本發(fā)明涉及聚酯紡織廢料的回收，尤其涉及一種聚酯紡織廢料的回收利用。

背景技術(shù)：

1、聚酯紡織廢料是指在紡織品生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的廢棄材料，這些廢料主要由聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）制成，是目前全球紡織品廢棄物中的主要成分之一。由于聚酯纖維具有較高的強(qiáng)度、耐久性和耐化學(xué)腐蝕性，這使得它廣泛應(yīng)用于服裝、家紡等多個領(lǐng)域。然而，聚酯紡織品的廢棄后難以自然降解，造成了大量的固體廢物堆積和環(huán)境污染。因此，如何有效地回收利用聚酯紡織廢料已成為當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域的重要課題之一。

2、現(xiàn)有對聚酯紡織廢料的處理主要采用機(jī)械回收的方式，機(jī)械回收方法通常通過剪切和高溫?zé)崽幚淼姆绞綄⒕埘ゼ徔棌U料破碎成再生纖維，但這一過程往往會導(dǎo)致纖維的力學(xué)性能顯著下降，纖維受力變形、斷裂，無法保持原有的強(qiáng)度和韌性。最終再生材料的質(zhì)量較差，無法用于高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有的機(jī)械回收方式無法將廢棄聚酯紡織品轉(zhuǎn)化為具有高附加值產(chǎn)品的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種聚酯紡織廢料的回收利用，所述聚酯紡織廢料的回收利用包括：

3、將紡織廢料與天然深共熔溶劑接觸，所述天然深共熔溶劑包含氫鍵受體和至少兩種氫鍵供體，在預(yù)設(shè)溫度下攪拌預(yù)定時間；

4、過濾分離出未溶解的聚酯纖維，對分離出的聚酯纖維進(jìn)行清洗和干燥處理；

5、將干燥處理后的聚酯纖維與有機(jī)溶劑混合物接觸，所述有機(jī)溶劑混合物包含鹵代烷烴、含氟有機(jī)酸和內(nèi)酯化合物；

6、在惰性氣體保護(hù)下，對溶解后的混合物進(jìn)行多級膜過濾，對過濾后的溶液進(jìn)行濃縮處理；

7、將濃縮處理后的溶液分為兩部分，其中一部分加入至少一種功能性單體和光引發(fā)劑，得到功能化紡絲溶液，另一部分作為基礎(chǔ)紡絲溶液；

8、將功能化紡絲溶液和基礎(chǔ)紡絲溶液同時輸送至電壓為10-30kv的靜電場，在溶液輸送區(qū)域與纖維收集區(qū)域之間形成電場梯度，調(diào)節(jié)電場分布以控制纖維在收集區(qū)域的沉積，在收集區(qū)域形成納米纖維膜。

9、可選的，所述將紡織廢料與天然深共熔溶劑接觸，所述天然深共熔溶劑包含氫鍵受體和至少兩種氫鍵供體，在預(yù)設(shè)溫度下攪拌預(yù)定時間，包括：

10、將紡織廢料切割成1-5cm2的小塊，在50℃下真空干燥6小時；

11、配制天然深共熔溶劑，配置步驟包括：選擇氯化膽堿作為氫鍵受體，選擇乳酸和尿素作為氫鍵供體，按1:2:0.5的摩爾比混合，加入1wt%的氧化鈰納米催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以2℃/min的升溫速率從室溫升至80℃，攪拌2小時形成透明液體；

