TW202317685A - 包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其是使用至少一種極性溶劑對廢舊織物進行至少兩個階段的分離處理，然後再回收處理後的廢舊織物，極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組。本發明的處理方法能高效地回收廢舊織物中的聚酯和彈性纖維，且具有顯著的環境和經濟效益，符合工業化生產的要求。

Description

包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法
本發明涉及一種廢舊織物資源化技術，特別是涉及一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其是通過至少兩個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維從而將其回收。
隨著人們生活和消費水平不斷提高，紡織品的使用週期大幅縮短，造成大量廢舊紡織品的處理問題，其中聚酯/彈性纖維混紡織品佔有一定的比例，但這類混紡織品不易回收，且廢棄後容易對環境產生不良影響。從環保和節約資源的角度來看，回收再利用是處理廢舊紡織品最理想的方式。
目前，針對廢舊紡織品的回收再利用方法主要有三種，分別是物理回收、能量回收和化學回收方法。其中物理回收方法是將廢舊紡織品初步加工成可以被重新利用的狀態；例如，將廢舊衣物剪成小塊當作抹布，或是將破損程度不是很嚴重的廢舊地毯修復翻新。能量回收方法是焚燒廢舊紡織品中熱值較高的化學纖維，以產生熱能用於發電；能量回收方法適合於處理一些不能被循環利用的廢舊紡織品。化學回收方法是將廢舊紡織品中的高分子聚合物解聚，再利用解聚產物如單體製造新的化學纖維；化學回收方法在一些價值較高的化學高分子材料的回收再利用中已有初步的成果。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其具有減少溶劑用量和大批量處理的優勢，且處理後得到的聚酯和彈性纖維可以回收再利用。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，包括：提供一廢舊織物，所述廢舊織物包含聚酯和彈性纖維；對所述廢舊織物進行第一階段分離處理，所述第一階段分離處理是在第一溫度下使用第一極性溶劑處理所述廢舊織物，使所述彈性纖維的其中一部分發生溶解；回收使用後的所述第一極性溶劑，並對經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物進行第二階段分離處理，所述第二階段分離處理是在第二溫度下使用第二極性溶劑處理經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物，使所述彈性纖維的另外一部分發生溶解；以及回收使用後的所述第二極性溶劑與經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物；其中，所述第二溫度高於所述第一溫度，且所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組。
在本發明的一實施例中，在提供所述廢舊織物的步驟中，還包括將所述廢舊織物分割成多個織物碎片。
在本發明的一實施例中，所述彈性纖維為聚氨酯彈性纖維，且所述彈性纖維在所述廢舊織物中的含量為2至40重量百分比。
在本發明的一實施例中，所述第一階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第一溫度為10 oC至35 oC；所述第二階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第二溫度為70 oC至130 oC。
在本發明的一實施例中，在所述第一階段分離處理中，所述廢舊織物與所述第一極性溶劑的固液比為1:5-20；在所述第二階段分離處理中，經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物與所述第二極性溶劑的固液比為1:5-20。
在本發明的一實施例中，所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑各為二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺。
在本發明的一實施例中，所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑各為二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，且二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
在本發明的一實施例中，在回收使用後的所述第一極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第一極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述其中一部分；在回收使用後的所述第二極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第二極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述另外一部分；在回收經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物的步驟中，還包括從經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物中回收所述聚酯纖維並製成聚酯粒。
