再生合成纤维

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目录

什么是再生合成纤维[1]

  再生合成纤维是指用废弃的合成纤维原料熔融或溶解再加工成的纤维。

再生合成纤维的开发与利用[2]

  (一)合成高聚物的回收与利用

  合成纤维中高聚物的回收利用有两个途径:其一是将回收的高聚物直接用做其他用途;其二是将合成纤维分解成聚合物的单体加以重新利用。

  1.纯化纤制品的回收与利用

  首先对废料进行适当地收集、分类和净化,再加以处理,使其达到纺织原料质量标准。处理方法是将这些纤维熔融或溶解进行回收,直接作为其他的用途。还可以将回收的高分子材料进一步裂解成高分子单体,重新聚合再纺制纤维产品。对难于分开的废弃混合纤维纺织品,通过机械重新分解成纤维,可用于非织造布、制备复合材料的骨架材料等。衣料的聚酯纤维含杂质多,很难循环利用。相对而言,聚丙烯纤维难染色,循环利用应该是较容易。合成纤维制品再制成地毯、绳索、wellmon轮胎帘子线及渔网等产品。回收这些纺织品加上树脂,可制成地砖和路面填充物等。

  2.锦纶6废料的回收与利用

  锦纶6的废料(主要为己内酰胺高聚物)和废渣(主要含己内酰胺低聚物),可通过酸法或碱法解聚成己内酰胺,以供重新回用,但费用较高。聚丙烯腈废丝可用二甲基亚砜(DMSO)回收,溶剂在一定条件下有选择地溶解废丝,杂质沉淀在过滤网上,达到分离回收的目的。该法的优点是回收处理温度低,工艺简单,操作安全方便,不污染环境,且DMSO易回收。由于聚乙烯聚丙烯是通过不可逆聚合反应制成的,与聚酯材料不同,不能重复回收利用,这类材料的回收主要采用重新熔融挤压的机械回收。

  美国能源实验室开发的一种回收利用废旧地毯的办法,可回收利用近1/3的废旧地毯,被称为有选择热解法,专门处理锦纶6织成的地毯,这一技术已获专利。方法是,将旧地毯剁成一英寸见方的小块,放人反应器中与一种专用的催化剂混合并加热,地毯受热蒸发,排出己内酰胺剩余物质进入第二个反应器,在此反应器中催化剂得到回收利用,废物通过燃烧处理,同时为此工序提供了燃料。这种技术生产出来的己内酰胺成本低于以苯为原料生产成本的1/2,并且消耗的能量也只有后者的1/3。

  1999年年底,美国的北美DSM化学品公(DSM Chemicals North America)和联合信号(Allied Signal)公司合资在佐治亚州的Augusta建立了一家名为万年青尼龙回收公司(Evergreen Nylon Recycling LLC)。这家利用专利技术回收尼龙的公司每年能够处理9万吨废弃尼龙6地毯,约占美国废弃尼龙6地毯总量的20%,占废弃地毯总量的2%。这家公司利用废弃尼龙6地毯作原料,每年将生产4.5万吨己内酰胺,所生产的己内酰胺具有与新生产的己内酰胺相同的性能。

  (二)再生涤纶的生产与利用

  聚酯类废料再生回收法主要有化学回收和物理回收法。化学回收法是用甲醇、乙二醇或水将聚酯废料解聚成为低分子物,如对苯二甲酸、乙二醇和聚酯单体,这些解聚产物经纯化后可重新用作聚酯生产的原料,也可以制成热熔胶和不饱和聚酯树脂。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、直接纺丝法等。

  再生涤纶的生产用聚对苯二甲酸乙二酯(简称PET)作为原材料,可从聚酯瓶中回收聚酯,将废弃的塑料、软饮料瓶再生为可利用的纺织纤维,称为PCR(Post—Con—sumerRecyled)纤维,表示再加工之前,曾被消费者使用并丢弃。PCR纤维可纯纺。或与各种比例的涤纶混纺,其织物从手感、外观到内在质量同纯涤纶织物非常接近,甚至很难区分,因此PCR纤维也称为再生涤纶。这种再生循环利用,既有利于生态环境,又节约资源

  再生涤纶的生产过程,首先对回收废弃的塑料瓶颜色分类、消毒、切碎成小细片,再将小细片溶化后拉伸成长丝、放在热水中软化后,经过牵伸、卷曲、烘干,最后切断成短纤维,基本上同涤纶的生产过程一样。美国一公司用塑料苏打水瓶生产聚酯纤维,成为国际上著名的“Fortrel生态纤维”,用来制作外衣和运动衣等。

  再生涤纶及其混纺纱,可制成平纹机织物和各种新颖织物,如行李布、包皮布、外衣、泳衣、滑雪衣、针织圆领衫等。

  聚酯废料的利用方法还可以将其研磨成微粒后,用来纺丝或加入到聚酯纤维、PTA中,通过针刺成网法生产非织造纺织品、多层复合纺织品。

  非织造纺织品是任何品种的纤维及其废料都可被利用的一个领域,合成纤维及其废料作为非织造纺织品材料的使用最为广泛,这主要是因为其强度较高,并且有耐水、耐化学试剂、耐热等特性。废料中的不可纺纤维可用非织造技术,采取不同工艺开发多种新产品。如使用干法非织造工艺:纺织废料预处理一纤维成网一加固工艺(热黏合法、针刺法、化学黏合法)。

  据介绍,在美国每年有来自服装和家用装饰布厂的18万吨不可生物降解的涤纶织物下脚料被废弃掉,不仅造成浪费,还造成严重的环境问题。为了解决这个问题,美国Counterpane公司研制了一种可以将涤纶织物下脚料分解成可混纺纤维的工艺。美国农业部南方研究中心(USDA SRRC)的W.R.Goynes等利用这种回收的涤纶和灰棉纤维,按照棉30%、涤纶70%的比例混纺,用无纺布技术织成毛毯。然后,织物浸轧在按照柠檬酸5%,酒石酸2.5%,次磷酸钠5%,润湿剂Triton X100 0.1%配制而成的整理液中,进行抗皱和阻燃整理。整理工艺条件为:二浸二轧(压力为40磅/英寸2)—85℃烘干30min—180℃焙烘2min一水洗。阻燃整理后,浸轧含MHPA(过氧化氢醋酸镁)16%的溶液,进行抗微生物整理。研究表明,这种用回收涤纶和灰棉纤维制成的价格低廉的非织造毛毯重量轻,手感好,具有优良的保暖性和舒适性。经过多元羧酸树脂整理,能够有效地提高织物水洗后的尺寸稳定性,并提高其阻燃性能。这种非织造毛毯的舒适性优于目前市场上供应的非织造毛毯,5次水洗后的织物外观更好。经过抗微生物整理后,具有防止革兰阳性菌和阴性菌繁殖的能力。这种用回收的涤纶和灰棉纤维制成的非织造毛毯,在医疗、军事和野外休闲等需要价格便宜、短期使用的保暖纺织品的领域中,具有广阔的应用前景。

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参考文献

  1. 孙满昌主编.第一章 渔用纤维材料 渔具材料与工艺学.中国农业出版社,2009.10.
  2. 樊理山,张林龙编著.第四章 纺织产业的生态评价与可持续发展 纺织产业生态工程.化学工业出版社,2011.10.
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