本發(fā)明涉及一種滌棉混紡織物成分分離方法，具體涉及臥式可離心醇解釜滌棉混紡織物成分分離方法。

背景技術：

我國是一個紡織大國，廢舊紡織品存量達2600萬噸/年，其中化學纖維1800萬噸(滌綸1200萬噸)，天然纖維800萬噸，滌綸中又分為純滌、滌棉、滌綸與其他混紡，而滌棉在滌綸中所占的比例高達70％左右，即存量高達840萬噸/年，但是由于滌棉混紡織物回收難度大，因此絕大部分未能有效回收利用，致使廢舊紡織品數(shù)量巨大，不僅污染環(huán)境，占據(jù)大量存儲空間，而且造成了極大資源浪費。我國“十二五”規(guī)劃將七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為重點扶持對象，其中節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)被列于首位。面對廢舊紡織品對環(huán)境的壓力日趨增大，尤其是廢舊滌棉混紡織物越來越引起人們的注意，更好地將滌棉混紡物分離并回收再利用可構(gòu)筑再生資源發(fā)展模式，因此廢舊滌棉分離及回收再利用這項任務具有十分重要的意義。

但是由于技術、資金和設備等限制，目前大多數(shù)廢舊紡織品主要采用物理回收法，進行初步的機械加工、焚燒或掩埋等，極大限制了廢舊紡織品的回收價值和再生經(jīng)濟效益，在化學法回收方面，由于紡織品并非單一組份的純紡形式存在，大多數(shù)混紡織物不能直接分離或直接回收利用。

在廢舊滌棉混紡織物回收方面，cn104327255a給出一種廢舊滌棉紡織品連續(xù)化分離回收裝置及工藝，醇解反應機構(gòu)采用的是傳統(tǒng)的帶有攪拌桿的立式釜，分離是利用帶有壓液輥和梳齒輥的傳送帶將醇解液體和棉纖維分開。該裝置存在的主要問題是：一是廢舊滌棉織物在立式醇解釜中完成滌綸成分的醇解后以液態(tài)存在，而剩余的棉組分則以纖維狀固態(tài)存在，極易纏繞到攪拌器上導致反應過程難以進行，另外其出料部分單靠流量控制閥也很難實現(xiàn)“醇解后的滌綸液體料和剩余的棉纖維”連續(xù)均勻出料；二是該裝置對醇解后液態(tài)滌綸組分和剩余棉纖維的分離比較繁瑣且效率較低。如上所述，從醇解釜出來的物料是非均勻的，導致在傳送帶上的物料同樣存在固、液物料量都不均勻，壓液輥和傳送帶之間空隙難以設定，從而固(棉纖維)、液(醇解后的滌綸組分)分離效率低，還需進一步分離。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有裝置在廢舊滌棉混紡織物成分分離上的諸多不足，本發(fā)明提供一種利用臥式旋轉(zhuǎn)醇解釜進行廢舊滌棉混紡織物成分分離的方法，該方法利用臥式內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)進行物料混合，有效解決了固態(tài)(棉纖維)成分纏繞攪拌及出料困難等問題。且采用帶有濾網(wǎng)的滾筒裝置進行離心式分離，從而高效、便捷地實現(xiàn)了廢舊滌棉織物成分的分離回收。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術方案：

一種廢舊滌棉混紡織物成分分離方法，包括如下步驟：

i.采用臥式旋轉(zhuǎn)醇解分離裝置，該裝置包括帶有加熱裝置的外筒和帶有濾網(wǎng)的臥式旋轉(zhuǎn)內(nèi)筒；外筒連接回流冷凝裝置、電機和真空系統(tǒng)；

將廢舊滌棉混紡織物放入內(nèi)筒，醇解劑、催化劑由進料口加入外筒；

ii.開啟電機及加熱裝置，使內(nèi)筒內(nèi)物料在正、反向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下與經(jīng)內(nèi)筒壁滲透進來的醇解劑發(fā)生醇解反應；

iii.待醇解完成后，開啟外筒放料口排出醇解液，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使物料在內(nèi)筒中進行離心“甩干”，液態(tài)醇解液被離心力甩出；

iv.離心完成后，停止旋轉(zhuǎn)；開啟真空冷凝系統(tǒng)將物料內(nèi)殘余的少量醇解劑在負壓狀態(tài)下蒸出并經(jīng)冷凝后回收，完成后開啟筒蓋，處理后的固態(tài)棉紗由機械推料桿推出。