在本發明的一實施例中，所述廢舊織物的處理方法還包括：對經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物進行第三階段分離處理，所述第三階段分離處理是在第三溫度下使用第三極性溶劑處理經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物，使所述彈性纖維的剩餘部分發生溶解；以及回收使用後的所述第三極性溶劑與經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物；其中，所述第三溫度高於所述第二溫度，且所述第三極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內酯和二甲基亞碸所組成的群組。
在本發明的一實施例中，所述第一階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第一溫度為10 oC至35 oC；所述第二階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第二溫度為45 oC至60 oC；所述第三階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第三溫度為70 oC至130 oC。
在本發明的一實施例中，所述第一極性溶劑、所述第二極性溶劑與所述第三極性溶劑各為二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺。
在本發明的一實施例中，述第一極性溶劑、所述第二極性溶劑與所述第三極性溶劑各為二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，且二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
在本發明的一實施例中，在回收使用後的所述第一極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第一極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述其中一部分；在回收使用後的所述第二極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第二極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述另外一部分；在回收使用後的所述第三極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第三極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述剩餘部分；在回收經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物的步驟中，還包括從經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物中回收所述聚酯纖維並製成聚酯粒。
本發明的其中一有益效果在於，本發明的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其能通過“在第一溫度下使用第一極性溶劑處理廢舊織物，使廢舊織物中一部分的彈性纖維發生溶解，再在第二溫度下使用第二極性溶劑處理經第一階段分離處理後的廢舊織物，使廢舊織物中另一部分的彈性纖維發生溶解，然後回收使用後的第一和第二極性溶劑與經第二階段分離處理後的廢舊織物”以及“第一極性溶劑與第二極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內酯和二甲基亞碸所組成的群組”的技術特徵，以實現聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。此外，相較於現有的處理方法，本發明的處理方法大大減少了溶劑的用量，因此能降低生產成本及對環境的危害。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
除非另有限定，本發明所用術語均為本領域技術人員通常理解的含義。以下實施例所使用的材料，如無特別說明則為市售的材料。以下實施例所使用的操作或儀器，如無特別說明則為本領域常見的操作或儀器。以下實施例所述的比例、含量等，如無特別說明則以重量計。
[第一實施例]
請參閱圖1所示，本發明第一實施例提供一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其是通過兩個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維從而回收彈性纖維，以實現廢舊織物中聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。如圖1所示，本發明第一實施例的處理方法主要包括以下具體實施步驟：步驟S100，提供一廢舊織物，其中包含聚酯纖維和彈性纖維；步驟S102，在第一溫度下使用第一極性溶劑對廢舊織物進行第一階段分離處理；步驟S104，回收使用後的第一極性溶劑，並在第二溫度下使用第二極性溶劑對經第一階段分離處理後的廢舊織物進行第二階段分離處理；以及步驟S106，回收使用後的第二極性溶劑與經第二階段分離處理後的廢舊織物。本文中提及的“廢舊織物”，可以是指廢棄或使用過的織物如衣服、床單等，或是指紡織生產過程中產生的廢料如碎料、布片等。
在步驟S100中，廢舊織物可以是聚酯纖維/彈性纖維混紡織物，聚酯纖維例如是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維，彈性纖維例如是聚氨酯彈性纖維(Spandex)，但本發明並不限於此。聚酯纖維在廢舊織物中的含量可以是60至98重量百分比，而彈性纖維在廢舊織物中的含量可以是2至40重量百分比。實際應用時，廢舊織物可以被分割成多個織物碎片，分割方式可採用切割或撕裂，其中每一個織物碎片皆含有聚酯纖維和彈性纖維。另外，織物碎片的尺寸可視後續的處理條件而定；舉例來說，織物碎片的尺寸可以是長3公分×寬3公分。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。
