[发明专利]一种从烟头过滤嘴中回收醋酸纤维的方法

说明书

本发明为一种利用醋酸为溶剂从烟头过滤嘴中回收醋酸纤维的方法，其特点为仅以醋酸为溶剂，高效回收烟头中的醋酸纤维素。通过控制溶剂浓度、溶剂量、溶解时间以及溶解温度等反应条件，回收醋酸纤维素。操作简便，成本低廉，设备简单，工艺稳定。

技术领域

本发明属于技术领域，涉及一种从烟头过滤嘴中回收醋酸纤维的方法，尤其涉及一种废物资源化、对环保有益的烟头处理方法。

技术背景

随着科学技术的不断进步和生活水平的不断提高，环境污染问题逐渐成为了当今面临的最严峻的挑战之一。现如今，在我国的众多人口中，有60％的男性和4％的女性都是烟民，丢弃的烟头(即烟头过滤嘴)更是成了我们生活中最常见的固体废弃物之一，而这些烟头过滤嘴大多是用醋酸纤维制成的，很难在自然界中降解。在烟头毒性长期存在的情况下，食物链将被污染，对人们的危害可想而知。目前常见处理方法仍是焚烧或填埋，后果就是对环境造成二次污染。

醋酸纤维生产源于20世纪20年代初，由英国试制成功并实现工业化。醋酸纤维可以用于制造纺织品、烟用滤嘴、片基、塑料制品等。回收的醋酸纤维可以制作木塑复合地板以及塑料运输托盘等。目前全球醋酸纤维总产量约为75～80万吨，其中烟用丝束约55～57万吨，纺织用醋酸纤维约21～25万吨。全球有醋酸纤维生产厂家20余家，主要生产厂家集中在欧美和日本，约占世界总产量的90％左右。国内起步较晚，尤其是烟用醋酸纤维的生产。20世纪80年代中国烟草公司与美国技术合作在江苏南通建了第一个生产厂，后来又建立了宁波大安化学工业有限公司(中日合资)，珠海醋酸纤维有限公司(中美合资)，以及郑州航天醋酸纤维实验厂。就我国目前的醋酸纤维发展情况来看，主要是满足国内需要，减少进口。

综上所述，如果能将这些烟头中的醋酸纤维进行二次回收利用，既能在一定程度上改善环境，又能缓解一些进口压力。

目前，国内外报道了几种回收香烟过滤嘴中醋酸纤维的方法。1973年，Yu.I.Pravotorova等人发现，用丙酮溶解可以回收烟头中的醋酸纤维，但机械搅拌需要6～8h，且在较高温度下才得到较好收率的醋酸纤维。2008年，刘登峰等人用丙酮和四氢呋喃为溶剂回收并制备不同浓度的醋酸纤维素均质膜。2009年，Min Zhao等人用丙酮与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液来溶解醋酸纤维，经过机械搅拌24小时后制成一种不对称膜，并且可以应用到对映选择性膜的生产技术中。这几种传统的方法溶解回收醋酸纤维不仅需要的时间长，而且回收率较低。基于此，周雅文等人用氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)来溶解回收烟头中的醋酸纤维，溶解时间比上述几种传统的方法要少，需70min，适宜溶解温度为137℃，但离子液体成本比较高，约500元/100g，毒性也还有待评估，如果要用于回收大量的烟头中的醋酸纤维，还需进一步研究。中国专利CN201210183378.0采用切断等简单物理方法对烟蒂处理后用于造纸，很难保证醋酸纤维的纯度，因此制约了其应用范围。安静等人在《废弃烟头类物质回收再利用的初步探讨》中简单提到以醋酸和醋酸酐的混合物为溶剂，在硫酸的催化作用下提取烟蒂中的醋酸纤维，但无定量。本发明无需催化剂，只需一定浓度的醋酸为溶剂在室温至95℃范围内，均可得到较高提取率的醋酸纤维，相比较而言，本发明优势明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低廉，易于操作、条件温和的回收烟头中醋酸纤维的方法。具体过程如下：

(1)烟头预处理

利用烟头中的物质在溶剂中的溶解度不同，先用乙醇除去茄尼醇等杂质，再用去离子水除去烟碱等杂质。

预处理的具体过程为：撕去废弃烟头中残留的烟丝和外包纸，用剪刀将纤维剪成小于1cm长的小段，然后用无水乙醇浸泡，再用去离子水充分洗涤，倾出洗涤液，用去离子水将纤维段室温下浸泡，将浸泡后的纤维段经干燥后密封备用。

(2)烟蒂回收