廢棄紡織材料回收利用的研究進(jìn)展

李琰

摘 要：在近些年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)科技水平的快速發(fā)展和人們社會物質(zhì)生活的極大豐富，人們的生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的廢棄紡織材料越來越多，大部分的廢棄紡織材料都沒有得到有效的回收和再利用，廢棄紡織材料的擱置和隨意丟棄很容易導(dǎo)致資源的巨大浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染。針對這一問題，目前已經(jīng)有多種可選擇的處理方法，其中包括了機(jī)械的分解和再回收、水解方式進(jìn)行再回收、高溫熔融進(jìn)行分解再回收，以及對于部分難分解材料的燃燒分解再回收等。該文對幾種常見的廢棄紡織材料分解回收利用的手段進(jìn)行了完整分析，最后提出了幾點(diǎn)有關(guān)廢棄紡織材料回收利用的建議。

關(guān)鍵詞：廢棄紡織材料 回收利用 研究進(jìn)展

中圖分類號：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0149-02

眾所周知，紡織品的利用在目前已經(jīng)幾乎涵蓋了人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的各個(gè)環(huán)節(jié)以及各個(gè)領(lǐng)域，所以必然導(dǎo)致紡織品的生產(chǎn)數(shù)量日益龐大，與之相應(yīng)的紡織品廢棄物也必然增加，所以，關(guān)于如何處理這些紡織品廢棄材料就成為了需要關(guān)注的重要問題。從一般意義上分析，紡織廢料主要包括了在化學(xué)以及機(jī)械加工作用下產(chǎn)生的廢腳料，以及紡織作業(yè)中產(chǎn)生的廢紗等，傳統(tǒng)的紡織廢料處理方式主要是垃圾場填埋以及戶外焚燒等。此種方法很容易導(dǎo)致大量的化學(xué)纖維燃燒下不能分解，燃燒的煙塵和有害氣體造成二次污染，所以，探究新型有效的紡織廢料處理方式就顯得尤為重要。

1 機(jī)械分解回收

1.1 紡紗織造

廢棄紡織品可以通過加工劃分為可紡纖維和不可紡纖維兩種纖維組織，加工方式主要包括對廢棄紡織品的切割和物理裁分，對于劃分出來的可紡纖維可以進(jìn)行二次紡紗，主要的紡紗方式包括了環(huán)錠紡以及平行紡織以及轉(zhuǎn)杯紡織等多種方法。其中各類不同的紡紗方式是根據(jù)不同的可再生紡紗品的各自特性來選擇的，環(huán)錠紡主要使用長度較長的紡紗品，轉(zhuǎn)杯紡織主要適用于對實(shí)際加工長度以及加工細(xì)度要求不高的紡品，所以是更為適用于廢棄紡織品來進(jìn)行再生紡織纖維加工的有效方法[1]。通過調(diào)查研究顯示，如果采用高純度的再生纖維進(jìn)行紡織品再生產(chǎn)，容易導(dǎo)致實(shí)際的紡紗品質(zhì)不高，紗線的均勻程度較低，同時(shí)生產(chǎn)的紡織品容易出現(xiàn)棉結(jié)。利用此種方法進(jìn)行廢棄紡織品再加工的多數(shù)是棉麻類、滌綸，以及純毛織物。所以在采用此種方法時(shí)，需要特殊注意的就是對紡織廢料的材質(zhì)劃分以及顏色和精度等條件的詳細(xì)分析，如果做到了分類得當(dāng)，則可以實(shí)現(xiàn)有色廢棄織物的直接有色紡紗處理，由此就可以完全省略紡織織物的后期染色環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的節(jié)約以及更加節(jié)能環(huán)保[2]。

1.2 非織造加工

在經(jīng)過機(jī)械的切割和廢棄材料松散處理以后，會出現(xiàn)很多處理過程中造成的較短的松散纖維，這部分廢料已經(jīng)很難再進(jìn)行紡織加工的二次利用，但是卻可以應(yīng)用于非織造布的二次生產(chǎn)。如果對紡織廢料進(jìn)行非織造物的加工生產(chǎn)通常需要經(jīng)過以下幾個(gè)重點(diǎn)的流程和環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)就是廢料的挑選，此環(huán)節(jié)需要認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行合成物和紡品材質(zhì)的分類；第二個(gè)環(huán)節(jié)就是進(jìn)行機(jī)械撕碎和化學(xué)除雜處理，經(jīng)過這一環(huán)節(jié)以后，非織造加工的紡織品的純度會有加大提高，可利用幾率增加；第三個(gè)環(huán)節(jié)就是進(jìn)行纖維的混合和開松，經(jīng)過此過程可以有效地提高非織造加工的后期利用便捷程度，可以進(jìn)一步進(jìn)行織網(wǎng)加工，而后再進(jìn)行纖維加固，通過熱定型來完成最后的粘合?？梢岳梅强椩旒庸さ牟馁|(zhì)較多，主要包括天然纖維、合成可利用纖維，以及棉毛等[3]。

