CN120118004B - 一种废旧涤氨混纺织物的回收方法 - Google Patents
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法Info
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Abstract
本发明属于再生聚酯技术领域,具体涉及一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,该方法包括以下步骤:采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理脱色和解聚;采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚得到对苯二甲酸酯。其中,处理剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种以上;解聚剂同处理剂;废旧涤氨混纺织物中氨纶的解聚率为98‑100%,废旧涤氨混纺织物按照K/S值计算的脱色率为98%以上。本发明突破了传统工艺高污染、高能耗的瓶颈,解决了混纺织物回收过程中组分分离与脱色难以兼顾的矛盾。
Description
技术领域
本发明属于再生聚酯技术领域,具体涉及一种废旧涤氨混纺织物的回收方法。
背景技术
随着纺织产业的蓬勃发展,废旧纺织品数量激增,涤氨混纺织物的回收难题愈发凸显。氨纶与涤纶在化学结构和物理性质上差异显著,这使得传统的物理和化学回收手段难以实现两者的高效分离与再利用。氨纶热稳定性差,在较低温度下就会解聚,而涤纶则需要高温才能解聚,温度要求的不匹配,不仅容易在回收过程中损伤涤纶,还会大幅增加能耗。
目前,涤氨混纺织物回收主要依靠物理法和化学法。物理法采用机械破碎、熔融挤出造粒等方式处理,但该方法仅适用于单一成分或低混杂度织物。对于涤氨混纺织物,由于涤纶熔点约为260℃,氨纶熔点约为180℃,巨大的熔点差异会导致熔融不均,使产物性能严重劣化。并且,物理法无法有效去除织物中的染料和杂质,致使再生产品质量不佳,应用范围受限。化学法通过水解、醇解等反应将聚合物解聚为单体,不过,该方法存在分离效率低、工艺流程复杂等问题,实际操作难度较大,并且在解聚过程中往往需要使用大量化学试剂,进一步增加了回收成本与环境风险。
专利CN116871305A公开了一种混纺布料各组份梯级分离回收的方法,该方法主要针对含有锦纶、氨纶、聚酯纤维、棉纤维、丙纶以及其他纤维(莱赛尔纤维、铜氨纤维、莫代尔纤维)组份的混纺布料,运用化学物理相结合的方式,选择性梯级分离回收多种纤维及聚酯纤维降解产物。其优势在于无需对废旧衣物进行复杂分拣,或仅需简单分拣就能直接开展分离回收工作。然而,该方法高度依赖四氢呋喃(THF)、盐酸、硫酸等多种化学试剂。在实际使用过程中,若这些化学试剂使用不当,极易产生大量废液,若废液处理不善,将对环境造成严重污染,这在很大程度上限制了该方法的广泛应用。
综上,开发一种高效、环保、经济的涤氨混纺织物回收技术迫在眉睫,既能缓解废旧纺织品带来的环境压力,又能实现资源的可持续利用。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题,提供一种废旧涤氨混纺织物的回收方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,包括采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理的步骤,处理剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种以上,处理即同时进行脱色和解聚,脱色对象为废旧涤氨混纺织物中的涤纶,解聚对象为废旧涤氨混纺织物中的氨纶。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理的具体过程为:在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后进行处理,再进行固液分离,得到处理溶液和脱色涤纶织物,再对处理溶液进行回收处理,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,处理时,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:10-70,第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的0.1-5wt.%,处理温度为110-140℃,处理时间为10-150min;处理后,氨纶的解聚率(=解聚后氨纶的质量降低值/解聚前氨纶的质量×100%)为98.3-100%,废旧涤氨混纺织物按照K/S值计算的脱色率为98.2%以上;
氨纶分子链中含氨基甲酸酯键,其热稳定性较低,在110-140℃的处理温度下,处理剂渗透氨纶分子链,催化其氨基甲酸酯键断裂解聚,氨纶解聚过程中染料随分子链断裂同步释放;在相同温度下,处理剂对涤纶仅产生物理溶胀作用,使涤纶微孔扩张,通过处理剂与染料分子间的作用力可使染料从涤纶表面及内部脱离,如此可实现氨纶和涤纶双组分同步脱色及精准分离。
