[发明专利]一种有色废旧涤棉纤维再资源化的方法

说明书

本发明属废旧涤棉织物回收利用技术领域，为解决目前有色废弃涤棉混纺织物回收利用对反应设备存在高要求，难以工业利用问题，提供一种有色废旧涤棉纤维再资源化的方法。以有色废旧涤棉为原料，低浓度甲酸水溶液作反应液进行加热降解，停止反应将混合液抽滤，沉淀用氢氧化钠溶液超声振荡、抽滤，收集滤饼和滤液，滤饼用去离子水和无水乙醇反复清洗得黑色固体即碳材料；滤液中加入盐酸溶液超声振荡、抽滤得白色固体即对苯二甲酸。避免了有色涤棉织物因剥色以及剥色后染料废水处理而对环境造成的污染。制得的对苯二甲酸产率可达91.82%、纯度高达99.36%，碳材料形貌特征较好，表面含丰富的活性基团，在多功能碳材料领域的广阔应用前景。

技术领域

本发明属于废旧涤棉织物回收利用、制备化学物质技术领域，具体涉及一种有色废旧涤棉纤维再资源化的方法。

背景技术

现如今人们生活水平与日俱增，同时纤维消耗量也呈现出稳步上升趋势，而纺织品本身的使用周期却日渐缩短，这些都使得纤维原材料供不应求。与此同时，每年废弃的涤棉纺织品数以万计，其中绝大多数为有色涤棉纺织品。针对这种现状，目前主要的回收方式是先对涤棉织物进行剥色或脱色处理，之后再利用机械法、物理法或者化学法对其进行二次加工处理。但是剥色处理本身就会对环境造成严重破坏，并且脱去的染料仍需要通过吸附等方式处理，不仅流程复杂同时还会对环境造成一定的威胁。因此，大规模的对废旧有色涤棉织物进行回收再利用是非常有必要的。以废旧涤棉混纺织物回收生产的精对苯二甲酸和乙二醇可以作为化工原料使用，制得的碳材料可应用于多功能碳材料领域，同时又避免了因处理染料废水而造成资源的浪费和环境的危害，成为顺应绿色纺织未来发展潮流的一个主要方向。

现有技术中，也有通过降解涤棉混纺织物制取单体产物的研究。例如：专利公开号：CN106519293A，发明专利名称：一种废弃涤棉纺织品降解回收系统。该发明主要是通过碱解涤纶从而制得对苯二甲酸，并将制得的对苯二甲酸和乙二醇直接进行酯化，得到PET。但此方式的缺陷在于没有明确提出分离后棉纤维的再利用方式，并且需要25%浓度的氢氧化钠来降解涤纶，除此之外，涤纶的重新的缩聚本身成本就比较高，综合环境因素考虑很难投入工业使用。又如：专利公开号：CN103319331A，发明专利名称：一种废旧聚酯/棉混纺织物的回收再利用方法。该发明利用240-260℃的水热环境对棉纤维和聚酯纤维进行降解，随后继续在300-320℃下对棉纤维的降解产物进行碳化，经过分离和提纯可得到碳材料，对苯二甲酸和乙二醇。该方法虽然不需要使用酸碱等催化剂，但是此方法首先需要分步升温且温度范围较高，从而会对反应设备有较高的要求。此外，该发明也并未将织物上的染料进行处理。

综上所述，现有的循环利用方法工艺比较复杂，应用范围较窄，同时也会对环境造成一定的污染，难以实现对废旧涤棉纺织品的真正循环利用。

发明内容

本发明为了解决目前有色废弃涤棉混纺织物回收利用方法对反应设备存在较高的要求，且工艺复杂、易于对环境造成一定的污染，难以进行工业利用等问题，提供了一种有色废旧涤棉纤维再资源化的方法。

本发明由如下技术方案实现的：一种有色废旧涤棉纤维再资源化的方法，以有色废旧涤棉为原料，体积分数为1.5%的甲酸水溶液作为反应液，在马弗炉中用反应液对有色废旧涤棉进行加热降解，温度由25℃匀速升温250℃后恒温保温，升温速率为25℃/min，总反应时间为8h，然后停止反应，冷却后将混合液抽滤，沉淀用氢氧化钠溶液超声振荡，继续抽滤，收集此时获得的滤饼和滤液，滤饼用去离子水和无水乙醇反复清洗获得黑色固体即为碳材料；滤液中加入盐酸溶液超声振荡，然后继续抽滤获得白色固体即为对苯二甲酸。

具体步骤如下：