分离混纺织品中涤纶和棉的方法技术

本公开提供了通过化学(过氧化氢)和生物(氧化酶)方法使棉被氧化而保留了PET从而实现了PET

【技术实现步骤摘要】
分离混纺织品中涤纶和棉的方法


[0001]本公开涉及一种从混合纺织品中分离涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯(PET))和棉的方法。更具体地，本公开涉及通过氧化反应将混纺织物的PET和棉相分离的方法。

技术介绍

[0002]纺织品废物处理是一个突显问题，在垃圾掩埋和焚烧中导致环境问题，造成负面影响。另外，由于纤维的物理和化学性质不同，混纺织物废物在回收时面临挑战性。
[0003]为了解决这个问题，通过选择性地溶解或降解PET和棉中的一种而开发了几种PET和棉的分离方法，以实现分离并再利用所选择的PET或棉。这些方法包括通过(i)用酸或微生物降解棉花，或(ii)用离子液体或N
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甲基吗啉N
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氧化物溶解棉，该方法昂贵。还提出了使用聚酯的水解和醇解使棉保留下来而使聚酯解聚的方法。在PET
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棉的混合织物的现有分离方法中，均无法同时保留纤维素和PET。
[0004]用于PET
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棉混合物的绿色分离方法很有限。现有的再循环或再利用方法可能需要有机/离子溶剂、高温或高成本。而且，上述方法通过改变其固有特性而对回收材料的影响很小。

