CN113226579A

CN113226579A - 纤维素原材料和从混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法

Info

Publication number: CN113226579A
Application number: CN201980084928.3A
Authority: CN
Inventors: R·赫舍尔; C·克劳斯-涅特罗斯特; C·维拉赫
Original assignee: Lianjinge
Current assignee: Lianjinge; Lenzing AG
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2021-08-06
Also published as: CA3120720A1; MA54496A; US20240240399A1; EP3670010A1; US20220049381A1; JP2022514252A; US11976417B2; BR112021009245A2; WO2020126171A1; EP3898017A1; KR20210107059A; JP7503553B2

Abstract

显示了回收纤维素原材料以及具有高可靠性并产生高原材料品质的从混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法，该方法包括给定次序的以下步骤：提供含有至少一种纤维素组分和至少一种合成聚合物组分的混合纺织废料，在非氧化性水性处理介质中处理混合纺织废料以便降解至少一种合成聚合物组分，由此在100℃~200℃的温度下进行该处理，和从经处理的混合纺织废料中获得回收纤维素原材料。

Description

纤维素原材料和从混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法

技术领域

本发明涉及从含有至少一种纤维素组分和至少一种合成聚合物组分的混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法。

背景技术

纺织行业的一个目标是提供回收纺织废料以便减少所述废料对环境的影响的方法。

用于机械回收纺织废料的方法是众所周知的，借此将废料粉碎并直接转化为回收的最终产品，例如清洁湿巾、充填料或绝缘材料。机械回收的纤维的纺纱通常产生机械性质低劣的低品质纱线。除此之外，机械回收方法通常难以除去辅助组分，例如染料。由此，机械回收的纤维通常品质低劣，且无法满足制造新纺织品的高要求。

克服机械回收的上述缺点的一种可能的解决方案在于使用化学回收法。例如，可以将含有纤维素组分的纺织废料预处理并随后制造成再生纤维素模塑体。但是，制造再生模塑体的方法对原材料的品质及其中的杂质非常敏感。

在WO 2015/077807 A1中，显示了来自纺织废料的回收棉纤维的预处理方法，其中对回收棉纤维施以金属去除阶段和后续的氧化漂白阶段。经预处理的回收棉纤维随后可重新用于生产再生纤维素模塑体。

WO 2018/115428 A1公开了在碱性条件下结合气态氧化剂处理棉基原材料的方法。

WO 2018/073177 A1描述了从纤维素纺织废料中回收纤维素原材料的方法。其公开了在碱性条件下在还原剂的存在下处理纤维素组分以溶胀该纤维素组分。在碱性条件下处理之后进行氧和/或臭氧漂白。

但是，纺织废料的主要部分是混合纺织废料，即不同纤维类型(例如纤维素纤维和合成聚合物纤维)的混合物。例如，一种非常常见的混合纺织废料含有棉和聚酯纤维。甚至纯棉织物也常常被来自缝纫线、标签等等的聚酯污染。因此，处理混合纺织废料并从此类混合纺织废料中提取纤维素组分而不严重降解该纤维素组分是纺织废料回收方法的一个挑战。

发明内容

由此，本公开的目的是提供从混合纺织废料中回收纤维素原材料的可靠方法，其产生改善的纤维素原材料品质并且其提供混合纺织废料中合成聚合物组分的可靠且有效的减少。

通过根据独立权利要求1的方法创造性地实现了所述目的。

通过提供含有至少一种纤维素组分和至少一种合成聚合物组分的混合纺织废料，在非氧化性水性处理介质中处理该混合纺织废料以便降解至少一种合成聚合物组分，并由经处理的混合纺织废料获得纤维素原材料，可以提供从含纤维素的纺织废料中除去合成聚合物造成的不期望的污染的简单且可靠的方法。

如果在高于100℃的温度下进一步进行该处理，则可以有效地降解混合纺织废料中所含的至少一种合成聚合物组分。如果在低于200℃的温度下进一步进行该处理，则可以保持足够温和的工艺条件以避免至少一种纤维素组分的严重降解。

