从纺织废料分离纤维目标组分的方法技术

显示了用于从纺织废料(2，5)分离纤维目标组分(21)的方法(1，101，201)，所述纺织废料(2，5)含有目标组分(21)和至少一种辅助组分(22)，由此目标组分(21)由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维(51)组成，所述方法(1，101，201)包括以下步骤：a)将粉碎的纺织废料(5)分散在水溶液(7)中，以获得含有纺织废料(5)的悬浮液(8)，以及b)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分散的纺织废料(5)分离成包含目标组分(21)的高密度目标部分(81)和包含至少一种辅助组分(22)的低密度残余部分(82)。为了提供可靠的、快速的将水溶胀性纤维与密度相似的其它纺织纤维分离的方法，提出了水溶液(7)是碱性水溶液(7)，并且在步骤b)之前将目标组分纤维(51)在碱性水溶液(7)中溶胀，从而相对于辅助组分(22)的密度和重量增加所述目标组分(21)的密度和重量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从纺织废料分离纤维目标组分的方法
本专利技术涉及用于从纺织废料分离纤维目标组分的方法，所述纺织废料含有所述目标组分和至少一种辅助组分，由此所述目标组分由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维组成，所述方法包括以下步骤：a)将所述粉碎的纺织废料分散在水溶液中，以获得含有所述纺织废料的悬浮液，以及b)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分所述散的纺织废料分离成包含所述目标组分的高密度目标部分和包含所述至少一种辅助组分的低密度残余部分。
技术介绍
消费后纺织废料中的纤维素纤维几乎总是伴随有合成的人造纤维，例如聚酯、尼龙或弹性纤维。从这样的混合物中回收纤维素纤维(即棉、粘胶纤维、莫代尔或莱赛尔)是一项复杂且困难的任务。特别地，纤维素纤维在苛刻的化学环境中易于降解，使得它们在用于生产人造纤维素纤维的方法中的用途是不适合的。另一方面，由于纤维物质的密度差异小和其它几乎相同的物理性质，这些纤维的机械分离非常困难。因此，在现有技术分离方法中不能实现所需的分离选择性。在现有技术中，已知通过选择性溶解纤维素纤维而从聚酯共混物分离纤维素纤维的方法。例如在WO2003/035963A2中，使用NMMO和水的溶液来溶解纤维素纤维。尽管在这样的方法中，可以从混合物中选择性地回收纤维素纤维，但是纤维素纤维在溶解过程中降解，并不适合作为用于生产人造纤维素纤维的原料。在WO2013/182801A1中，公开了从纺织废料分离聚酯和棉纤维的方法，其中将所述聚酯和棉纤维充分混合。因此，将纺织废料研磨并分散在水中，以获得含有所述纤维的悬浮液。搅拌悬浮液，由此棉纤维吸收一定量的水，并且它们的重量增加。在随后的方法步骤中，聚酯和棉纤维在浮选方法中分离，由此较轻的聚酯纤维积聚在悬浮液的顶部。尽管这样的温和的方法条件优选用于回收高品质的纤维素纤维，但这样的方法可能几乎不适合从聚酯纤维中回收纤维素纤维，因为由于棉纤维和聚酯纤维之间非常小的密度差，仅可获得低的选择性。如果应用这样的方法来回收棉，这通常会导致分离方法中棉大量损失或者聚酯对棉的高污染。此外，由于缓慢的浸泡和浮选步骤，这样的方法具有方法时间长的缺点，这最终限制了方法的生产量。在WO97/21490A2中，公开了回收纺织废料的方法，其中将面纤维与密度不同于面纤维的其它固体组分（如粘合剂和固体颗粒）分离。将废物混合物分散在水溶液中，并使所述溶液通过水力旋流器，以根据混合物的密度将其分离成面纤维部分和其它固体组分部分。尽管这样的方法适于从固体颗粒分离纤维组分，但由于它们的选择性低，它们可能不能用于分离具有相似密度的不同纤维物质。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于将水溶胀性纤维与密度几乎相似的其它纺织纤维分离的可靠的快速方法。