纤维素基废弃棉织物吸附材料的制备及性能研究

本研究以纤维素基废弃棉织物为原料,先通过润胀处理使棉织物疏解并使羟基暴露,后通过交联反应将聚乙烯亚胺(PEI)负载到纤维素上制备吸附材料,使用氨基黑10B(AB10B)模拟染料废水测试其吸附能力。探讨了不同润胀方式(浓碱、碱尿素和PEI)对PEI负载纤维素及对吸附材料性能的影响。结果表明:经PEI润胀处理制备的吸附材料,其吸附性能更优。随着PEI用量的增多,材料的吸附能力呈现先增强后减弱的趋势。此外,PEI分子量越大,材料的吸附性能越强。当PEI分子量为10000,制备的纤维素基吸附材料投放量为1 g/L时,其在2 h内对100 mg/L氨基黑10B废水的移除率可达99.63%,吸附过程符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程,属于化学单层吸附。

含涤废弃织物增强水泥基透水砖的制备及表征

采用涤棉混纺(P/C)和涤纶(PE)废弃织物增强水泥基透水混凝土砖,分析织物含量和织物尺寸等因素对复合透水砖(CPB)抗压性能、透水性和保水性的影响。结果表明:随着织物掺加体积分数的增加,CPB的抗压强度、压缩韧性指数和所消耗能量先增大后减小,透水系数和保水系数增加;随着织物尺寸增大,CPB的抗压强度、透水系数和保水系数逐渐减小,压缩韧性指数增加,耗能变化幅度不大;在织物和纤维掺加量较小且掺加质量相同的条件下,与废弃织物CPB相比,再生纤维CPB的抗压强度较小,而压缩韧性指数、耗能和透水系数较大;当织物掺加体积分数≤2%时,涤棉复合透水砖(PC-CPB)的抗压强度优于涤纶复合透水砖(P-CPB),透水系数、保水系数和P-CPB接近,当织物掺加体积分数>2%时则相反,而PC-CPB的压缩韧性指数和耗能始终优于P-CPB;织物掺加体积分数为2%的3mm×3mm P/C织物所制备的CPB抗压强度为28.20 MPa,耗能为1 097.55N·m,透水系数为0.267mm/s,保水系数为43.40g/cm2,与普通透水砖相比,分别提高了21.8%、55.8%、115.3%和33.3%。

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。

离子液体溶解法分离废弃涤棉混纺织物

采用离子液体[BMIM]Cl溶解法分离废弃涤棉混纺织物中的涤纶与棉纤维。研究预处理、溶解温度、固液比、溶解时间等因素对溶解过程的影响,并对溶解前后纱线的结构及性能进行表征。结果表明,该方法可有效地分离棉纤维含量较低的废弃涤棉混纺织物,溶解的棉纤维可变成固态纤维素,残留的纱线为涤纶纤维,其性能没有显著变化。适宜的溶解工艺参数:常温下清水浸泡纱线72 h,溶解温度为130～135℃,固液比为1～1.1 g涤棉∶50 g离子液体,溶解时间为4 h。

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。

碱性水解法分离废弃涤棉混纺织物工艺研究

采用常压条件碱性水解涤纶的方法分离废弃涤棉混纺织物中的涤纶与棉纤维,研究了水解时间、水解温度、固/液比、氢氧化钠溶液浓度等因素对涤纶水解反应过程的影响,并对水解分离后的产物结构进行了表征。结果表明:碱性水解法可以有效地分离废弃涤棉混纺织物中的涤纶和棉纤维,水解分离得到的棉纤维、对苯二甲酸、乙二醇均可再利用;水解最佳工艺条件为氢氧化钠质量分数2%,水解温度90℃,固/液比为5 g试样/200 mL氢氧化钠溶液,水解时间为2 h。

醇解法分离废弃涤棉混纺织物工艺研究

采用乙二醇醇解法分离废弃涤棉混纺织物中的涤纶与棉纤维,研究了反应温度、反应时间、解聚催化剂醋酸锌用量、投料比等因素对醇解反应过程的影响,并对分离后的产物进行了表征。结果表明:醇解法可以有效地分离废弃涤棉混纺织物中的涤纶和棉纤维,醇解分离后的残留纱线为棉纤维;延长反应时间,升高反应温度,增加催化剂用量,降低投料比均有利于醇解分离;最佳醇解工艺条件为废弃涤棉织物10 g,乙二醇80 g,反应时间2 h,反应温度180℃,醋酸锌用量0.04 g,醇解率达95%。