在步驟S102中，第一階段分離處理可以是將廢舊織物(或織物碎片)含浸於第一極性溶劑中，形成固液共存的混合體系後，在第一溫度下反應30分鐘至120分鐘，以使其中一部分的彈性纖維溶出於第一極性溶劑中，聚酯纖維則不受影響；第一極性溶劑可選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組，第一溫度可以是10 oC至35 oC。為了提高第一階段分離處理後的效率，可將廢舊織物(或織物碎片)均勻分散於第一極性溶劑中，第一極性溶劑可採用DMF或DMAC，並將廢舊織物（或織物碎片）與第一極性溶劑的固液比控制在1:5-20，以及將第一溫度控制在20 oC至25 oC。
請配合參閱圖2及圖3所示，在第一階段分離處理中，可將織物碎片21a與第一極性溶劑22a的混合體系2置於反應器1(如反應槽)中，然後在有攪拌或無攪拌條件下以3 oC/min的升溫速率升溫至10 oC至35 oC，並持溫30分鐘至120分鐘。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。在一些實施例中，第一極性溶劑可採用二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，其中二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。值得一提的是，這種混合溶劑對彈性纖維(如聚氨酯彈性纖維)有很好的溶解能力且毒性較低。
在步驟S104中，第二階段分離處理可以是將經第一階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)含浸於第二極性溶劑中，形成固液共存的混合體系後，在第二溫度下反應30分鐘至120分鐘，第二溫度高於第一溫度，以使剩餘的彈性纖維連同染料、殘留雜質一起溶出於第二極性溶劑中，聚酯纖維則不受影響；第二極性溶劑可選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組，第二溫度可以是70 oC至130 oC。需要說明的是，第二階段分離處理所用的第二極性溶劑可以與第一階段分離處理所用的第一極性溶劑相同或不同。
至於第一階段分離處理所用的第一極性溶劑，可經水洗、過濾、乾燥以得到彈性纖維。分析發現，第一階段分離處理可以回收75%以上的彈性纖維，其中無混入聚酯纖維，可應用於纖維原料從而被製成體操軟墊、傢俱保護軟墊等TPU製品，但不限於此。實際應用時，可先加入約5倍量的水使彈性纖維從第一極性溶劑中析出，再進行第一次抽氣過濾將固體和液體分離，並將固體部分浸泡於水中3分鐘，然後進行第二次抽氣過濾，乾燥後即可得到彈性纖維。
為了提高第二階段分離處理後的效率，可將廢舊織物(或織物碎片)均勻分散於第二極性溶劑中，第二極性溶劑可採用DMF或DMAC，並將廢舊織物(或織物碎片)與第二極性溶劑的固液比控制在1:5-20，以及將第二溫度控制在110 oC至120 oC。值得一提的是，本發明的處理方法通過兩個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維，不但能減少溶劑的用量，降低生產成本及對環境的危害，還能提高回收聚酯纖維的純度。
在第二階段分離處理中，如圖2及圖3所示，可將經第一階段分離處理後的織物碎片21b與第二極性溶劑22b的混合體系2置於反應器1(如反應槽)中，然後在有攪拌或無攪拌條件下以3 oC/min的升溫速率升溫至70 oC至130 oC，並持溫30分鐘至120分鐘。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。在一些實施例中，第二極性溶劑可採用二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，其中二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
在步驟S106中，第二階段分離處理所用的第二極性溶劑可經水洗、過濾、乾燥以得到彈性纖維。分析發現，第二階段分離處理可以回收8%以上的彈性纖維，其中無混入聚酯纖維，可應用於纖維原料從而被製成體操軟墊、傢俱保護軟墊等TPU製品，但不限於此。類似地，可先加入約5倍量的水使彈性纖維從第二極性溶劑中析出，再進行第一次抽氣過濾將固體和液體分離，並將固體部分浸泡於水中3分鐘，然後進行第二次抽氣過濾，乾燥後即可得到彈性纖維。
另外，經第二階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)中基本上只剩下聚酯纖維，可經水洗、過濾、乾燥，以得到聚酯纖維。聚酯纖維可再通過物理或化學再製方式解聚成單體及/或低聚物，然後重新聚合製成回收聚酯粒(r-PET)。分析發現，解聚後得到的單體及/或低聚物的回收率可達到95%以上，其中無混入彈性纖維。步驟S106完成後，即實現了聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。實際應用時，經第二階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)所需的水洗次數可為3次，每次水洗的固液比(織物與水的比例)可為1:5。於水洗後，可進行抽氣過濾將固體和液體分離，並將固體部分浸泡於水中3分鐘，反覆三次，於100 oC下乾燥後即可得到聚酯纖維。
更進一步來說，物理再製方式可以是利用押出機將處理後的廢棄織物(織物碎片)熔融後再押出造粒。另外，化學再製方式可以是先利用一化學解聚液將廢棄織物(織物碎片)中的聚酯纖維解聚，再於特定的條件下將解聚後得到的單體及/或低聚物重新聚合，然後進行造粒；化學解聚液可以是水、甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇或它們的任意組合，但不受限於此。
[第二實施例]
