近年来,随着生活水平的提高,纺织纤维消耗量快速增长,每年产生的数以千万吨废旧纺织品被视作垃圾掩埋或焚烧,造成极大的生态环境压力及资源浪费。
而废旧纺织品的组分构成复杂,根据纺织品用途不同,加工过程中添加的各种染料、颜料和助剂等给回收处理带来一定困难。
废旧纺织品中废旧涤棉混纺织物的占比为50%以上,由于混纺结构的特殊性,涤棉组分无法有效分离。
目前大多数废旧混纺织物主要是利用物理法不经分离直接开松形成再生纤维,制备为毛毡、填充料等低附加值产品,无法实现的高附加值回收再利用。
水热法以水为反应介质,因其安全环保等优势,广泛应用于研究工作中。水热环境下亚临界水发生电离,离子积常数提高,使得亚临界水具有酸碱催化剂及有机溶剂的特性。
水热条件下微量的酸催化剂可以促进反应的快速进行,使得涤纶稳定的状态下,棉纤维发生水解,使废旧涤棉混纺织物的分离成为可能。
采用水热法研究废旧涤棉混纺织物的分离及其组分的回收再利用。首先,分别以棉纤维和涤纶纤维为研究对象,研究亚临界水中微量酸催化下棉纤维的水解机制及涤纶的稳定性,明确棉纤维在酸性亚临界水中的降解反应规律,结合涤纶的热稳定性,探求涤纶和棉纤维在同一水热体系中选择性水解的临界点。
然后,以废旧涤棉混纺织物为原料,以涤纶回收率、纤维素粉末得率及还原糖得率为指标,研究水热温度、反应时间、盐酸浓度对选择性水解的影响,并对水热反应后产物的物化性能进行了表征.
结果表明:在盐酸浓度1%,水热温度140℃,反应时间2.5h的条件下,涤棉织物分离效果最好.回收的棉纤维产物为固态纤维素或低聚糖;涤纶物化性能无明显损失,且回收率可达90%以上.废旧涤棉混纺织物经水热反应后分离回收产物的附加价值较高,应用广泛。