在有色的废旧涤氨混纺织物中,染料与涤纶之间主要依靠范德华力和氢键产生短程作用;在130-140℃(涤纶的染色温度)的高温条件下,染料会进入涤纶的无定形区,这也意味着,若要通过物理法实现对这类染色体系的脱色,需考虑脱色剂与染料和涤纶之间的相互作用;在物理法脱色过程中,当涤纶在脱色剂中发生溶胀时,其内部孔隙会得到扩张,然而,要实现脱色,染料分子必须与脱色剂之间产生有效作用,倘若脱色剂无法溶解染料,同时破坏染料与涤纶之间的结合力,即便涤纶已经溶胀,染料依然会残留在涤纶上;因此,在物理法脱色过程中,溶胀是脱色的必要前提,但并非充分条件;以甲苯为例,甲苯能够使涤纶产生轻微溶胀,但是由于甲苯对染料的溶解度较低,同时破坏染料与涤纶之间的结合力,因此它难以对有色废旧涤纶纺织品进行脱色。
本发明人开展了大量的实验和理论计算,经过无数次的尝试和分析后,确定了本发明中所采用的脱色剂,该脱色剂的溶解度参数与涤纶极为相近,这一特性使得脱色剂在不溶解涤纶的情况下,能够顺利渗透至涤纶纤维内部,引发涤纶纤维溶胀;该脱色剂也能够溶解染料,同时破坏染料与涤纶之间的结合力,因此可实现染料从涤纶纤维表面脱离。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,第一催化剂为醋酸锌与碱性催化剂的混合物,第一催化剂中醋酸锌的含量为50-100wt.%,碱性催化剂为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种以上,如此设计第一催化剂可避免处理剂发生分解;
固液分离方法包括常压过滤、减压过滤(抽滤)和离心过滤中的一种以上;
回收处理分为两步,第一步将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离,采用的方法包括蒸馏、减压蒸馏、旋转蒸发和精馏中的一种以上,回收的处理剂的纯度为98-99.9%,第二步将染料与氨纶解聚产物分离。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,还包括采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚得到对苯二甲酸酯的步骤;对苯二甲酸酯是指对苯二甲酸形成的酯,它的种类取决于解聚剂的种类,例如当解聚剂为碳酸二甲酯时,对苯二甲酸酯为对苯二甲酸二甲酯(DMT),当解聚剂为碳酸二乙酯时,对苯二甲酸酯为对苯二甲酸二乙酯,当解聚剂为碳酸二乙酯时,对苯二甲酸酯为对苯二甲酸甲乙酯。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚得到对苯二甲酸酯的具体过程为:在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂和第二催化剂混合后进行解聚反应后,再对解聚溶液进行分离提纯得到对苯二甲酸酯。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,解聚剂同处理剂。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,解聚时,解聚剂与脱色涤纶织物的摩尔比为3-30:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的0.1-5wt.%,解聚反应的温度为160-200℃,解聚反应的时间为30-200min;
在此解聚温度下,解聚剂在催化剂作用下,通过亲核反应攻击涤纶分子链中的酯基,导致涤纶分子链断裂,同时解聚剂与由于涤纶分子链断裂生成的乙二醇自发成环生成碳酸乙烯酯,从而推动解聚反应平衡正向移动,最终高效解聚得到对苯二甲酸酯;
对解聚溶液进行分离提纯得到对苯二甲酸酯,即先在140-190°C下对解聚溶液进行减压脱挥,收集被脱除的挥发性组分,再在70-100°C下进行离心分离得到固态产物,再对固态产物进行处理,获得对苯二甲酸酯;
解聚后,脱色涤纶织物的解聚率(=解聚后脱色涤纶织物的质量降低值/解聚前脱色涤纶织物的质量×100%)为90-100%。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,10-50wt.%的解聚剂为回收的处理剂,第二催化剂为醋酸锌与碱性催化剂的混合物,第二催化剂中醋酸锌的含量为50-100wt.%,碱性催化剂为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种以上,如此设计第二催化剂可避免解聚剂发生分解。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,当对苯二甲酸酯是DMT时,可以将DMT、乙二醇、第三催化剂(如钛酸四丁酯、乙二醇锑、醋酸锑、三氧化二锑等)和功能助剂(如磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、抗氧剂1010、二氧化钛等)进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯;
