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废旧聚酯纺织品的回收再利用研究

作　者: 张敏杰
导　师: 赵国樑
学　校: 北京服装学院
专　业: 材料学
关键词: 聚酯 回收再利用 固相缩聚 物理回收 化学回收 可纺性 力学性能
分类号: X791
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


当前,在聚酯纤维被日益广泛应用的同时,以服装纺织品、非织造布等形式产生的聚酯纤维废弃物也随之逐年增多,对社会造成了极大的环境和资源压力。使用后废旧聚酯纤维结构的劣化、颜料及其它杂质等因素的影响,给废旧聚酯纤维的回收再利用带来了诸多技术难题。因此,开展对废旧聚酯纺织品的回收再利用技术研究具有重要的理论和实际意义。为了研究聚酯在多次回收循环中结构性能的变化,本文设计了聚酯熔融挤出--固相增粘循环实验,对每次固相增粘后的切粒进行了特性粘度、DSC测试,并用其切粒进行纺丝,测试纺丝后纤维的断裂强度及色值。采用固相缩聚的方法,研究了PET降解料(PET-D)、海军军装回收料(PET-H)以及陆军军装回收料(PET-L)在固相缩聚前后特性粘度的变化,针对上述3种回用料不同的固相增粘趋势,为了考察回收聚酯纤维中颜料对固相缩聚的影响,通过共混方法,制备了5种含有不同颜料的聚酯切粒,与PET-D在相同的条件下固相缩聚,研究了温度、颜料等因素对聚酯固相缩聚增粘程度的影响。进行了常规PET(V-PET)、V-PET回用料、废旧军装回用料的纺丝实验,比较了所得三种纤维的力学性能。进行了废旧海军、陆军液相增粘回用料(PET-H、PET-L)的纺丝实验,比较了上述两种纤维的力学性能。对废旧陆军军装进行醇解、再聚合、纺丝初步实验,测试了纺丝后纤维的力学性能。实验结果表明,在聚酯的熔融挤出--固相增粘循环实验中,随着循环次数的增加,增粘后聚酯的特性粘度逐渐下降、熔点逐步降低,单纤维断裂强度下降、色值b值增加、L值减小。虽然经多次增粘后聚酯特性粘度仍在纤维级聚酯水平,但与初始聚酯相比,熔融挤出--固相增粘的循环处理使聚酯可纺性变差,所得纤维力学性能下降。废旧聚酯固相增粘遵循聚酯固相缩聚的基本规律。与未着色的废旧聚酯相比,颜料的存在对聚酯的固相增粘有一定影响,含有不同颜料的聚酯切粒增粘趋势有所不同。比较V-PET、V-PET回用料、废旧陆军军装切粒回用料的纺丝情况可知,V-PET的可纺性及纤维力学性能最佳,V-PET回用料次之,废旧陆军军装切粒回用料较差。通过废旧海军、陆军液相增粘回用料的纺丝实验比较得知,废旧海军液相增粘回用料可纺性及纤维力学性能较好。与固相增粘及液相增粘工艺相比,有色聚酯织物醇解再聚合所得回用料,经纺丝后纤维的力学性能更佳。

全文目录


摘要  3-4Abstract  4-8第1章 文献综述  8-28  1.1 废旧聚酯的回收再利用  8-12    1.1.1 国内外聚酯的回收现状  8-10    1.1.2 废旧聚酯的来源  10    1.1.3 废旧聚酯回收工艺  10-12  1.2 废旧聚酯纤维纺织品的回收再利用  12-17    1.2.1 国内外废旧聚酯纤维纺织品回收再利用现状  14    1.2.2 废旧聚酯纤维纺织品的来源  14-15    1.2.3 废旧聚酯纤维纺织品的回收工艺  15-16    1.2.4 我国废旧纺织品回收再利用主要技术现状  16-17  1.3 聚酯的增粘技术  17-25    1.3.1 固相缩聚  17-24    1.3.2 聚酯的液相增粘技术  24-25  1.4 废旧聚酯纺丝技术  25-26    1.4.1 一步法  25    1.4.2 二步法  25-26  1.5 本课题的目的、意义  26-28第2章 实验部分  28-43  2.1 原料及仪器  28-31    2.1.1 原料  28-29    2.1.2 化学试剂  29    2.1.3 实验仪器及设备  29-31  2.2 实验方法  31-42    2.2.1 特性粘度测试（纤维级聚酯切粒分析方法GB/T14190-93）  31-33    2.2.2 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 性能的影响实验  33    2.2.3 颜料在聚酯回收再利用中的影响研究实验  33-39    2.2.4 V-PET、 V-PET 回用料、废旧陆军军装回用料纺丝性能比较实验  39-40    2.2.5 废旧军装布的液相回收再利用  40-41    2.2.6 纯涤及涤棉面料的醇解及聚合实验  41-42  2.3 结构性能测试  42-43第3章 结果与讨论  43-67  3.1 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 性能的影响  43-51    3.1.1 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 切粒特性粘度的影响  43-45    3.1.2 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 切粒热性能的影响  45-47    3.1.3 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 纤维加工及力学性能的影响  47-49    3.1.4 熔融挤出-固相增粘循环处理对PET 纤维色值的影响  49-51  3.2 颜料在聚酯回收再利用中的影响研究  51-61    3.2.1 PET-D、PET-L 和PET-H 的固相缩聚  51-55    3.2.2 不同颜料对聚酯固相缩聚的影响  55-61  3.3 V-PET、V-PET 回用料、废旧陆军军装切粒纺丝性能比较  61-63  3.4 废旧军装液相增粘回收料的纺丝及纤维性能研究  63-64  3.5 纯涤及涤棉面料的醇解再聚合工艺初探  64-67    3.5.1 涤棉醇解回收  64    3.5.2 纯涤面料的醇解再聚合  64-65    3.5.3 醇解再聚合PET 切粒的热性能测试  65-66    3.5.4 再聚合聚酯单纤维的力学性能  66-67第4章 结论  67-68参考文献  68-73攻读硕士学位期间发表的学术论文  73-74致谢  74

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 轻工业废物处理与综合利用 > 纺织、印染工业
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