CN109881306A

CN109881306A - 一种混纺织物分离回收再利用方法

Info

Publication number: CN109881306A
Application number: CN201910053883.5A
Authority: CN
Inventors: 巫莹柱; 杨子航; 杨凤锦; 郑金仁; 梁家豪; 谢权沛; 梁雅瑶; 刘海潮
Original assignee: Jiangmen City Coifford Nanometer Instrument Research Institute Co Ltd; Wuyi University
Current assignee: Jiangmen City Coifford Nanometer Instrument Research Institute Co Ltd; Wuyi University
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2039-01-21
Also published as: CN109881306B

Abstract

本发明公开了一种混纺织物分离回收再利用方法，包括以下步骤：(1)测色及分类，对混纺织物进行测色，然后按色调进行分类；(2)纤维化处理，将已分类的混纺织物拆解成均匀分散的多组分混合纤维；(3)对多组分混合纤维进行分散性及导电性前处理，提高多组分混合纤维的分散性和导电性，增大各组分纤维的导电性差异；(4)分散，采用机械振动或气流沉降法，将混合纤维分散成均匀薄层；(5)静电吸附分离，将经前处理和分散后的多组分混合纤维置于电场，利用电场力作用，对各组分纤维进行向上飞升快慢分离或向下降落偏离远近分离；(6)回收与再利用处理。该方法对混纺织物的分离度高，高附加值回收利用率高，回收成本低。

Description

一种混纺织物分离回收再利用方法

技术领域

本发明属于废旧纺织品回收再利用技术领域，特别是混纺织物分离回收再利用方法。

背景技术

目前对这些废旧纺织品的处理方式主要分为三种：一是作为二手服装销售或捐赠给贫困群体；二是再生回收，包括物理再生回收和化学再生回收；三是焚烧掩埋。第一种和第二种所占比例不高，绝大部分是第三种；在再生回收中，都是针对纯棉等单一材料制品的再生回收，难以实现对混纺制品的再生回收，都是采用溶解、降解分离的化学再生回收的分离效果差、成本极高，难以实现产业化，故目前我国废旧涤纶或涤棉纺织品的回收主要采用物理方法制备拖把、填充棉等低附加值再生产品；所以非常迫切开发、引进先进的回收利用技术，加快高附加值利用技术的产业化进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混纺织物分离回收再利用方法，将混纺织物分离成可直接应用于生产的单组分纤维进行回收，实现对混纺织物的高附加值回收利用，该方法对混纺织物的分离度高，高附加值回收利用率高，回收成本低。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种混纺织物分离回收再利用方法，包括以下步骤：

(1)混纺织物的测色及分类，对混纺织物进行测色，然后按色调进行分类；

(2)混纺织物的纤维化处理，将已分类的混纺织物拆解成均匀分散的多组分混合纤维；

(3)对多组分混合纤维进行分散性及导电性前处理，提高多组分混合纤维的分散性和导电性，增大各组分纤维的导电性差异；

(4)多组分混合纤维的分散，采用机械振动或气流沉降法将混合纤维分散成均匀薄层；

(5)多组分混合纤维的静电吸附分离，将经前处理和分散后的多组分混合纤维置于电场中，利用电场力作用，对各组分纤维进行向上飞升快慢分离或向下降落偏离远近分离。多组分混合纤维中导电性强的纤维受电场力更大，先改变排列方向、运动方向及运动速度，实现各组分纤维的向上飞升快慢分离或向下降落偏离远近分离。

(6)回收与再利用处理，将准确分离的各组分纤维分别收集到不同回收室中，若分离出的纤维是天然纤维或再生纤维，则无需褪色漂白，直接作为有色纺纱纤维原料，或者进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作白色的纺纱纤维原料；若分离出的纤维是合成纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融或溶解，然后造粒、纺丝，获得有色的再生纤维。