当对苯二甲酸酯不是DMT时,可以先将对苯二甲酸酯转化为DMT,再将DMT、乙二醇、第三催化剂(如钛酸四丁酯、乙二醇锑、醋酸锑、三氧化二锑等)和功能助剂(如磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、抗氧剂1010、二氧化钛等)进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯,其中,转化方法为:将对苯二甲酸酯、甲醇、氢氧化钠(催化剂)混合后,在氮气保护下加热至60℃并反应3h后停止加热,冷却至室温后使用甲醇洗涤。
如上所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,废旧涤氨混纺织物中氨纶含量不超过20wt.%。
有益效果:
本发明通过选用特定的处理剂和解聚剂,并结合温度调控的方式,分别在不同的阶段(即处理阶段和解聚阶段)对氨纶和涤纶进行了选择性解聚。特别地,在处理阶段不仅完成了对氨纶的解聚,同时也实现了对涤纶和氨纶的脱色处理。这种操作实现了梯度解聚和双组分同步脱色。与传统分步处理方法相比,本发明避免了因温度不匹配导致的纤维损伤和能耗叠加的问题,还能同步且高效地脱除两类纤维上的染料。这种脱色与解聚的“一步法”协同作用,极大地简化了工艺流程,成功解决了混纺织物回收过程中组分分离与脱色难以兼顾的核心矛盾。
本发明在整个工艺过程中采用的处理剂和解聚剂为相同物质,避免了传统工艺中溶剂更换和多次处理的步骤,大幅简化了工艺流程;处理剂被高效回收,并在解聚反应中作为解聚剂使用,显著降低了其损耗和环境污染,为废旧涤氨混纺织物的工业化闭环回收提供了更经济、更高效的解决方案。
本发明采用的处理剂具有低沸点特性,均低于130℃,尤其碳酸二甲酯的沸点仅为90℃,相较于传统高沸点处理剂,如沸点为189℃的二甲基亚砜,本发明的处理剂蒸馏回收温度降低40%以上,能耗减少约35%。同时,本发明的处理剂还具有低毒性和高挥发性,使其在再生涤纶材料中的残留大幅减少,既降低了环境和健康风险,又提高了再生涤纶材料的品质和应用性能,符合绿色化学的发展方向。
本发明实现了梯度解聚-溶剂复用-闭环再生三位一体的技术体系,突破了传统工艺高污染、高能耗的瓶颈。
附图说明
图1为本发明实施例1中脱色涤纶织物的红外图谱;
图2为本发明实施例1中DMT的核磁共振氢谱图;
图3为本发明实施例1中DMT的红外图谱;
图4为实施例1的废旧涤氨混纺织物(对应图4中a)和脱色涤纶织物(对应图4中b)的颜色对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下为各实施例和对比例中相关性能指标的测试方法:
脱色率:使用已校准的天津特鲁斯科技有限公司生产的S81型台式分光测色仪,在D65光源、10°视角、反射模式UV400截止、φ18条件下测定织物脱色前后的K/S值,将待测织物折叠两次以确保测色时样品不透光,每组试样测定5次,取平均值,按下式计算织物的脱色率:
;
式中:为脱色前织物的K/S值,为脱色后织物的K/S值。
纯度:采用日本岛津公司生产的GC-2010 Pro型气相色谱仪,配置氢火焰离子化检测器(FID)及色谱数据处理工作站对收集得到的DMT的纯度进行定量分析,以内标法进行纯度拟合;
选用邻苯二甲酸二丙酯为内标物质,以三氯甲烷为溶剂,通过峰面积比值进行定量计算;测试条件设定为:载气采用纯度≥99.95%的高纯氮,分流比15:1,色谱进样口温度280℃,柱温60℃,总流量3.7mL/min,色谱柱流量0.7mL/min。
低聚物含量:采用岛津公司LC 16型高效液相色谱仪(HPLC),配备WondaSil C18-WR(200mm,填充颗粒尺寸5μm)色谱柱及紫外检测器,对DMT中的低聚物含量进行定性及定量分析;检测条件设定为:检测波长254nm,柱温40℃,采用二元梯度洗脱程序,流动相为甲醇-水(体积比3:1),流速0.8mL/min,以外标法进行定量计算。
傅里叶变换红外光谱FTIR表征:采用Nicolet 6700型傅里叶变换红外光谱仪对样品进行结构表征,测试前将样品烘干,使用衰减全反射(ATR)附件进行全反射测试,扫描范围设定为4000~600cm-1。
核磁共振氢谱测试:称取5-10mg干燥样品置于5mm核磁管中,加入0.5mL氘代三氟醋酸(CF3COOD)试剂溶解后,采用德国Bruker公司Avance-400型核磁共振波谱仪进行测试,以四甲基硅烷(TMS)为内标物,测试频率设定为600MHz。
DMT的转化率(%)可通过以下公式计算:
DMT的转化率=;
式中,为收集得到的DMT质量(单位:g),为收集得到的DMT的摩尔质量(单位:g/mol),为脱色涤纶织物的添加质量(单位:g),为脱色涤纶织物重复单元的摩尔质量(针对废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯织物,取值为192g/mol)。
本发明所用的有色的废旧涤氨混纺织物的耐水洗色牢度至少为4-5级,由分散染料(偶氮类分散染料、蒽醌类分散染料、杂环类分散染料等)经高温高压染色法、载体染色法、热熔染色法或常压高温染色法制得,或者由阳离子染料经浸染、固色等工艺制得,或者由酸性染料经酸性浴染色、固色处理等工艺制得,或者由还原染料经还原、氧化、皂洗等工艺制得。鉴于分散染料是常见的染色涤纶纺织品用染料,因此本发明的下述实施例仅以分散染料染色后的有色的废旧涤氨混纺织物为例进行描述。
