[发明专利]一种应用于催化降解回收涤棉混纺的离子液体催化剂

说明书

本发明涉及一种应用于催化降解回收涤棉混纺的离子液体催化剂，其特征在于以离子液体为催化剂，离子液体阳离子为Mn²⁺、Fe²⁺、Ni⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Co²⁺金属离子、咪唑离子、或是[M(Y)]^n‑(M＝Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Co金属；Y＝尿素、乙酰胺、己内酰胺)，阴离子为[HCOO]^‑、[CH₃COO]^‑、[C₆H₅COO]^‑、[C₂H₅COO]^‑、Cl^‑、Br^‑等。以二元醇为溶剂，催化剂用量为溶剂质量的0.1％‑15％，涤纶含量5％‑99％，反应温度120℃‑200℃，反应时间5min‑12h的条件下醇解分离涤棉混纺。该反应快速高效，操作简单，条件温和，可循环。

技术领域:

本发明涉及一种应用于催化降解回收涤棉混纺的离子液体催化剂。属于绿色、清洁催化技术、化工生产及聚酯纤维纺织品领域。

背景技术:

纺织品在日常生活中与我们密切相关，在社会物质生活方面扮演者重要的角色。在我国，纺织业每年耗费的棉、麻、化纤等各类纺织品纤维达到3500万t；据测算，每年产生的纺织边角料及废弃的纺织品超过2000万t，但只有约5％得到循环再利用。我国是一个纺织大国，纱布产量占世界第一位，纺织废料资源十分丰富，纺织纤维每年消费量约500万t左右，随着纺织纤维消费量的不断增长，但同时伴随着大量的废旧纺织品的废弃，不仅污染环境，也是在这个资源紧缺的大环境下的极大浪费。特别是涤棉(涤纶纤维和棉纤维混合)纺织品，需要涤纶原材料，即PET纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，由于聚酯在自然条件下具有极强的化学惰性，难以被生物降解，大量的废弃聚酯不仅给环境造成严重的污染。而且大量使用的PET产品多为一次性消费品，同时，PET的生产是以消耗不可再生的资源石油为代价，也是对这种不可再生资源的一种巨大浪费。因此，随着涤纶棉纺织品的生产量及废弃量的逐步增加，纺织品行业如何实现生产、加工、回收利用的资源良性循环，即由“废料”向“原料”方向转变的重要途径，已成为重要的技术发展方向。加强废旧纺织品的回收再利用，具有重要的现实意义，同时也是一项低成本、效益高、资源充足的行业发展方向，符合当代绿色、低碳环保、资源再利用，具有广阔的发展前景。

在德国，每年有190万吨的废旧纺织品和服装被丢弃，其中约42％被慈善机构回收筛选并循环利用。另外，德国Premnitzz公司投产的Polyamide AG工厂利用Novo合成技术回收利用地毯废料，每年处理12万t旧地毯，生产1万t纺织品级的尼龙和61.3万t工业用尼龙；在美国，服装类废旧纺织品主要流向二手服装店，经由社会捐赠的废弃布衣织物由给慈善组织接受捐赠，并开发出PI纤维废旧利用技术进行再生应用；在日本，UNIQLO公司在2012年回收的服装已达到516万件，是2006年启动回收近40倍；而且东洋纺公司与三菱公司进行合作开发，使聚酯瓶再生来制造Ecole纤维，这种纤维织成的各类织物如衣服，在市场上非常走俏。瑞典的H&M公司在2011年启动了废旧纺织品的回收活动，大约有10％的衣服质量较好，处理后流入二手市场或进行捐赠。大部分被二次加工成抹布、地毯等纺织品。

目前，废旧纺织品的回收再利用方法主要分别为物理回收和化学回收。物理法是将废旧涤棉纺织品通过回收再加工成制品的粗放处理方法，回收过程中材料的化学组成不发生变化。该方法的优点是工艺简单、成本低、投资少且对环境影响小；缺点是回收料中仍会含有一定量的杂质，附加值低；并且回收再制备的再生纤维力学性能下降，品质较差，无法满足高档产品的性能要求，一般只能降级使用。