1.3 聚合物基復(fù)合材料制備

目前，在經(jīng)過松散物理處理、化學(xué)除雜以及可再生纖維的集成聚合物基復(fù)合材料制造，通過可以利用于裝修建筑的墻板以及裝修芯材，各類化纖合成的戶外用品的制造以及交通運(yùn)輸過程中常用的擋板制造等，聚合物基復(fù)合材料制備通?？赡馨◤U棄天然纖維復(fù)合材料、廢棄合成纖維復(fù)合材料、增強(qiáng)混凝土的制備、土壤加固方面的應(yīng)用以及造紙方面應(yīng)用等。廢棄天然纖維復(fù)合材料在人們的日常生活中比較常見的如廢棄棉制品、廢棄棉纖維、短絨棉制品等，通常都可以通過廢棄的棉質(zhì)纖維來進(jìn)一步加工成為增強(qiáng)體的聚合物基復(fù)合材料，與此同時(shí)，也可以將廢棄的棉質(zhì)纖維材料和其他種類的纖維進(jìn)行混合制備利用，從而制造出混合聚合物材料[4]。

2 水解回收

2.1 纖維素產(chǎn)品的制備

在棉紡加工過程中，很容易出現(xiàn)大量的棉紡制品的下腳料，其中包括刀角廢棄物、精梳混合廢棄物以及加工出的粗紗頭等，在此類廢棄紡織品廢物當(dāng)中都是存在大量的純紡織纖維素，經(jīng)過進(jìn)一步的除雜除塵處理以后就可以進(jìn)行化學(xué)提純，進(jìn)行醋酸纖維復(fù)合產(chǎn)品的加工制作。此類化學(xué)品在生活中常用的制造利用產(chǎn)品主要包括火藥制造、油漆以及涂料制造、混合劑以及人造絲等。將棉紡織制品中的聚酯經(jīng)氧化鈉進(jìn)行水解之后可以對苯二甲酸以及乙二醇進(jìn)行纖維化學(xué)過濾處理，在對廢棄的染色織物或者混合滌綸織物進(jìn)行分解預(yù)期處理之中，所采用的纖維素含量以及質(zhì)量比例不可以超過6%，同時(shí)在纖維素溶解以及纖維素沉淀物以及溶解素化學(xué)混合物制備還原處理的過程中，需要通過葡糖酸醋桿菌記性再生纖維細(xì)菌的處理[5]。

2.2 蛋白質(zhì)材料的制備

蛋白質(zhì)材料主要包括了動物纖維中的羊毛纖維制品以及蠶絲等，可以從結(jié)構(gòu)中提取大量蛋白成分，主要的蛋白提取方法包括了水解反應(yīng)中的角蛋白再生物的提純。通過在廢棄羊毛以及動物纖維制品的下腳料中記性蛋白強(qiáng)韌纖維的性能拉伸處理和其收縮性處理，在進(jìn)行聲超處理的過程中，羊毛纖維廢物組織成分處理可以按照不同的加工成分比例處理，其中醋酸纖維的集體以及混合物制備都可二次利用于注塑薄膜以及紡織絲織品的復(fù)合加工，由此也可以用于加工包裝處理以及農(nóng)藥膜再生處理，從而可以進(jìn)一步滿足生物適配性調(diào)整，通過采取蠶絲蛋白秘制膜生物分析，在藥品運(yùn)輸系統(tǒng)的生物膜材料運(yùn)輸過程中也可以進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