实施例1
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,具体步骤如下:
(1)原料的准备;
有色的废旧涤氨混纺织物:品牌为京依莱绣,货号为J25215-12,颜色为XC-8860绿色(如图4中a所示);
第一催化剂、第二催化剂:均为醋酸锌;
处理剂、解聚剂:均为碳酸二甲酯;
(2)采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理;
在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后,先在140℃下处理150min,再进行固液分离(采用常压法),得到处理溶液和脱色涤纶织物(脱色涤纶织物的红外图谱如图1所示,颜色如图4中b所示),再依次将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离(采用旋转蒸发法)、将染料与氨纶解聚产物分离,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物;其中,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:70,第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的3wt.%;
处理后,氨纶的解聚率为100%,废旧涤氨混纺织物的脱色率为99.6%;回收的处理剂的纯度为99.9%;
(3)采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚;
在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂、回收的处理剂和第二催化剂混合后,在200℃下解聚反应180min后,先在170°C下对解聚溶液进行减压脱挥,收集被脱除的挥发性组分,再在100°C下进行离心分离得到固态产物,再将固态产物与甲醇按1:15的质量比混合,在60℃下恒温搅拌50min,通过溶解-重结晶过程选择性去除杂质,最终经固液分离获得DMT;其中,回收的处理剂的质量为解聚剂和回收的处理剂的总质量的10wt.%,解聚剂和回收的处理剂的总摩尔量与脱色涤纶织物的摩尔量之比为20:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的3wt.%;
解聚后,脱色涤纶织物的解聚率为100%,DMT的转化率为100%,DMT的纯度为99.9%,DMT的低聚物含量为0.01wt.%。
本实施例制备的DMT的核磁共振氢谱如图2所示,红外图谱如图3所示;从图2中可以看出,各峰的化学位移与积分面积均与DMT理论值吻合,其中化学位移8.09ppm处对应苯环上的氢质子峰,3.98ppm处对应与酯基直接相连的甲基氢质子峰,经计算,两处峰面积的比值(苯环氢与甲基氢)约为0.66(4/6.02≈0.66),表明解聚反应产物为DMT且纯度较高;从图3中可以看出,2961cm-1处吸收峰对应甲基的C—H伸缩振动特征,1718cm-1处吸收峰匹配酯基C=O的伸缩振动模式,1433cm-1处吸收峰对应苯环骨架中C=C的伸缩振动,而1279cm-1与1115cm-1处双吸收峰则分别对应酯基中的C—O的伸缩振动,这些特征吸收峰与DMT分子结构中的官能团振动模式完全吻合,进一步验证了解聚反应的产物为DMT。
采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚后,还可以将DMT、乙二醇、第三催化剂和功能助剂进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯。
实施例2
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,具体步骤如下:
(1)原料的准备;
有色的废旧涤氨混纺织物:品牌为京依莱绣,货号为J25215-8,颜色为XC-8831浅蓝;
第一催化剂、第二催化剂:均为醋酸锌与碳酸钠的混合物,第一催化剂和第二催化剂中醋酸锌的含量均为65wt.%;
处理剂、解聚剂:均为摩尔比为2:1的碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合物;
(2)采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理;
在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后,先在130℃下处理80min,再进行固液分离(采用离心法),得到处理溶液和脱色涤纶织物,再依次将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离(采用精馏法)、将染料与氨纶解聚产物分离,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物;其中,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:50,第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的5wt.%;
