涤棉纺织面料的回收技术研究

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本文介绍涤棉纺织面料的回收技术研究,以废旧的涤棉纺织面料为原料,以分离面料中涤棉两种组分并分别回收利用为目的,采用合适的化学方法溶解棉纤维而不溶解涤纶,将分离后的涤纶洗净烘干待用,将棉纤维的溶解液通过抽滤离心等方法得到其中的主要成分纤维素,再通过将纤维素与聚乙烯醇混合配成纺丝原液,利用卧式静电纺丝机将纺丝液纺丝制备纳米纤维膜,得到回收的纤维并对得到的纳米纤维膜进行基本的性能测试。文章还对国内外静电纺丝纤维膜的应用发展及未解决的问题进行介绍和总结。首先对回收的废旧面料洗涤除去油渍等杂质,由于涤棉的染色性质不同而将棉纤和涤纶分开漂白,采用氧漂的方式漂白棉纤维,等涤棉分离后再根据涤纶使用的方式决定是否对其漂白。由于棉纤维结晶区多,结晶度高,所以溶解前需对面料活化处理。以氢氧化钠溶液和超声波处理的方式对其活化,利用正交试验法得到最佳的活化工艺条件。通过对棉溶解度数据的分析,发现影响溶解效果的主因是氢氧化钠溶液浓度,次因是超声波使用时间。在满足棉纤维溶解度高,面料损失小的前提下,采用的活化工艺为氢氧化钠浓度为25%,超声波使用时间1h。通过X射线衍射分析知道活化后的面料中棉纤维的结晶度下降明显,通过红外及电镜观察发现,活化的方式对涤纶损伤不大,在可接受的范围内。对棉纤维中的纤维素化学回收是物理溶解,采用离子溶剂[Amim]Cl对活化漂白后的面料进行溶解,通过正交试验法得到最佳的溶解工艺条件。最后得到的最佳溶解工艺为温度95℃,时间5h,[Amim]Cl质量分数为99%,溶质与溶剂质量比为0.2:3.5。通过电镜观察及数据分析发现溶解处理后的面料中棉纤维接近95%被溶解掉,而涤纶没有明显的损失。通过对溶解液减压抽滤及离心分离出其中的纤维素并制成纤维素粉末,将纤维素粉末与PVA按不同质量比混溶的方式制备纺丝溶液,通过加入氯化钠来增加溶液的导电性。静电纺丝时对纺丝液进行单因素分析,采用的分析因素有高压静电大小(kv),纤维素粉末与PVA的质量比,溶液中溶质质量浓度大小(wt%),接收板距离(cm),推进压力大小(MPa),NaCl的用量(g/L)。对纺得的纳米纤维膜在扫描电镜下观察,随机选出100根纤维测其直径,得到纤维直径—频率分布规律图。发现各因素对纤维直径分布都有较明显的影响,所制备的纤维膜中的纤维直径分布在50-600nm内。静电纺纤维膜主要应用的领域有电极材料,纳米电子器件,传感器,催化剂,生物医用等。图59幅,表28个,参考文献130篇。
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