一种废旧地毯的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧地毯的回收方法，具体包括以下步骤：(1)废旧地毯预处理；(2)废旧地毯破碎处理；(3)回收聚烯烃材料；(4)回收尼龙材料；(5)回收溶剂。本发明专利技术回收方法能高效、安全地将废旧地毯回收再利用，减少资源浪费，降低环境污染。降低环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧地毯的回收方法


[0001]本专利技术涉及高分子聚合物回收应用
，更具体的说是涉及一种废旧地毯的回收方法。

技术介绍

[0002]随着社会倡导环境保护、绿色循环经济和可持续发展，政府部门对垃圾分类和回收处理越来越重视。全世界每年产生400
‑
600万吨的废旧地毯，因此，对废旧地毯的回收处理是亟待解决的问题。
[0003]地毯材料通常由毯面纤维和底衬材料(包括背衬材料、黏附于背衬的粘合剂以及无机填充剂)构成。其中，尼龙地毯是最早大量使用的化纤类地毯，具有耐磨、耐酸碱和机械强度高等优点。废旧尼龙地毯主要由尼龙6或尼龙66纤维构成的绒面，聚丙烯构成的衬层，以及填充了大量碳酸钙的丁苯橡胶胶黏剂组成。
[0004]目前，国外尼龙地毯的回收方法主要为溶剂裂解法，国内主要为机械破碎清洗法。但是，溶剂裂解法需要大量的有机溶剂，不环保，且裂解为己内酰胺或己二酸、己二胺需要较高的温度，所需能耗高，成本高；机械破碎清洗法往往搭配物理回收法通过机械剪切力破碎处理来分离回收地毯，所需设备简单、回收成本低，但是有时也存在回收效率不高的问题。
[0005]物理回收法通常根据废旧地毯中待分离材料的物理性质差异，如密度、溶解度、熔点和热分解温度差异等对地毯进行分离，通常具有操作方法简单、耗能低、对设备要求不高、地毯回收成本低廉等优点。已有大量文献关于物理方法处理地毯的报道，如，根据密度进行分离的专利(CN112356338A、CN101838864A)，但水力分选和风力分选的方法，存在给料参数不稳定时会严重影响分级指标，导致分离效果不佳的缺点；再如，根据溶解度差异进行分离的方法(CN101631911A、CN111892743A、CN105713229A、CN109810284A、US5916410、CN111607123A)，专利CN101631911A(同源专利US9757875B2)利用萜的溶剂体系(配合其他有机助溶剂，如烷烃、一元醇、酮类等)溶解地毯中的聚烯烃类物质，通过蒸馏把萜分离出来，没有被萜溶解的材料比如尼龙也被分离出来，以萜类为溶剂，具有绿色环保的优点；专利CN111892743A苯酚
‑
甲苯溶剂体系加热溶解聚酰胺废料，加水沉淀析出聚酰胺固体，苯酚可使尼龙二次封端，所用溶剂体系具有低挥发、低刺激、无腐蚀等优点。
[0006]也有专利虽然能提供较好的分离方法，但所用溶剂往往也存在相应缺点，如，专利CN105713229A介绍了一种分离聚酰胺隔热条中尼龙66和尼龙6的方法，采用含有机溶剂的混合液(浓盐酸、氯化钙的甲醇饱和溶液、间甲酚、甲酸、二甘醇)溶解聚酰胺隔热条颗粒，利用尼龙66和尼龙6在盐酸中溶解度的差异，通过调节H
+
浓度对抽滤滤液沉淀处理，精准地分离出聚酰胺隔热条中尼龙66和尼龙6；以及专利CN109810284A
‑
采用强质子型溶剂(甲酸、盐酸、乙酸和水)，利用聚酰胺与强极性的氢离子、酸根离子形成氢键来溶解聚酰胺，离心分离PA12沉淀。但这种分离方法缺点是：酸性强、挥发性强、对设备腐蚀性强，酸性废水需大量强碱中和处理，强酸环境中酰胺键会水解降低回收聚酰胺的分子量。
[0007]美国专利US5230473通过反复使用高压流体(由空气、水、热风、蒸汽、化学溶液)，并使用转动元件反复剥离乳液/填充剂粘合体系，使地毯分离瓦解，但也存在耗能大、有机溶剂使用量大的缺点；专利CN200710053225.3、CN200710053667.8采用醇溶解法溶解PA11与PA12但很难运用于氢键极性强的尼龙6和尼龙66；专利CN111607123A介绍了一种利用离子液体回收尼龙/聚烯烃复合膜的方法，利用离子液体对尼龙和聚烯烃溶解性差异，离子液体能溶尼龙而难溶聚烯烃，分离回收聚烯烃和尼龙，但离子液体价格昂贵，提纯分离困难，有毒，实际上并非是真正的“绿色”溶剂。
[0008]胆碱类低共熔溶剂(DES)是由胆碱盐的阴离子与配位剂通过一定的相互作用，如氢键和共价键等结合而成。由于胆碱类低共熔溶剂具有比离子液体更为突出的特点，如具有广泛的溶解特性、原料易得、低毒、生物可降解、可循环利用和价格低廉等优点，被广泛应用于润滑、功能材料制备、电化学、有机合成及生物质催化转化等领域。