如上所述的分離方法，優(yōu)選地，所述臥式旋轉(zhuǎn)醇解分離裝置1由外筒110和轉(zhuǎn)速可調(diào)的內(nèi)筒120構(gòu)成；

外筒110固定在支架4上；外筒筒體上設置筒蓋108和回流冷凝裝置接口111，該回流冷凝裝置接口111連接真空回流冷凝裝置2；外筒筒壁外周設有加熱元件及保溫層7，以實現(xiàn)整個裝置的加熱和控溫；

內(nèi)筒120為圓柱形，軸向水平設置于外筒110內(nèi)部；內(nèi)筒筒壁上設計有通孔或網(wǎng)眼，外部覆蓋可更換目數(shù)的濾網(wǎng)；內(nèi)筒筒一端軸心處設置真空/微壓兩用機械密封轉(zhuǎn)軸104，該轉(zhuǎn)軸穿過外筒與電機5相連，由電機5驅(qū)動轉(zhuǎn)軸104以實現(xiàn)在微壓或真空狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)動作；

回流冷凝裝置2尾端連接收集罐3；收集罐3連接真空裝置。

如上所述的分離方法，優(yōu)選地，所述外筒110筒體上還設置放散口116、進料口117、壓力表接口114、溫度傳感器接口105和液體放料口113，該放料口113設置于筒體下部。

如上所述的分離方法，優(yōu)選地，所述醇解劑為甲醇或乙二醇；催化劑為碳酸鈉、醋酸鋅、氯化鎂或醋酸鉀。

如上所述的分離方法，優(yōu)選地，所述醇解劑為甲醇、催化劑為醋酸鋅時，廢舊滌棉混紡織物、醇解劑、催化劑的重量比為1∶(3～6)∶(0.0003～0.0005)；步驟ii的轉(zhuǎn)速為10～30r/min，反應溫度為60～75℃，反應時間為3～10hr；步驟iii的離心轉(zhuǎn)速為500～800r/min，離心時間為30～90min。

如上所述的分離方法，優(yōu)選地，所述醇解劑為乙二醇、催化劑為碳酸鈉時，廢舊滌棉混紡織物、醇解劑、催化劑的重量比為1∶(3～10)∶(0.0003～0.0005)；步驟ii的轉(zhuǎn)速為10～50r/min，反應溫度為190～220℃，反應時間為30～80min；步驟iii的離心轉(zhuǎn)速為500～800r/min，離心時間為30～90min。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)由于棉纖維特有的空腔結(jié)構(gòu)，醇解產(chǎn)物及醇解劑極易依附著在完成滌綸成分醇解后的剩余棉纖維上，離心式滾筒甩干技術(提高滾筒轉(zhuǎn)速)可有效提高固液分離效率；裝置不設置攪拌，可有效降低剩余棉纖維因纏繞攪拌導致的損傷，并通過內(nèi)筒自轉(zhuǎn)起到強化傳質(zhì)、傳熱等作用，確保滌綸成分醇解完全；帶有過濾網(wǎng)的內(nèi)筒裝置保證了棉纖維和液體物料實現(xiàn)快速熱分離，有助于提高滌綸成分醇解物產(chǎn)率；筒體下方安置帶有過濾網(wǎng)的放料口，能將醇解后液相組分排出同時可實現(xiàn)將被離心力甩出來的微量棉纖維進行二次回收，實現(xiàn)了高效滌棉分離的目的。當采用乙二醇為醇解劑時，本發(fā)明方法的醇解時間為30～80min，廢舊滌棉中的滌綸組分可被完全醇解去除。

(2)可采用多機并聯(lián)使用，并與廢舊聚酯紡織品的液相增黏工藝配合，實現(xiàn)廢舊滌棉混紡織物的連續(xù)化回收利用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實施例1醇解后棉紗的sem照片。

