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时下,随着建设生态文明社会的推进,人们环保意识不断提高,越来越多的有识人士对废旧物产生了“兴趣”。变废为宝相当于“点石成金”,人们不断尝试,把生活中的废弃物变为能利用再生资源,从而得到利益。 我国作为纺织大国,每年产生废旧纺织品可达2000万吨以上,若能很好的利用这巨量的废旧纺织品,不仅能带来巨大收益,提供更多的就业岗位,还对环境保护,资源的节约做出巨大贡献。涤棉类纺织品在废旧纺织品中占有很大比重。本文以涤棉混纺织物为研究对象,通过水热法降解涤纶的方法试图找到废旧涤棉混纺织物的回收利用的方法。 本文分别考察了不同温度、时间、反应容器和催化剂对涤棉水热产物的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)等测试方法形貌、晶体结构、表面官能团、、热稳定性、纯度、产率等进行测试与表征,得出如下结论: (1)用1000ml的高压釜与100ml的水解釜做反应容器时,从产物的得率和形貌分析,得出棉纤维在水解釜中的水热碳化效果更好一些。因此反应容器选取100ml的水解釜。 (2)涤/棉中棉纤维在220℃时发生碳化,且有碳球产生。随着反应温度的升高或时间的延长,棉纤维的晶体结构发生变化,结晶度降低,向非 (3)晶态转变,石墨化程度加深,产物各表面官能团含量减少。 (4)比较涤/棉和纯棉的水热产物,发现涤纶的降解产物TPA和EG对棉纤维的水热碳化产物影响较大,随着反应条件的变化,涤/棉中棉纤维的裂解较快,结晶度变化较大,但最终碳化产物球的形貌没有纯棉的好,且产物的表面基团含量较少。 (5)在不同条件下,涤/棉水热降解实验所得到的产物经FT-IR、XRD分析后定性为涤纶的降解产物TPA;且根据TPA产率情况,划定了降解可得到产物TPA的区间范围。 (6)涤/棉降解反应时,涤纶的降解反应比棉的降解反应要快。而由于棉纤维的水热产物导致反应液副产物的增多,使得产物TPA的产率和纯度有所波动,但在220℃8h时可达到产率最大值94.3%,且产物的纯度和酸值会在一定条件下满足精对苯二甲酸的要求。 (7)涤/棉中的涤纶和纯涤纶的降解产物对比发现,棉纤维的水热碳化反应会影响涤纶的降解。以220℃为分割点,涤/棉中涤纶降解所得TPA的产率比纯涤纶的TPA产率是先小后大的。在此温度下,反应7h时纯涤纶降解所得TPA的量会减少,比涤/棉中涤纶降解所得TPA的量要小。 (8)加入碳酸钠,醋酸锌,氯化锌后,产物B为TPA,且TPA的得率有较大的增加。当催化剂浓度为1%时,可得到较大的产率。从TPA的得率来看,催化效果大小依次为氯化锌>醋酸锌>碳酸钠。当催化剂氯化锌浓度为1%时,TPA产率可达92.51%。 (8)在加入催化剂后,棉纤维水解程度加大,经SEM、XRD、FT-IR对比分析,发现对纤维水解程度影响大小依次为氯化锌>醋酸锌>碳酸钠。 催化剂的加入使得棉纤维和涤纶的降解程度都增加了,没能实现棉纤维不水解而涤纶完全降解全部得到TPA的情况。