本发明专利技术公开了一种利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料及其应用，该硬质复合颗粒材料是由废弃纺织物先经含自由基热引发剂的乙烯基反应单体混合物浸渍后、再经热引发单体聚合而硬化、最后经冲切而得到的粒状物。本发明专利技术的利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料可以应用于填充熔融温度低于200℃的热塑性塑料，部分或完全替代传统矿物填料，在不损害产品性能的情况下进一步降低产品成本，在带来经济利益的同时，还将废弃纺织物进行了回收利用处理，有利于环境保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维类废弃物循环再利用
，具体涉及一种利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料及其应用。
技术介绍
新中国成立六十年以来，随着人们生活水平的不断提高，衣服着装材料也历经了天然纤维、再生纤维、合成纤维及三种纤维的混纺材料几大阶段。人们对衣物的美观及舒适度的追求导致了衣物的淘汰频率越来越快。我国人口超过13亿，每年产生的废旧纺织纤维多达数百万吨。衣物成分的多样性和衣物的高淘汰频率给废旧纺织纤维的回收利用带来很大难度。西方发达国家对废旧纺织纤维的回收利用尚在起步阶段，我国对纺织纤维成分的规范标准及废旧纺织纤维的处理法规均处于空白，目前绝大部分的废旧纺织纤维都只能作焚烧、堆放和填埋处理，给我国的生态环境造成极大的压力；并且造成资源的极大浪费。因此，废旧纺织纤维的回收处理及资源化利用是我国社会持续发展、节能减排、低碳经济急待解决的重要课题。废弃纺织物中含有纤维素纤维、涤纶纤维和尼龙纤维等多种作为塑料的填充增强用的纤维材料，如果将这些废弃纺织物纤维保持纤维的形态均匀地分散在塑料中，即可对塑料起到填充增强作用，实现废弃纺织物的再资源化。如果要使这些纤维均匀分散在热塑性塑料中，一般需采用挤出机熔融共混工艺来粘结和分散纤维。宏观上，废弃纺织物均以大片的形态存在，这种形态很难被加入到挤出机中进行处理；微观上，废弃纺织物中的纤维多以缠结的编织状态存在，如果纤维长度过大就很难在挤出机的熔体剪切作用下解开和分散，这样只会损害填充塑料制品的性能。因此，将废弃纺织物应用于热塑性塑料的填充增强领域的关键是将废弃纺织物变成纤维长度能够满足在挤出机的剪切作用下可分散的小片。 但废弃纺织物柔软、变形率大，现有技术中很难找到将废弃纺织物变成小片的机械化方法。中国专利申请号201010179914. O公开了一种利用纤维类废弃物生产的改性工程塑料，包括以下组分纤维类废弃物60-90份，树脂原料10-40份，专用增容剂5-30份， 添加剂O. 1-3份。所述纤维类废弃物包括纺织品废弃物。本专利技术实现了纤维类废弃物的绿色环保型循环再利用，并且由于这种材料的原料60%以上都是最普通的废弃物，所以其成本比同类产品低。并且本专利技术的改性工程塑料的新制备工艺还可以避免高分子材料因多次加工热降解对材料性能的损害。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料。本专利技术的另一目的是提供上述利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料的应用途径。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的本专利技术以柔软的废弃纺织物为原料，制备成适用于热塑性塑料填充的硬质复合颗粒材料，由质量百分比为70% 90%的废弃纺织物短纤维和质量百分比为10% 30%的乙烯基单体自由基热聚合产物组成，粒径在4 12mm，是由废弃纺织物先经含自由基热引发剂的乙烯基反应单体混合物浸溃后、再经热引发单体聚合而硬化、最后经冲切而得到的粒状物， 热聚合时间在O. 5 3小时，便于机械化连续生产。该利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料，具体制备步骤如下(1)浸溃液配制将自由基热引发剂分散在乙烯基单体中配制成质量百分比为O.3 2%的浸溃液；(2)浸溃将废气纺织物在浸溃液中经过浸溃和挤压循环，得到处理废弃纺织物，其中浸溃液的质量百分比为10% 30% ；(3)固化将处理废弃纺织物在自由基热引发剂的分解温度以上的热环境中加热固化 O. 5^3小时，得到硬化的废弃纺织物；(4)冲切将硬化的废弃纺织物经压力冲切成颗粒状，得到废弃纺织物的硬化颗粒。