請參閱圖3所示，本發明第二實施例提供另一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其是通過至少兩個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維從而回收彈性纖維，以實現廢舊織物中聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。如圖3所示，本發明第二實施例的處理方法主要包括以下具體實施步驟：步驟S200，提供一廢舊織物，其中包含聚酯纖維和彈性纖維；步驟S202，在第一溫度下使用第一極性溶劑對廢舊織物進行第一階段分離處理；步驟S204，回收使用後的第一極性溶劑，並在第二溫度下使用第二極性溶劑對經第一階段分離處理後的廢舊織物進行第二階段分離處理；步驟S206，回收使用後的第二極性溶劑，並在第三溫度下使用第三極性溶劑對經第二階段分離處理後的廢舊織物進行第三階段分離處理；以及步驟S208，回收使用後的第三極性溶劑與經第三階段分離處理後的廢舊織物。
在步驟S200中，廢舊織物可以是聚酯纖維/彈性纖維混紡織物，聚酯纖維例如是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維，彈性纖維例如是聚氨酯彈性纖維(Spandex)，但本發明並不限於此。聚酯纖維在廢舊織物中的含量可以是60至98重量百分比，而彈性纖維在廢舊織物中的含量可以是2至40重量百分比。實際應用時，廢舊織物可以被分割成多個織物碎片，分割方式可採用切割或撕裂，其中每一個織物碎片皆含有聚酯纖維和彈性纖維。另外，織物碎片的尺寸可視後續的處理條件而定；舉例來說，織物碎片的尺寸可以是長3公分×寬3公分。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。
在步驟S202中，第一階段分離處理可以是將廢舊織物(或織物碎片)含浸於第一極性溶劑中，形成固液共存的混合體系後，在第一溫度下反應30分鐘至120分鐘，以使其中一部分的彈性纖維溶出於第一極性溶劑中，聚酯纖維則不受影響；第一極性溶劑可選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組，第一溫度可以是10 oC至35 oC。為了提高第一階段分離處理後的效率，可將廢舊織物(或織物碎片)均勻分散於第一極性溶劑中，第一極性溶劑可採用DMF或DMAC，並將廢舊織物（或織物碎片）與第一極性溶劑的固液比控制在1:5-20，以及將第一溫度控制在20 oC至25 oC。
請配合參閱圖2及圖3所示，在第一階段分離處理中，可將織物碎片21a與第一極性溶劑22a的混合體系2置於反應器1(如反應槽)中，然後在有攪拌或無攪拌條件下以3 oC/min的升溫速率升溫至10 oC至35 oC，並持溫30分鐘至120分鐘。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。在一些實施例中，第一極性溶劑可採用二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，其中二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。值得一提的是，這種混合溶劑對彈性纖維(如聚氨酯彈性纖維)有很好的溶解能力。
在步驟S204中，第二階段分離處理可以是將經第一階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)含浸於第二極性溶劑中，形成固液共存的混合體系後，在第二溫度下反應30分鐘至120分鐘，第二溫度高於第一溫度，以使另外一部分的彈性纖維溶出於第二極性溶劑中，聚酯纖維則不受影響；第二極性溶劑可選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組，第二溫度可以是45 oC至60 oC。需要說明的是，第二階段分離處理所用的第二極性溶劑可以與第一階段分離處理所用的第一極性溶劑相同或不同。
至於第一階段分離處理所用的第一極性溶劑，可經水洗、過濾、乾燥以得到彈性纖維，實施細節可參考第一實施例，在此不重複敘述。分析發現，第一階段分離處理可以回收75%以上的彈性纖維，其中無混入聚酯纖維，可應用於纖維原料從而被製成體操軟墊、傢俱保護軟墊等TPU製品，但不限於此。
為了提高第二階段分離處理後的效率，可將廢舊織物(或織物碎片)均勻分散於第二極性溶劑中，第二極性溶劑可採用DMF或DMAC，並將廢舊織物(或織物碎片)與第二極性溶劑的固液比控制在1:5-20，以及將第二溫度控制在50 oC至55 oC。
在第二階段分離處理中，如圖2及圖3所示，可將經第一階段分離處理後的織物碎片21b與第二極性溶劑22b的混合體系2置於反應器1(如反應槽)中，然後在有攪拌或無攪拌條件下以3 oC/min的升溫速率升溫至45 oC至60 oC，並持溫30分鐘至120分鐘。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。在一些實施例中，第二極性溶劑可採用二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，其中二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
在步驟S206中，第三階段分離處理可以是將經第二階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)含浸於第三極性溶劑中，形成固液共存的混合體系後，在第三溫度下反應30分鐘至120分鐘，第三溫度高於第二溫度，以使剩餘的彈性纖維連同染料、殘留雜質一起溶出於第三極性溶劑中，聚酯纖維則不受影響；第三極性溶劑可選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組，第三溫度可以是70 oC至130 oC。需要說明的是，第三階段分離處理所用的第三極性溶劑可以與第一階段分離處理所用的第一極性溶劑(第二階段分離處理所用的第二極性溶劑)相同或不同。
至於第二階段分離處理所用的第二極性溶劑，可經水洗、過濾、乾燥以得到聚酯纖維，實施細節可參考第一實施例，在此不重複敘述。分析發現，第二階段分離處理可以回收4.7%以上的彈性纖維，其中無混入聚酯纖維，可應用於纖維原料從而被製成體操軟墊、傢俱保護軟墊等TPU製品，但不限於此。