所述混纺织物为合成纤维与天然纤维混纺织物或合成纤维与再生纤维混纺织物或合成纤维与合成纤维混纺织物或天然纤维与天然纤维混纺织物。

所述合成纤维与天然纤维混纺织物为涤纶与棉混纺织物、腈纶与棉混纺织物、锦纶与棉混纺织物、涤纶与毛混纺织物、腈纶与毛混纺织物或锦纶与毛混纺织物；所述合成纤维与再生纤维混纺织物为涤纶与粘胶混纺织物、腈纶与粘胶混纺织物、锦纶与粘胶混纺织物、涤纶与天丝混纺织物、腈纶与天丝混纺织物、锦纶与天丝混纺织物、涤纶与modal混纺织物、腈纶与modal混纺织物或锦纶与modal混纺织物；所述合成纤维与合成纤维混纺织物为涤纶与锦纶混纺织物、涤纶与丙纶混纺织物或涤纶与腈纶混纺织物；所述天然纤维与天然纤维混纺织物为棉与麻混纺织物、棉与毛混纺织物或棉与蚕丝混纺织物。

所述步骤(1)的测色及分类是采用高速数码相机采集混纺织物图像，转化成HSV格式，提取色调，再根据该色调进行分类。

所述步骤(2)的纤维化处理是采用机械钩抓方式将混纺织物拆解成均匀分散的混合纤维。

所述步骤(3)的分散性及导电性前处理所采用的处理液的组分及重量百分比为水35％～ 92％、硅酸钠2％～30％、氯化钠2％～15％、诱电剂B 2％～10％、分散剂T 2％～10％；前处理的温度为40～70℃，浴比为40:1～10:1，时间为10～30min。

所述向上飞升快慢分离的步骤为：将经前处理和分散后的多组分混合纤维置于电场底端极板上，调节极板距离、电压大小和通电时间，使导电性更好的天然纤维组分或再生纤维组分首先快速飞升，离开混合纤维集合体，到达上电极板下方的纤维回收网，剩下难以飞升的合成纤维组分；所述向下降落偏离远近分离的步骤为：将经前处理和分散后的多组分混合纤维从顶端均匀、分散垂直撒下，进入水平电场中，电场力使导电性更好的天然纤维组分或再生纤维组分首先快速偏离下降方向，降落在远离下降点正下方位置，而合成纤维降落在下降点正下方附近位置，实现各组分纤维的分离。

所述电场为直流电场，两极板距离为10～100cm，电压为50～50000V，通电时间为2～ 60s。更为优选地，所述电场为直流电场，两极板距离为40～80cm，电压为200～30000V，通电时间为5～40s。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本方法将混纺织物分离成可直接应用于生产的单组分纤维进行回收，实现对混纺织物的高附加值回收利用。

(2)采用物理分离方法对混纺织物纤维进行分离，纤维的性能损失极小，无需大量使用化学试剂避免造成二次污染，是一种环保绿色的回收方法。

(3)相比化学分离回收，该方法对混合纤维的分离度可达到19以上，分离效果好，回收率达到93％以上，回收效率高，成本低。

(4)本方法还可以用于混纺织物定性定量，可避免使用有毒有害、腐蚀性试剂，成为除图像处理法外的另一种环保绿色方法。

附图说明

图1是本发明的混纺织物分离回收再利用方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步描述，但本发明不限于以下几种实施例。

实施例1：

红色的涤纶与粘胶混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

(1)测色及分类，采用高速数码相机采集涤纶与粘胶混纺织物图像，转化成HSV格式，提取色调，再根据该色调对涤纶与粘胶混纺织物进行分类。

(2)纤维化处理，采用机械钩抓方式将涤纶与粘胶混纺织物进行纤维化处理，将已分类的涤纶与粘胶混纺织物拆解成均匀分散的涤纶与粘胶混合纤维。

(3)分散性及导电性前处理，取涤纶与粘胶混合纤维1g(经测定，该混合纤维中涤纶占50％，粘胶占50％，分离度为1)，按以下组分和重量百分比：水(92％)、硅酸钠(2％)、氯化钠(2％)、诱电剂B(2％)、分散剂T(2％)配成分散性及导电性处理液，对混合纤维进行前处理，处理条件为：温度70℃，浴比40:1，时间10min，提高涤纶与粘胶混合纤维的分散性和导电性，增大涤纶纤维、粘胶纤维的导电性差异，使粘胶纤维的性能要求达到行业标准要求(FZ/T 64013-2008，静电植绒毛绒)。

