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垃圾分类后废旧棉织物如何重获新生?
    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。据测算,如果我国废旧纺织品综合利用率达到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。
    废旧纺织品回收再利用是符合生态、绿色、低碳、环境友好要求的必经之路,已经得到了越来越多的关注。例如,回收的废旧棉织物就是生产再生纤维素纤维的原料。目前生产的再生纤维素纤维主要是粘胶,它是纤维素经化学工艺碱化、老成、黄化等工序后,溶于稀碱溶液制成纺丝原液,通过湿法纺丝制成的。但这种方法会产生毒性高的副产物。目前唯一商业化的替代方法是生产Lyocell纤维的溶剂法。此法所用化学原料无毒,但离子液体成本较高,并且黏度较高,对生产工艺造成了一定的困难。
    为了减少离子液体的用量,澳大利亚迪肯大学的Nolene Byrne等提出采用二甲基亚砜(DMSO)作为共溶剂与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐([Bmim]OAc)一起用于废旧棉织物的溶解,改进了再生纤维素纤维的生产工艺。DMSO降低了纺丝用溶剂的黏度,并将其成本减少了77%。而且,这项工艺既可以根据需要在再生纤维素纤维上保留原始织物的颜色,从而避免再次染色;也可以去掉染料而使纤维呈最常见的白色。
    在完成对纺丝溶液的溶解性以及原液的流变性研究以后,该团队开始着手将废旧棉质衣物回收成纤维。他们选用了一条红色牛仔布短裤,剪碎并磨成粉末,然后将粉末放进10 %的NaOH溶液里进行搅拌。由NaOH溶液处理5h后,粉末由红色变成白色。如果裤子不被剪碎并磨成粉末,经过NaOH溶液处理后不会褪色。红色和白色的粉末分别溶于B/D为20:80的双组分溶剂中,经过湿纺分别形成红色和白色的纤维。
    白色粉末溶液的白度略高于白色纤维,这是因为离子液体本身轻微发黄。红色纤维的颜色强度(K/S值)低于红色短裤,表明溶解和湿纺过程发生了部分褪色的现象。白色纤维与粘胶纤维相比,表现出较佳的综合力学性能,能满足制作服装的要求。
    研究团队采用离子液体比例仅为20%的双组分溶剂制成的纺丝原液,与纯离子液体作为溶剂制成的纺丝原液相比,不仅黏度降低,而且成本由900 美元/kg减少至202 美元/kg。双组分溶剂在经过蒸馏后可以回收并重新利用,达到了循环利用的目的。这项研究为废旧棉织品的可持续性的回收提供了廉价、简便的方法。
    来源:纺织导报
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