具有优异耐穿耐磨性和良好尺寸稳定性的聚酰胺/棉织物,广泛用于工作服、休闲服、制服、内衣以及户外用品等。随之产生的大量废旧聚酰胺/棉织物造成严重的环境污染和资源浪费,最大限度的回收再利用废旧纺织品,将是纺织行业发展循环经济的重要领域。由于聚酰胺、棉纤维的性能和回收方法差异较大,对于废旧聚酰胺/棉织物的回收再利用关键技术是充分高效地分离聚酰胺和棉纤维组份,再分别对两种组份进行回收再利用。选用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)两种咪唑型离子液体,在选择性溶解机理作用下分离废旧聚酰胺/棉织物中的聚酰胺和棉纤维组份。采用冷冻干燥法制备再生纤维素多孔复合材料,通过加入壳聚糖微粒,赋予纤维素多孔材料良好的抗菌性能和力学性能;同时采用熔融共混和原位共聚两种方法回收废旧聚酰胺纤维制备再利用自增强聚酰胺复合材料,旨在实现分离后棉纤维和聚酰胺充分有效地再利用。采用[AMIM]Cl和[BMIM]Cl溶解棉纤维,观察棉纤维在两种离子液体中的溶解过程,研究不同溶解条件下棉纤维的溶解性能,表征再生后纤维素膜的结构和性能。溶解温度为120°C时,棉纤维在[AMIM]Cl和[BMIM]Cl中的溶解度分别为14.6%和10.2%,表明两种咪唑型离子液体均对棉纤维具有良好的溶解性能,且棉纤维溶解度随溶解温度的升高而不断增加。溶解时间随纤维用量的增加而不断延长,随溶解温度的升高而不断降低。棉纤维素经离子液体溶解再生后纤维素结晶类型由纤维素I型转变为纤维素II型。溶解温度由80°C升高至110°C,[AMIM]Cl和[BMIM]Cl再生纤维素聚合度分别下降9.9%和7.3%。;溶解时间由1 h延长至3 h,[AMIM]Cl和[BMIM]Cl再生纤维素聚合度分别下降27.6%和33.8%,且再生纤维素膜结晶度和热稳定性能不断降低。棉纤维用量为4 wt%,再生纤维素膜断裂强度和断裂伸长率达到最大值分别为38.8 MPa和6.8%,表明经离子液体溶解再生得到的纤维素膜具有较好的力学性能。基于离子液体对棉纤维溶解性能的研究,选用[AMIM]Cl和[BMIM]Cl溶解分离废旧聚酰胺/棉织物,研究溶解温度、溶解时间和固液比对再生纤维素和聚酰胺纤维回收率的影响,比较分离前后的聚酰胺/棉织物表面形态结构、化学结构、热稳定性能以及结晶性能等,分析离子液体溶解法分离聚酰胺/棉织物的可能机理。[AMIM]Cl在110°C下溶解分离3 wt%废旧聚酰胺/棉织物并不断进行机械搅拌80 min,所得再生纤维素回收率为54.5%且聚酰胺纤维回收率为42.5%;[BMIM]Cl在110°C下溶解分离3 wt%废旧聚酰胺/棉织物并不断进行机械搅拌120 min,所得再生纤维素回收率为54.6%且聚酰胺纤维回收率为41.5%。溶解分离过程中棉纤维素大分子链段发生断裂,直接溶解于离子液体中,无衍生化反应,但热稳定和结晶性能有所下降;同时聚酰胺纤维不溶于[AMIM]Cl而保持着良好的结构形态,化学结构、热稳定性和结晶性能未发生明显变化,通过该选择性溶解机理可有效地分离聚酰胺/棉织物中的棉组份和聚酰胺组份。基于离子液体溶解分离废旧聚酰胺/棉织物的研究,进一步制备再生纤维素多孔复合材料,其中加入壳聚糖微粒作为增强体以提高再生纤维素多孔材料的抗菌性能和力学性能。