废旧涤纶纺织品回收BHET聚合及再生切片纺丝性能研究

为实现废旧涤纶纺织品的产业化循环利用,在前期小试研究的基础上,以公斤级废旧涤纶纺织品为原料,通过乙二醇(EG)蒸气脱色、EG醇解、回收对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)纯化及缩聚制得百克级再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片,并对再生PET切片进行模拟熔融纺丝,研究了回收BHET的纯度及色度、再生PET切片的结构及性能、再生PET初生纤维的性能。结果表明:回收BHET的纯度为98.69%、色度L值为99.46,其品质优于市售石油基BHET;由回收BHET聚合制备的再生PET的特性黏数为0.681 dL/g,端羧基含量为15 mol/t,色度L值为89.59、a值为-1.82、b值为2.99,各项指标均达到纤维级切片国家标准要求;制备的再生PET初生纤维的断裂强度为0.78 cN/dtex、断裂模量为0.42 cN/dtex、断裂伸长率为182.98%,与石油基PET初生纤维的断裂强度、断裂模量及断裂伸长率相当;本回收方法为实现废旧涤纶纺织品“纤维到纤维”的化学法循环利用提供了可行新途径。

废旧涤纶织物/汉麻秆复合材料的制备及其力学性能研究

围绕废旧涤纶纺织品产量大,无法有效降解和难以回收利用等多处痛点,以及汉麻秆焚烧造成环境污染的问题。以废旧涤纶织物为基体材料,废弃汉麻秆为增强材料,水性环氧树脂胶液为胶粘剂,采用物理共混和模压成型的方法制备了一种绿色环保的复合材料。首先采用傅里叶红外光谱和力学性能测试分析了碱处理汉麻秆粉末对复合材料力学性能的影响;然后通过单因子实验和正交试验探究了汉麻秆质量分数和热压工艺参数对复合材料的力学性能的影响。结果表明:碱处理能有效去除汉麻秆粉的半纤维素与部分木质素及其他杂质,提高了复合材料的力学性能;当汉麻秆质量分数30%、热压温度为180℃、热压时间为15min、热压压力为10MPa时,废旧涤纶织物/汉麻秆复合材料的力学性能达到最优,复合材料的内结合强度、弯曲强度及弯曲模量分别为5.17MPa、37.7MPa和3479MPa。

基于废旧涤纶制备水性聚氨酯高分子染料及其性能

以废旧涤纶的醇解产物为原料,得到对苯二甲酸双羟乙酯,并基于此聚合得到水性聚氨酯高分子染料。采用异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-双羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、1,4-二羟基蒽醌、三乙胺制备水性聚氨酯高分子染料分散液,并考察其黏度、表面张力、热稳定性,以及织物的染色性能和耐摩擦色牢度。结果表明:当1,4-二羟基蒽醌与1,4-丁二醇的质量比为3∶7时,水性聚氨酯高分子染料具有良好的染色性能和较高的耐摩擦色牢度。

碱处理对废旧涤纶织物/汉麻秆复合材料性能影响研究

为解决汉麻秆粉末与疏水性聚合物基体间界面相容性差的问题,以8%(质量分数)NaOH溶液为改性剂对汉麻秆进行碱处理,再制备废旧涤纶织物/汉麻秆复合材料。通过力学性能测试,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)等技术手段,对复合材料性能进行研究。结果表明:对汉麻秆进行碱处理后,汉麻秆粉末表面被刻蚀,粗糙度增加,非纤维素成分溶解,与基体之间的结合力增大。相较未经碱处理制备的废旧涤纶织物/汉麻秆复合材料,碱处理制备的复合材料弯曲强度提升了25.0%,内结合强度提升了29.7%;玻璃化转变温度和结晶温度分别由71.2℃和216.5℃上升至79.1℃和220.7℃,界面相容性得以改善;结晶度减小。