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。

废弃纺织物/木刨花复合板制备工艺

采用常规热压法对废弃纺织物和木刨花制备复合人造板相关工艺进行了试验,并讨论了各因素对板性能的影响。结果表明:利用废弃纺织物和木刨花制备人造板在工艺上是可行的。制造复合板的较优参数:纺织纤维形态为碎布条或絮状纤维、刨花/碎布条配比为7∶3、施胶量为12%、密度0.7 g/cm3,最优配比制备的板材其物理力学性能都已达到GB/T4897.2-2003要求。

基于废弃棉织物的水凝胶制备及其吸附性能研究

从废弃棉织物中制得羧甲基纤维素,进行交联聚合,得到新型水凝胶吸附剂,考察了水凝胶对亚甲基蓝的吸附去除性能。结果表明,最佳吸附实验条件为:水凝胶用量0.2 g,吸附温度25℃,pH 6时,水凝胶对亚甲基蓝溶液的吸附量可达0.26 mg/g。

生物酶水解棉纤维法分离废弃涤棉织物

采用生物酶水解棉纤维方法分离废弃涤纶混纺织物中涤纶与棉纤维,相关研究尚未见报道.研究了预处理、水解时间、生物酶用量、固-液比等因素对水解反应的影响,并对水解前、后纱线结构及性能进行了表征.研究表明该方法可以有效地分离棉纤维含量较低的废弃涤棉混纺织物,残留纱线为涤纶纤维,且其性能没有显著变化.本实验条件下适宜的水解工艺参数:常温下2%碱液浸泡72 h,混合酶用量3 g,固-液比10 g/500 mL,水解时间36 h.

废弃棉/亚麻混纺织物制备活性炭的性能

为实现废弃织物的综合利用,以废弃的棉/亚麻(50/50)混纺织物为原料,以氮气为载体,将水蒸气送入高温管式炉中进行活化制备活性炭。研究了活化温度、活化时间和水蒸气的载体流速对活性炭的比表面积、孔径分布的影响;利用废弃棉/亚麻活性炭的碘吸附量来表征其吸附能力,分析结构性能与吸附性能之间的关系。试验结果表明:随着活化温度、活化时间、水蒸气载体流速的增加,活性炭碘吸附量先增大后减小,而孔直径不断增大;当活化温度为800℃、活化时间为50 min、水蒸气载体流速为240 L/h时,活性炭比表面积及孔容达到最大,分别为1 047.34 m2/g和1.25 cm3/g,孔直径在18 nm左右,碘吸附量为805.16 mg/g;当活化温度为750℃,活化时间为50 min,水蒸气载体流速为240 L/h时,活性炭比表面积为648.25 m2/g,孔直径为4 nm左右,此时碘吸附量达到最大值,为1 079.39 mg/g。

废弃棉织物的离子液体预处理与酶水解

利用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)离子液体预处理废弃棉织物,再经纤维素酶水解.通过偏振光显微镜观察棉纤维的溶解过程,采用扫描电镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱表征棉织物处理前后的形貌和结构.结果表明,[AMIM]Cl处理棉织物的最佳温度和时间是110℃和90min.此条件下,[AMIM]Cl对棉织物纤维素的溶解为物理溶解,处理后纤维素的晶型由Ⅰ型转为Ⅱ型,结晶度比未处理时降低了57%.再生纤维素酶解48h后还原糖得率达96%,约为未处理的6倍.

打浆对废弃棉织物用于制浆造纸的影响

本文对废弃棉织物进行回收（主要是春秋长袖衫和夏天T恤），并对其进行分类，然后进行碎布处理，通过打浆处理制得造纸用棉浆，再利用所得的棉浆进行抄纸。结果表明：废弃棉织物经过打浆可以抄造优质纸张，以打浆浓度为1％，打浆度为40－50°SR的实验条件所制的棉浆抄造的纸张各项物理性能综合指标较好。废弃棉织物浆制得的纸张紧度、抗张指数、耐折度随着打浆度的增加而升高；撕裂指数在打浆初期随打浆度的增加而升高，在打浆中后期随着打浆度的增加不再升高反而出现下降的趋势。