(4)分散，采用气流沉降法，将涤纶与粘胶混合纤维分散成均匀薄层。

(5)静电吸附分离，将经前处理和分散后的涤纶与粘胶混合纤维置于电场底端极板上，调节两极板距离10cm、电压50V和通电时间2s，使导电性更好的粘胶纤维首先快速飞升，离开混合纤维集合体，到达上电极板下方的纤维回收网，剩下难以飞升的涤纶纤维组分。

(6)回收再利用，将准确分离的涤纶和粘胶纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定纤维飞升到回收网处两种纤维的质量比，粘胶占98.8％，涤纶占1.2％，分离度达到82，分离效果很好，回收率95％。制成高附加值再利用原料，将上层处分离出的红色粘胶纤维进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作粘纤纱的纺纱纤维原料；下层处未飞升分离的红色涤纶纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融、造粒、纺丝，获得红色的再生涤纶纤维，省去染色环节。

实施例2：

蓝色的涤纶与棉混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

(1)测色及分类，采用高速数码相机采集涤纶与棉混纺织物图像，转化成HSV格式，提取色调，再根据该色调对涤纶与棉混纺织物进行分类。

(2)纤维化处理，采用机械钩抓方式将涤纶与棉混纺织物进行纤维化处理，将已分类的涤纶与棉混纺织物拆解成均匀分散的涤纶与棉混合纤维。

(3)分散性及导电性前处理，取涤纶与棉混合纤维1g(经测定，该混合纤维中涤纶占 65％，棉占35％，分离度为1.86)，按以下组分和重量百分比：水(35％)、硅酸钠(30％)、氯化钠(15％)、诱电剂B(10％)、分散剂T(10％)配成分散性及导电性处理液，对混合纤维进行前处理，处理条件为：温度40℃，浴比30:1，时间30min，提高涤纶与棉混合纤维的分散性和导电性，增大涤纶纤维、棉纤维的导电性差异，使棉纤维的性能要求达到行业标准要求(FZ/T 64013-2008，静电植绒毛绒)。

(4)分散，采用机械振动法，将涤纶与棉混合纤维分散成均匀薄层。

(5)静电吸附分离，将经前处理和分散后的涤纶与棉混合纤维从顶端均匀、分散垂直撒下，进入水平电场中，电场力使导电性更好的棉纤维组分首先快速偏离下降方向，降落在远离下降点正下方位置，而涤纶纤维降落在下降点正下方附近位置，顺利实现涤纶纤维和棉纤维的分离；两极板距离为100cm，电压50000V和通电时间60s。

(6)回收再利用，将准确分离的涤纶和棉纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定棉纤维回收室中两种纤维的质量比，棉占98％，涤纶占2％，分离度达到49，分离效果好，回收率达93％。将分离到远端的蓝色棉纤维进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作棉纱的纺纱纤维原料；将分离到近端的蓝色涤纶纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融、造粒、纺丝，获得蓝色的再生涤纶纤维，省去染色环节。

实施例3：

灰色的腈纶与毛混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

步骤(1)至步骤(5)与实施例1相比，不同的是：混纺织物为灰色的腈纶与毛混纺织物(经测定，腈纶占70％，毛占30％，分离度为2.3)；步骤(3)采用的分散性及导电性处理液的组分及重量百分比为水(56％)、硅酸钠(20％)、氯化钠(8％)、诱电剂B(8％)、分散剂T(8％)，处理条件为：温度60℃，浴比35:1，时间20min；步骤(4)分散，采用机械振动法，将腈纶与毛混合纤维分散成均匀薄层；步骤(5)中，两极板距离为80cm，电压10000V 和通电时间50s。其他工艺与实施例1相同。

