[发明专利]从多组分织品中在线提取纤维素的方法及纤维素分离系统

说明书

本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种从多组分织品中在线提取纤维素的方法及纤维素分离系统，所述多组分织品包括至少一种非纤维素纤维和至少一种纤维素纤维；所述方法包括将所述多组分织品在质量浓度为1％～15％的酸性溶液中反应并同步进行基于循环过滤的纤维素在线提取，以获得纤维素粉末的步骤。本发明所提供的从多组分织品中在线提取纤维素的方法可实现从多种纤维素纤维和非纤维素纤维混纺的织物中在线提取纤维素。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种从多组分织品中在线提取纤维素的方法及纤维素分离系统。

背景技术

在纺织品中，单一纤维织物的占比极低，绝大部分为多组分混纺或交织织物。其中，又以含纤维素纤维的多组分织物为主，如：涤/棉、棉/氨纶、棉/锦纶、粘胶/涤纶、粘胶/锦纶/氨纶等，占到服装面料的85％以上。这些多组分织物，由于不同种类纤维相互缠绕，传统的机械化开松手段无法将不同成分的纤维分离出来，加之这些多组分废纺来源、组分比往往是未知的，因此导致机械法再生制品的品质质量无法控制；此外，多组分废纺中的非纤维素纤维，如氨纶组分，容易缠绕设备，导致堵塞，从而导致将废织物开松再纺纱的机械法回收难以进行。因此，在当前技术背景下，多组分织物只能作为低端的填充料使用，回收经济效益差，规模小，这也直接导致了国内废纺回收利用规模难以扩大，行业产值难以提高，是当前的行业痛点之一。

通过化学的方法，可以使多组分织物中的棉或其它纤维素纤维的物理形态发生转变，使其不再与其它成分纤维互相缠绕，从而易于分离。如：棉纤维在酸作用下，会发生酸性水解反应，酸解主要发生在非结晶区域，棉纤维最终转变为低聚合度(DP；DP＝100-300)的微米级纤维素粉末。此过程中,非纤维素纤维，如：涤纶纤维，基本不受影响，仍可维持初始的纤维/织物结构(A new methodology to recycle polyester from fabric blendswith cellulose,Cellulose,2010,17,215-222)。

中国专利CN108424466A中公开了一种通过酸解法分离涤棉混纺织物的方法：在95℃，10wt％盐酸水溶液条件下，将涤棉混纺织物中的棉纤维水解成微米级尺度的纤维素粉末(颗粒)，涤纶在此过程中，不受影响，仍然保持初始织物结构，酸解反应结束后，可通过棉纤维素粉末与涤纶纤维的尺寸差异，借助常规的分离方法来实现涤纶组分与棉组分的各自分离回收，回收的棉纤维素粉末可作为微晶纤维素使用。

同样地，中国专利CN109467741A公开了一种在水热环境下(100-150℃)，利用低浓度(≤5wt％)有机酸水溶液使棉纤维酸解为纤维素粉末，而后再通过涤纶纤维与纤维素粉末物理尺寸的差异，对二者进行分离的方法。

上述专利涉及了涤/棉混纺织物的酸解分离实施方法，酸解反应在玻璃烧瓶或小型高压反应釜中进行，通过酸解反应得到未分离的、混杂在一起的涤纶、棉粉(纤维素粉末)浆料后，还需要再通过额外的分离工序才能完成涤纶、棉纤维素组分的分离，实现提取纤维素的目的，即酸解工序与分离工序不是同时/同步进行的。此外，上述专利涉及的非纤维素纤维仅为涤纶一种，当非纤维素纤维为锦纶、氨纶等与涤纶分子结构完全不同的其它合成纤维的情况下是否仍然适用，目前不得而知。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可同时进行酸解和分离工序的从多组分织品中在线提取纤维素的方法及纤维素分离系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供在多组分织品中在线提取纤维素的方法，所述多组分织品包括至少一种非纤维素纤维和至少一种纤维素纤维；

所述方法包括将所述多组分织品在质量浓度为1％～15％的酸性溶液中反应并同步进行基于循环过滤的纤维素在线提取，以获得纤维素粉末的步骤。

进一步提供纤维素分离系统，包括反应器、纤维素粉末收集器、循环泵和非纤维素纤维收集器；

其中，所述反应器包括出料口和放料口，以及设置在所述反应器内部的搅拌桨和加热模块；