技术实现思路

[0005]因此，本公开的目的是提供一种通过化学氧化(基于H2O2的氧化)和氧化酶的氧化(漆酶，laccase)来分离PET
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棉混纺织物中棉与PET的方法。
[0006]在第一方面，本文提供了基于H2O2的氧化方法，该方法用于在作为氧化剂的H2O2和作为催化剂的2,2,6,6
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四甲基哌啶
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氮
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氧化物(TEMPO)的存在下使棉经受氧化，使棉纤维变为棉粉，而在此过程中PET保持纤维形式。
[0007]本公开提供的使PET
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棉混纺织物中PET与棉相分离的方法包括以下步骤：在TEMPO存在下，使混纺织物与过氧化氢或氧化酶相接触；其中与过氧化氢接触的方法称为过氧化氢法，与氧化酶(例如漆酶)接触的方法称为氧化酶法。
[0008]根据一些实施方式，在过氧化氢法中，将PET
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棉混纺织物与浓度为1％至10％(v/H2O v)的过氧化氢(H2O2)，在浓度为0.1％至5.0％(w/v)的TEMPO的存在下，于55℃至65℃的温度，pH 8至10，搅拌，反应体系的液比为1：50至1：300，反应时间为6
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48小时。
[0009]根据一些实施方式，过氧化氢的浓度为8％至10％。根据一些实施方式，过氧化氢的浓度为10％。
[0010]根据一些实施方式，TEMPO的浓度为0.5％至2.0％(w/v)。根据一些实施方式，TEMPO的浓度为0.8％至1.5％(w/v)。根据一些实施方式，TEMPO的浓度为0.1％至1.0％(w/v)。根据一些实施方式，TEMPO的浓度为1.0％(w/v)
[0011]根据一些实施方式，反应体系的pH值为8至10。根据一些实施方式，反应体系的pH值为9至10。根据一些实施方式，反应体系的pH值为10。
[0012]根据一些实施方式，反应时间为6
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30小时。根据一些实施方式，反应时间为6
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24小
时。根据一些实施方式，反应时间为24小时。
[0013]根据一些实施方式，反应温度为60至65℃。根据一些实施方式，反应温度为65℃。
[0014]根据一些实施方式，反应体系的液比为1：75至1：250。根据一些实施方式，反应体系的液比为1：100至1：200。根据一些实施方式，反应体系的液比为1：100至1：150。根据一些实施方式，反应体系的液比为1：100。
[0015]根据一些实施方式，在氧化酶法中，将PET
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棉混纺织物与氧化酶(例如漆酶)孵育，所述酶的浓度为0.5至55mg/mL，TEMPO的浓度为3.75mg/mL至60mg/mL，所述酶的工作温度为20℃至60℃，pH范围为3至6，反应体系的液比为1：50至1：300，反应时间为2
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72小时。
[0016]根据一些实施方式，氧化酶与TEMPO的重量比为0.5
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8：1。根据一些实施方式，氧化酶与TEMPO的重量比为1
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4：1。根据一些实施方式，氧化酶与TEMPO的重量比为1
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3：1。根据一些实施方式，氧化酶与TEMPO的重量比为2：1。
[0017]根据一些实施方式，氧化酶为漆酶。
[0018]根据一些实施方式，氧化酶的浓度为25至50mg/mL。根据一些实施方式，氧化酶的浓度为30至45mg/mL。根据一些实施方式，氧化酶的浓度为30至40mg/mL。根据一些实施方式，氧化酶的浓度为30mg/mL。
[0019]根据一些实施方式，TEMPO的浓度为7.5至30mg/mL。根据一些实施方式，TEMPO的浓度为10至22.5mg/mL。根据一些实施方式，TEMPO的浓度为15mg/mL。
[0020]根据一些实施方式，氧化酶的工作温度为40℃至60℃。根据一些实施方式，氧化酶的工作温度为40℃至55℃。根据一些实施方式，氧化酶的工作温度为40℃至50℃。
[0021]根据一些实施方式，氧化酶的工作pH值为3至4。根据一些实施方式，氧化酶的工作pH值为4至5。根据一些实施方式，氧化酶的工作pH值为4至4.5。根据一些实施方式，氧化酶的工作pH值为4。
[0022]根据一些实施方式，氧化酶法中，反应体系的液比为1：50
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1：250。根据一些实施方式，氧化酶法中，反应体系的液比为1：100
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1：200。根据一些实施方式，氧化酶法中，反应体系的液比为1：100
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1：150。根据一些实施方式，氧化酶法中，反应体系的液比为1：100。
[0023]根据一些实施方式，氧化酶法的反应时间为5至50小时。根据一些实施方式，氧化酶法的反应时间为8至48小时。根据一些实施方式，氧化酶法的反应时间为8至36小时。根据一些实施方式，氧化酶法的反应时间为36小时。根据一些实施方式，氧化酶法的反应时间为8小时。
[0024]在一些实施方式中，通过从1％至10％(v/H2O v)的梯度来研究H2O2浓度的影响。在反应中，H2O2分解并生成一个羟基自由基，进攻纤维素上的碳原子，从而导致羟基形成羧基。因此，将纤维素纤维切成纤维素粉末以达到分离目的。
[0025]在一些实施方式中，H2O2的氧化能力由TEMPO催化，通过将其浓度从0.1％到5.0％(w/H2O v)的变化研究了TEMPO的催化作用。
[0026]在一些实施方式中，通过将反应温度从55℃变为65℃来研究温度对分离效率的影响。
[0027]在一些实施方式中，由于pH与H2O2的分解速率高度相关，因此通过将反应从pH 8改变为pH 10阐释本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PET
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棉混纺织物中PET与棉相分离的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在TEMPO存在下，使混纺织物与过氧化氢或氧化酶相接触，发生氧化反应；其中与过氧化氢接触的方法称为过氧化氢法，与氧化酶接触的方法称为氧化酶法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化酶是漆酶。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在过氧化氢法中，将PET
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棉混纺织物与体积比浓度为1％至10％的过氧化氢，在重量体积比浓度为0.1％至5.0％的TEMPO的存在下，于55℃至65℃的温度，pH 8至10，搅拌，反应体系的液比为1：50至1：300，反应时间为6至48小时。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，过氧化氢的浓度为8％至10％；或TEMPO浓度为0.5％至2.0％；或pH为9至10；或反应时间为6
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24小时；或反应温度为60
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65℃；或液比为1：100至1：200。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，过氧化氢的浓度为10％；或TEMPO浓度为1.0％；或pH为10；或反应时间为24小时；或反应温度为65℃；或液比为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛仪文，姚磊，陈学聪，潘颂恩，陈虹，张晗蓉，
申请(专利权)人：香港纺织及成衣研发中心，
类型：发明
国别省市：