其中，步骤(I)所述自由基热引发剂为过氧化苯甲酰。所述乙烯基单体为苯乙烯， 丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯或乙酸乙烯酯中的一种或几种的混合物；最优选用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物来作为硬化废弃纺织物的单体。步骤(2)中浸溃液的质量百分比控制在10% 30%的原因在于当百分比低于10% 时，硬化后的废弃纺织物过于柔软，不适于冲切加工；当百分比高于30%，所制备的硬质复合颗粒成本过高。步骤(3冲热聚合(即固化)时间在O. 5 3小时，因为时间过短，单体聚合不完全， 得到的共聚产物分子量低，性能差；时间过长，成本增加。本专利技术的利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料在填充熔融温度在200°C以下的热塑性塑料中的应用。当加工温度高于200°C时，有些废弃纺织物的纤维可能发生分解， 也可能发生熔融，不能保持纤维的形貌。其中所述熔融温度在200°C以下的热塑性塑料优选为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)。利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料与熔融温度在200°C以下的热塑性塑料的重量比例为3:7。在应用于填充热塑性塑料时，本专利技术的硬质复合颗粒材料维度(粒径)最好控制在 4 12mm。维度过小，不仅冲切困难，且过小尺寸的纤维难以起到增强的的效果；尺寸过大， 废弃纺织物的纤维在熔融共混过程中难以均匀分散在塑料中。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果本专利技术利用废弃纺织物生产的硬质复合颗粒材料不仅在操作上简单方便，且得到的硬颗粒进入塑料熔体后，编织态的废旧衣物丝线间因有聚合物撑隔，可轻易在螺杆剪切作用下解离成单丝或线，此外这些由特殊官能团的聚合物在塑料与衣物纤维间也起到了相容化作用，从而使废旧衣物起到增强塑料的最终效果。本专利技术的硬质复合颗粒材料主要供应改性塑料企业用于部分或完全替代传统矿物填料，在以不损害产品性能的情况下进一步降低产品成本。以目前大多工厂的规模，年处理废旧纺织物可以达5000吨，能够带来较为可观的经济利益，而其环保价值还远大于销售利润。附图说明图I是实施例I所得硬化颗粒的扫描电镜图。图2是实施例6所得硬化颗粒填充聚丙烯的冲击断面的扫描电镜图。图3是实施例11所得硬化颗粒的扫描电镜图。具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本专利技术，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例I将苯乙烯单体和甲基丙烯酸甲酯单体按照3 1的摩尔比混合得到单体混合物，在单体混合物中加入热引发剂过氧化苯甲酰，配制成过氧化苯甲酰的质量百分浓度为O. 5%的单体混合物，搅拌混合均匀后得到浸溃液。将废弃纺织物在浸溃液中进行多次浸溃和挤压循环处理，使处理过的废弃纺织物中含有质量百分比为30%的浸溃液。将处理过的废弃纺织物在90°C的密封箱中加热I. 5小时，得到硬化的废弃纺织物。将硬化的废弃纺织物经刀片模具冲切成大小为8mmX8mm的颗粒状，得到本专利技术的废弃纺织物的硬化颗粒。该硬化颗粒的微观形貌见图I，相关物性见表I。实施例2将苯乙烯单体和甲基丙烯酸甲酯单体按照2 1的摩尔比混合得到单体混合物，在单体混合物中加入热引发剂过氧化苯甲酰，配制成过氧化苯甲酰的质量百分浓度为O. 5%的单体混合物，搅拌混合均匀后得到浸溃液。将废弃纺织物在浸溃液中进行多次浸溃和挤压循环处理，使处理过的废弃纺织物中含有质量百分比为30%的浸溃液。将处理过的废弃纺织物在90°C的密封箱中加热I小时，得到硬化的废弃纺织物。将硬化的废弃纺织物经刀片模具冲切成大小为8mmX8mm的颗粒状，得到本专利技术的废弃纺织物的硬化颗粒。该硬化颗粒的相关物性见表I。实施例3将苯乙烯单体和甲基丙烯酸甲酯单体按本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林志丹，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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