[發明專利]一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法

有效

• 申請號: 201410689080.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104531234A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 陳壘;王艷;張曉靜;曹毅;李延勛;張曉峰;呂和坤;趙龍濤;王非;王延偉
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;B09B3/00;C08L95/00;C08K11/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術領域

本發明屬于固體廢棄物利用和可再生能源制備技術領域，具體涉及一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法。

背景技術

我國有13億多人口，據估算，農村居民平均每人每年一般會有2套廢舊衣服，而城鎮居民約有3套。以此推算，我國一年可產生31多億套廢舊衣服，約達600萬噸。再加上其他廢舊紡織品，如下腳短纖維、廢紗、回絲、邊角料等，每年可產生近2600萬噸紡織品廢棄物。在全世界提倡環保及綠色發展的今天，研究開發廢舊紡織品回收利用技術，無論在化工經濟的可持續發展，還是在固體廢棄物的高附加值利用上都具有深遠意義和巨大潛力，在能源和資源越來越緊張的今天，對固體廢棄物全組分的回收再利用或高附加值的資源化利用已迫在眉睫。

目前針對廢舊紡織品的回收再利用主要有三種方法，分別是物理回收、能量回收和化學回收。物理回收是指對廢舊紡織品進行初步的機械加工，進而重新利用，或得到一些初級原材料的回收再利用方法。例如可以將廢舊服裝剪成小塊，用作抹布；對破損程度不很嚴重的廢舊地毯，經過修復工藝后得到翻新的地毯產品可被重新使用；將產品粉碎成纖維作為隔音材料，或以環保時尚品的形式重新利用面料（如：專利200810011737.8、專利200610047683.1、專利200610039760.9、專利200910306832.5、專利201310378555.5）。能量回收是將廢舊紡織品中熱值較高的化學纖維通過焚燒轉化為熱量，用于火力發電的回收再利用方法，對于不能再循環利用的廢舊紡織品適合采用能量回收方法（如：專利200810030786.6）。化學回收是將廢舊紡織品中的高分子聚合物解聚，得到單體，進而制造新的化學纖維的回收再利用方法，該方法現已在一些高價值化學高分子材料的回收再利用中實現規模化應用。

但是上述方法均存在一些不足，如物理回收對混紡纖維分類困難，適用性較差，同時回收利用技術要求高，前處理機器設備多，成本高，回收工藝復雜；能量回收是將廢舊紡織品中熱值較高的化學纖維通過焚燒轉化為熱量，?而焚燒法不僅投資成本高，資源利用率低，而且會造成嚴重的大氣污染。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，該方法利用廢舊紡織品處理后得到的單纖維體，通過水解或生物降解轉化為生物燃料，并通過共液化制取液體燃料和道路瀝青改性劑，減少對石油的依賴，同時對煤炭和廢舊紡織品進行綜合利用，降低對環境的污染。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，包括以下步驟：（1）廢舊紡織品的預處理：首先，將廢舊紡織品依次經除塵、去雜、漂白、洗滌和烘干處理，然后通過切割、撕裂、開松和梳理得到單纖維體；（2）用堿性溶液溶解步驟（1）中得到的單纖維體，經固液分離后得到棉纖維素溶液和未溶解的化學纖維；（3）向棉纖維素溶液中加入纖維素酶水解或加入催化劑催化水解或通過厭氧發酵制得生物燃料；（4）將低煤化程度的煤、催化劑、溶劑同步驟（2）中未溶解的化學纖維共液化制得液體燃料和道路瀝青改性劑。

所述步驟（2）中堿性溶液為氫氧化鈉/尿素水溶液或氫氧化鋰/尿素等水溶液或4-甲基嗎啉-N-氧化物水溶液，所述堿性溶液的質量濃度為20%～90%、溫度為253K～373K。

所述氫氧化鈉/尿素水溶液為5～8wt%的氫氧化鈉/10～15wt%尿素混合的水溶液，氫氧化鋰/尿素水溶液為5～9wt%的氫氧化鋰/10～18wt%尿素混合的水溶液；4-甲基嗎啉-N-氧化物水溶液的質量濃度為60%～90%。

所述步驟（3）中纖維素酶水解時溫度為20～90^oC、pH為3～10，反應時間為2～72h，所述纖維素酶為堿性纖維素酶；所述堿性纖維素酶為KSM-9菌株或KSM-635菌株或KSM-19菌株或KSM-64菌株或N168-1菌株或HSH-810菌株或11AG8菌株或S36-2菌株。

所述步驟（3）中催化水解的條件為：溫度20～90^oC、pH3～10，反應時間2～72h，催化水解是在均相催化劑或非均相催化劑下將棉纖維素水解轉化為生物燃料；所述均相催化劑為硫酸或鹽酸；非均相催化劑為氯化鐵或氯化亞鐵或固體酸催化劑。