在一种或多种合成聚合物组分的降解期间，合成聚合物分子的分子量和分子链长度由于水解而被有意降低，所述水解在提高的温度下在水性处理介质的存在下进行。由此，合成聚合物组分的降解分子在其分子链长度上降低，并优选分裂为其单体成分，由此容易溶解在水溶液中。随后，这使得能够容易地将合成聚合物组分与纤维素组分分离，由此可以获得具有改善的纯度和品质的回收纤维素原材料。本发明由此可用于提供从混合纺织废料中回收纤维素原材料的改善的方法，其中显著减少了合成聚合物组分，并可以获得具有低污染的高品质回收纤维素原材料。

通常，本发明意义上的回收纤维素原材料可以被称为回收浆、纺织浆、棉浆、破布浆、溶解浆等等或其组合。所述纤维素原材料可以特别适合作为制造再生纤维素纤维(例如莱赛尔纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维或铜氨纤维)的起始材料。或者，回收纤维素原材料可以充当由纤维素浆制造纸张、类纸或非织造材料的起始材料。

通常，进一步提及，本发明意义上的混合纺织废料可以是构成所述至少一种纤维素组分的任何类型的纤维素纤维与构成所述至少一种合成聚合物组分的任何类型的合成聚合物纤维的混合物。合适的纤维素纤维包括例如棉纤维、人造丝纤维、粘胶纤维、莱赛尔纤维或莫代尔纤维。合成聚合物组分例如可以包含聚酰胺纤维或聚酯纤维，或任何其它可以通过水解降解的合成纤维。如上所述的纤维的直径和长度可以不同，并且可以是连续纤维(长丝)或短纤维。

此外，混合纺织废料可以是消费前和/或消费后纺织废料，可以提供用于提供纤维素原材料的廉价且可靠的方法。消费后纺织废料可以包括以下的一种或多种：穿过的衣服，例如衬衫、牛仔裤、半裙、连衣裙、长袍、套装、工作服、长裤、短裤、内衣、毛线衫、套头衫等等；使用过的家用纺织品，例如床上用品、毛巾、窗帘、布料、桌布、座套、帏帐、家具装饰织物等等；非织造制品，例如湿巾、尿布、滤纸或类似物。消费前纺织废料可以包含来自衣服、家用纺织品、非织造布等等的生产的切屑或废料，或来自纱线、纺织品或再生纤维素纤维的制造的生产废料。

进一步提及，本发明意义上的水性处理介质是非氧化性的，即该处理介质基本不含氧化剂。还要说明，该处理介质暴露于大气氧分压不被视为该处理介质中存在氧化剂，并因此是非氧化性的。特别地，步骤b)中的处理在低于1巴、更特别低于0.5巴、甚至更特别低于0.25巴的氧分压下进行。

如果该水性处理介质含有至少一种水解剂，并由此使所述至少一种水解剂的量适应混合纺织废料中的至少一种合成聚合物组分的量，使得合成聚合物组分基本完全降解，即所述水解剂以至少使得合成聚合物组分中基本所有可水解裂解的键在步骤b)中的处理之后裂解的量添加，则可以进一步改善该方法。该水解剂由此充当催化剂以改善合成聚合物组分中可水解裂解的键的裂解。此类可水解裂解的键例如可以是酯键(例如在聚酯中)或酰胺键(例如在聚酰胺中)。通过考虑合成聚合物含量来计量水解剂的量，可以平衡合成聚合物组分的降解与粘度(聚合度)调节，这是由于减少了过量的水解剂(其可用于降解纤维素组分并由此降低回收纤维素原材料的品质)。通过避免剧烈的纤维素降解反应并同时有效地降解合成聚合物组分，具有对所得纤维素原材料的改善的控制和细致的粘度调节的方法由此成为可能。

如果至少一种水解剂是碱，则可以进一步改善该方法的可控性。碱可以在碱性水解反应中充当有效的催化剂以裂解可水解裂解的键，由此例如通过与裂解的合成聚合物成分形成盐而使碱在反应中被消耗。由此，在合成聚合物组分完全降解后，在碱性水性处理介质中仅存在少量的过量游离碱，并可以大大减少纤维素组分的降解。此外，由于在水性碱性处理介质中处理纤维素组分，纤维素组分可以被溶胀，并由此可以打开纤维素组分的内部结构，这提高了接近、除去和/或解开纤维素组分中的非纤维素组分(例如非共价结合的染料、污物、杂质、非纤维素纤维等等)的能力。随后可以有效地除去松开的非纤维素组分，并可以获得纯化的回收纤维素原材料。

