CN115536754A - 一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，包括的步骤为：将回收的棉纺织品用盘磨机进行开松，然后进行蒸煮，固液比：1:4～1:6，蒸煮液包括NaOH和蒸煮助剂；放料后蒸煮前用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气；选用合适的蒸煮最高温度和保温时间，保温过程中再次通入氮气直至保温结束；将蒸煮结束后的棉纺织品洗净用打浆机打浆，再次洗净后脱水获得湿浆；去金属离子：在湿浆中加入化合物获得浆粕，然后浆粕进行漂白，最后将漂白后浆粕处理后获得粘胶。本发明在低浓度碱，氮气低氧环境，适宜蒸煮最高温度和保温时间，添加蒸煮助剂条件下蒸煮，通过臭氧及二氧化氯漂白湿浆，来实现纤维素损伤小，漂白效果好，浆粕白度高，对环境污染度低的效果。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺。
背景技术
我国废旧织物的产量已有近1.5亿吨之多，但回收利用率不足10％。废旧织物被回收、分拣、清理后，可以实现二次利用和资源循环，既减少环境污染，又促进节能减排。废旧织物中的棉纺织品回收后处理方法包括物理法、化学法、热能法；其中，物理法主要是对棉纺织品分类净化干燥处理，必要时添加助剂用于处理及造粒，后续进行二次利用，方法简单但局限大，应用范围窄；热能法是将废旧棉纺织品焚烧后生成热能，用于热力发电等，成本低廉但对环境污染严重；化学法主要是将回收的棉纺织品作为纤维素原料，用于制备其他纤维素制品，如粘胶、纸等，适合批量生产，应用范围广；一般选用化学方法处理回收的棉纺织品，比如：将回收的棉纺织品制备成湿浆，再从湿浆制备成粘胶。
棉纺织品的成分大约90％为纤维素，10％由果胶、蜡、木质素、灰分、半纤维素等组成，纤维素的性能与纤维素的聚合度有关，在将棉纺织品制成湿浆过程中，要尽量使纤维素不被降解，目前国内棉纺织品湿浆的生产仍以高温、高碱蒸煮和含氯漂白工艺为主，制浆得率低，纤维降解严重，浆粕白度低，且污染严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，以在低浓度碱，氮气低氧环境，低蒸煮最高温度，较短保温时间，添加蒽醌或联合蒽醌类蒸煮助剂条件下蒸煮棉纺织品，依次通过臭氧及二氧化氯漂白湿浆，来实现纤维素损伤小，漂白效果好，浆粕白度高，对环境污染度低的目的。
一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，包括如下步骤：
1)将回收的棉纺织品通过开松：将回收的棉纺织品放入盘磨机进行开松，开松间隙为0.2～0.5mm；
采用上述技术方案，开松后的棉纺织开松后使得纤维横向联系的规模缩小，为后续纤维进一步松解到单根状态创造条件。
2)将开松之后棉纺织品进行蒸煮，蒸煮具体工艺参数如下：
开松后的棉纺织品和蒸煮液固液比：1:4～1:6，蒸煮液包括：NaOH用量：4～12wt％，蒸煮助剂用量：0.05～0.5wt％；放料后蒸煮前用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气直至达到相当于15～22℃的表压；蒸煮最高温度：90～120℃，保温时间：60～100min，保温过程中再次通入氮气直至保温结束；
采用上述技术方案，选用较高的固液比使得棉纺织品能适当浸润膨胀，棉纺织品能与蒸煮液均匀混合；选用低碱来处理棉纺织品，能够降低强碱对棉纤维的损伤，且棉纤维仍保有可纺性。排气能够除去蒸煮器内部空气，主要是去除氧气；在碱性条件下，氧气对纤维有强降解作用，所以通入氮气使棉纺织品和蒸煮液在低氧甚至无氧环境中反应；氧气浓度降低后可以对亲核及亲电反应进行一定程度的抑制，从而减少反应的挥发气体及发色基团的产生，防止氧化，这样对后期过程十分有利，可以降低黑液色度，提高浆粕白度；蒸煮助剂可减少蒸煮过程中纤维的环形剥落，提高浆得率，降低聚合度降低程度。低于120℃的蒸煮最高温度，低于100min的保温时间，使得既能通过升高温度加快反应速度，也能避免过于高温导致纤维降解严重。
3)打浆获得湿浆：打浆具体工艺参数为：蒸煮结束后的棉纺织品洗净用打浆机打浆6～15min，再次洗净后脱水8～12min获得湿浆；
4)对步骤3)得到的湿浆进行去金属离子，去金属离子方法为：在湿浆中加入化合物获得浆粕，浆粕浆浓为10wt％；
采用上述技术方案，去除金属离子能够避免浆粕后续加工时金属离子影响纺丝溶液的过滤和挤出工序的稳定性。
5)对步骤4)得到10wt％浆粕进行漂白获得20wt％浆粕，具体过程为：将浆浓为10wt％的浆粕放入反应器，在反应器内通入臭氧，臭氧浓度为3～5wt％，温度为：25～35℃，时间为：4～8min，再通入二氧化氯，二氧化氯浓度为：1～2wt％，温度为：50～60℃，时间为：10～20min，获得浆浓为20wt％的浆粕；