12、將干燥處理后的紡織廢料小塊與配制好的天然深共熔溶劑按1:10的質(zhì)量比混合；

13、將混合物置于溫度可控的反應(yīng)釜中，在預(yù)設(shè)溫度下攪拌預(yù)定時間。

14、可選的，所述在預(yù)設(shè)溫度下攪拌預(yù)定時間，包括：

15、以2℃/min的升溫速率從室溫升至60℃，在600rpm攪拌速度下保持1小時；

16、繼續(xù)以1℃/min的升溫速率升至80℃，在800rpm攪拌速度下保持2小時；

17、最后以1℃/min的降溫速率降至70℃，在700rpm攪拌速度下保持1小時。

18、可選的，所述過濾分離出未溶解的聚酯纖維，對分離出的聚酯纖維進(jìn)行清洗和干燥處理，包括：

19、使用三級串聯(lián)過濾器對反應(yīng)混合物進(jìn)行固液分離，所述三級串聯(lián)過濾器的孔徑依次為50μm、30μm和10μm；

20、對分離出的聚酯纖維進(jìn)行多級梯度超聲清洗，具體包括：首先在40khz頻率下用去離子水清洗20分鐘，然后在60khz頻率下用乙醇清洗15分鐘，最后在80khz頻率下用丙酮清洗10分鐘，每級清洗之間采用離心分離法去除清洗液；

21、將清洗后的聚酯纖維置于-40℃下預(yù)冷2小時；

22、在0.01mbar真空度下進(jìn)行冷凍干燥，先以1℃/min的升溫速率從-40℃升至0℃并保持6小時，再以0.5℃/min的升溫速率升至室溫并保持18小時；

23、在40℃下進(jìn)行脈沖真空干燥2小時，脈沖周期為2分鐘抽真空至0.1mbar，1分鐘通入干燥氮?dú)庵脸骸?/p>

24、可選的，所述將干燥處理后的聚酯纖維與有機(jī)溶劑混合物接觸，所述有機(jī)溶劑混合物包含鹵代烷烴、含氟有機(jī)酸和內(nèi)酯化合物，包括：

25、配制有機(jī)溶劑混合物，包括：選擇二氯甲烷作為鹵代烷烴，三氟乙酸作為含氟有機(jī)酸，γ-丁內(nèi)酯作為內(nèi)酯化合物，按照3:6:1的體積比混合；

26、將干燥處理后的聚酯纖維與配制的有機(jī)溶劑混合物按1:20的質(zhì)量比混合；

27、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，首先在60℃下溶解2小時，然后在80℃下繼續(xù)溶解4小時；

28、在溶解過程中，每隔30分鐘對反應(yīng)混合物進(jìn)行1分鐘的間歇性超聲處理，超聲處理的功率為200w，頻率為40khz。

29、可選的，所述在惰性氣體保護(hù)下，對溶解后的混合物進(jìn)行多級膜過濾，對過濾后的溶液進(jìn)行濃縮處理，包括：

30、在惰性氣體保護(hù)下，使溶解后的混合物依次通過孔徑為10μm、1μm和0.1μm的過濾膜進(jìn)行過濾；

31、在過濾過程中，對過濾膜施加100-500khz的振動；

32、在-5℃至5℃的溫度范圍內(nèi)，以0.1-1mbar的壓力對過濾后的溶液進(jìn)行濃縮，同時對揮發(fā)的溶劑進(jìn)行冷凝回收。

33、可選的，所述將濃縮處理后的溶液分為兩部分，其中一部分加入至少一種功能性單體和光引發(fā)劑，得到功能化紡絲溶液，另一部分作為基礎(chǔ)紡絲溶液，包括：

34、將濃縮處理后的溶液等分為兩部分；

35、向其中一部分溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5%的功能性單體混合物，所述功能性單體混合物包括疏水性單體、親水性單體和抗菌性單體；

36、向添加了功能性單體的溶液中加入0.1-1%的光敏性納米粒子作為光引發(fā)劑；

37、將添加了功能性單體和光引發(fā)劑的溶液在避光條件下，以300-500rpm的速度攪拌30-60分鐘，得到功能化紡絲溶液；

38、將未添加功能性單體的另一部分溶液在60-80℃下減壓濃縮10-30分鐘，得到基礎(chǔ)紡絲溶液。

39、可選的，所述將功能化紡絲溶液和基礎(chǔ)紡絲溶液同時輸送至電壓為10-30kv的靜電場，在溶液輸送區(qū)域與纖維收集區(qū)域之間形成電場梯度，調(diào)節(jié)電場分布以控制纖維在收集區(qū)域的沉積，在收集區(qū)域形成納米纖維膜，包括：

