【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废旧涤棉分离回收制备再生纤维，具体为一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法。
技术介绍
1、废旧涤棉分为废涤棉纺织品和旧涤棉纺织品两大类，主要指生产、使用过程中被废弃的纺织材料及制品。伴随消费升级与市场扩张，纺织品需求量和产量快速增长。在快速迭代过程中，废弃量持续攀升，废旧纺织品成为增长最快的固体垃圾之一。废旧纺织品填埋会对土壤和水资源造成严重危害，焚烧则会产生大量有毒有害物质，污染大气，因此纺织业实现废旧纺织品的大规模高效循环利用，对缓解资源紧张和节能减排都具有重要的现实和社会意义。
2、废旧涤棉织物回收利用主要通过降解或溶解涤棉织物中的一个组分进行分离。一种方法是将废旧涤棉中的涤纶醇解，氨解或水解，保留棉纤维组分，但这些方法通常需要高温高压条件，对设备要求较高。另一种方法是降解或溶解废旧涤棉中的棉纤维，保留涤纶组分。中国专利cn202110346195.5中利用利用胆碱类低共熔溶剂溶解废旧涤棉中的棉纤维，实现涤棉分离，但是该方法装锅量低且利用对甲苯磺酸作为氢键供体材料导致后续分离的纤维素制备再生纤维的性能较差，因此需要一种绿色节能的回收方法来有效地分离废旧涤棉混纺织物且回收后的纤维素可以进行再生纤维的制备循环利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，将废旧涤棉织物置于低共熔溶剂中，经超声处理分离纤维素，对纤维素进行改性处
3、所述低共熔溶剂是由氯化胆碱作为氢键受体材料，乳酸作为氢键供体材料组成，并加入复配催化剂，混合加热得到的无色透明液体。
4、作为优化，所述低共熔溶剂通过以下步骤进行制备：将氯化胆碱和乳酸置于真空干燥箱内在温度为50℃的条件下干燥24h进行除水，将氯化胆碱，乳酸，复配催化剂按摩尔比20：50：0.06~0.01混合均匀，置于油浴锅内设定温度为70~80℃，并通入氮气保护并持续搅拌，直到形成透明均一液体后，再反应30min，停止反应后将低共熔溶剂置于真空干燥箱内，在温度60℃的条件干燥24h。
5、作为优化，所述通入氮气保护并持续搅拌过程中控制搅拌速度为300~400r/min。
6、作为优化，所述复配催化剂为对甲苯磺酸和辛酸亚锡，对甲苯磺酸与辛酸亚锡摩尔比为1：0.5~1。
7、作为优化，所述废旧涤棉分离回收制备再生纤维过程包括以下步骤：
8、（1）超声分解纤维素：将废旧涤棉织物加入低共熔溶剂中，然后将其超声处理45min后，在90℃下保温搅拌3h，反应结束自然冷却至室温，之后离心过滤收集得到滤液和织物；
9、（2）织物清洗：将步骤（1）中的织物经超声处理1.5h，收集超声处理过程中产生的超声悬浮液，然后用蒸馏水洗涤3次后烘干，得到分离后的织物；
10、（3）过滤纤维素：将步骤（1）中获得的滤液和步骤（2）中获得的超声悬浮液分别进行真空抽滤，获得滤饼用蒸馏水冲洗后烘干得到分离后的纤维素粉末；
11、（4）改性纤维素：将甲基丙烯酸酐加入乙醇溶剂中，并搅拌使之充分溶解，加入步骤（3）中的纤维素粉末，升温至25℃恒温反应3h后，调节ph呈中性后真空抽滤，所得滤饼冲洗烘干得到改性纤维素；
12、（5）共混纺丝：将步骤（4）中的改性纤维素与聚乳酸混合后，以n，n-二甲基甲酰胺为溶剂并加入二苯甲酮，紫外线光照1min后，控制温度为90℃，搅拌2h配制成质量分数为10%的纺丝溶液，待完全溶解后，向纺丝溶液中加入烯丙基膦酸二乙酯，在温度为90℃下超声分散15min后保温静置1h去除气泡，得到静电纺丝溶液通过静电纺丝机制备纤维，制备完成后控制温度为45℃，紫外线光照1min，真空干燥24h，得到再生纤维，所述静电纺丝机设定参数为控制电压12kv，板间距15cm，供液速率0.8ml/h。
13、作为优化，所述步骤（1）中废旧涤棉织物与低共熔溶剂固液比为1：3。
14、作为优化，所述纤维素与甲基丙烯酸酐质量比为50：0.8~1。
15、作为优化，所述改性纤维素，聚乳酸，二苯甲酮与烯丙基膦酸二乙酯之间质量比为50：50~100：0.8：4~8。
16、作为优化，所述再生纤维用于制备纺织面料和外包装材料。
17、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
18、本专利技术将废旧涤棉织物置于低共熔溶剂中，经超声处理分离纤维素，对纤维素进行改性处理后与聚乳酸进行共混制备再生纤维。