采用上述技术方案，臭氧氧化性强，在反应过程中分解为分子和原子氧，不会产生致癌物质，对环境污染小，二氧化氯通过自由基释放原子氧，来破坏酚型和非酚型的木质素结构，来达到漂白效果，对纤维素和半纤维素破坏较少，相比氯气漂白，二氧化氯在漂白过程中不会生产游离氯，产生的污染负荷低。
6)再将20wt％浆粕处理后获得粘胶。
优选的，蒸煮助剂采用以下一种或几种物质：蒽醌、2-甲基蒽醌、亚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚类物质。
采用上述技术方案，蒽醌类蒸煮助剂或联合亚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚类物质的蒽醌类助剂既能避免纤维素的剥皮反应，又能促进木质素的降解和脱除，缩短蒸煮时间，减少纤维素的损伤。
优选的，化合物采用以下一种或几种物质：EDTA、六偏磷酸钠、H2SO4。
优选的，将20wt％浆粕依次通过浸渍、压榨、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡获得粘胶。
本发明的有益效果是：
第一，选用低碱，即较低浓度的NaOH来处理棉纺织品，能够降低强碱对棉纤维的损伤，且棉纤维仍保有可纺性，低浓度强碱对棉纺织品也具有一定的漂白作用，提高了后续浆粕的白度。在排出空气的情况下通入氮气避免氧气在碱性条件下对纤维的强降解作用，不超过120℃的蒸煮最高温度，不超过100min的保温时间，使得既能通过升高温度加快反应速度，也能避免过于高温导致纤维降解严重。
第二，依次通入臭氧和二氧化氯来漂白10wt％的浆粕，联合漂白效果好，污染性小，对纤维素伤害低。臭氧氧化性强，在反应过程中分解为分子和原子氧，不会产生致癌物质，对环境污染小；二氧化氯通过自由基释放原子氧，来破坏酚型和非酚型的木质素结构，二氧化氯氧化附着纤维素上的杂质和色素，但不会氧化纤维素，既达到漂白效果，对纤维素和半纤维素破坏也较少，相比氯气漂白，二氧化氯在漂白过程中不会生产游离氯，产生的污染负荷低。
第三，蒸煮助剂的加入既能避免纤维素的剥皮反应，又能促进木质素的降解和脱除，缩短蒸煮时间，减少纤维素的损伤。
具体实施方式
实施例1
一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，包括如下步骤：
1)将回收的棉纺织品通过开松：将回收的棉纺织品放入盘磨机进行开松，盘磨机机器设置开松间隙为0.5mm；
2)将开松之后棉纺织品进行蒸煮，蒸煮工序为：用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气直至达到相当于22℃的表压，然后将固液比为1:4的开松后的棉纺织品和蒸煮液混合在蒸煮器蒸煮，其中，蒸煮液由4wt％NaOH、0.05wt％蒽醌和0.01wt％脂肪醇聚氧乙烯醚溶于去离子水制得，蒸煮最高温度为100℃，保温时间为60min，保温开始时再次通入氮气，直至保温结束。
3)打浆工序为：将蒸煮结束后的棉纺织品用去离子水洗净用打浆机打浆15min，再次用去离子水洗净后用脱水机脱水12min获得湿浆；
4)去离子工序为：在步骤3)得到的湿浆中加入0.3wt％EDTA、0.2wt％六偏磷酸钠获得浆粕，浆粕浆浓为10wt％；
5)漂白工序为：将浆浓为10wt％的浆粕放入反应器，在反应器内通入臭氧气体，臭氧浓度为4wt％，反应器设置温度为35℃，反应时间为4min，反应结束后再通入二氧化氯气体，二氧化氯浓度为1wt％，反应器设置温度为50℃，反应时间为15min，获得浆浓为20wt％的浆粕；
6)获得粘胶的处理工序为：将步骤5)获得的20wt％浆粕依次通过浸渍、压榨、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡获得粘胶。
实施例2
一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，包括如下步骤：
1)将回收的棉纺织品通过开松：将回收的棉纺织品放入盘磨机进行开松，盘磨机机器设置开松间隙为0.3mm；
2)将开松之后棉纺织品进行蒸煮，蒸煮工序为：用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气直至达到相当于18℃的表压，然后将固液比为1:5的开松后的棉纺织品和蒸煮液混合在蒸煮器蒸煮，其中，蒸煮液由6wt％NaOH、0.05wt％蒽醌和0.05wt％2-甲基蒽醌溶于去离子水制得，蒸煮最高温度为110℃，保温时间为70min，保温开始时再次通入氮气，直至保温结束。
3)打浆工序为：将蒸煮结束后的棉纺织品用去离子水洗净用打浆机打浆10min，再次用去离子水洗净后用脱水机脱水10min获得湿浆；