步骤(6)回收再利用，将准确分离的腈纶和毛纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定纤维飞升到回收网处两种纤维的质量比，毛占97％，腈纶占3％，分离度达到32.3，分离效果好，回收率达94％。将上层处分离出的灰色毛纤维进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作毛纱的纺纱纤维原料；下层处未飞升分离的灰色腈纶纤维，无需褪色漂白，直接集中溶解、造粒、纺丝，获得灰色的再生腈纶纤维，省去染色环节。

实施例4：

黑色的涤纶与毛混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

步骤(1)至步骤(5)与实施例1相比，不同的是：混纺织物为黑色的腈纶与毛混纺织物(经测定，涤纶占80％，毛占20％，分离度为4)；步骤(3)采用的分散性及导电性处理液的组分及重量百分比为水(70％)、硅酸钠(15％)、氯化钠(5％)、诱电剂B(5％)、分散剂T(5％)，处理条件为：温度50℃，浴比20:1，时间25min；步骤(4)分散，采用机械振动法，将涤纶与毛混合纤维分散成均匀薄层；步骤(5)中，两极板距离为50cm，电压3000V 和通电时间40s。其他工艺与实施例1相同。

步骤(6)回收再利用，将准确分离的涤纶和毛纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定纤维飞升到回收网处两种纤维的质量比，毛占97.5％，腈纶占2.5％，分离度达到39，分离效果好，回收率达94.5％。将上层处分离出的黑色毛纤维进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作毛纱的纺纱纤维原料；下层处未飞升分离的黑色涤纶纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融、造粒、纺丝，获得黑色的再生涤纶纤维，省去染色环节。

实施例5：

黄色的涤纶与锦纶混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

步骤(1)至步骤(4)与实施例1相比，不同的是：混纺织物为黄色的涤纶与锦纶混纺织物(经测定，涤纶占60％，毛占40％，分离度为1.5)；步骤(3)采用的分散性及导电性处理液的组分及重量百分比为水(80％)、硅酸钠(10％)、氯化钠(4％)、诱电剂B(3％)、分散剂T(3％)，处理条件为：温度60℃，浴比30:1，时间15min；步骤(4)分散，采用机械振动法，将涤纶与锦纶混合纤维分散成均匀薄层。其他工艺与实施例1相同。

步骤(5)静电吸附分离，将经前处理和分散后的涤纶与锦纶混合纤维从顶端均匀、分散垂直撒下，进入水平电场中，电场力使导电性更好的锦纶纤维组分首先快速偏离下降方向，降落在远离下降点正下方位置，而涤纶纤维降落在下降点正下方附近位置，顺利实现涤纶纤维和锦纶纤维的分离；两极板距离为20cm，电压800V和通电时间20s。

步骤(6)回收再利用，将准确分离的涤纶与锦纶纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定锦纶纤维回收室中两种纤维的质量比，锦纶占98％，涤纶占2％，分离度达到49，分离效果好，回收率达95％。将分离到远端的黑色锦纶纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融、造粒、纺丝，获得黄色的再生锦纶纤维，省去染色环节；将分离到近端的黑色涤纶纤维，无需褪色漂白，直接集中熔融、造粒、纺丝，获得灰色的再生涤纶纤维，省去染色环节。

实施例6：

浅红色的棉与毛混纺织物分离回收再利用方法，具体步骤如下：

步骤(1)至步骤(5)与实施例1相比，不同的是：混纺织物为浅红色的棉与毛混纺织物(经测定，棉占70％，毛占30％，分离度为2.3)；步骤(3)采用的分散性及导电性处理液的组分及重量百分比为水(75％)、硅酸钠(10％)、氯化钠(5％)、诱电剂B(5％)、分散剂T(5％)，处理条件为：温度60℃，浴比30:1，时间15min；步骤(4)分散，采用机械振动法，将棉与毛混合纤维分散成均匀薄层；步骤(5)中，两极板距离为15cm，电压200V 和通电时间5s。其他工艺与实施例1相同。

