度通常大于1.5 g/mL，并因此主要分离成悬浮液8的高密度目标部分81。而辅助组分22的非纤维素纤维52的密度通常低于1.35 g/mL (对于聚乙烯纤维)，并因此主要分离成悬浮液8的低密度残余部分82。高密度目标部分81通过底部出口15 (底流出口)离开水力旋流器12并被进料到第一罐17。低密度残余部分82通过顶部出口16 (溢流出口)离开水力旋流器12并被进料到第二罐18。因此，第一罐17中的目标部分81富含目标组分21的纤维素纤维51，而第二罐18中的残余部分82富含辅助组分22的非纤维素纤维52。为了保留纤维素纤维51，目标部分81可以被过滤以去除残余水溶液7。利用这样的方法1，目标部分81中的辅助组分22的去除效率可以容易地为至少30%，更特别地大于40%。
图2示意性地描述了根据本发明的第二实施方案的方法101。含有目标组分21和辅助组分22的粉碎的纺织废料5可以如图1所述类似地制备。同样，粉碎的纺织废料5可以直接供给到方法101。如图1中所示，将从纺织废料5回收的目标组分21含有至少一种纤维素纤维51（优选为棉），并且将从纺织废料5中丢弃的辅助组分22含有至少一种合成的纤维52，例如聚酯或弹性纤维。
在图2中，将粉碎的纺织废料5再次供应到混合装置6，并与碱性水溶液7混合，由此形成悬浮液8。组分21、22的进一步处理与上面针对图1所述的相同。
然后，悬浮液8中的溶胀的目标组分纤维51和辅助组分纤维52根据它们各自的密度通过多个合适的分离装置11分离。根据图2中的实施方案，使用三个连续的水力旋流器121、122、123的级联111。悬浮液8经由泵13被进料到第一水力旋流器121的入口141。然后，第一水力旋流器121将悬浮液8分离成第一高密度部分181和第一低密度部分182。第一高密度部分181通过底部(底流)出口151离开第一水力旋流器121，并经由第一三通阀172被进料到第二水力旋流器122的入口142。在第二水力旋流器122中，第一高密度部分181再次被分离成第二高密度部分183和第二低密度部分184，由此第二高密度部分183通过其底部出口152离开第二水力旋流器122，并进一步被进料到第三水力旋流器123的入口143中。第三水力旋流器123通过将第二高密度部分183分离成第三高密度部分185和第三低密度部分186而结束三级水力旋流器级联111。通过其底部出口153离开第三水力旋流器123的第三高密度部分185形成分离方法101的目标部分81。离开水力旋流器级联111的目标部分81富含目标组分21的纤维素纤维51。通过它们的顶部出口162、163离开第二水力旋流器122和第三水力旋流器123的低密度部分184、186在先前的水力旋流器121、122的输入之前被进料回各自的三通阀171、172。来自第一水力旋流器121的顶部出口161的低密度部分182形成残余部分82，其富含辅助组分22的非纤维素纤维52。这样的水力旋流器级联111能够获得辅助组分22的更高的去除效率，导致更可靠的方法101。最后，在分离之后，目标部分81和残余部分82可以被过滤以去除水溶液7。除此之外，在连接的水力旋流器121、122、123的底部出口151、152和入口142、143之间，可以使用用于调节悬浮液181、182的泵或装置来调节相应的悬浮液181、182中的固体含量，这在图中没有进一步描述。
图3描述根据本发明的第三实施方案的方法201。同样，如图1和图2所述，可制备含有目标组分21（有至少一种纤维素纤维51）和辅助组分22（有至少一种合成纤维52）的粉碎的纺织废料5，并相应地进料到混合装置6，在此其与碱性水溶液7混合，形成悬浮液8。然后在两个连续的分离装置11中，即水力旋流器212和浮选池213中，分离悬浮液8中溶胀的目标组分纤维51和辅助组分纤维52。在组合的水力旋流器-浮选分离器211中，悬浮液8先经由泵13被泵送到水力旋流器212的入口214中。其中悬浮液8被分离成第一高密度部分281和第一低密度部分282。第一高密度部分281通过其底部出口215离开第一水力旋流器212，并在进料到浮选池213之前进料到调节器217中。第一低密度部分282通过水力旋流器212的顶部出口216离开水力旋流器212，并通过过滤器291以部分回收悬浮液283，其也被供应到调节器217。在调节器217中，将一部分回收的悬浮液283与第一高密度部分281和附加的浮选剂284混合，以改进在浮选池213中的组分21、22的分离。调节器217还帮助调节高密度部分281的固体颗粒含量，以实现用于在浮选池213中的分离的理想输入稠度。浮选剂284可以是凝结剂(例如氯化铁或硫酸铝)以凝结颗粒和/或絮凝剂以将颗粒聚集成更大的簇，这改进了浮选效率。然后将经调节的悬浮液285进料到浮选池213，其中空气231通过充气装置235被引入浮选池213，并在悬浮组分21、22的纤维51、52的表面上的成核位点处形成气泡232。