為了提高第三階段分離處理後的效率，可將廢舊織物(或織物碎片)均勻分散於第三極性溶劑中，第二極性溶劑可採用DMF或DMAC，並將廢舊織物(或織物碎片)與第三極性溶劑的固液比控制在1:5-20，以及將第三溫度控制在105-115 oC。值得一提的是，本發明的處理方法通過三個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維，不但能減少溶劑的用量，降低生產成本及對環境的危害，還能提高回收聚酯纖維的純度。
在第三階段分離處理中，如圖2及圖3所示，可將經第二階段分離處理後的織物碎片21c與第三極性溶劑22c的混合體系2置於反應器1(如反應槽)中，然後在有攪拌或無攪拌條件下以3 oC/min的升溫速率升溫至70 oC至130 oC，並持溫30分鐘至120分鐘。以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限制本發明。在一些實施例中，第三極性溶劑可採用二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，其中二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
在步驟S208中，第三階段分離處理所用的第三極性溶劑可經水洗、過濾、乾燥以得到彈性纖維。分析發現，第三階段分離處理可以回收0.1%以上的彈性纖維。另外，經第三階段分離處理後的廢舊織物(或織物碎片)中基本上只剩下聚酯纖維，可經水洗、過濾、乾燥以得到彈性纖維，實施細節可參考第一實施例，在此不重複敘述。聚酯纖維可再通過物理或化學再製方式解聚成單體及/或低聚物，然後重新聚合製成回收聚酯粒(r-PET)。分析發現，解聚後得到的單體及/或低聚物的回收率可達到95%以上，其中無混入彈性纖維。步驟S208完成後，即實現了聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。
更進一步來說，物理再製方式可以是利用押出機將處理後的廢棄織物(織物碎片)熔融後再押出造粒。另外，化學再製方式可以是先利用一化學解聚液將廢棄織物(織物碎片)中的聚酯纖維解聚，再於特定的條件下將解聚後得到的單體及/或低聚物重新聚合，然後進行造粒；化學解聚液可以是水、甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇或它們的任意組合，但不受限於此。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其能通過“在第一溫度下使用第一極性溶劑處理廢舊織物，使廢舊織物中一部分的彈性纖維發生溶解，再在第二溫度下使用第二極性溶劑處理經第一階段分離處理後的廢舊織物，使廢舊織物中另一部分的彈性纖維發生溶解，然後回收使用後的第一和第二極性溶劑與經第二階段分離處理後的廢舊織物”以及“第一極性溶劑與第二極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內酯和二甲基亞碸所組成的群組”的技術特徵，以實現聚酯纖維與彈性纖維的分離及回收再利用。
更進一步來說，本發明的處理方法通過至少兩個階段的溶劑處理來從廢舊織物中分離出彈性纖維，不但能減少溶劑的用量，降低生產成本及對環境的危害，還能提高回收聚酯纖維的純度。
更進一步來說，本發明的處理方法有助於實現織物資源的循環利用，且具有顯著的經濟效益，符合工業化生產的要求。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:反應器 2:混合體系 21a:織物碎片 21b:經第一階段分離處理後的織物碎片 21c:經第二階段分離處理後的織物碎片 22a:第一極性溶劑 22b:第二極性溶劑 22c:第三極性溶劑 S100、S102、S104、S106:處理方法步驟 S200、S202、S204、S206、S208:處理方法步驟
圖1為本發明第一實施例的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法的流程圖。
圖2顯示一種設備，用於實現本發明第一實施例的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法。
圖3顯示另一種設備，用於實現本發明第一實施例的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法。
圖4為本發明第二實施例的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法的流程圖。
S100、S102、S104、S106:處理方法步驟

Claims (13)

  1. 一種包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，包括： 提供一廢舊織物，所述廢舊織物包含聚酯和彈性纖維； 對所述廢舊織物進行第一階段分離處理，所述第一階段分離處理是在第一溫度下使用第一極性溶劑處理所述廢舊織物，使所述彈性纖維的其中一部分發生溶解； 回收使用後的所述第一極性溶劑，並對經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物進行第二階段分離處理，所述第二階段分離處理是在第二溫度下使用第二極性溶劑處理經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物，使所述彈性纖維的另外一部分發生溶解；以及 回收使用後的所述第二極性溶劑與經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物； 其中，所述第二溫度高於所述第一溫度，且所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、γ-丁內酯(GBL)和二甲基亞碸(DMSO)所組成的群組。
  2. 如請求項1所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，在提供所述廢舊織物的步驟中，還包括將所述廢舊織物分割成多個織物碎片。
  3. 如請求項1所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述彈性纖維為聚氨酯彈性纖維，且所述彈性纖維在所述廢舊織物中的含量為2至40重量百分比。