所述目的通过如下创造性地实现：水溶液是碱性水溶液，并且在步骤b)之前，将所述目标组分纤维在所述碱性水溶液中溶胀，从而相对于所述辅助组分的密度和重量，增加所述目标组分的密度和重量，更特别地增加目标组分纤维的密度和重量。如果水溶液是碱性水溶液，并且在步骤b)之前，将目标组分(即，目标组分纤维)在所述碱性水溶液中溶胀，则可以获得用于增加目标组分(即，目标组分纤维)的密度和重量的简单且可靠的方法步骤。通过选择性地增加目标组分纤维的密度，目标组分纤维和辅助组分纤维之间的密度差增加，产生更可靠且稳健的分离方法，该分离方法具有根据组分各自的密度来分离组分的更好的选择性。一方面，在水或盐溶液中溶胀纤维的常见方法可能增加这些纤维的重量，但另一方面，具有缺点，即由于溶液的较低密度，纤维的密度降低。相反，水溶液中的碱性环境通过将较重的碱性离子结合到目标组分纤维的纤维结构中而有助于有效地溶胀纤维素分子，从而导致增加所述纤维的密度。通常，在本专利技术的意义上，高密度目标部分是指要从纺织废料回收的纤维部分，其中所述目标部分纤维的平均密度高于密度阈值。采用相同的方式，在本专利技术的意义上，低密度残余部分是指在分离中要被丢弃的纤维部分，其中所述残余部分纤维的平均密度低于密度阈值。因此，密度阈值低于目标组分纤维的平均密度，并且高于辅助组分纤维的平均密度。进一步一般性提及的是，在分离方法之后，目标部分中的目标组分含量高于所提供的纺织废料中的目标组分含量，并且目标部分中的辅助组分含量低于所提供的纺织废料中的辅助组分含量，由此参照各部分的总固体组分重量(没有溶液)来测量组分含量。如果在将粉碎的纺织废料分散在水溶液中之后，悬浮液含有0.3重量%至6重量%的量的纺织废料，则在整个回收过程中可以容易地操作和处理悬浮液。如果悬浮液含有3重量%至5重量%的纺织废料，则可以进一步改进该方法的可靠性和效率。上述优点特别适用于属于纤维素纤维的组的目标组分纤维。与非纤维素纤维相比，纤维素纤维典型地具有约1.45g/mL-1.60g/mL的密度和高的溶胀能力。特别是其中再生纤维素纤维具有最高的溶胀能力，由于溶胀而能够使密度显著增加。这样的再生纤维素纤维可以是例如人造丝纤维、莱赛尔纤维或莫代尔纤维。本专利技术还可成功应用于从纺织废料回收棉纤维。除了它们的高保水能力之外，纤维素纤维可以被碱性溶液侵蚀，因为纤维素纤维的纤维素分子之间的氢键可以打开，因此碱性溶液的离子可以结合到纤维素链中。从而，纤维素纤维的密度增加，改进分离的适用性。因此，本专利技术的方法的选择性和可靠性可以进一步改进。如果水溶胀性目标组分纤维的密度为至少1.45g/mL，则上述优点特别适用。密度高于1.5g/mL的纤维表现出足够高的密度，以便在溶胀后可靠地与相关辅助组分分离。通常，在本专利技术的上下文中提到，密度是指相应物质的体积质量密度。如果辅助组分由在水中基本上非溶胀性的纺织纤维组成，其密度低于目标组分纤维的密度，则本专利技术的方法可以进一步改进。特别地，如果纤维在水中不是溶胀性的，则辅助组分纤维的密度将基本上不会由于溶胀而增加。此外，如果所述辅助组分纤维的密度低于目标组分纤维的密度，则可进一步改进该方法的选择性。在本专利技术的优选实施方案中，辅助组分纤维可以是合成的非纤维素纤维，例如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维或聚氨酯纤维。在纤维素纤维回收中通常需要去除这样的纤维，因为它们增加了流出物流的有机负荷。因此，如果本专利技术的方法应用于具有这样的辅助组分的纺织废料，则回收过程的总化学消耗可以显著改进，从而产生更经济和环境友好的方法。本专利技术的方法还可以有利地对污染不敏感，特别是如果纺织废料包含非纤维碎片，更特别是来自橡胶、皮革、塑料或金属的非纤维碎片。在所述方法中，这样的碎片可以容易地分离而不降低分离质量。因此，可以提供对纺织废料的污染具有高度不敏感性的方法。如果将目标组分纤维在pH值为9-12的碱性水溶液中溶胀，则可以进一步改进上述优点。