技術(shù)方向
(一)合成高聚物的回收與利用
合成纖維中高聚物的回收利用有兩個(gè)途徑:其一是將回收的高聚物直接用做其他用途;其二是將合成纖維分解成聚合物的單體加以重新利用。
1.純化纖制品的回收與利用
首先對(duì)廢料進(jìn)行適當(dāng)?shù)厥占?、分?lèi)和凈化,再加以處理,使其達(dá)到紡織原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。處理方法是將這些纖維熔融或溶解進(jìn)行回收,直接作為其他的用途。還可以將回收的高分子材料進(jìn)一步裂解成高分子單體,重新聚合再紡制纖維產(chǎn)品。對(duì)難于分開(kāi)的廢棄混合纖維紡織品,通過(guò)機(jī)械重新分解成纖維,可用于非織造布、制備復(fù)合材料的骨架材料等。衣料的聚酯纖維含雜質(zhì)多,很難循環(huán)利用。相對(duì)而言,聚丙烯纖維難染色,循環(huán)利用應(yīng)該是較容易。合成纖維制品再制成地毯、繩索、wellmon輪胎簾子線(xiàn)及漁網(wǎng)等產(chǎn)品。回收這些紡織品加上樹(shù)脂,可制成地磚和路面填充物等。
2.錦綸6廢料的回收與利用
錦綸6的廢料(主要為己內(nèi)酰胺高聚物)和廢渣(主要含己內(nèi)酰胺低聚物),可通過(guò)酸法或堿法解聚成己內(nèi)酰胺,以供重新回用,但費(fèi)用較高。聚丙烯腈廢絲可用二甲基亞砜(DMSO)回收,溶劑在一定條件下有選擇地溶解廢絲,雜質(zhì)沉淀在過(guò)濾網(wǎng)上,達(dá)到分離回收的目的。該法的優(yōu)點(diǎn)是回收處理溫度低,工藝簡(jiǎn)單,操作安全方便,不污染環(huán)境,且DMSO易回收。由于聚乙烯和聚丙烯是通過(guò)不可逆聚合反應(yīng)制成的,與聚酯材料不同,不能重復(fù)回收利用,這類(lèi)材料的回收主要采用重新熔融擠壓的機(jī)械回收。
美國(guó)能源實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一種回收利用廢舊地毯的辦法,可回收利用近1/3的廢舊地毯,被稱(chēng)為有選擇熱解法,專(zhuān)門(mén)處理錦綸6織成的地毯,這一技術(shù)已獲專(zhuān)利。方法是,將舊地毯剁成一英寸見(jiàn)方的小塊,放入反應(yīng)器中與一種專(zhuān)用的催化劑混合并加熱,地毯受熱蒸發(fā),排出己內(nèi)酰胺剩余物質(zhì)進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器,在此反應(yīng)器中催化劑得到回收利用,廢物通過(guò)燃燒處理,同時(shí)為此工序提供了燃料。這種技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的己內(nèi)酰胺成本低于以苯為原料生產(chǎn)成本的1/2,并且消耗的能量也只有后者的1/3。
1999年年底,美國(guó)的北美DSM化學(xué)品公(DSM Chemicals North America)和聯(lián)合信號(hào)(Allied Signal)公司合資在佐治亞州的Augusta建立了一家名為萬(wàn)年青尼龍回收公司(Evergreen Nylon Recycling LLC)。這家利用專(zhuān)利技術(shù)回收尼龍的公司每年能夠處理9萬(wàn)噸廢棄尼龍6地毯,約占美國(guó)廢棄尼龍6地毯總量的20%,占廢棄地毯總量的2%。這家公司利用廢棄尼龍6地毯作原料,每年將生產(chǎn)4.5萬(wàn)噸己內(nèi)酰胺,所生產(chǎn)的己內(nèi)酰胺具有與新生產(chǎn)的己內(nèi)酰胺相同的性能。
(二)再生
滌綸的生產(chǎn)與利用
聚酯類(lèi)廢料再生回收法主要有化學(xué)回收和物理回收法。化學(xué)回收法是用甲醇、乙二醇或水將聚酯廢料解聚成為低分子物,如對(duì)苯二甲酸、乙二醇和聚酯單體,這些解聚產(chǎn)物經(jīng)純化后可重新用作聚酯生產(chǎn)的原料,也可以制成熱熔膠和不飽和聚酯樹(shù)脂。物理回收法是目前常用的方法,最典型的有冷相造粒法、摩擦造粒法、熔融造粒法、直接紡絲法等。
