[发明专利]从纺织废料回收阻燃合成纤维的方法、阻燃合成纤维以及其应用

说明书

本发明涉及一种从纺织织物回收阻燃合成纤维的方法，该纺织织物包含至少部分阻燃合成纤维以及至少部分酶促可水解纤维，其中，可水解纤维部分通过酶处理加以溶解。

技术领域

本发明涉及一种从纺织织物回收阻燃合成纤维的方法，该纺织织物包含至少部分阻燃合成纤维以及至少部分酶促可水解纤维，其中，可水解纤维部分通过酶处理加以溶解。

此外，本发明还涉及通过此类方法从纺织废料回收的阻燃合成纤维以及使用此类方法回收的纤维用于制造纺织织物的应用。

背景技术

阻燃合成纤维尤其适用于高性能应用，例如个人防护装备（PPE）以及结构性机械制造、高层建筑和地下建筑。对此，“合成纤维”通常是指合成的聚合物、尤其是矿物基聚合物。除了其阻燃性能，典型地，合成纤维在有条件的状态下（在20℃环境温度和65%空气湿度的标准条件下）也具有大于20 cN/tex的较高强度。该类别的纤维主要由芳族聚酰胺（aramid）和/或聚酰亚胺制成，并以商标如Nomex®，Kevlar®，Twaron®，Conex®，Euramid®，Bluestar，PBI，Arselon®或Kermel®为本领域技术人员所已知。根据纤维的长度类型，分为长丝、长切段纤维和短切段纤维以及长度低于5 mm的超短纤维（例如形式为芳族聚酰胺纸）。

所述的合成纤维除了具有诸如阻燃性以及耐热性等有益性能和较高的单位强度外，也具有缺点，例如穿着舒适性较低或可印染性较差，其原因主要在于其具有化学惰性的纤维表面。在混纺织物中，合成纤维与具有良好湿度控制和高内在穿戴舒适性的纤维（例如棉花、羊毛或粘胶纤维或人造丝）的组合因此提供了诸如阻燃性，高抗拉强度和高穿戴舒适性等优点的协同组合。同时在改善可印染性方面也发挥着重要作用。在用于个人防护装备时，不管是军用，还是民用领域，主要使用长度小于150 mm且大于30mm的切段纤维（staplefiber）。所使用的纤维长度取决于纺丝工艺和期望的混纺纤维。

阻燃性在个人防护服（例如用于消防或军事领域）方面具有特殊意义。使用“极限氧指数”（LOI）作为纤维的可燃性指标。极限氧指数表示在由待试验纤维制成的试样恰好维持燃烧时氮氧混合物中氧的最小浓度（以百分比表示）。LOI大于或等于25的纤维被称为“阻燃”纤维。用于确定LOI的通用标准和标准测试条件是本领域技术人员已知的，例如标准ASTM D2863。

个人防护服混纺织物中的典型纤维组合例如包括用作阻燃合成纤维的芳族聚酰胺（如间位或对位芳族聚酰胺）以及用作天然纤维的永久性阻燃粘胶。也可以使用例如由三种不同的纤维类型组成的纤维组合，如芳族聚酰胺尼龙粘胶 （已经以商标“Defender ^TM M”进行了公开）或聚苯并咪唑（PBI）粘胶芳族聚酰胺（商标“PBI TRIGUARD ^TM”）。 在许多情况下，粘胶纤维或混合织物还含有彩色颜料或阻燃颜料。

术语“纺织废料”在上下文中一方面是指制造个人防护服过程中产生的生产废料或废品，另一方面也可以是消费后的材料，即待报废处理的已使用或已穿着的个人防护服。由于这一类纺织废料的上述复杂的纺织结构或者在个人防护服中不同的加工材料，在大部分情况下，以前不进行个人防护装备的循环利用，而是仅通过填埋纺织废料进行报废处理。

织物的阻燃合成纤维成分是指由于经济的原因从纺织废料中回收并重新用于纺织物非常有利的有价值的材料。本领域技术人员已知的阻燃合成纤维的制造过程非常耗能，且基于有毒溶剂，其需要专门的纺丝或设备技术。由于较高的制造成本和较高的需求，这一类纤维通常都具有较高的价格。因此，一种用于从纺织废料中回收合成纤维的方法（该方法回收过程中基本上不会改变尤其是切段纤维混合物中的合成纤维的平均纤维长度以及纤维长度分布）不管从经济角度，还是从生态角度都具有明显的附加值。