此外，如果用作水解剂的碱是氢氧化钠(NaOH)，则可以提供可靠且成本有效的方法。取决于混合纺织废料中所含的合成聚合物组分的量，水性碱性处理介质中NaOH的总含量由此可以在每千克混合纺织废料10至300克(例如20至250克)范围内。NaOH可以充当成本有效且可靠的碱，其可容易获得，并广泛用于处理浆粕和纤维素原材料。

如果至少一种水解剂是酸，则可以改善该方法的成本效益。酸能够充当有效的水解剂，充当催化剂以水解和裂解可水解裂解的键。由于酸通常不在反应中消耗，可能仅需要低催化量的水解剂以基本完全降解合成聚合物组分。如果酸是硫酸(H₂SO₄)(其在处理纤维素基原材料的工艺中可容易获得)，则可以进一步改善该方法。

如果在步骤b)之前，该方法包括以下步骤，则可以进一步改善该方法的可靠性：分析混合纺织废料并由此确定合成聚合物组分的量，计算完全降解合成聚合物组分所需的至少一种水解剂的量，并提供以计算量包含所述至少一种水解剂的水性处理介质用于在步骤b)中处理混合纺织废料。

如果水解剂的量为每摩尔合成聚合物组分中可水解裂解的键至少1摩尔、更特别至少1.25摩尔、甚至更特别至少1.5摩尔，则前述方法可以进一步在其可靠性方面得到改善。由此，步骤b)中添加的水解剂的最小量应满足水解剂与合成聚合物组分的可水解裂解的键的化学计量比。如果水解剂的量n _试剂与合成聚合物组分中可水解裂解的键的量n _键之间的比率(n _试剂/n _键)大于1、更特别大于1.25、甚至更特别大于1.5，则同样可以满足上述条件。

此外，如果水解剂的量为每摩尔合成聚合物组分中可水解裂解的键小于3摩尔、更特别小于2.75摩尔、甚至更特别小于2.5摩尔，则可以大大减少过量的未消耗的水解剂。由此，超出完全降解合成聚合物组分所需量的过量水解剂可以保持在最小值，同时提供足以完全降解合成聚合物组分的水解剂。可以因此获得更加成本有效的方法。如果水解剂的量n _试剂与合成聚合物组分中可水解裂解的键的量n _键之间的比率(n _试剂/n _键)低于3、更特别低于2.75、甚至更特别低于2.5，则可以同样满足上述条件。

如果步骤b)中的处理在110℃~190℃的温度下进行，则可以进一步改善该方法的可靠性，同时确保高品质的纤维素原材料。如果该处理在120℃~180℃(例如125℃~175℃，例如130℃~170℃)的温度下进行，则可以甚至进一步改善前述优点。由此，采用本方法可以获得具有低污染的高品质回收原材料，因为可以确保合成聚合物组分的可靠降解和减少，同时可以抑制纤维素组分的不期望的降解。

如果步骤b)中的处理进行小于300分钟的持续时间，则可以进一步改善纤维素原材料的品质。避免长时间处理可以有效地用于减少纤维素组分的降解反应。如果该处理进行30分钟~250分钟的持续时间、更特别60分钟~200分钟的持续时间、甚至更特别120分钟~180分钟的持续时间，则可以实现甚至进一步的改善。

如果至少一种合成聚合物组分含有聚酯纤维或聚酰胺纤维的类型，则可以获得本方法的非常高的效率。此类聚酯纤维例如可以是PET-(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT-(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PTT-(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PEN-(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PLA-(聚乳酸)、PGA-(聚乙交酯)或PBS-纤维(聚丁二酸丁二醇酯)。聚酰胺纤维可以是来自脂族聚酰胺(例如Nylon PA 6(聚己内酰胺)或Nylon PA 66(聚己二酰己二胺))的纤维，或是来自芳族聚酰胺(芳纶)(例如PPTA(聚对苯二甲酰对苯二胺])或PMPI(聚间苯二甲酰间苯二胺))的纤维。

如果步骤b)中的处理在还原条件下进行，则可以进一步改善纤维素组分的溶胀，并由此可以提高纤维素产率。此外，还原条件可以有助于除去非共价结合到纤维素组分上的还原染料，例如靛蓝。

