废弃涤棉混纺纤维的分离技术研究

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废弃涤/棉混纺制品中的涤纶组分来源于石化等能源产品,具有不可降解性。其废弃物通过掩埋、燃烧等方式处理不仅造成资源的浪费,还会对环境产生恶劣的影响。所以考虑从废弃涤/棉混纺制品中分离、回收涤纶是必要的。本文主要以废弃涤棉(65/35)混纺纤维为研究对象,通过不同的分离工艺回收涤纶,并探讨各工艺参数对分离效果的影响。本文采用稀酸水解和经过前处理的酶水解两种方式对废弃涤棉(65/35)混纺纤维进行分离,并对各分离方法进行优化,得出了最佳的分离工艺。最后文中将两种分离方法进行了社会经济效益及环境效益的分析。首先对稀酸法分离废弃涤棉(65/35)混纺纤维回收涤纶的工艺过程进行研究。采用正交实验及单因素实验的方法,考察了盐酸质量分数、反应时间、反应温度及固液比等因素对分离回收涤纶效果的影响。研究表明,影响因素的显著性大小依次为:反应时间>盐酸质量分数>反应温度>固液比。最优工艺为:盐酸质量分数10%,固液比40g/L,温度95℃,反应时间90min。反应后的涤纶成纤维状,棉纤维水解成细小粉末。在此基础上建立了稀酸法分离废弃涤棉(65/35)混纺纤维的二次多项式数学模型。探讨了影响分离效果的各因素之间的相互作用,并有数学模型优化出最佳的分离工艺参数:盐酸质量分数为10.7%,反应温度为96.5℃,反应时间为98min,固液比为43g/L。在其他参数较小变化时,反应液固液比提高了7.5%。其次采用纤维素酶对废弃涤棉(65/35)混纺纤维水解分离并对分离工艺进行优化。通过单因素实验和正交试验,考察了酶浓度、底物浓度、PH值、作用时间等因素对分离效果的影响。研究表明,影响因素的显著性大小依次为:酶浓度>底物浓度>酶解时间>PH值。最优分离工艺为:酶浓度为2%、底物浓度为3%、酶解时间为36h、PH值为5。建立了反应的二次回归正交组合模型,用于对分离效果的预测和分析。最后通过对社会经济效益和环境效益的分析得出,本研究具有一定的社会经济效益,随着生产规模的发展将可以提供相当数量的工作岗位,促进就业等。试验中产生的废水经过处理达到了国家规定的排放标准,避免了对环境的二次污染。本文对废弃涤棉混纺纤维的资源化循环利用具有一定的参考意义。
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