再生滌綸的生產(chǎn)用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PET)作為原材料,可從聚酯瓶中回收聚酯,將廢棄的塑料、軟飲料瓶再生為可利用的紡織纖維,稱(chēng)為PCR(Post—Con—sumerRecyled)纖維,表示再加工之前,曾被消費(fèi)者使用并丟棄。PCR纖維可純紡。或與各種比例的滌綸混紡,其織物從手感、外觀到內(nèi)在質(zhì)量同純滌綸織物非常接近,甚至很難區(qū)分,因此PCR纖維也稱(chēng)為再生滌綸。這種再生循環(huán)利用,既有利于生態(tài)環(huán)境,又節(jié)約資源。
再生滌綸的生產(chǎn)過(guò)程,首先對(duì)回收廢棄的塑料瓶顏色分類(lèi)、消毒、切碎成小細(xì)片,再將小細(xì)片溶化后拉伸成長(zhǎng)絲、放在熱水中軟化后,經(jīng)過(guò)牽伸、卷曲、烘干,最后切斷成短纖維,基本上同滌綸的生產(chǎn)過(guò)程一樣。美國(guó)一公司用塑料蘇打水瓶生產(chǎn)聚酯纖維,成為國(guó)際上著名的“Fortrel生態(tài)纖維”,用來(lái)制作外衣和運(yùn)動(dòng)衣等。
再生滌綸及其混紡紗,可制成平紋機(jī)織物和各種新穎織物,如行李布、包皮布、外衣、泳衣、滑雪衣、針織圓領(lǐng)衫等。
聚酯廢料的利用方法還可以將其研磨成微粒后,用來(lái)紡絲或加入到聚酯纖維、PTA中,通過(guò)針刺成網(wǎng)法生產(chǎn)非織造紡織品、多層復(fù)合紡織品。
非織造紡織品是任何品種的纖維及其廢料都可被利用的一個(gè)領(lǐng)域,合成纖維及其廢料作為非織造紡織品材料的使用最為廣泛,這主要是因?yàn)槠鋸?qiáng)度較高,并且有耐水、耐化學(xué)試劑、耐熱等特性。廢料中的不可紡纖維可用非織造技術(shù),采取不同工藝開(kāi)發(fā)多種新產(chǎn)品。如使用干法非織造工藝:紡織廢料預(yù)處理一纖維成網(wǎng)一加固工藝(熱黏合法、針刺法、化學(xué)黏合法)。
其他相關(guān)
據(jù)介紹,在美國(guó)每年有來(lái)自服裝和家用裝飾布廠(chǎng)的18萬(wàn)噸不可生物降解的滌綸織物下腳料被廢棄掉,不僅造成浪費(fèi),還造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,美國(guó)Counterpane公司研制了一種可以將滌綸織物下腳料分解成可混紡纖維的工藝。美國(guó)農(nóng)業(yè)部南方研究中心(USDA SRRC)的W.R.Goynes等利用這種回收的滌綸和灰棉纖維,按照棉30%、滌綸70%的比例混紡,用無(wú)紡布技術(shù)織成毛毯。然后,織物浸軋?jiān)诎凑諜幟仕?%,酒石酸2.5%,次磷酸鈉5%,潤(rùn)濕劑Triton X100 0.1%配制而成的整理液中,進(jìn)行抗皺和阻燃整理。整理工藝條件為:二浸二軋(壓力為40磅/英寸2)—85℃烘干30min—180℃焙烘2min一水洗。阻燃整理后,浸入含MHPA(過(guò)氧化氫醋酸鎂)16%的溶液,進(jìn)行抗微生物整理。研究表明,這種用回收滌綸和灰棉纖維制成的價(jià)格低廉的非織造毛毯重量輕,手感好,具有優(yōu)良的保暖性和舒適性。經(jīng)過(guò)多元羧酸樹(shù)脂整理,能夠有效地提高織物水洗后的尺寸穩(wěn)定性,并提高其阻燃性能。這種非織造毛毯的舒適性?xún)?yōu)于目前市場(chǎng)上供應(yīng)的非織造毛毯,5次水洗后的織物外觀更好。經(jīng)過(guò)抗微生物整理后,具有防止革蘭陽(yáng)性菌和陰性菌繁殖的能力。這種用回收的滌綸和灰棉纖維制成的非織造毛毯,在醫(yī)療、軍事和野外休閑等需要價(jià)格便宜、短期使用的保暖紡織品的領(lǐng)域中,具有廣闊的應(yīng)用前景。