ZnCl_(2)活化废旧涤纶基活性炭的制备及吸附性能

为了实现废旧涤纶织物的资源化利用,通过ZnCl_(2)活化-高温热解的方法制备了废旧涤纶基活性炭(WPT-AC),采用XRD、FT-IR和BET等表征技术对其物相晶型、特征基团、比表面积和孔隙结构进行了表征,通过正交试验确定了制备WPT-AC的最优工艺,评价了WPT-AC吸附亚甲基蓝(MB)性能并分析了吸附机理。结果表明:在质量分数为45%的Zn Cl_(2)溶液、热解温度为900℃、升温速率为5℃/min和热解时间为90 min的最优工艺条件下,制备的WPT-AC比表面积高达1 089.72 m^(2)/g、产率为58.45%。丰富的孔隙结构有利于提高其对污染物的吸附。在WPT-AC投加量为2.0 g/L、MB初始质量浓度为500 mg/L、吸附温度为40℃、吸附时间为80 min的条件下,WPT-AC对MB的去除率为97.49%。WPT-AC对土霉素(CIP)同样具有较好的吸附效果,且Ni(Ⅱ)共存条件下由于静电吸引的存在有利于吸附性能的提高。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型更适合拟合WPT-AC吸附MB过程。

基于废旧涤纶纺织品的再生聚酯降解流变行为研究

以废旧涤纶纺织品再生聚酯和原生聚酯为原料,采用Rosand RH-7型毛细管流变仪对其降解流变行为进行研究。结果表明:一定温度下降解处理后,再生聚酯和原生聚酯仍表现出典型的假塑性流动行为;与原生聚酯相比,一定温度范围内,再生聚酯在较低的温度下即开始发生降解,且降解主要发生在降解处理的前5 min;随着剪切速率的提高或者停留时间的延长,2种聚酯的△E_η均呈下降的趋势,但再生聚酯的△E_η均略大于原生聚酯的△E_η;与原生聚酯相比,再生聚酯的结构粘度指数均较大,预示再生聚酯在熔纺加工时可纺性较差。

水分对废旧涤纶纺织品中试回收装置的影响及解决方案

以废旧纯涤纶军服和民用废旧纯涤纶纺织品为原料,依托中试回收装置,对进入中试回收装置的水分来源进行了分析,确定了织物本身自带的水分为主要来源,其次为空气中的水分和乙二醇中的水分。试验结果表明:布料中的水分对再生聚酯产品特性黏度和真空系统稳定性都有较大影响。为降低水分对系统运行及产品质量的影响,试验中通过在螺杆排气口增加抽气设备以及在醇解釜增加喷淋捕集装置脱除水分,可以满足装置运行需求,解决了水分对装置运行以及再生产品品质的影响。

废旧涤纶短纤维/杨絮纤维毡的质量比优化及其保温性分析

为获得一种环保的保温材料制备方法,利用废旧涤纶短纤维和杨絮纤维共混,后经针刺工艺制备出高效保温的纤维毡。试验借助扫描电镜分析了杨絮纤维表面形貌与截面结构,进一步采用正交试验探究纤维质量比、涤纶短纤维的截面孔数和纤维毡面密度对纤维毡保温性能的影响。结果表明:杨絮纤维具有类似棉纤维的天然中空结构,截面中空度高于棉纤维,使所制备的纤维毡具有优异的保温性能。纤维毡针刺工艺分析表明,纤维毡面密度对其保温性能影响最大,其次是纤维质量比,废旧涤纶短纤维截面孔数影响最小。保暖性较佳的纤维毡原料成分为:6孔废旧涤纶短纤维,涤纶短纤维/杨絮纤维质量比为5.8∶4.2,纤维毡面密度为80 g/m^(2)。

废旧涤纶纺织品制备纤维增强复合材料的研究现状

针对废旧涤纶纺织品回收率低、缺乏绿色环保回收涤纶的方式以及再利用手段单一等问题,介绍了国内外废旧涤纶纺织品的回收现状及回收技术;从力学性能、声学性能的角度阐述了回收废旧涤纶纺织品制备纤维增强体复合材料的原理及研究进展,介绍了目前废旧涤纶纺织品制备纤维增强复合材料在建筑、汽车领域的应用,最后总结了涤纶在制备复合材料时存在的问题,为提高废旧涤纶纺织品的回收利用率、废旧涤纶纺织品制备纤维增强复合材料的研究和发展提供参考。