19、首先利用乳酸作为氢键供体材料的低共熔溶剂对废旧涤棉织物上的纤维素进行分离回收，不使用复配催化剂的前提下乳酸/氯化胆碱体系固液比一般为1：10，为了减少低共熔溶剂的使用量，本申请通过采用复配催化剂促进乳酸自聚合反应，使反应体系中的自由水和结合水不断循环，使该反应体系中始终存在部分水分子可以有效降低反应体系的粘度，便于废旧涤棉织物上的纤维与溶剂之间接触；并且水分子既可以做氢键供体也可以做氢键受体，从而促进乳酸/氯化胆碱与纤维素之间形成氢键，迫使纤维素大分子自身氢键断裂开，加快涤棉织物中的纤维溶解；同时乳酸/氯化胆碱体系呈酸性，根据棉织纤维不耐酸的特性，有利于纤维素分子内糖苷键的断裂；
20、由于溶解后的棉纤维上的氢键断裂不均匀，直接制备纤维将会导致再生纤维的力学性能显著下降，因此为了提高该再生纤维的力学性能通过利用甲基丙烯酸酐对纤维素预处理接枝改性，甲基丙烯酸酐上的酸酐键断开与纤维素结合生成酯基并携带双键从而增加其上与聚乳酸的结合点位，并且光引发剂二苯甲酮作用下将甲基丙烯酸酐嫁接在纤维素上的双键打开与烯丙基膦酸二乙酯结合，在聚乳酸与改性纤维素的共混过程中使其被改性纤维素和聚乳酸包裹，改性共混处理后的再生纤维力学性能有显著提升，并且再生纤维含有磷氧双键可以有效增强再生纤维的阻燃性能。
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1.一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，将废旧涤棉织物置于低共熔溶剂中，经超声处理分离纤维素，对纤维素进行改性处理后与聚乳酸进行共混制备再生纤维；
2.根据权利要求1所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂通过以下步骤进行制备：将氯化胆碱和乳酸置于真空干燥箱内在温度为50℃的条件下干燥24h进行除水，将氯化胆碱、乳酸和复配催化剂按摩尔比20：50：0.06~0.01混合均匀，置于油浴锅内设定温度为70~80℃，并通入氮气保护并持续搅拌，直到形成透明均一液体后，再反应30min，停止反应后将低共熔溶剂置于真空干燥箱内，在温度60℃的条件干燥24h。
3.根据权利要求2所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述通入氮气保护并持续搅拌过程中控制搅拌速度为300~400r/min。
4.根据权利要求2所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述复配催化剂为对甲苯磺酸和辛酸亚锡，对甲苯磺酸与辛酸亚锡摩尔比为1：0.5~1。
5.根据权利要求1所述的一种废旧涤
6.根据权利要求5所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述步骤（1）中废旧涤棉织物与低共熔溶剂固液比为1：3。
7.根据权利要求5所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述纤维素与甲基丙烯酸酐质量比为50：0.8~1。
8.根据权利要求5所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述改性纤维素，聚乳酸，二苯甲酮与烯丙基膦酸二乙酯之间质量比为50：50~100：0.8：4~8。
9.根据权利要求5所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述再生纤维用于制备纺织面料和外包装材料。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，将废旧涤棉织物置于低共熔溶剂中，经超声处理分离纤维素，对纤维素进行改性处理后与聚乳酸进行共混制备再生纤维；
2.根据权利要求1所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂通过以下步骤进行制备：将氯化胆碱和乳酸置于真空干燥箱内在温度为50℃的条件下干燥24h进行除水，将氯化胆碱、乳酸和复配催化剂按摩尔比20：50：0.06~0.01混合均匀，置于油浴锅内设定温度为70~80℃，并通入氮气保护并持续搅拌，直到形成透明均一液体后，再反应30min，停止反应后将低共熔溶剂置于真空干燥箱内，在温度60℃的条件干燥24h。
3.根据权利要求2所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法，其特征在于，所述通入氮气保护并持续搅拌过程中控制搅拌速度为300~400r/min。
4.根据权利要求2所述的一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱兴荣，詹勇，张彦，周家良，魏艳红，
申请(专利权)人：扬州富威尔复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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