  4. 如請求項1所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述第一階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第一溫度為10 oC至35 oC；所述第二階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第二溫度為70 oC至130 oC。
  5. 如請求項4所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，在所述第一階段分離處理中，所述廢舊織物與所述第一極性溶劑的固液比為1:5-20；在所述第二階段分離處理中，經所述第一階段分離處理後的所述廢舊織物與所述第二極性溶劑的固液比為1:5-20。
  6. 如請求項5所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑各為二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺。
  7. 如請求項6所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述第一極性溶劑與所述第二極性溶劑各為二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，且二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
  8. 如請求項1所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，在回收使用後的所述第一極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第一極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述其中一部分；在回收使用後的所述第二極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第二極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述另外一部分；在回收經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物的步驟中，還包括從經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物中回收所述聚酯纖維並製成聚酯粒。
  9. 如請求項1所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，還包括： 對經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物進行第三階段分離處理，所述第三階段分離處理是在第三溫度下使用第三極性溶劑處理經所述第二階段分離處理後的所述廢舊織物，使所述彈性纖維的剩餘部分發生溶解；以及 回收使用後的所述第三極性溶劑與經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物； 其中，所述第三溫度高於所述第二溫度，且所述第三極性溶劑是選自於二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內酯和二甲基亞碸所組成的群組。
  10. 如請求項9所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述第一階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第一溫度為10 oC至35 oC；所述第二階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第二溫度為45 oC至60 oC；所述第三階段分離處理的時間為30分鐘至120分鐘，且所述第三溫度為70 oC至130 oC。
  11. 如請求項10所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，所述第一極性溶劑、所述第二極性溶劑與所述第三極性溶劑各為二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺。
  12. 如請求項11所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，述第一極性溶劑、所述第二極性溶劑與所述第三極性溶劑各為二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的混合溶劑，且二甲基甲醯胺與二甲基乙醯胺的體積比為1:2。
  13. 如請求項9所述的包含聚酯和彈性纖維的廢舊織物的處理方法，其中，在回收使用後的所述第一極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第一極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述其中一部分；在回收使用後的所述第二極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第二極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述另外一部分；在回收使用後的所述第三極性溶劑的步驟中，還包括從使用後的所述第三極性溶劑中回收所述彈性纖維的所述剩餘部分；在回收經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物的步驟中，還包括從經所述第三階段分離處理後的所述廢舊織物中回收所述聚酯纖維並製成聚酯粒。
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