废旧涤纶织物醇解再生制备低熔点粘合纤维

以废旧涤纶织物为原料，采用乙二醇醇解法对废旧涤纶织物进行化学再生，制得再生聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；在化学再生过程中以间苯二甲酸，1，4－丁二醇为改性单体进行共聚，制得再生低熔点共聚酯（ LPET）；采用皮芯复合纺丝工艺将再生LPET（皮）与再生PET（芯）按一定复合比例进行纺丝并进行拉伸后处理，制得再生低熔点PET粘合纤维。结果表明：与常规大有光PET比较，再生PET的热稳定性与之相近，再生LPET的热稳定性稍差，但不影响其加工应用；再生LPET的软化温度为76℃，熔融温度为125℃；再生LPET与再生PET按皮芯质量比为4：6，在纺丝温度280℃，冷却风温度22℃，吹风速度1．2 m／s，纺丝速度1100 m／min，拉伸浴槽温度60～65℃，拉伸倍数2．9的条件下进行皮芯复合纺丝制得再生低熔点PET粘合纤维，纤维的线密度为4．6 dtex，断裂强度为3．22 cN／dtex，断裂伸长率为48．2％，干热收缩率为5．6％，回潮率为0．41％，完全达到FZ／T 52010—2014《再生涤纶短纤维》的指标要求。

废旧涤纶纤维制备多孔碳材料及其电容性能

通过简单的热解反应将废弃涤纶纤维制备成碳材料(HPC),场发射扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附-脱附曲线表明碳材料具有分级多孔结构,X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)表明碳材料含有部分石墨化结构.通过三电极体系测试了其电容性能.研究表明,经过氢氧化钾活化得到的碳材料BET比表面积和总孔容经计算最大分别为1 494 m^(2)·g^(-1)和1.365 cm^(3)·g^(-1).在0.5 A·g^(-1)的电流密度下,其比电容最大可达195 F·g^(-1).在经过1 000个循环充放电测试之后,依然还保留着超过99%的比电容,具有优异的循环性能.

连续醇解工艺对废旧涤纶再生切片性能的影响

以废旧涤纶军装为原料,采用双螺杆挤出机对废旧涤纶进行连续化醇解,并采用间歇聚合釜对醇解产物进行再聚合得到再生切片,研究了醇解工艺对废旧涤纶再生切片性能的影响。结果表明:在双螺杆挤出机上可以对废旧涤纶实现连续化醇解,螺杆转速为200 r/min,醇解温度为230℃时,得到的再生切片的特性黏数为0.66 d L/g,具有良好的热稳定性;与采用反应釜间歇醇解相比,双螺杆连续醇解得到的再生切片二甘醇含量明显降低;连续醇解所得再生切片具有良好的可纺性,再生纤维断裂强度达2.6 c N/dtex,断裂伸长率为12%,可满足服用纤维的加工要求。

废旧涤纶氧化石墨烯改性及对染料吸附性研究

使用氢氧化钠对废旧涤纶织物进行表面改性引入羧基,并使用氧化石墨烯(GO)水分散液对改性涤纶织物进行整理以制备GO负载涤纶织物,考察整理工艺参数对涤纶织物表面GO负载量的影响。使用GO负载涤纶织物对水中3种不同结构的阳离子染料进行吸附去除试验,重点分析GO负载量、溶液温度和PH值以及整理织物加入量等与染料去除率之间的关系。结果表明,涤纶表面羧酸量和GO浓度的增加、整理浴温度的升高和pH值的降低均能够显著提高GO在涤纶表面的负载量;GO负载涤纶织物对不同结构阳离子染料都显示出吸附去除性能;具有较高GO负载量的整理织物对染料表现出更好的去除性;温度升高和pH值降低均有利于整理织物对染料的去除;通过增加整理织物的使用量能够将水中的染料完全去除。

废旧涤纶的醇碱混合解聚的探究

为了解决废旧涤纶对环境的污染问题,我们使用了醇水混合解聚代替传统的水解法,通过实验探讨了实验温度、醇水比、反应时间、碱的浓度、溶剂体积对废旧涤纶解聚的影响.实验结果表明选取涤纶质量2.5 g的条件下,醇水混合降解温度在75～78℃之间,醇水比7:1,反应时间2 h,碱的质量分数为18%,溶剂体积为40 mL,此时解聚效果达到最佳.

废旧涤纶纺织品的回收利用技术

我国是纺织服装最大的生产国和消费国,纺织品的年废弃量超过2600万t,未妥善处置会造成严重的资源和环境问题。国家十分重视废旧纺织品绿色循环体系的建立,已形成多种回收利用途径并实现了产业化。涤纶在化纤中占比最大,发展废旧涤纶纺织品循环利用技术对建立废旧纺织品循环利用体系尤为重要。废旧涤纶纺织品的回收利用方式主要有物理回收、化学回收、生物回收和物理化学回收等。综述了废旧涤纶纺织品的回收利用技术,并介绍了企业实际案例,期望为建立绿色健全的废旧纺织品循环体系提供支撑。