废弃棉织物高阻氧性再生纤维素膜的制备及性能研究

目的为提高废弃棉织物的利用价值和利用率,将回收的废弃棉织物溶解于LiCl/DMAc溶液中,随后以水、体积分数为50%的乙醇水溶液、甲醇、乙醇、丙酮为凝固浴,通过溶胶–凝胶法成功制备高阻氧性再生纤维素(RC)薄膜。方法采用氧气透过测试仪、水蒸气透过测试仪、拉伸测试仪、红外光谱和热重对RC膜的结构和性能进行探究。结果不同的凝固浴条件下制备出的RC膜均具有极高的氧气阻隔性和较高的拉伸强度。其中丙酮为凝固浴的条件下制备出的RC膜的氧气阻隔性能最佳,其透氧系数可低至2.0935×10^(−17) cm^(3)·cm/(cm^(2)·s·Pa),远低于相同测试条件下的普通塑料薄膜透氧系数2~4个数量级。此外,该薄膜还具有很高的力学性能,拉伸强度可达98 MPa,远高于普通聚乙烯薄膜的拉伸强度。结论该工作制备了一种具有高阻氧性和高强度的可降解RC膜,这为废弃棉织物的回收和二次利用提供了一种新的途径。

废弃纺织物用作造纸原料的探讨

废弃纺织物品,如用旧了的或过时的衣服、被褥和巾单等,除积存外大多作为垃圾进行处理,或掩埋、或焚烧,不仅增大了对自然环境的污染负荷,而且对资源也是一种浪费。

打浆对废弃棉织物用于制浆造纸的影响

将废棉织物再循环,然后分级,然后用捣碎的制浆方法获得造纸用纸浆,并将得到的棉浆用于造纸。结果表明,废棉织物经打浆后可制成优质纸,制浆浓度为1%。打浆度为45°SR通过左右实验条件制备的棉浆制备的纸的物理性质更好。废棉织物纸浆的纸张紧密度,拉伸指数和抗折性随着打浆度的增加而增加;撕裂指数随着打浆初期打浆程度的增加而增加,打浆程度的增加呈下降趋势。

废弃羊绒制品的纤维再生与利用

如何将废弃羊绒制品进行纤维再生,做到循环利用,是节约资源、打造绿色经济的有效途径。文章以废弃羊绒制品为原料,将其还原为再生绒纤维,并根据再生羊绒纤维性能,选用环锭纺及转杯纺2种不同的纺纱系统与工艺,纺制羊绒/天丝混纺纱线并织成新的产品,测试比较所纺纱线及其织物的性能。实验证明:羊绒织物再生纤维具有可纺性,成纱品质优良,织物较好保留了羊绒的风格特征,有较高的经济开发价值和产业推广前景。

棉/ZIF-67衍生的复合材料用于处理含双酚A废水

以廉价的废弃棉(Cotton)为载体负载一种金属有机框架(MOFs)材料ZIF-67,通过高温煅烧制备出钴/棉碳(Cotton/ZIF-67-700)复合材料.采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X-射线光电子能谱等手段对材料进行表征.将Cotton/ZIF-67-700材料应用于催化活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的双酚A(BPA),评价其性能及各种影响因素.通过淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)波谱识别催化反应体系中产生的活性氧(ROS)物种并推测反应机理.结果表明:Cotton/ZIF-67-700对BPA具有优异的吸附性能,理论最大吸附量达到227.1 mg/g;Cotton/ZIF-67-700可在宽的pH范围(3~11)高效活化PMS降解BPA,且能循环使用多次;淬灭实验和EPR波谱分析证实,硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))、羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))为主要ROS参与BPA的氧化降解.本研究提供了一种廉价和规模化制备MOFs衍生金属/碳复合材料的通用策略,展示出该复合材料在环境催化领域中的潜在应用前景.

乙基纤维素基聚MMA-BA复合高吸油树脂的制备及性能

以废弃棉织物所制备的乙基纤维素(EC)为基体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂进行接枝共聚制备了一种新型复合高吸油树脂[EC-g-P(MMA-co-BA)]。通过FT-IR、SEM对EC-g-P(MMA-co-BA)进行了表征,并对制备条件、吸油性能和动力学进行了探讨和分析。结果表明,当m(BA)∶m(MMA)=1∶1,ω(BPO)=0.3%,ω(MBA)=0.01%,ω(EC)=0.83%时所制备的树脂吸油性能最好。准二级动力学模型可以较为完整的描述该树脂的吸油过程,平衡时间大约为1.5h,其对4种油性物质的吸油速率大小依次为:甲苯>邻二甲苯>二氯甲烷>三氯甲烷。