研究壳聚糖微粒对再生纤维素多孔复合材料微观结构、抗菌性能和吸湿速率曲线的影响,分析比较加入壳聚糖前后再生纤维素多孔复合材料结晶性能和热稳定性能的变化。壳聚糖/纤维素多孔复合材料表面平整,洁白无杂色,呈天鹅绒状,手感柔软,具有三维相互贯通孔径大小分布在100-150μm间的微孔结构,且壳聚糖微粒作为支点连接孔洞结构。当成孔剂用量为300 wt%,纤维素用量为3 wt%,壳聚糖用量为1 wt%时所得再生纤维素多孔复合材料孔隙率为72.7%,24 h后MVTR值为87.8 g/m2h,吸湿率和相对保湿率分别为28.03 g/g和17.36 g/g,断裂强度和断裂伸长率分别为0.32 MPa和25.39%,且对于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌其抑菌圈大小分别为8.5 mm和6 mm,抑菌率分别为95.68%和98.89%。壳聚糖分子中羰基与纤维素大分子上功能性基团发生氢键作用,-NH-与纤维素中羟基发生氢键作用,从而使得壳聚糖与纤维素形成分子间作用力。壳聚糖粉体的加入部分地破坏了纤维素分子间的氢键作用而改变再生纤维素多孔复合材料结晶性能,同时提高了其热稳定性能。采用熔融共混法和原位共聚法回收再利用废旧聚酰胺6织物制备聚酰胺复合材料,表征两种回收方法所得聚酰胺复合材料的微观结构、化学结构、结晶性能、耐热性能以及机械拉伸性能,通过拉伸断裂界面的微观形貌进一步分析不同聚酰胺复合材料的拉伸断裂机理。熔融共混加工过程中废旧聚酰胺6织物可完全地熔融复合形成均匀的回收材料,且不改变聚酰胺6基本化学结构。熔融共混自增强聚酰胺复合材料复数粘度随剪组份损耗能量均高于纯聚酰胺6织物所得材料;熔融温度和结晶温度分别为225°C和187°C,且由于聚酰胺6中不同晶体结构固-固转化,低于熔融温度处出现一个显著的小吸收峰;相对于废旧聚酰胺6/氨纶织物所得材料,其断裂强度和伸长率较高且分别为46.6MPa和0.04 mm/mm,表明氨纶组份的存在不利于废旧聚酰胺织物的回收再利用,而将废旧聚酰胺6织物与40%的纯聚酰胺6粒料熔融共混所得自增强聚酰胺复合材料的断裂伸长率显著升高至2.0 mm/mm。原位共聚自增强聚酰胺复合材料断裂截面未发现明显的界面分离,表明纤维和基体之间的粘合性较好,断裂机制为纤维断裂。红外光谱中3400 cm-1处吸收峰的出现由于聚酰胺6基体与聚酰胺6纤维分子间作用力产生的氢键中O-H的伸长振动。由于170°C下部分聚酰胺6纤维表面溶于反应性熔体中而形成连续的纤维/基体界面结构,在较低衍射角度下呈现相对于纯聚酰胺6较低衍射强度和较低的取向度。熔融温度为212°C对应于α-晶体结构的熔融,结晶温度为169°C,且熔融结晶过程均未出现分离的特征峰,表明聚酰胺6纤维通过原位聚合模式与聚酰胺6基体完全相容。聚酰胺6和自增强聚酰胺6复合材料中己内酰胺转化率分别为94%和80%,聚酰胺6纤维表面残留的水分子抑制了己内酰胺单体的阴离子聚合。当聚酰胺纤维含量为20%时,原位共聚自增强聚酰胺6复合材料较纯聚酰胺材料冲击强力、断裂强度和伸长率分别提高117%,150%和10.5%,表明聚酰胺6纤维对于聚酰胺6基体具有较好的增强效果。