錦綸紡織品的回收再生研究進(jìn)展

【資料圖】

錦綸憑借良好的彈性、耐磨性、親膚性及吸濕性等卓越性能，已經(jīng)成為了高檔服飾領(lǐng)域的材料首選。受益于研發(fā)技術(shù)的不斷提升和下游行業(yè)的廣泛應(yīng)用，2006—2021年我國錦綸產(chǎn)量由83萬噸提升至415萬噸。錦綸應(yīng)用場景的不斷豐富與拓展，使得錦綸紡織品的回收再生也逐漸被關(guān)注。

目前，常規(guī)的廢舊錦綸的回收再利用方法主要包括能量法、物理法、化學(xué)法。能量法是采用焚燒的方式，該方法雖然操作方便，但附加值低，而且增加了碳排放，會對空氣造成污染。物理法又稱機(jī)械回收，一般是將回收的錦綸廢料粉碎并洗滌，干燥后重新造粒，制成再生錦綸產(chǎn)品。化學(xué)法是在熱和化學(xué)試劑的作用下，使廢舊錦綸中的高分子材料發(fā)生降解反應(yīng)，形成相對分子質(zhì)量較低的產(chǎn)物，再進(jìn)一步回收利用。

以下是近年來錦綸紡織品的回收再生方面取得的研究進(jìn)展。

1999年底，DSM（帝斯曼）公司和Allied Signal（聯(lián)信）公司聯(lián)合開發(fā)了Evergreen Nylon Recycling回收技術(shù)，并合資建廠投入運(yùn)營，2011年因運(yùn)營成本高于預(yù)期而停產(chǎn)。

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)以氫氧化鈉、鹽酸、硝酸、硫酸為催化劑，分別對廢舊PA66紡織品進(jìn)行化學(xué)降解，發(fā)現(xiàn)硫酸水解法降解效果最好，己二酸回收率為97%，己二胺回收率為95%。且硫酸與氫氧化鈣反應(yīng)以硫酸鈣沉淀的形式回收，加熱溫度100 ℃，工藝相對簡單，環(huán)保壓力較小。

2012年，廣東巨洋環(huán)保科技有限公司公開了一種利用廢舊尼龍織物制造尼龍棒的方法專利，通過高溫裂解成己內(nèi)酰胺，再通過蒸餾、精制步驟后制備工程塑料尼龍棒。

2021年，金華市廣拓新材料科技有限公司通過物理法回收，再用化學(xué)法再生PA6纖維。廢料機(jī)械粉碎處理后加入催化劑以及乙醇與二氯乙烷的混合溶劑進(jìn)行溶解，冷卻結(jié)晶成PA6固體，再熔融紡絲。

日本熊本大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)PA6在超臨界態(tài)的水中，無催化劑，300 ℃下反應(yīng)60 min后，單體化程度達(dá)100%。隨著反應(yīng)時間的增加PA6會被快速水解為氨基己酸，然后經(jīng)環(huán)化脫水作用轉(zhuǎn)化為己內(nèi)酰胺。日本山口大學(xué)應(yīng)用分子生物科學(xué)學(xué)科、醫(yī)學(xué)研究科研究了PA6在亞/超臨界醇中解聚，在370 ℃、氬氣氣氛下反應(yīng)1.5 h，PA6在仲醇和叔醇中的解聚效果較好，其己內(nèi)酰胺回收率在93%以上。

大連大學(xué)等的研究結(jié)果表明，PA6在亞/超臨界水中可被快速解聚，液相產(chǎn)物中最多的是己內(nèi)酰胺，其回收率最高可達(dá)96%；最佳反應(yīng)溫度370 ℃，反應(yīng)壓力25MPa，反應(yīng)時間60 min。東華大學(xué)等的研究者認(rèn)為，綠色溶劑溶解/再沉淀技術(shù)、亞/超臨界流體解聚技術(shù)、固體超強(qiáng)酸催化解聚技術(shù)、離子液體中解聚技術(shù)是未來廢舊錦綸化學(xué)法回收的重點(diǎn)方向。

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