4)去离子工序为：在步骤3)得到的湿浆中加入0.3wt％EDTA、0.2wt％六偏磷酸钠和0.2wt％H2SO4获得浆粕，浆粕浆浓为10wt％；
5)漂白工序为：将浆浓为10wt％的浆粕放入反应器，在反应器内通入臭氧气体，臭氧浓度为3wt％，反应器设置温度为35℃，反应时间为5min，反应结束后再通入二氧化氯气体，二氧化氯浓度为1wt％，反应器设置温度为55℃，反应时间为13min，获得浆浓为20wt％的浆粕；
6)获得粘胶的处理工序为：将步骤5)获得的20wt％浆粕依次通过浸渍、压榨、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡获得粘胶。
实施例3
一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，包括如下步骤：
1)将回收的棉纺织品通过开松：将回收的棉纺织品放入盘磨机进行开松，盘磨机机器设置开松间隙为0.4mm；
2)将开松之后棉纺织品进行蒸煮，蒸煮工序为：用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气直至达到相当于20℃的表压，然后将固液比为1:6的开松后的棉纺织品和蒸煮液混合在蒸煮器蒸煮，其中，蒸煮液由8wt％NaOH、0.05wt％蒽醌、0.05wt％2-甲基蒽醌和0.02wt％亚硫酸钠溶于去离子水制得，蒸煮最高温度为110℃，保温时间为70min，保温开始时再次通入氮气，直至保温结束。
3)打浆工序为：将蒸煮结束后的棉纺织品用去离子水洗净用打浆机打浆15min，再次用去离子水洗净后用脱水机脱水11min获得湿浆；
4)去离子工序为：在步骤3)得到的湿浆中加入0.3wt％EDTA、0.2wt％六偏磷酸钠获得浆粕，浆粕浆浓为10wt％；
5)漂白工序为：将浆浓为10wt％的浆粕放入反应器，在反应器内通入臭氧气体，臭氧浓度为5wt％，反应器设置温度为33℃，反应时间为5min，反应结束后再通入二氧化氯气体，二氧化氯浓度为1wt％，反应器设置温度为53℃，反应时间为14min，获得浆浓为20wt％的浆粕；
6)获得粘胶的处理工序为：将步骤5)获得的20wt％浆粕依次通过浸渍、压榨、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡获得粘胶。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (4)
1.一种回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，其特征在于，包括如下步骤，
1)将回收的棉纺织品通过开松：将回收的棉纺织品放入盘磨机进行开松，开松间隙为0.2～0.5mm；
2)将开松之后棉纺织品进行蒸煮，蒸煮具体工艺参数如下：
开松后的棉纺织品和蒸煮液固液比：1:4～1:6，蒸煮液包括：NaOH用量：4～12wt％，蒸煮助剂用量：0.05～0.5wt％；放料后蒸煮前用真空泵对蒸煮器排气后通入氮气直至达到相当于15～22℃的表压；蒸煮最高温度：90～120℃，保温时间：60～100min，保温过程中再次通入氮气直至保温结束；
3)打浆获得湿浆：打浆具体工艺参数为：蒸煮结束后的棉纺织品洗净用打浆机打浆6～15min，再次洗净后脱水8～12min获得湿浆；
4)对步骤3)得到的湿浆进行去金属离子，去金属离子方法为：在湿浆中加入化合物获得浆粕，浆粕浆浓为10wt％；
5)对步骤4)得到10wt％浆粕进行漂白获得20wt％浆粕，具体过程为：将浆浓为10wt％的浆粕放入反应器，在反应器内通入臭氧，臭氧浓度为3～5wt％，温度为：25～35℃，时间为：4～8min，再通入二氧化氯，二氧化氯浓度为：1～2wt％，温度为：50～60℃，时间为：10～20min，获得浆浓为20wt％的浆粕；
6)再将20wt％浆粕处理后获得粘胶。
2.根据权利要求1所述的回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，其特征在于，蒸煮助剂采用以下一种或几种物质：蒽醌、2-甲基蒽醌、亚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚类物质。
3.根据权利要求1所述的回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，其特征在于，化合物采用以下一种或几种物质：EDTA、六偏磷酸钠、H2SO4。
4.根据权利要求1所述的回收棉纺织品生产粘胶用湿浆生产工艺，其特征在于，将20wt％浆粕依次通过浸渍、压榨、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡获得粘胶。
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