一种棉质废旧衣物的再利用方法技术

本发明专利技术公开了一种棉质废旧衣物再利用的方法，具体包括以下步骤：将棉质废旧衣物经预处理后，加入反应容器中，再加入适量的溶剂；搅拌下将SO3气体缓慢通入反应容器进行反应；反应一定时间后，停止反应，蒸去溶剂及未反应的SO3，经冷凝回收、分离后再利用；向反应容器中加入稀碱液中和，滤去不溶物，不溶物用清水多次洗至中性；合并滤液及水洗液，浓缩得到棉质纤维的磺酸酯盐，所得磺酸酯盐的结晶度为35％

【技术实现步骤摘要】
一种棉质废旧衣物的再利用方法


[0001]本专利技术属于废旧衣物再利用
，具体为一种棉质废旧衣物再利用的方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，人们衣物的更新换代速度越来越快，纺织品的消耗量也急剧增加，与此相伴随的是大量废旧衣物被抛弃。据报道我国每年在生产和消费环节产生2000万吨左右废旧纺织品，但其综合利用率仅为15％左右。如果我国废旧纺织品(包括废旧衣物)综合利用率达到60％，年可产出化学纤维940万吨、天然纤维约470万吨，相当于节约原油1520万吨，节约耕地1360万亩，将有效缓解纺织工业资源紧缺问题。在当前能源危机频发、资源紧缺的今天，废旧衣物的回收利用必将成为人们关注的热点。
[0003]目前我国处理废旧衣物的主要方法有：(1)将品质较好的服装以捐赠或售卖的形式输往欠发达国家；(2)将不具备捐赠或售卖条件的废旧衣物制作清洁用品或蔬菜大棚保暖材料；(3)将废旧衣物经一系列工序处理后重新进入纺织生产环节；(4)提取废旧衣物中的棉质纤维用于造纸、再生纤维素的原料及生产燃料乙醇的原料；(5)用于填埋或焚烧发电。
[0004]针对棉质废旧衣物的再利用：专利CN 104499266 A公开了一种废旧棉质衣物的预处理方法，通过清洗、脱色和消毒三个步骤对废旧棉质衣物进行预处理，特别是在脱色和消毒过程使用了环保高效的试剂对衣物进行处理，提供优质的原材料，为后期加工制作提供便利。专利CN 105885993 A公开了一种复合废旧棉质衣物的锯末基生物质颗粒。制得的生物质颗粒具有成本低、韧性佳使用寿命长、耐晒不易腐败等优点。
[0005]专利CN 104651010 A公开了一种利用废旧棉质衣物发酵做燃料的方法，采用的原料是废旧的棉质衣物，一方面解决了废旧棉质衣物处理问题,另一方面生产的酒精作为清洁燃料在资源匾乏和能源紧缺的现今社会下，具有较高的应用价值和经济效益。
[0006]专利CN 113861439 A报道，植物秸秆纤维三氧化硫连续磺化后所得的纤维素的磺酸酯盐保水率达到75％。棉质衣物所含有的纤维与植物秸秆纤维在结构上具有相似性，从反应原理讲，相似的结构具有相似的性质，采用SO3处理棉质废旧衣物纤维也可形成纤维素的磺酸酯盐，但是秸秆所含纤维素的含量大体在一个相对固定的范围内，而且各原料颜色差别很小。对于废旧衣物来讲，来源不同，棉质纤维含量差异较大，且衣服之间的颜色差异也较大。从废旧棉质衣物中提取棉质纤维用于造纸、再生纤维素的原料等即使偶有报道，也存在综合利用率较低、环保压力较大、无法满足纺织行业要求、无法大规模应用于工业化生产等缺点。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种将棉质废旧衣物纤维与三氧化硫反应制得棉质纤维磺化物的方法，通过对棉质废旧衣物的预处理、磺化反应、清洗、循环反应等步骤，提高棉质废旧衣物的
综合利用率、简化处理方法、优化工艺流程，以便将其应用于保水、固沙、抑尘等生产生活领域。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0009]一种棉质废旧衣物再利用的方法，包括以下步骤：
[0010](1)将废旧衣物经分类后，挑出棉质衣物，剪去纽扣拉链等附件后剪切破碎，破碎的布料剪切成边长不大于10mm的碎布块。
[0011](2)在后续反应前，需先对棉质废旧衣物进行预处理。
[0012](3)将上述处理好的棉质废旧衣物纤维与溶剂按比例在反应器中常温混合。
[0013](4)开动反应器的搅拌装置，常温下缓慢通入SO3气体，通入完毕，升温至30℃
‑
55℃反应1
‑
5h。
[0014](5)反应结束后，减压蒸去溶剂及未反应的SO3，所收集到的溶剂及SO3冷凝、分离后可在反应中循环套用。
[0015](6)向反应容器中加入稀碱液中和，滤去不溶物，不溶物用清水多次洗至中性，其中稀碱液可以为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠的水溶液。
[0016](7)合并滤液和水洗液，浓缩得到棉质纤维的磺酸酯盐。