在分散纺织废料之前，通过向水溶液中加入一定量的碱性氢氧化物(alkalihydroxide)，可以容易地制备这样的碱性水溶液，以获得9-12的pH值。合适的碱性氢氧化物可以是例如苛性钠。如果使用pH为9-12的碱性溶液，则可以减少随后的碱性蒸煮步骤的化学消耗，并因此减少整个回收过程的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从纺织废料(2，5)分离纤维目标组分(21)的方法，所述纺织废料(2，5)含有所述目标组分(21)和至少一种辅助组分(22)，由此所述目标组分(21)由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维(51)组成，所述方法(1，101，201)包括以下步骤：/na)将粉碎的纺织废料(5)分散在水溶液(7)中，以获得含有纺织废料(5)的悬浮液(8)，以及/nb)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分散的纺织废料(5)分离成包含所述目标组分(21)的高密度目标部分(81)和包含所述至少一种辅助组分(22)的低密度残余部分(82)，/n其特征在于，所述水溶液(7)是碱性水溶液(7)，并且在步骤b)之前，将所述目标组分纤维(51)在所述碱性水溶液(7)中溶胀，从而相对于所述辅助组分(22)的密度和重量，增加所述目标组分(21)的密度和重量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180115 EP 18151737.61.用于从纺织废料(2，5)分离纤维目标组分(21)的方法，所述纺织废料(2，5)含有所述目标组分(21)和至少一种辅助组分(22)，由此所述目标组分(21)由密度高于水的密度的水溶胀性纺织纤维(51)组成，所述方法(1，101，201)包括以下步骤：
a)将粉碎的纺织废料(5)分散在水溶液(7)中，以获得含有纺织废料(5)的悬浮液(8)，以及
b)根据所述组分(21，22)各自的密度，将分散的纺织废料(5)分离成包含所述目标组分(21)的高密度目标部分(81)和包含所述至少一种辅助组分(22)的低密度残余部分(82)，
其特征在于，所述水溶液(7)是碱性水溶液(7)，并且在步骤b)之前，将所述目标组分纤维(51)在所述碱性水溶液(7)中溶胀，从而相对于所述辅助组分(22)的密度和重量，增加所述目标组分(21)的密度和重量。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)属于纤维素纤维的组，更特别地属于再生纤维素纤维的组。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述辅助组分(22)由密度低于所述目标组分纤维(51)的密度的基本上非水溶胀性纺织纤维(52)，更特别地合成的非纤维素纤维组成。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在pH为9-12下在碱性水溶液(7)中溶胀，更特别地所述碱性水溶液(7)含有碱性氢氧化物(72)。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在所述碱性水溶液(7)中溶胀，直到所述目标组分(21)与所述辅助组分(22)之间的密度差高于0.15g/mL，更特别地高于0.25g/mL。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述目标组分纤维(51)在5℃至60℃之间，更特别地在35℃至55℃之间的温度下在所述碱性水溶液(7)中溶胀。


7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·克劳斯聂特罗斯特，R·赫歇尔，C·维拉赫，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT