K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品及其制备再生DMT的研究

废弃涤纶纺织品囤积量逐年上升,而对废弃涤纶纺织品的综合利用回收率却较低。化学法回收中乙二醇醇解-甲醇酯交换法是一种回收废弃涤纶纺织品的方法,然而乙二醇醇解-甲醇酯交换工艺过程中存在对苯二甲酸双羟基乙酯(BHET)单体产率低、低聚物含量高的问题。文章采用K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品,并结合响应面法优化了醇解工艺参数,通过甲醇酯交换法制得再生对苯二甲酸二甲酯(DMT),研究了K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解对乙二醇醇解-甲醇酯交换产物的影响。结果表明,随着KOH添加量的增加,醇解产物中BHET含量呈现先增加后下降的趋势。当KOH的添加量达到2%时,BHET含量达到最高70.2%。同时,优化后的醇解工艺参数为:反应温度210℃、反应时间120 min、K_(2)CO_(3)质量分数2.0%、KOH质量分数2.4%。此时BHET的收率为73.1%;醇解产物与甲醇酯交换得到再生DMT产率为80.1%,通过减压升华纯化后得到再生DMT含量高于99%以上。

废弃涤纶织物对β成核剂改性回收PP结晶熔融行为及形态的影响

采用熔融共混法制备了β成核剂改性聚丙烯/废弃涤纶织物复合材料,采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜研究了废弃涤纶织物对复合材料的结晶与熔融行为、结晶形态和微观结构的影响。结果表明,所用的负载型β成核剂能有效诱导回收聚丙烯形成大量的β晶;废弃涤纶织物与聚丙烯复合后,能有效地解离分散并保持纤维形态,且对β晶的影响很小。熔融温度升高会使复合材料的结晶和熔融行为与回收PP更接近。

废弃涤纶纤维解聚产物对苯二甲酸制备偶氮染料

采用乙二醇降解工艺,对废弃涤纶纤维进行降解得到对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)单体,水解BHET得到对苯二甲酸(PTA),再经过硝化、还原、重氮,偶合反应制备偶氮染料,实现废弃涤纶的回收并再利用于纺织行业。对废弃涤纶的回收再利用的研究,不仅在一定程度上可以解决白色污染问题,还一定程度上解决能源问题,有利于资源的可持续发展。讨论了不同pH环境下,合成的偶氮染料对锦纶长丝的上染情况。

废弃涤纶织物/氯化聚乙烯复合材料的隔声性能

为解决废旧纺织纤维资源化利用问题和日常生活中的噪声污染,采用废弃涤纶织物与氯化聚乙烯逐层贴合,热压制得具有良好隔声效果的隔声复合材料。通过对废弃涤纶织物、纯氯化聚乙烯(CPE)板、废弃涤纶织物/CPE层合隔声材料的隔声量曲线分析发现,废弃涤纶织物/CPE层合复合材料的隔声性能最好;改变废弃涤纶织物层数、面密度和加压压力,制得不同参数的废弃涤纶织物/CPE层合复合材料。通过对隔声量曲线分析可知,随废弃涤纶织物层数、材料面密度和加压压力的增加,其隔声量提高;对隔声复合材料的隔声量进行理论计算,并与实际测量值进行对比分析,结果表明理论计算值与实际测量值有较好的吻合性。

电絮凝技术在废弃涤纶醇解液脱色中的应用

针对涤纶醇解液造成的环境污染问题,采用电絮凝技术对其进行脱色。将铝电极和铜电极分别作为电絮凝反应系统的阳极和阴极,研究了电絮凝过程中电解电压、电解质质量浓度、初始pH值以及染料初始质量浓度等因素对脱色率的影响。通过对电极和絮凝体进行相关测试,探讨电絮凝技术的脱色机制,并建立了涤纶醇解液脱色过程的动力学方程。结果表明:在电压为20V,初始pH值为8,电解质质量浓度为0.80g/L,染料初始质量浓度为60mg/L的条件下,醇解液的脱色效果较好,电解80min后脱色率可超过95%以上;铝电极处理涤纶醇解液的电絮凝过程较吻合动力学二级反应过程。

1,4-丁二醇降解废弃涤纶短纤

采用1，4-丁二醇降解废弃涤纶短纤，研究了其降解的工艺条件，降解温度控制在190-228℃。降解产物通过减压蒸馏提纯，蒸馏温度为220-250℃，然后用提纯后的产物制备聚氨酯泡沫，并研究了该泡沫的性能。用红外光谱分析了降解产物的结构；用差示扫描仪表征了降解产物的熔点约为203℃，聚氨酯泡沫的熔点有所升高；用热重分析仪研究了产物及聚氨酯泡沫的热性能；用万能材料试验仪测试了泡沫的压缩载荷。