步骤(6)回收再利用，将准确分离的棉和毛纤维分别收集到2个不同的回收室中，经称重测定纤维飞升到回收网处两种纤维的质量比，棉占95％，毛占5％，分离度达到19，分离效果好，回收率达94％。将上层处分离出的浅红色的棉不作褪色漂白处理，直接压缩打包，用作浅红色棉纱的纺纱纤维原料，省去染色环节；下层处未飞升分离的浅红色的毛纤维，进行快速褪色漂白处理，压缩打包，用作白色毛纱的纺纱纤维原料。

Claims

1.一种混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(5)多组分混合纤维的静电吸附分离，将经前处理和分散后的多组分混合纤维置于电场中，利用电场力作用，对各组分纤维进行向上飞升快慢分离或向下降落偏离远近分离；

2.根据权利要求1所述的混纺织物分离回收利用方法，其特征在于，所述混纺织物为合成纤维与天然纤维混纺织物或合成纤维与再生纤维混纺织物或合成纤维与合成纤维混纺织物或天然纤维与天然纤维混纺织物。

3.根据权利要求2所述的混纺织物分离回收利用方法，其特征在于，所述合成纤维与天然纤维混纺织物为涤纶与棉混纺织物、腈纶与棉混纺织物、锦纶与棉混纺织物、涤纶与毛混纺织物、腈纶与毛混纺织物或锦纶与毛混纺织物；所述合成纤维与再生纤维混纺织物为涤纶与粘胶混纺织物、腈纶与粘胶混纺织物、锦纶与粘胶混纺织物、涤纶与天丝混纺织物、腈纶与天丝混纺织物、锦纶与天丝混纺织物、涤纶与modal混纺织物、腈纶与modal混纺织物或锦纶与modal混纺织物；所述合成纤维与合成纤维混纺织物为涤纶与锦纶混纺织物、涤纶与丙纶混纺织物或涤纶与腈纶混纺织物；所述天然纤维与天然纤维混纺织物为棉与麻混纺织物、棉与毛混纺织物或棉与蚕丝混纺织物。

4.根据权利要求1所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(1)的测色及分类是采用高速数码相机采集混纺织物图像，转化成HSV格式，提取色调，再根据该色调进行分类。

5.根据权利要求1所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(2)的纤维化处理是采用机械钩抓方式将混纺织物拆解成均匀分散的混合纤维。

6.根据权利要求1所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述步骤(3)的分散性及导电性前处理所采用的处理液的组分及重量百分比为水35％～92％、硅酸钠2％～30％、氯化钠2％～15％、诱电剂B 2％～10％、分散剂T 2％～10％；前处理的温度为40～70℃，浴比为40:1～10:1，时间为10～30min。

7.根据权利要求1所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述向上飞升快慢分离的步骤为：将经前处理和分散后的多组分混合纤维置于电场底端极板上，调节极板距离、电压大小和通电时间，使导电性更好的天然纤维组分或再生纤维组分首先快速飞升，离开混合纤维集合体，到达上电极板下方的纤维回收网，剩下难以飞升的合成纤维组分；所述向下降落偏离远近分离的步骤为：将经前处理和分散后的多组分混合纤维从顶端均匀、分散垂直撒下，进入水平电场中，电场力使导电性更好的天然纤维组分或再生纤维组分首先快速偏离下降方向，降落在远离下降点正下方位置，而合成纤维降落在下降点正下方附近位置，实现各组分纤维的分离。

8.根据权利要求7所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述电场为直流电场，两极板距离为10～100cm，电压为50～50000V，通电时间为2～60s。

9.根据权利要求8所述的混纺织物分离回收再利用方法，其特征在于，所述电场为直流电场，两极板距离为40～80cm，电压为200～30000V，通电时间为5～40s。