空气231以空气加压水286的形式被引入悬浮液285，其被储存在加压器236中并通过充气装置235进料到浮选池213。减压阀237可以限制从加压器236流入浮选池213的加压水286的量。在进入悬浮液285时，加压水286将空气231以气泡231的形式释放到悬浮液285。气泡231粘附到纤维51、52上，导致悬浮液285的分离，其中低密度纤维52漂浮到表面并在悬浮液285的顶部形成泡沫层233。另一方面，高密度纤维51太重而不能被气泡232提起并沉到底部，在底部它们形成沉积物234。由于目标组分纤维51在碱性水溶液7中的溶胀和它们导致的密度增加，可以实现可靠的分离。然而，分离的选择性和有效性取决于几个参数，例如引入浮选池213的空气231的量，以及加入到悬浮液285的浮选剂284，因此浮选可根据需要被分离的组分21、22而被具体地调整。在悬浮液285的顶部上形成的泡沫233经由撇渣器238去除，并且与第一低密度部分282结合以形成富含辅助组分22 (即，聚酯纤维52)的低密度残余部分82。沉积物234在浮选池213的底部被排出，并形成富含目标组分21 (即棉纤维51)的高密度目标部分81。分离后，可以过滤目标部分81和残余部分82，以去除水溶液7。
在根据图1至图3的所有上述实施方案中，随后可以过滤目标部分81和残余部分82，以至少部分地去除水溶液7，这在图中没有进一步描述。从而，经过滤的水溶液7可以被再循环和再利用，以形成具有最小生态足迹的闭环再循环过程。除此之外，经过滤的水溶液可以用于几个方法阶段(例如，在随后的分离装置(11)之间，以调节输入悬浮液的稠度，这在图中未显示。
实施例
下面，根据实施例1-4证明本发明。结果汇总在表1中。
在实施例1-3的每一个中，将40 kg包含作为目标组分的棉纤维和作为辅助组分的聚酯(PET)纤维(棉纤维含量70%，PET纤维含量30%)的消费后纺织废料在Pierret N40剪床上切割成1×1 cm2的片，然后在Herbold SF 26/41切割磨机上用3 mm圆网(round mesh)研磨。然后将粉碎的纺织废料分散在水溶液中，随后加入0.2重量%的Lucramul® WT 200 (非离子润湿剂)。在实施例1-3中，使用960 kg的pH为10的碱性水溶液(通过加入水性NaOH得到)。然后将混合物(总共1000 kg)在55℃的温度下搅拌30分钟，以获得均匀的悬浮液，并加速纤维素纤维的溶胀。实施例4显示没有调节pH的对比实施例(中性水溶液)。
实施例1：
在实施例1中，根据上述程序，将40 kg纺织废料(70%棉和30%的PET含量)分散在960 kg碱性水溶液中，并将所得悬浮液泵入单个水力旋流器(例如Radiclone BM80-l)，即该悬浮液含有4重量%纺织废料并且pH为10，随后将该悬浮液分离成目标部分和残余部分。目标部分从水力旋流器的底流(底部)出口回收，而残余部分经由溢流(顶部)出口从输入流分离。
利用这种设置可以获得以下结果：分离后，目标部分含有按(纤维的)重量计19.4%的PET纤维和按(纤维的)重量计80.6重量%的棉纤维。从而，所得目标部分含有3.9%的纤维。13.0%的纺织废料被丢弃到残余部分中，而3.5%的初始棉组分损失到残余部分中。所得PET组分的去除效率为46.5%。
实施例2：
在实施例2中，将40 kg纺织废料(70%棉和30%的PET含量)分散在960 kg碱性水溶液(pH为10，以纤维重量计，4%的纺织废料)中。除了实施例1中之外，将所得悬浮液泵入5级水力旋流器级联(Radiclone BM80-l)，由此第一级水力旋流器的底流出口用作第二级水力旋流器的入口，等等。目标部分从第五级水力旋流器的底流出口回收，而残余部分从所有随后级的水力旋流器的溢流出口收集。
利用这种设置可以获得以下结果：分离后，目标部分含有10.1重量%的PET纤维和89.9重量%的棉纤维。从而，所得目标部分含有3.6%的纤维。15.6%的纺织废料被丢弃到残余部分中，而3.1%的初始棉组分损失到残余部分中。所得PET组分的去除效率为73.9%。
实施例3：
在实施例3中，同样将40 kg纺织废料(70%棉和30%的PET含量)分散在960 kg碱性水溶液(pH为10，4重量%纺织废料)中。其中将所得悬浮液泵入3级水力旋流器级联(Radiclone BM80-l)，随后是溶气浮选(DAF)处理。因此，将悬浮液供给到3级水力旋流器中，并且使底流出口流经受浮选。因此从浮选输出(底部沉积物)回收目标部分，并从水力旋流器级的溢流出口以及从浮选的丢弃物(泡沫层)收集残余部分。
关于实施例3可以获得以下结果：浮选后，目标部分含有12.3重量%的PET纤维和87.7重量%的棉纤维。目标部分的固体纤维含量为3.7%。总计14.9%的纺织废料被丢弃到残余部分中，而3.1%的初始棉组分损失到残余部分中。所得PET组分的去除效率为67.6%。
实施例4：
实施例4显示实施例1的对比实施例，其中纺织废料不在碱性水溶液中处理。相反，将40 kg纺织废料(70%棉和30%的PET含量)分散在960 kg水溶液(水)中，而不调节pH值。将所得悬浮液再次泵入单个水力旋流器(例如Radiclone BM80-l)，由此悬浮液含有4重量%的纺织废料。将悬浮液分离成目标部分和残余部分。目标部分从水力旋流器的底流出口回收，而残余部分经由溢流出口从输入流分离。
利用这种设置可以获得以下结果：分离后，目标部分含有29.1重量%的PET纤维和70.9重量%的棉纤维。从而，所得目标部分含有4.0%的纤维。2.9%的纺织废料被丢弃到残余部分中，而3.0%的初始棉组分损失到残余部分中。所得PET组分的去除效率仅为5.0%，这明显低于实施例1，在实施例1中在分离之前棉组分在碱性溶液中溶胀。
表1
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。

Claims (15)

1.用于从纺织废料(2，5)分离纤维目标组分(21)的方法，所述纺织废料(2，5)含有所述目标组分(21)和至少一种辅助组分(22)，由此所述目标组分(21)由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维(51)组成，所述方法(1，101，201)包括以下步骤：
a)将粉碎的纺织废料(5)分散在水溶液(7)中，以获得含有纺织废料(5)的悬浮液(8)，以及
b)根据所述目标组分(21)和所述辅助组分(22)各自的密度，将分散的纺织废料(5)分离成包含所述目标组分(21)的高密度目标部分(81)和包含所述至少一种辅助组分(22)的低密度残余部分(82)，
其特征在于，所述水溶液(7)是碱性水溶液(7)，并且在步骤b)之前，将所述目标组分纤维(51)在所述碱性水溶液(7)中溶胀，从而相对于所述辅助组分(22)的密度和重量，增加所述目标组分(21)的密度和重量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)属于纤维素纤维的组。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述辅助组分(22)由密度低于所述目标组分纤维(51)的密度的基本上非水溶胀性纺织纤维(52)组成。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在pH为9-12下在碱性水溶液(7)中溶胀。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在所述碱性水溶液(7)中溶胀，直到所述目标组分(21)与所述辅助组分(22)之间的密度差高于0.15 g/mL。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在5℃至60℃之间的温度下在所述碱性水溶液(7)中溶胀。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中根据所述目标组分(21)和所述辅助组分(22)各自的密度分离分散的纺织废料(5)，使得所述辅助组分(22)在所述目标部分(81)中的去除效率为至少30%。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤b)中，经由至少一个机械分离装置(11)来分离分散的纺织废料(5)。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中将表面活性剂加入到所述碱性水溶液(7)中，以改进所述纺织废料(5)的分散。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法在来自纺织废料(2，5)的纤维素基原料的制浆中用于生产溶解的浆的用途。
11.根据权利要求10所述的用途，其中
—在根据权利要求1-9中任一项所述的方法中，将含有纤维织物目标组分(21)的目标部分(81)与纺织废料(2，5)分离，
—使所述目标部分(81)经受碱性蒸煮过程，以去除污染物，和
—获得溶解的浆。
12.根据权利要求11所述的用途，其中在使所述目标部分(81)经受所述碱性蒸煮过程之前，不将所述碱性水溶液(7)与所述目标部分(81)分离。
13.根据权利要求10-11中任一项所述的用途，其中洗涤和漂白所获得的浆。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的方法在由纺织废料(2，5)生产纤维素模塑体中的用途。
15.根据权利要求14所述的用途，其中将根据权利要求10-13中任一项获得的来自纺织废料(2，5)的溶解的浆溶解，以形成纺丝溶液，并且将所述纺丝溶液通过喷丝头挤出并在纺丝浴中沉淀以获得纤维素模塑体。
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