涤纶/棉混纺织物在水热体系中的降解

为实现废弃涤纶/棉混纺织物的循环利用,以金属盐硫酸铜作为添加剂,采用绿色、经济的水热法对废弃涤纶/棉混纺织物进行降解,研究在硫酸铜-水热体系中涤纶/棉混纺织物的降解行为。结果表明:棉与涤纶在硫酸铜-水热体系中表现出不同的降解行为;在低温水热条件下,棉纤维在非晶区发生降解生成粉末状纤维素及少量葡萄糖,而涤纶在低温下则保持其纤维形貌及理化性质不变,可实现双组分涤纶与棉的分离;在高温水热条件下,涤纶发生降解生成对苯二甲酸,其得率可达91%以上,而棉纤维在高温下则降解炭化形成富含含氧基团的炭材料,实现了涤纶与棉在同一体系中的同时降解;高温环境中涤纶与棉同时降解不会影响棉纤维炭产物的晶体结构,但会对炭产物的形貌有一定影响。该水热降解工艺在低温下可实现涤纶/棉混纺织物双组分的分离,高温下可实现涤纶与棉在同一体系中共同降解的行为,具有一定的实用价值,为废弃涤纶/棉混纺织物的回收利用提供了一定参考。

TiO2/废弃涤纶无纺布的制备及光催化自清洁性能

以废弃涤纶(PET)无纺布为研究对象,清洗干净后对其进行碱刻蚀,并接枝钛酸四丁酯(TBT)水解形成TiO2/PET无纺布。利用SEM对其形貌进行观察发现,当TBT含量为6wt%时纤维表面形成较均匀的TiO2粒子。研究了碱刻蚀温度及TBT浓度对PET及TiO2/PET无纺布断裂强度的影响。结果表明,随着碱刻蚀温度的升高,PET无纺布碱减量增大,力学性能变差,而TiO2的形成一定程度上提高了PET无纺布的断裂强度,使60℃和80℃碱刻蚀后的TiO2/PET断裂强度相当;随TBT含量增多,TiO2/PET无纺布的断裂强度呈先增大后减小的趋势,且最大强度所对应的TBT浓度随着温度的升高逐渐增大。为研究TiO2/PET无纺布的光催化自清洁性能,以甲基橙溶液作降解物,在30W紫外灯下对TiO2/PET无纺布处理一定时间后利用测色仪测其表观色深。结果 表明,80℃碱刻蚀后接枝6wt%TBT的TiO2/PET无纺布光降解性能最好,5h后光降解率可达89.05%,经5次循环测试后,TiO2/PET无纺布的光降解率仅下降1.43%,说明其负载牢度较好。这主要得益于该碱刻蚀温度及TBT含量制得的TiO2/PET无纺布的纤维具有较高比表面积且形成较为均匀的TiO2粒子。

废弃纤维改良水泥固化土力学特性及破坏模式研究

水泥固化砂土的低成本、无害化改良是岩土工程领域的热点问题。利用废弃服装制备的涤纶纤维对水泥固化砂土进行改良,研究纤维含量和纤维长度对水泥固化砂土无侧限抗压强度特性的影响。基于试样的宏观破坏形貌,定性分析改良前后水泥固化砂土的破坏模式及破坏模式的转变方式,利用脆性指数,研究纤维含量、纤维长度影响下水泥固化砂土破坏模式的转变规律,定量评价脆性破坏向延性破坏的转变程度。研究结果表明:在最优纤维含量1.0%、最优纤维长度9 mm条件下,废弃涤纶纤维的改良效果最佳,水泥固化砂土的无侧限抗压强度、峰值应变、残余强度、残余应变的增长幅度分别为43.3%、18.2%、276.9%、190.9%。水泥固化砂土改良后,由最初的脆性破坏向半延性、延性破坏转变,宏观破坏形貌由脆性破坏时纵向贯通相互独立的裂隙向半延性破坏时单斜或稀疏的共轭破裂裂纹、延性破坏时稠密的网状共轭裂纹转变。在最优纤维含量、最优纤维长度条件下,试样破坏后表面共轭裂纹数量最多,脆性指数最小,试样由脆性破坏向延性破坏转变程度最高。研究结果为水泥土的无害化改良和纤维土的破坏模式分析提供科学依据。

回收聚酯基合金同质复合材料的微结构与性能

由低温固相挤出工艺制备了连续废弃涤纶纺织品/回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)/高密度聚乙烯(HDPE)同质复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、毛细管流变仪及万能电子拉力机等对含有不同编织结构的废弃涤纶纺织品复合材料微观结构和性能进行了研究。研究结果表明,线圈结构的废弃涤纶纺织品(F2)对复合材料结构与性能影响最显著。F2明显改善了HDPE在r-PET中的分散性,提高了复合材料的表观黏度、刚性以及热稳定性,并使得复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了13.3%、28%和24%。