废旧涤棉混纺织物稀酸法分离工艺研究.pdf

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1、研究与开发C合HIN成A纤SYN维THE工TIC业F，I2BE0R14，I3N7D(U6ST)R：Y6废旧涤棉混纺织物稀酸法分离工艺研究李丽，杨中开，唐世君，赵国棵h(1．北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029；2．总后军需装备研究所，北京100088)摘要：以废旧涤棉军装为原料，采用稀酸法分离废旧涤棉混纺织物中的涤纶和棉纤维，考察了盐酸浓度、反应温度、反应时间等工艺条件对涤、棉的分离效果以及分离后涤纶、棉纤维的形貌及结构性能的影响。结果表明：当盐酸质量分数lOOk，反应温度90℃，反应时间90min时，废旧涤棉军装中的涤纶与棉纤维分离效果最佳；经盐酸处理后，织物中剩下涤纶，棉

2、纤维被去除，棉纤维小部分降解为还原性糖，大部分降解为棉渣粉末；盐酸处理后的涤纶化学结构、断裂强度、纤维形貌基本无变化，但初始模量显著下降；棉纤维经盐酸处理后形成的棉渣粉末仍为纤维素结构，但其结晶度有所提高。关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维废旧纺织品棉纤维盐酸分离回收中图分类号：TQ342．2l文献标识码：A文章编号：1001—0041(2014)06．0006．05纯涤纶废旧纺织品可通过醇解、再聚合等方究所产；氢氧化钠：分析纯，北京化工厂产；丙三法回收利用¨-3]，而涤棉混纺织物的回收则必须醇：天津市光复精细化工研究所产；四氯乙烷：分先进行涤棉分离后再进行涤纶的化学回收。近年析纯，天津市

3、福晨化学试剂厂产；苯酚：分析纯，天来，我国在单一组分的废旧棉织物或废旧涤纶织津市光复精细化工研究所产；AnkeTDL一40B型物回收利用方面取得了一些进展，而在废旧涤棉离心机：上海安亭科学仪器厂制；ModelEvolutioin混纺织物组分高效分离和高值化利用方面的科研60S型紫外分光光度计：ThermoScientific公司制。和工业化进展较慢，极大地影响了涤棉纺织品的1．2实验方法回收和再利用。根据涤棉混纺织物中涤纶与棉配在装有冷凝管、搅拌器、温度计的圆底三口烧比的不同，目前涤棉分离主要采用两种方法：一种瓶中，投入一定量的废旧涤棉军装混纺织物，并加方法是采用酸、离子液体或生物酶等将

4、棉纤维去人一定浓度的稀盐酸溶液，加热反应。到指定时除，保留涤纶组分；另一种则相反J。由于成间后，分离反应液和剩余织物，用自来水清洗剩余本优势，在前一种方法中尤以稀酸法最具发展前织物直至洗涤液没有明显变化，用DNS法_8测量景。在稀酸法中，酸性溶液中的氢离子和棉中纤反应液中棉降解为还原糖的含量。过滤洗涤液，维素或者半纤维素分子链上的氧原子相结合，使收集剩余织物，对反应液进行离心，收集固体粉得纤维素或半纤维素分子失去稳定性，与水反应，末，剩余织物和粉末在50℃烘箱中干燥至恒重。纤维素或半纤维素长链在氢离子和氧原子结合处1．3测试与表征断裂发生解聚并逐步被分解生成单糖j。棉纤维去除率(R)：按

5、式(1)计算。作者以废旧涤棉军装为原料，以盐酸为分解R=(m0一m1)／m0×100％(1)剂，通过改变反应条件研究了稀酸法的分离效果，式中：m。为原试样干重；m为分离后回收纤维的同时考察了反应后棉纤维和涤纶的性能变化，以干重。期为涤棉废旧纺织品工业化分离回收工艺和设备特性黏数([田])：将质量比为1：1的苯酚／四氯乙烷配制成相对密度为1．280g／mE(25oC)开发提供参考。收稿日期：2014—06—06；修改稿收到日期：2014_09-25。1实验作者简介：李丽(1988一)，女，硕士研究生，研究方向为废1．1原料与设备旧涤棉纺织品的分离回收再利用。E-mail：mslixiaol

6、i@126·废旧涤棉军装：涤纶质量分数为86．5％，棉como纤维质量分数为13．5％；盐酸：分析纯，北京化工基金项目：国家863计划项目(2012AA063006)。通讯联系人。E-mail：zhaoguoliang_bict@163·com。厂制；3，5．二硝基水杨酸：天津市光复精细化工研第6期李丽等．废旧涤棉混纺织物稀酸法分离工艺研究7的混合溶剂。将反应剩余的涤纶纱线配置质量浓2．1．2反应温度度为5g／L的溶液，于(25±0．1)oC的水浴中，从图2可知：随着反应温度的增加，增加，用乌氏黏度计(直径0．8mm)测定其[]。这是因为当反应温度升高时，氢离子热运动加剧，还原糖浓度：采

7、用DNS法测定。同时纤维素链段运动加剧，因此纤维素反应速率凝胶色谱(GPC)分析：Waters2000，凝胶柱提高，R增加；当反应温度达到95℃后，R反WatersStyragel@HTDMF7．8×300mmColumn，而下降，这是因为在温度升高后盐酸的挥发加大，温度100oC，流速0．7mL／min。致使参与反应的盐酸量减少；随着反应温度增加，差示扫描量热(DSC)分析：采用SeikoInstru—生成的还原糖浓度增加，因为温