处理后,氨纶的解聚率为99.7%,废旧涤氨混纺织物的脱色率为99.3%;回收的处理剂的纯度为99.7%;
(3)采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚;
在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂、回收的处理剂和第二催化剂混合后,在175℃下解聚反应200min后,先在190°C下对解聚溶液进行减压脱挥,收集被脱除的挥发性组分,再在80°C下进行离心分离得到固态产物,再将固态产物与甲醇按1:10的质量比混合,在70℃下恒温搅拌60min,通过溶解-重结晶过程选择性去除杂质,最终经固液分离获得对苯二甲酸酯;其中,回收的处理剂的质量为解聚剂和回收的处理剂的总质量的25wt.%,解聚剂和回收的处理剂的总摩尔量与脱色涤纶织物的摩尔量之比为30:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的1wt.%;
解聚后,脱色涤纶织物的解聚率为99%。
采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚后,还可以先将对苯二甲酸酯转化为DMT,再将DMT、乙二醇、第三催化剂和功能助剂进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯。
实施例3
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,具体步骤如下:
(1)原料的准备;
有色的废旧涤氨混纺织物:厂商为东莞市亮点点纺织有限公司,货号为025;
第一催化剂、第二催化剂:均为醋酸锌与氢氧化钾的混合物,第一催化剂和第二催化剂中醋酸锌的含量均为80wt.%;
处理剂、解聚剂:均为碳酸甲乙酯;
(2)采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理;
在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后,先在120℃下处理120min,再进行固液分离(采用减压过滤法,压力为0.03MPa),得到处理溶液和脱色涤纶织物,再依次将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离(采用减压蒸馏法)、将染料与氨纶解聚产物分离,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物;其中,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:30,第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的1wt.%;
处理后,氨纶的解聚率为99.4%,废旧涤氨混纺织物的脱色率为99.1%;回收的处理剂的纯度为99.4%;
(3)采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚;
在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂、回收的处理剂和第二催化剂混合后,在190℃下解聚反应90min后,先在140°C下对解聚溶液进行减压脱挥,收集被脱除的挥发性组分,再在70°C下进行离心分离得到固态产物,再将固态产物与甲醇按1:20的质量比混合,在60℃下恒温搅拌40min,通过溶解-重结晶过程选择性去除杂质,最终经固液分离获得对苯二甲酸酯;其中,回收的处理剂的质量为解聚剂和回收的处理剂的总质量的40wt.%,解聚剂和回收的处理剂的总摩尔量与脱色涤纶织物的摩尔量之比为10:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的5wt.%;
解聚后,脱色涤纶织物的解聚率为96%。
采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚后,还可以先将对苯二甲酸酯转化为DMT,再将DMT、乙二醇、第三催化剂和功能助剂进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯。
实施例4
一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,具体步骤如下:
(1)原料的准备;
有色的废旧涤氨混纺织物:品牌为京依莱绣,货号为J25215-8,颜色为XC-8815浅绿;
第一催化剂、第二催化剂:均为醋酸锌与氢氧化钠的混合物,第一催化剂和第二催化剂中醋酸锌的含量均为50wt.%;
处理剂、解聚剂:均为摩尔比为1:1的碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合物;
(2)采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理;