[0017]进一步地，为保证纤维结构的完整性和实用性，所述的棉质废旧衣物指的是纯棉或棉质占比超过50％的衣物或废布料，需预先除去纽扣、拉链等附属物再进行剪切处理，剪切成边长不大于10mm的碎布块。
[0018]进一步地，步骤(2)在后续反应前，需先对碎布块进行以下预处理：采用超声的方法在容器中对碎布块进行清洗，以便除去碎布块表面附着的各类污物，所述的清洗液为氢氧化钠的水溶液，质量百分比为0.2
‑
0.4％，清洗温度为25℃
‑
45℃，清洗时间为0.5
‑
1.5h；滤出清洗好的碎布块，将其用清水洗涤至中性；将碎布块烘干后粉碎，再采用1％
‑
6％的过氧化氢进行脱色处理，脱色温度为35℃
‑
45℃；脱色完成后，再次用清洗技术清除碎布块表面剩余的过氧化氢，烘干后备用。
[0019]进一步地，步骤(3)碎布块与溶剂先在反应器中常温混合，溶剂为二氯甲烷、1,2
‑
二氯乙烷中任何一种或二者的混合液，混合比例为1g碎布块需加入5
‑
20mL的溶剂。
[0020]进一步地，步骤(4)反应器开动搅拌后，室温下缓慢通入SO3气体，比例控制为SO3和碎布块的重量比为0.5
‑
3.0：1.0，通入完毕，升温至30℃
‑
55℃反应1
‑
5h。
[0021]进一步地，步骤(5)反应结束后，可利用减压蒸去溶剂及未反应的SO3，所收集到的溶剂及SO3冷凝、分离后可在反应中循环套用。
[0022]进一步地，步骤(6)蒸去溶剂及未反应的SO3后，向反应容器中加入稀碱液中和，滤去不溶物，不溶物用清水多次洗至中性，所述稀碱液可以为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠的水溶液。
[0023]进一步地，步骤(7)将滤液和水洗液合并，采用膜蒸发等手段进行浓缩，得到一定质量浓度的棉质纤维的磺酸酯盐溶液或产品质量浓度超过90％的棉质纤维的磺酸酯盐的固体。
[0024]进一步的，步骤(7)中得到的一定质量浓度的棉质纤维的磺酸酯盐溶液或产品质量浓度超过90％的棉质纤维的磺酸酯盐的固体，产品的红外谱图中，在1375
‑
1400cm
‑1、1215
‑
1225cm
‑1、1050
‑
1070cm
‑1、800
‑
815cm
‑1处存在吸收峰。
[0025]进一步的，步骤(7)中得到产品质量浓度超过90％的棉质纤维的磺酸酯盐的固体，采用X射线衍射仪对产品进行扫描，获取XRD衍射曲线，按照下式计算产品的结晶度，产品的结晶度为35％
‑
40％。
[0026][0027]式中，Cr为XRD分析法测定的结晶度，Aa为磺酸酯盐固体产品结晶部分衍射峰强度，Ac为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棉质废旧衣物再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废旧衣物分类挑拣出棉质衣物，剪去纽扣拉链等附件后剪切破碎，剪切成边长不大于10mm的碎布块，所述的棉质衣物指纯棉或棉质成分大于50％以上的衣物；(2)将碎布块清洗烘干，经粉碎成为碎布渣后进行脱色处理并烘干；(3)将步骤(2)所述的处理好的碎布渣加入反应容器中，再加入适量的溶剂；(4)启动步骤(3)所述的反应容器的搅拌装置，边搅拌边将SO3气体缓慢通入反应容器进行反应；(5)将反应容器的反应温度设置为30℃
‑
55℃，反应时间设置为1
‑
5小时，反应结束后，减压蒸去溶剂及其中未发生磺化反应的SO3，保留反应容器中的混合物；(6)将稀碱液加入反应容器中，使稀碱液与步骤(5)所述的混合物再次发生酸碱中和反应，待反应结束后再次滤去反应容器中的不溶物，保留反应溶液；将所述不溶物用清水多次洗至中性，保留水洗液；(7)合并步骤(6)所述的反应溶液和水洗液，蒸馏浓缩得到棉质纤维的磺酸酯盐。2.根据权利要求1所述的一种棉质废旧衣物再利用方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括清洗、烘干、粉碎、脱色过程，其中：清洗过程包括在清洗容器中添加清洗液后用超声法对碎布块进行清洗，所述清洗液为氢氧化钠的水溶液，清洗液的质量百分比为0.2
‑
0.4％，清洗温度为25℃
‑
45℃，清洗时间为0.5
‑
1.5小时；烘干过程包括将清洗好的碎布块过滤，再用清水洗至中性，然后采用冻干或热风烘干至含水量不超过5％；粉碎过程采用物理机械粉碎；脱色过程利用1
‑
6％的过氧化氢进行脱色处理，设置脱色温度为35℃
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富强，江梓硕，杨金会，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：