【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废弃纺织品高值回收，且特别涉及一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素及其制备方法。
技术介绍
1、目前，全球资源短缺现象越来越严重，耕地面积大大减少，棉花种植面积也日益萎缩。棉短绒受种植面积、生长周期、生态平衡等因素影响导致其产量有限，因此大量生物质纤维素产品需要依靠进口，从而导致棉质纤维素成本价格高，且易受到国外市场影响，最终影响下游生物质纤维素产量价格。
2、随着原材料资源的紧缺和环境保护需要，废弃棉质纺织品高值化回收再利用越来越受到人们重视。目前，大部分废弃棉质纺织品采用填埋和焚烧等低附加值方式回收，不仅造成资源浪费，带来环境污染的问题，也限制废弃棉质纺织品回收潜力。废弃棉质纺织品含有大量天然棉纤维，具有分子量大、结晶度高、不易再利用等难点，因此对废弃棉质纺织品高值化回收再利用，开发出能代替棉浆的生物质棉质纤维素尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素，该生物质棉质纤维素具有优异的理化性能。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素的制备方法，以废旧棉质纺织品为原料，通过对废旧棉质纺织品进行高附加值回收从而可有效缓解废旧棉质纺织品带来的环境问题，减少资源浪费和降低棉质纤维素生产成本。
3、本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
4、本专利技术提出一种于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素的制备方法，包括以下步骤：>
5、s1、废弃棉质纺织品经粉碎、杀菌消毒、烘干、碱液浸渍和蒸煮后，加入des低共熔溶剂混合，得到物料，其中，所述蒸煮时加入金属氯化盐催化剂和助剂；
6、s2、所述物料经打浆、漂白、除砂、浓缩和抄造后，得到生物质棉质纤维素。
7、本专利技术提出一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素，其根据所述的制备方法制得。
8、本专利技术实施例的基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素及其制备方法的有益效果是：
9、1、本专利技术采用废旧棉质纺织品为原料，通过对废旧棉质纺织品进行高附加值回收，可有效缓解废旧棉质纺织品带来的环境问题，减少资源浪费，进一步保护生态环境。同时还可降低棉质纤维素生产成本，缓解现有生物质纤维素产品生产原料不足的问题。
10、2. 本专利技术在蒸煮液中加入金属盐催化剂和助剂，金属盐在碱化过程中能促进纤维素内的糖苷键断裂，从而提高纤维素大分子降解速率，提高蒸煮效率，降低成本，有利于产业化推广。蒸煮过程加入芳香基聚氧乙烯醚（浊点≥80，hlb值≥17）作为助剂，可有效降低碱液表面张力，有利于碱液渗透进入棉质纤维素结晶区，提高棉质纤维素加工性能，从而减少再生纤维素产品中的凝胶粒子数，提升生物质纤维素产品性能指标。
11、3. 本专利技术在漂白过程中加入适量氨基磺酸，可以有效提高漂白效果。氨基磺酸作为漂白助剂可减少漂液中金属离子的催化作用，从而减少重金属离子对纤维素氧化降解作用，避免棉质纤维素物理性能大幅下降。氨基磺酸会对棉质纤维素反应基团产生固定作用，阻止棉质纤维素分子剥皮反应，抑制棉质纤维素降解，从而提高棉质纤维素含量，提升漂白后棉质纤维素物理强度。
12、4. 本专利技术在抄浆过程中加入非离子型聚醚消泡剂，具有优异的消泡性能，长期抑泡性及耐老化性能尤为突出，有效减少了棉质纤维素溶解后胶液中气泡数量，大幅提高胶液质量，使再生纤维素产品具有优异的理化性能。
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1.一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述废弃棉质纺织品粉碎后的棉纤维平均长度为1~5 mm，所述杀菌消毒的温度为120~140℃，杀菌消毒压力为0.2~0.36 MPa，杀菌消毒时间为10~30 min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱液浸渍采用的碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种，所述碱液的浓度为30~60 g/L，碱液温度为50~100℃，碱液浸渍时间为30~90 min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属氯化盐催化剂选自氯化镍、氯化钴、氯化亚铁中的一种，所述金属氯化盐的添加量为10~100 ppm，所述助剂选自非离子表面活性剂LV-3或HB-3803中的一种，所述蒸煮的温度为155~175℃，蒸煮时间为2~4 h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述DES低共熔溶剂包括HBA成分和HBD成分，所述HBA成分为CoCL2
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述打浆的时间为20~70min，打浆温度为20~40℃，打浆机转速为7.0~8.5 r/s。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述漂白使用的漂白溶液包括漂白剂和漂白助剂，所述漂白剂选自过氧化氢、二氧化氯、次氯酸钠中的一种，所述漂白助剂选自氨基磺酸、烷基聚氧乙烯醚中的一种，漂白温度为40~70℃，漂白时间为30~60min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述除砂的步骤为：控制浆料浓度为0.5~2%，除砂器压力为0.28~0.5 MPa进行除砂，并在除砂后在浆料中加入除灰铁药剂，其中，所述除灰铁药剂的用量为烘干后的所述废弃棉质纺织品质量的0.01~0.05%。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述浓缩、抄造的步骤为：控制浓缩机内棉质纤维素浓度为3~5%，浓缩后加入非离子型消泡剂经抄造机抄造成型，得到生物质棉质纤维素，其中，所述非离子型消泡剂选自HB-TC300、HB-TC310中的一种。
10.一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素，其特征在于，根据权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种基于废弃棉质纺织品的生物质棉质纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述废弃棉质纺织品粉碎后的棉纤维平均长度为1~5 mm，所述杀菌消毒的温度为120~140℃，杀菌消毒压力为0.2~0.36 mpa，杀菌消毒时间为10~30 min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碱液浸渍采用的碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙中的一种，所述碱液的浓度为30~60 g/l，碱液温度为50~100℃，碱液浸渍时间为30~90 min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述金属氯化盐催化剂选自氯化镍、氯化钴、氯化亚铁中的一种，所述金属氯化盐的添加量为10~100 ppm，所述助剂选自非离子表面活性剂lv-3或hb-3803中的一种，所述蒸煮的温度为155~175℃，蒸煮时间为2~4 h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述des低共熔溶剂包括hba成分和hbd成分，所述hba成分为cocl2或chcl，所述hbd成分为酸类物质，所述酸类物质为柠檬酸或乳酸，所述hba成分和所述hbd成分的质量比为1：1~3，所述混合的温度为50~90℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓涛，肖俊江，王喜明，丁坤，张一康，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：
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