40、通過同軸噴頭分別輸送功能化紡絲溶液和基礎(chǔ)紡絲溶液，其中功能化紡絲溶液通過內(nèi)層噴嘴輸送，基礎(chǔ)紡絲溶液通過外層噴嘴輸送；

41、在噴頭與收集器之間設(shè)置多極電場，通過調(diào)節(jié)各極電壓在10-30kv范圍內(nèi)產(chǎn)生非均勻電場分布；

42、在所述收集器的表面設(shè)置導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案的電導(dǎo)率在到s/m范圍內(nèi)可調(diào)；

43、在纖維沉積過程中，對所述收集器施加50-200hz的低頻振動；

44、在納米纖維膜形成過程中，通過程序控制逐步改變電場強(qiáng)度和分布，電場強(qiáng)度的變化范圍為每5分鐘增加或減少1-3kv。

45、可選的，在所述在收集區(qū)域形成納米纖維膜，之后，包括：

46、將納米纖維膜置于充滿惰性氣體的環(huán)境中，在280-320nm波長的紫外光下照射10-30分鐘；

47、在50-70℃下對交聯(lián)后的納米纖維膜進(jìn)行熱處理2-4小時；

48、將熱處理后的納米纖維膜浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-2%的納米二氧化鈦溶液中1-3小時，然后在80-100℃下干燥30-60分鐘。

49、核心技術(shù)問題：如何將復(fù)雜的廢棄聚酯紡織品高效轉(zhuǎn)化為具有高附加值的功能性納米纖維材料，同時保證整個過程的環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)可行性。

50、本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過將紡織廢料與天然深共熔溶劑接觸，使得聚酯纖維能夠在溫和條件下分離而不受損傷。天然深共熔溶劑（nades）是一種環(huán)保型溶劑，由氫鍵供體和氫鍵受體組成，具有較高的選擇性和良好的溶解性能，能夠在相對低溫的條件下實(shí)現(xiàn)纖維材料的有效分離。與機(jī)械回收過程中可能出現(xiàn)的纖維降解問題不同，本發(fā)明通過化學(xué)分離步驟，在較低溫度和較溫和的環(huán)境中完成聚酯纖維的提取，有效保留了聚酯纖維的物理和化學(xué)性能。這種方法不僅減少了對纖維的機(jī)械損傷，同時通過對溶劑的選擇性設(shè)計(jì)，避免了有害化學(xué)物質(zhì)的使用，提升了工藝的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)可行性。

51、本技術(shù)還通過多級膜過濾和靜電紡絲技術(shù)，進(jìn)一步提高了聚酯紡織廢料再利用的附加值。在過濾階段，通過多級過濾膜的逐級處理，可以實(shí)現(xiàn)對溶解后的聚酯纖維進(jìn)行有效分離，確保雜質(zhì)的徹底清除，這大大提升了最終再生纖維的純度和質(zhì)量。而后續(xù)的靜電紡絲工藝，使得再生聚酯纖維可以通過電場作用沉積成納米纖維膜，顯著提升了材料的功能性。這種納米纖維膜不僅具備良好的機(jī)械性能，還可通過功能性單體的引入，賦予其疏水性、抗菌性等多種功能，從而大大拓寬了再生材料的應(yīng)用領(lǐng)域。相比傳統(tǒng)的機(jī)械回收方法，本發(fā)明的技術(shù)方案不僅提高了材料的回收效率，還通過多功能性材料的制備工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中再生材料質(zhì)量差、用途有限的缺陷，真正實(shí)現(xiàn)了聚酯紡織廢料向高附加值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，為廢棄紡織品的可持續(xù)回收利用提供了一種切實(shí)可行的解決方案。