2.3 乙醇和沼氣的制備

通過棉短絨和常見的廢棄藍(lán)色牛仔制品來生產(chǎn)乙醇。通過調(diào)查研究表明，如果條件適宜，在進(jìn)行廢棄紡織材料堿預(yù)制處理過后，可以進(jìn)行酶水解的方法進(jìn)行紡織廢物分解，通過此類方法可以實(shí)現(xiàn)棉制品以及牛仔織物的完全性化學(xué)分解，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，之后，通過麥芽糖酵母的發(fā)酵加工處理就可以進(jìn)一步制備出可利用的乙醇材料。通過混合紡織廢物的纖維素化學(xué)分解制備可以有效地加工出高純度的乙醇和沼氣，所采用的主要是環(huán)境污染指數(shù)最低的纖維素溶解技術(shù)，通過合理的溫度和濕度控制來實(shí)現(xiàn)纖維素從不溶解性纖維溶液中的提取，最后通過對纖維溶液的水注入來實(shí)現(xiàn)最終的纖維物質(zhì)沉淀和溶解，從而就可以使其分解出來后進(jìn)行纖維酶處理，發(fā)酵后就可以制備純度較高的乙醇。此外，通過步驟較為簡單的直接分解也可以制備出沼氣，從而以此來用作生物燃料。

2.4 熔融回收

通常，在自然的條件下，以高分子材料為主體的合成纖維都很難降解。目前，可以對廢棄紡織織品中的高分子以及聚合物質(zhì)進(jìn)行分解的有效和常用方法就是熔融回收處理。通過此種方法可以實(shí)現(xiàn)單體的有效提取，通過此類提純的單體也可以實(shí)現(xiàn)新型化學(xué)纖維的再制造。此種方法的應(yīng)用主要集中于純度較高的滌綸織物以及錦綸纖維為主的地毯和家居紡織用品等，通過對此類紡織制品的熔融以及抽絲等環(huán)節(jié)，可以加工出全新的合成可利用纖維，用于二次制造家居用品。在進(jìn)行廢棄材料的染化料處理的過程中可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過洗滌以及干燥和消毒等外界因素影響下的紡織纖維織物一般都存在一定的使用老化現(xiàn)象，因此，在進(jìn)行廢舊紡織品回收和二次加工利用的過程中就會存在與產(chǎn)品的較大差距，所以對于如何更好地提高回收利用產(chǎn)品的二次利用性能還需要進(jìn)行深入研究。

2.5 高溫分解制備活性炭

經(jīng)過試驗(yàn)研究顯示，在常見的麻類紡織制品中有含量較高的木質(zhì)素，對此類廢棄麻織品的高溫分解可以有效制備出可利用純度較高的活性炭材料，同時(shí)，在進(jìn)行高溫處理以前需要進(jìn)行周密的機(jī)械松散處理以及除雜提純和除塵處理。通過廢棄麻類織物的高溫活性炭制備可以提供更多廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保以及國防等領(lǐng)域的產(chǎn)品，應(yīng)用前景極為廣泛。

2.6 幾點(diǎn)建議

通過以上的研究分析可以發(fā)現(xiàn)，紡織品在經(jīng)過廢棄材料回收利用之后都可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、服裝紡織材料二次加工以及土木、園藝等多個(gè)領(lǐng)域，這不僅可以有效地避免環(huán)境的污染，還可以有效地實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約。但是，從目前情況分析，我國的紡織品的二次回收加工利用依然存在以下諸多問題：首先就是紡織廢棄物的回收渠道極為有限；同時(shí)再生的產(chǎn)品檔次沒有形成有效的提高和保證，所以導(dǎo)致可以利用的社會認(rèn)可度下降；最后就此類回收加工的企業(yè)規(guī)模有限，沒有形成良好的產(chǎn)業(yè)加工群體。針對此類問題，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)建議，第一，可以借鑒歐美等發(fā)達(dá)國家的廢棄紡織材料回收利用的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)開辟廢物回收公司、社會居民委員會等多種回收渠道，同時(shí)建立起更為系統(tǒng)完善的廢棄紡織品回收利用以及分類循環(huán)加工體系。第二，政府通過國家的宏觀調(diào)控來對此項(xiàng)目給予相應(yīng)的政策優(yōu)惠和支持，從而提高附加值，形成產(chǎn)業(yè)加工鏈條。最后應(yīng)該積極開發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，制定出相關(guān)的法律法規(guī)來規(guī)范回收加工行為。

3 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來的紡織服裝消費(fèi)的增加，同步帶來的各類紡織廢棄材料增多，所以對于回收和有效利用紡織廢棄物值得社會關(guān)注，具有重要的社會價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。通過對各類常用紡織廢棄材料的處理方式的分析，可以為未來的紡織廢棄物處理提供有效的理論參考支持。

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