[0009]但是，目前还未有采用DES溶解地毯中的尼龙材料用于地毯回收方面的报道。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种废旧地毯的回收方法，通过低共熔溶剂体系来溶解地毯中的尼龙纤维，从而达到对废旧地毯回收再利用目的，以解决现有技术中的不足。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0012]一种废旧地毯的回收方法，具体包括以下步骤：
[0013](1)废旧地毯预处理
[0014]将废旧地毯分拣得到尼龙地毯，依次进行水洗、干燥；先剥离毯面尼龙纤维和底衬材料，然后对底衬材料进行机械碾压，得到完整剥离的聚烯烃背衬布；
[0015](2)废旧地毯破碎处理
[0016]将毯面尼龙纤维和聚烯烃背衬布进行机械破碎，得到破碎地毯；
[0017](3)回收聚烯烃材料
[0018]配制氯化胆碱类低共熔溶剂，加入破碎地毯，加热回流处理，然后过滤，得到溶解尼龙材料的滤液和未溶解的聚烯烃，将未溶解的聚烯烃进行水洗，干燥，得到纯净的聚烯烃材料；其中，氯化胆碱类低共熔溶剂的原料为氯化胆碱和尿素，或氯化胆碱和二甘醇；
[0019](4)回收尼龙材料
[0020]将溶解尼龙材料的滤液用不锈钢筛网进一步过滤，然后进行加热脱溶剂分离处理，所得尼龙材料进行水洗，干燥处理，回收，得到纯净的尼龙材料；
[0021](5)回收溶剂
[0022]收集反应中使用的氯化胆碱类低共熔溶剂，脱溶剂分离，重复循环利用。
[0023]本专利技术中，氯化胆碱类低共熔溶剂的分离回收原理为：
[0024][HOC2H4N(CH3)3]+
+[Cl]‑
+n(NH2CONH2)
→
(NH2CONH2)
n
[Cl]‑
+[HOC2H4N(CH3)3]+
；
[0025][HOC2H4N(CH3)3]+
+[Cl]‑
+n(HOC2H4OC2H4OH)
→
(HOC2H4OC2H4OH)
n
[Cl]‑
+[HOC2H4N(CH3)3]+
。
[0026]Cl
‑
与尿素或二甘醇通过氢键作用形成整体阴离子，降低了与胆碱阳离子的相互作用，胆碱阳离子可作为电子受体，尼龙酰胺键中的氧原子可作为电子供体，电子供体与电
子受体结合从而形成氢键相互作用，削弱尼龙内部的氢键，同时低共熔溶剂与尼龙均存在氢键相互作用(Comp Theor Chem,2012,987:57
–
61.&广东化工,2013,15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧地毯的回收方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)废旧地毯预处理将废旧地毯分拣得到尼龙地毯，依次进行水洗、干燥；先剥离毯面尼龙纤维和底衬材料，然后对底衬材料进行机械碾压，得到完整剥离的聚烯烃背衬布；(2)废旧地毯破碎处理将毯面尼龙纤维和聚烯烃背衬布进行机械破碎，得到破碎地毯；(3)回收聚烯烃材料配制氯化胆碱类低共熔溶剂，加入破碎地毯，加热回流处理，然后过滤，得到溶解尼龙材料的滤液和未溶解的聚烯烃，将未溶解的聚烯烃进行水洗，干燥，得到纯净的聚烯烃材料；所述氯化胆碱类低共熔溶剂的原料为氯化胆碱和尿素，或氯化胆碱和二甘醇；(4)回收尼龙材料将溶解尼龙材料的滤液用不锈钢筛网进一步过滤，然后进行加热脱溶剂分离处理，所得尼龙材料进行水洗，干燥处理，回收，得到纯净的尼龙材料；(5)回收溶剂收集反应中使用的氯化胆碱类低共熔溶剂，脱溶剂分离，重复循环利用。2.根据权利要求1所述的一种废旧地毯的回收方法，其特征在于，步骤(1)中，所述废旧地毯包括主要成分为尼龙材质的地毯、坯布或尼龙地毯边角料，结构为块状地毯、滚展式阔幅地毯、簇绒地毯、针刺地毯或手织地毯。3.根据权利要求1所述的一种废旧地毯的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述机械破碎的设备为破碎机、剪切机、研磨机或摆式悬辊磨粉机；所述破碎机为锤式破碎机、颚式破碎机、对辊破碎机、立式复合破碎机或惯性圆锥破碎机。4.根据权利要求1所述的一种废旧地毯的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述破碎地毯的尺寸为0.1
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【专利技术属性】
技术研发人员：颜志勇，胡英，王晓馨，于利超，易洪雷，韩万里，姚勇波，李喆，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：