如果在步骤b)期间存在至少一种还原剂，则可以进一步改善前述优点。更特别地，如果至少一种还原剂包含连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)或二氧化硫脲(CH₄N₂O₂S)，则可以进一步改善纤维素组分的溶胀。优选地，还原剂以每千克混合纺织废料1至100克、更特别25克~75克的浓度存在。

如果在步骤b)后，对混合纺织废料施以在碱性和/或酸性条件下的至少一个漂白步骤，则可以进一步改善回收纤维素原材料的品质。由此，不能在步骤b)中除去的残余染料可以被漂白和/或降解。由此获得的原材料具有高白度，并由此适用于多种应用，例如制造纤维素产品，例如粘胶纤维生产、莱赛尔纤维生产、莫代尔纤维生产或纸张生产。此外，如果漂白步骤是氧化漂白步骤，则可以确保可靠地除去多种多样的染料。

如果在被施以漂白步骤之前和/或在漂白步骤之间将混合纺织废料洗涤并任选压榨，则可以进一步改善漂白的效率。如果在步骤b)之后的漂白步骤在酸性条件下而步骤b)中的处理在碱性条件下，则尤其如此，反之亦然。同样，如果步骤b)中的处理在还原条件下进行，则在对混合纺织废料施以漂白步骤之前将其洗涤可以大大改善漂白步骤的效率。由此可以确保步骤b)中的处理的条件在对所述混合纺织废料施以漂白步骤之前已经被中和。如果酸性条件下的漂白步骤后接碱性条件下的漂白步骤，这同样重要，反之亦然。

如果在步骤b)中的处理之前将混合纺织废料粉碎和/或分解，则可以进一步改善该方法的可靠性。混合纺织废料的粉碎和/或分解可用于从合成聚合物组分中机械解开纤维素组分，并由此允许在水性处理介质中更鲁棒地溶胀纤维素组分以及降解合成聚合物组分。

如果在步骤b)中的处理之前从混合纺织废料中至少部分除去非纤维废料，则可以甚至进一步改善该方法的可靠性。非纤维废料可以例如由纽扣、拉链、装饰元件、印刷品、标签和/或污物产生。此类非纤维废料通常以由诸如金属或合成聚合物的材料组成的固体颗粒形式包含在纺织废料中。

如果混合纺织废料中的纤维素组分和合成聚合物组分的量为至少1重量%、更特别为至少2重量%、甚至更特别为至少3重量%，则可以提供可靠的回收方法。

如果步骤b)中的处理包括将混合纺织废料浸没在水性处理介质中以获得悬浮液，则可以提供更可靠的从混合纺织废料中回收纤维素的方法。浸没混合纺织废料可以产生混合纺织废料的更均匀且均质的处理，特别是如果在浸没期间搅拌混合纺织废料的话。

如果该处理进一步包括将悬浮液加热到高于100℃的温度，则前述方法可以容易地确保快速且可靠地降解合成聚合物组分。更特别地，如果该处理进一步包括在降解合成聚合物组分期间将悬浮液的温度保持为高于至少100℃，则可以获得具有高纯度的高品质回收原材料。

本公开的目的还在于提供具有高纯度和高白度的高品质回收纤维素原材料。

本发明通过经由根据权利要求1至13中任一项的方法获得的回收纤维素原材料来实现所述目的。此类回收纤维素原材料适合用于或重新用于生产对原材料提出关于品质和纯度的高要求的再生纤维素模塑体。由此类纤维素原材料制备的纺丝原液对过滤器污染仅具有极小影响，并产生具有优异的光亮度的再生模塑体。

根据权利要求14的回收纤维素原材料可以有利地用于生产再生纤维素模塑体，例如根据粘胶工艺、莫代尔工艺、铜氨工艺、莱赛尔工艺或离子液体工艺，用于从纤维素衍生物(例如乙酸纤维素)生产模塑体，以及用于生产纸张或非织造制品。

实施本发明的方式

在下文中，根据多个实施方案展示了本发明。

在第一实施方案中，从混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法包括给定次序的以下步骤：

a)提供至少含有纤维素组分和合成聚合物组分的混合纺织废料，

b)在非氧化性水性处理介质中处理混合纺织废料以便降解合成聚合物组分，由此在100℃~200℃的温度下进行该处理，和

c)从经处理的混合纺织废料中获得回收纤维素原材料。

在步骤a)中，提供混合纺织废料，其由形成至少一种纤维素组分和至少一种合成聚合物组分的不同织物纤维的混合物组成。除了纤维素组分和合成聚合物组分外，混合纺织废料还可以包含其它织物纤维(例如天然蛋白质基纤维)的残余物。混合纺织废料是如上所述的消费前和/或消费后纺织废料。来自所述纺织废料的纤维素组分包含纤维素基纤维，例如棉纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维或铜氨纤维。纤维素组分可以随后从纺织废料中回收并再循环为纤维素原材料，该纤维素原材料可用于生产新的再生纤维素纤维。另一方面，来自所述纺织废料的合成聚合物组分包含非纤维素合成聚合物纺织纤维，例如但不限于聚酯纤维或聚酰胺纤维，其可以借助水解进行降解。

纤维素组分和合成聚合物组分的纤维通常例如由于纺纱、针织和/或编织而固有地缠结在纺织废料中。由此，在步骤b)中的处理之前，将混合纺织废料粉碎和/或分解以便分离不同组分的纤维，使得它们可以被单独且更有效地处理。此外，在步骤b)中的处理之前，从混合纺织废料中至少部分除去非纤维废料。此类非纤维废料可以由纺织品中所含的非纤维固体组件，例如纽扣、拉链、装饰元件、印刷品、标签和/或污物产生。

在另一实施方案中，作为预处理，将混合纺织废料洗涤并压干以在对其施以步骤b)中的处理之前除去任何松开的污物。

在步骤b)中，在水性处理介质中处理混合纺织废料以便降解合成聚合物组分。由此将混合纺织废料浸没在水性处理介质中以形成悬浮液。任选地，可以搅拌或剧烈混合该悬浮液以改善混合纺织废料的分散。随后将该悬浮液加热到高于至少100℃的温度，由此在100℃~200℃的温度下进一步进行混合纺织废料的处理。在进一步的实施方案中，在110℃~190℃、120℃~180℃、125℃~175℃、或130℃~170℃的温度下进行步骤b)中的混合纺织废料的处理。

在第一实施方案中，处理介质含有水解剂，其以适应混合纺织废料中的合成聚合物组分含量的量添加到水性处理介质中。这可以通过在步骤b)中的处理之前分析混合纺织废料，由此确定混合纺织废料中的合成聚合物组分的含量来进行。在确定合成聚合物组分含量的基础上，选择水解剂的量，使得在步骤b)中的处理期间，合成聚合物组分基本完全降解。

本实施方案中的水解剂是碱，特别是NaOH。由此，非氧化性水性处理介质是水性碱性处理介质，并且合成聚合物组分借助碱性水解来降解。添加到水性碱性处理介质中的碱的量选择为每摩尔合成聚合物组分中可水解裂解的键1摩尔~3摩尔。由合成聚合物组分的含量和组成，可以容易地获得可水解裂解的键的量。例如，如果合成聚合物组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，则单体单元具有192.17 g/mol的摩尔量M _PET并包含2个酯键。由此，该PET组分的可水解裂解的键的量n _键,PET等于

n _键,PET = 2 ∙ m_PET / M_PET， (1)

其中m _PET是混合纺织废料中所含的PET的总质量。该方案可以比照适用于纺织废料中所含的所有其它合成聚合物组分，并随后加在一起：

n _键 = n _键,PET + n _键,pc2 + n _键,pc3 + … ，(2)

其中n _键,pc2和n _键,pc3是任选的第二和第三合成聚合物组分的可水解裂解的键的量，同样通过式(1)来确定。由此，如上所提及，添加到水性处理介质中的作为水解剂的碱(NaOH)的量n _试剂为1 ∙ n _键~3 ∙ n _键，其中n _键是指所有合成聚合物组分中的可水解裂解的键的总量。因此，满足以下试剂的量与键的量之间的比率：

1 ≤ n _试剂/n _键 ≤ 3。 (3)

在进一步的实施方案中，添加到水性碱性处理介质中的碱的量选择为每摩尔合成聚合物组分中可水解裂解的键至少1.25摩尔或至少1.5摩尔且最高2.75摩尔或2.5摩尔。由此，添加的碱的量将满足1.25 ≤ n _试剂/n _键 ≤ 2.75，或1.5 ≤ n _试剂/n _键 ≤ 2.5。

水性碱性处理介质用于溶胀纤维素组分以便打开纤维素纤维的结构，并由此除去其中所含的不想要的物质，例如颜色、染料、树脂或其它织物整理化学品。此外，合成聚合物组分在水性碱性处理介质中降解，即水解。在所述降解期间，合成聚合物组分被破坏，而纤维素组分基本保持不变。如上所述，第一合成聚合物组分的PET纤维通过裂解PET链分子中的酯键而分裂为其成分乙二醇和对苯二甲酸。NaOH分子由此被该反应消耗，并随后形成对苯二甲酸二钠盐(对苯二甲酸二钠C₈H₄Na₂O₄)，仅留下少量过量的NaOH分子。

在步骤c)中，最后由经处理的混合纺织废料获得回收纤维素原材料。在本实施方案中，通过将溶胀的纤维素组分与所有非纤维素成分(例如降解的合成聚合物组分)分离来获得纤维素原材料。此类分离可以例如通过过滤悬浮液来容易地进行。

在第二实施方案中，如上文对第一实施方案所述进行步骤a)至c)。此外，步骤b)中的处理在还原性条件下进行。由此，在水性碱性介质中并由此在悬浮液中存在至少一种还原剂。该还原剂优选选自连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)或二氧化硫脲(CH₄N₂O₂S)，并以每千克混合纺织废料1至100克(例如25克~75克)的浓度存在于碱性介质中。

在第三实施方案中，除上述第一或第二实施方案中的步骤外，在步骤b)中的处理后，对混合纺织废料施以至少一个漂白步骤。该漂白步骤可以在碱性条件和/或酸性条件下。优选在步骤b)中的处理后进行至少一个氧化漂白步骤。因此，优选在施以漂白步骤之前将混合纺织废料洗涤并任选压榨，以中和先前处理的条件，并改善下面的漂白步骤的效率。

实施例

在以下实施例中，更详细地例示了本发明的实施方案，而不以任何方式(in anymatter)限制本发明的范围。

在所有展示的实施例中，将根据本发明的生产回收纤维素原材料的方法应用于混合纺织废料，其中若干处理参数贯穿实施例而变化。在所有实施例中，首先借助NIR光谱(近红外光谱)确定纺织废料的组成。在处理后，通过布氏漏斗将获得的回收纤维素原材料与废弃水性处理溶液分离，并再次借助NIR光谱进行分析以确定其组成(例如残余合成聚合物组分的含量)。类似地，分析废弃水性处理溶液以确定过量的处理剂(例如水解剂/碱)的含量。由所确定的回收纤维素原材料的组成，确定合成聚合物组分减少率和纤维素组分产率。

实施例A至C：

实施例A、B和C显示了生产回收纤维素原材料的方法的结果，其中使用来自床上用品的混合纺织废料，其组成为61.1%的纤维素组分和37.9%的合成聚合物组分。纤维素组分由棉纤维组成，且合成聚合物组分由PET纤维组成。该纺织废料中包含的其它组分的含量低于0.1%。在所有四个实施例中，将混合纺织废料粉碎并随后在碱性水性处理介质中处理，其中NaOH用作水解剂。将步骤b)的处理期间的温度保持在150℃下不同的持续时间。此外，NaOH浓度为70 g/kg~110 g/kg混合纺织废料不等。选择所有NaOH浓度，使得在水性碱性处理介质中处理混合纺织废料之后，在废弃水性处理介质中不存在残余NaOH。

实施例A至C的结果总结在表1中。

实施例D至G：

在实施例D、E、F和G中，与实施例A至C相同地采用了生产回收纤维素原材料的方法。在实施例D和F中，使用组成为84%的纤维素组分和16%的合成聚合物组分的混合纺织废料。纤维素组分由棉纤维组成，且合成聚合物组分由PET纤维组成。在实施例E和G中，使用来自白衬衫的混合纺织废料，其包含88.2%的纤维素组分和11.8%的合成聚合物组分。所有实施例中其它残余组分的含量测定为低于0.1%。在所有四个实施例中，将混合纺织废料粉碎并随后在碱性水性处理介质中处理，其中NaOH用作水解剂。在实施例D、E和G中，步骤b)的处理期间的温度保持在150℃下60分钟~180分钟的不同持续时间。在实施例F中，温度保持在130℃下150分钟的持续时间。所有实施例E至G中的NaOH浓度为100 g/kg~200 g/kg混合纺织废料不等，使得碱的量与可水解裂解的键的量之间的比率(n _试剂/n _键)为大约1.5~4。由此，在获得回收纤维素原材料之后，在废弃水性处理介质中存在残余NaOH。

实施例E至G的结果总结在表1中。

实施例H：

在实施例H中，与上文提及的实施例A至G相同地采用了生产回收纤维素原材料的方法，由此使用组成为81.4%的纤维素组分和18.6%的合成聚合物组分的来自衬衫的混合纺织废料。纤维素组分由棉纤维组成，且合成聚合物组分由PET纤维组成。其它残余组分的含量低于0.1%。将混合纺织废料粉碎并随后在碱性水性处理介质中处理，其中NaOH用作水解剂。此外，在实施例H中，步骤b)中的处理在还原条件下进行，由此连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)以50 g/kg混合纺织废料的浓度在该水性处理介质中用作还原剂。处理过程中的温度保持在130℃下120分钟的持续时间。NaOH选择为150 g/kg混合纺织废料。

实施例H的结果显示在表2中。

比较例U、V和W：

为了比较，在实施例U、V和W中，以类似于如上所述的方式采用生产回收纤维素原材料的方法，但是，其中处理期间的温度保持低于100℃。在实施例U至W中，使用具有不同组成的来自混合来源的混合纺织废料：在实施例U中，混合纺织废料包含76.5%的纤维素组分和23.5%的合成聚合物组分；在实施例V中，混合纺织废料包含84.0%的纤维素组分和16.0%的聚合物组分；且在实施例W中，混合纺织废料包含89.8%的纤维素组分和10.2%的合成聚合物组分。所有实施例U至W中其它残余组分的含量低于0.1%。在所有三个比较例中，将混合纺织废料粉碎并随后在碱性水性处理介质中处理，其中NaOH用作水解剂，步骤b)的处理期间的温度为90℃，持续时间为120分钟。此外，在实施例V和W中，步骤b)中的处理在还原条件下进行，由此连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)以50 g/kg混合纺织废料的浓度在水性处理介质中用作还原剂。

比较例U、V和W的结果总结在表2中。

表1：实施例A至G

表2：实施例H和比较例U至W

Claims

1.从混合纺织废料中回收纤维素原材料的方法，所述方法包括给定次序的以下步骤：

a)提供含有至少一种纤维素组分和至少一种合成聚合物组分的所述混合纺织废料，

b)在非氧化性水性处理介质中处理所述混合纺织废料以便降解所述至少一种合成聚合物组分，由此在100℃~200℃的温度下进行所述处理，和

c)从经处理的混合纺织废料中获得回收纤维素原材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中水性处理介质含有至少一种水解剂，并由此使所述至少一种水解剂的量适应所述混合纺织废料中的所述至少一种合成聚合物组分的量，使得所述至少一种合成聚合物组分基本完全降解。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一种水解剂是碱，更特别是NaOH。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述水性处理介质中的所述至少一种水解剂的量为每摩尔所述至少一种合成聚合物组分中可水解裂解的键至少1摩尔。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述水性处理介质中的所述至少一种水解剂的量为每摩尔所述至少一种合成聚合物组分中可水解裂解的键小于3摩尔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中步骤b)中的处理在110℃~190℃、更特别120℃~180℃的温度下进行。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述至少一种合成聚合物组分含有聚酯纤维或聚酰胺纤维的类型。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中步骤b)中的处理在还原条件下进行。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤b)期间存在至少一种还原剂。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中在步骤b)之后，在碱性和/或酸性条件下，对所述混合纺织废料施以至少一个漂白步骤，更特别为氧化漂白步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在施以所述漂白步骤之前和/或在所述漂白步骤之间将所述混合纺织废料洗涤并任选压榨。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中在步骤b)中的处理之前将所述混合纺织废料粉碎和/或分解。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在步骤b)中的处理之前，从所述混合纺织废料中至少部分除去非纤维废料。

14.回收纤维素原材料，其通过根据权利要求1至13中任一项所述的方法获得。

15.根据权利要求14所述的回收纤维素原材料在生产纤维素模塑体的方法中的用途。