在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后,先在110℃下处理10min,再进行固液分离(采用减压过滤法,压力为0.03MPa),得到处理溶液和脱色涤纶织物,再依次将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离(采用蒸馏法)、将染料与氨纶解聚产物分离,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物;其中,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:10,第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的0.1wt.%;
处理后,氨纶的解聚率为98.3%,废旧涤氨混纺织物的脱色率为98.2%;回收的处理剂的纯度为98%;
(3)采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚;
在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂、回收的处理剂和第二催化剂混合后,在160℃下解聚反应30min后,先在165°C下对解聚溶液进行减压脱挥,收集被脱除的挥发性组分,再在90°C下进行离心分离得到固态产物,再将固态产物与甲醇按1:5的质量比混合,在50℃下恒温搅拌30min,通过溶解-重结晶过程选择性去除杂质,最终经固液分离获得对苯二甲酸酯;其中,回收的处理剂的质量为解聚剂和回收的处理剂的总质量的50wt.%,解聚剂和回收的处理剂的总摩尔量与脱色涤纶织物的摩尔量之比为3:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的0.1wt.%;
解聚后,脱色涤纶织物的解聚率为90%。
采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚后,还可以先将对苯二甲酸酯转化为DMT,再将DMT、乙二醇、第三催化剂和功能助剂进行再聚合反应得到再生聚对苯二甲酸乙二醇酯。
Claims (6)
1.一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,包括采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理和采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚的步骤;
采用处理剂对有色的废旧涤氨混纺织物进行处理的具体过程为:在氮气或惰性气体保护下,将废旧涤氨混纺织物、第一催化剂和处理剂混合后进行处理,再进行固液分离,得到处理溶液和脱色涤纶织物,再对处理溶液进行回收处理,得到回收的处理剂、染料和氨纶解聚产物;
第一催化剂为醋酸锌与碱性催化剂的混合物,第一催化剂中醋酸锌的含量为50-100wt.%,碱性催化剂为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种以上;第一催化剂的质量加入量为废旧涤氨混纺织物的质量的0.1-5wt.%;
处理剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种以上,处理温度为110-140℃;
解聚剂同处理剂,解聚反应的温度为160-200℃。
2.根据权利要求1所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,处理时,废旧涤氨混纺织物与处理剂的质量比为1:10-70,处理时间为10-150min;处理后,氨纶的解聚率为98.3-100%,废旧涤氨混纺织物按照K/S值计算的脱色率为98.2%以上。
3.根据权利要求1所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,回收处理分为两步,第一步将处理剂与染料和氨纶解聚产物分离,第二步将染料与氨纶解聚产物分离。
4.根据权利要求1所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,采用解聚剂对脱色涤纶织物进行解聚得到对苯二甲酸酯的具体过程为:在氮气或惰性气体保护下,将脱色涤纶织物、解聚剂和第二催化剂混合后进行解聚反应后,再对解聚溶液进行分离提纯得到对苯二甲酸酯。
5.根据权利要求4所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,解聚时,解聚剂与脱色涤纶织物的摩尔比为3-30:1,第二催化剂的质量加入量为脱色涤纶织物的质量的0.1-5wt.%,解聚反应的时间为30-200min;解聚后,脱色涤纶织物的解聚率为90-100%。
6.根据权利要求5所述的一种废旧涤氨混纺织物的回收方法,其特征在于,10-50wt.%的解聚剂为回收的处理剂,第二催化剂为醋酸锌与碱性催化剂的混合物,第二催化剂中醋酸锌的含量为50-100wt.%,碱性催化剂为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种以上。
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