具體實施方式

實施例1離心式廢舊滌棉混紡織物成分分離裝置

如圖1所示，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，該裝置包括臥式可旋轉(zhuǎn)醇解釜1、回流冷凝裝置2、收集罐3、真空裝置和電機5。

臥式可旋轉(zhuǎn)醇解釜1由外筒110和內(nèi)筒120構(gòu)成。

外筒110為圓柱形，軸向水平固定在支架4上。外筒筒體上設置筒蓋108、回流冷凝裝置接口111、放散口116、進料口117、壓力表接口114、溫度傳感器接口105和液體放料口113。筒蓋108設置于該圓柱形的一個底面上，筒蓋108與外筒110筒體通過快開螺栓101連接，筒蓋上設置視窗106。抽空口301連接真空裝置，壓力表接口114連接壓力表，壓力表接口114與壓力表之間設置爆破閥119。放料口113設置于筒體下部，放料口113內(nèi)設置過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)為可選擇目數(shù)的金屬網(wǎng)。回流冷凝裝置接口111連接回流冷凝裝置2。外筒筒體外部包裹加熱保溫套7。

內(nèi)筒120為圓柱形，軸向水平設置于外筒110內(nèi)部。內(nèi)筒為孔板式，外面包裹孔徑可調(diào)節(jié)目數(shù)的金屬網(wǎng)。內(nèi)筒120靠近筒蓋108處具有進料口。內(nèi)筒通過真空/微壓兩用機械密封轉(zhuǎn)軸與外筒相連，由電機5驅(qū)動以實現(xiàn)在微壓或真空狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)動作，裝置設有減震平衡及剎車系統(tǒng)。

回流冷凝裝置2包括順序連接的回流冷凝管201、溫度計202和冷凝管203；回流冷凝管201與外筒上的回流冷凝裝置接口111連接，回流冷凝管201下部設有填料擋板204，填料擋板為圓孔篩板，孔徑φ5mm；冷凝管203尾端與收集罐3連接。

收集罐3上設置抽空口301、視窗302和放料口303。抽空口301連接真空裝置，放料口303位于收集罐3底部。

實施例2廢舊滌棉紡織物醇解分離

1、原料：

醇解劑：乙二醇；

催化劑：碳酸鈉；

廢舊滌棉混紡織物：滌淪87/棉13(僅去除粘合襯和金屬附著物的廢舊滌棉上衣)；

醇解劑與廢舊滌棉混紡織物的重量比為：6∶1；

催化劑加入量為廢舊滌棉混紡織物重量的0.4‰。

2、使用實施例1所述裝置進行醇解分離，具體操作步驟如下：

i.將廢舊滌棉混紡織物放入內(nèi)筒，醇解劑、催化劑由進料口加入外筒，關閉筒蓋；

ii.開啟電機及加熱裝置，使內(nèi)筒在正、反向旋轉(zhuǎn)，物料進行醇解反應；轉(zhuǎn)速為40r/min，反應溫度為195℃，反應時間為90min；

iii.待醇解反應完成后，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使物料在內(nèi)筒中進行離心“甩干”，離心轉(zhuǎn)速為750r/min，離心時間為45min，含有bhet的液態(tài)醇解液被離心力甩出，由帶過濾裝置的液體放料口流至回收罐；

iv.離心完成后，停止旋轉(zhuǎn)同時開啟真空回流冷凝系統(tǒng)回收醇解劑蒸汽，完成后開啟筒蓋，將固態(tài)棉纖維推出收集備用。

經(jīng)失重法結(jié)合化學成分測定表明，可實現(xiàn)對滌綸的完全醇解；獲得的固態(tài)棉紗長度大于38mm，斷裂強度1.65cn/dtex；如圖2所示，經(jīng)sem測試，剩余棉紗上僅見微量顆粒狀物質(zhì)，說明滌淪組分基本醇解完全；另經(jīng)差示掃描量熱儀(dsc)測試表明醇解物為對苯二甲酸雙羥乙酯(bhet)單體(醇解產(chǎn)物熔點113～114℃)。

以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。