废旧涤纶基活性炭负载g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

以废旧涤纶为原料,通过ZnCl_(2)活化的方法制备了废旧涤纶基活性炭(WPT-AC),而后以制备的WPT-AC和三聚氰胺为原料,通过直接热聚合法制备了废旧涤纶基活性炭负载石墨相氮化碳光催化剂(WPT-AC/g-C_(3)N_(4)),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、瞬态荧光光谱(PL)、电化学交流阻抗谱(EIS)等方法对WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂的晶型、基团、形貌和光化学性质进行了表征,以亚甲基蓝(MB)为模拟染料溶液,研究了WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂的暗吸附性能、光催化性能,并对光催化剂的稳定性进行了研究。结果表明:WPT-AC的掺杂抑制了g-C_(3)N_(4)的层状堆叠,增加了活性位点的数量,二者π-π共轭体系的叠加提高了其对可见光的响应强度,抑制了光电子-空穴的复合,提高了其光催化活性;可见光照射2 h,0.1 g质量分数5%的WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂对100 mL质量浓度为35 mg/L的MB染料溶液的暗吸附量为13.51 mg/g,MB染料溶液的光催化降级率达到了98%,WPT-AC/g-C_(3)N_(4)光催化剂循环使用5次后仍具有良好的稳定性。

废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究

进行了废旧涤纶织物的乙二醇醇解,探究最优醇解条件后,以醇解产物对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、含磷阻燃剂四羟甲基硫酸磷(THPS)等为原料,制备了阻燃性能及服用力学性能俱佳的阻燃改性水性聚氨酯及阻燃改性涤纶织物。结果表明,在涤纶与乙二醇质量比为1∶4,反应温度为196℃,反应时间为5 h时,涤纶织物的醇解率最高且成本最低;在再生水性聚氨酯的R=1.4,n(—NCO)/n(—OH)=4,DMPA%=5%,TMP%=3%,中和度100%,阻燃剂THPS与聚氨酯乳液的体积比为1∶2时,得到的阻燃改性聚氨酯乳液外观均匀且贮存稳定。涤纶织物经乳液浸渍、烘干后,可获得优良的服用性能及阻燃功能,平均经向断裂强力可达60 N/5 cm,极限氧指数可达29.7%,垂直燃烧损毁长度可低至11.75 cm,可到达UL94-V0级。

废旧棉与涤纶纺织品化学法循环再生利用的研究进展

针对我国废旧纺织品中棉和涤纶制品产量高、循环利用率低、高品质产品少等问题,介绍了化学法循环再生利用废旧棉、涤纶纺织品的方法,分析了废旧棉再生浆粕及其纤维制备技术和废旧涤纶纺织品解聚单体及其再聚合技术的现状。相关研究表明:目前已能采用低比例废旧棉再生浆粕与原生木浆混合的方式实现废旧棉再生Lyocell纤维的小规模生产;采用乙二醇醇解-甲醇酯交换技术可实现废旧涤纶纺织品化学法再生聚酯的万吨级规模生产,但仍存在技术难度大、生产成本高、回收利用率低、产品品质差,且面临“治废产废”程度有待进一步降低等难题;开发废旧棉、涤纶纺织品清洁再生与高值化利用技术是废旧纺织品循环利用的发展趋势。

醇碱联合法回收废旧纯涤纶纺织品技术

采用醇碱联合法溶解废旧纯涤纶纺织品并进行回收。利用单因素试验法分析碱金属化合物的种类、醇的种类、溶解时间、反应温度和二氧六环(DX)的体积分数等因素对涤纶溶解效果的影响。试验得出,溶解废旧涤纶的最佳条件为:以氢氧化钾作为碱金属化合物,乙醇作为水解醇,溶解时间为30~40 min,溶解温度170℃,DX的体积分数为20%。

废旧军服纤维性能与再利用纺纱研究

对废旧军服涤纶纤维的性能进行测试并与纯棉和普通涤纶对比分析,设计废旧涤纶/棉混纺纱工艺,测试纱线的性能并与普通涤纶/棉纱、纯棉纱对比分析.结果表明,废旧涤纶纤维的强力与强度比棉纤维高,比普通涤纶低,而回潮率却比普通涤纶大;废旧涤纶/棉纱的断裂强度、弹性、条干均匀度比普通涤纶/棉纱和纯棉纱差;单位长度上,废旧涤纶/棉纱的粗节和细节量比普通涤纶/棉纱和纯棉纱多.