水熱法による廃棄ポリエステル綿混紡績物の回収の応用について

近年、生活水準の向上に伴い、紡績繊維の消費量は急速に増加し、毎年発生する数千万トンの廃棄紡績品はゴミとして埋もれたり焼却されたりして、極めて大きな生態環境の圧力と資源の浪費をもたらしている。

廃棄織物の成分構成は複雑で、織物の用途によっては、加工過程で添加された各種染料、顔料、助剤などは回収処理に一定の困難をもたらした。

廃棄織物中の廃棄スクラバー混紡織物の割合は50%以上であり、混紡構造の特殊性のため、スクラバー成分は効果的に分離できない。

現在、ほとんどの廃棄混紡物は主に物理法を利用して分離せずに直接開緩して再生繊維を形成し、フェルト、フィラーなどの低付加価値製品として製造され、実現できない高付加価値回収再利用である。

水熱法は水を反応媒体とし、その安全・環境保護などの利点から、研究に広く応用されている。水熱環境下で亜臨界水がイオン化し、イオン積定数が向上し、亜臨界水が酸塩基触媒及び有機溶媒の特性を持つようになった。

水熱条件下で微量の酸触媒は反応の迅速な進行を促進することができ、ポリエステルが安定した状態で綿繊維が加水分解し、廃棄ポリエステル混紡物の分離を可能にする。

水熱法を用いて廃スクラバ混紡績物の分離とその成分の回収再利用を研究した。まず、それぞれ綿繊維とポリエステル繊維を研究対象とし、亜臨界水中の微量酸触媒下の綿繊維の加水分解メカニズムとポリエステルの安定性を研究し、酸性亜臨界水中における綿繊維の分解反応法則を明確にし、ポリエステルの熱安定性と結合し、ポリエステルと綿繊維の同一水熱システムにおける選択的加水分解の臨界点を探求した。

その後、廃棄ポリエステル綿混紡績物を原料として、ポリエステルの回収率、セルロース粉末の得率及び還元糖の得率を指標として、選択的加水分解に対する水熱温度、反応時間、塩酸濃度の影響を研究し、水熱反応後の生成物の物化性能を特徴づける.

結果：塩酸濃度1%、水熱温度140℃、反応時間2.5 hの条件下で、スクラバ織物の分離効果が最も良いことを表明した。回収された綿繊維製品は固体セルロースまたはオリゴ糖である、ポリエステルの物化性能に明らかな損失はなく、しかも回収率は90%以上に達することができる。廃棄ポリエステル綿混紡績物は水熱反応後に分離回収産物の付加価値が高く、広く応用されている。