一种磁性微球在有色废弃聚酯醇解回收中的应用
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2022-07-02 15:52:33
本发明公开了一种磁性微球在有色废弃聚酯醇解回收中的应用,其中,一种磁性微球催化剂的制备方法,其包括,制备铁盐的醇溶液;加入锌盐,搅拌后加入醋酸铵,搅拌加热反应;洗涤后真空干燥即得磁性微球催化剂;所述磁性微球催化剂化学式为ZnxFe3 xO4,X为大于0小于3的正数。本发明制备的ZnxFe3 xO4空心微球制备过程简单、成本低廉,可以实现有色废弃聚酯的100%降解,其中BHET单体产率可达到83%,可回收后再利用,相对于目前应用最为广泛和时间最久的醇解催化剂醋酸锌,ZnxFe3 xO4空心微球催化后醇解液和醇解产物的色度明显降低。
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷,提出了本发明。
因此,作为本发明其中一个方面,本发明克服现有技术中存在的不足,提供一种磁性微球在有色废弃聚酯醇解回收中的应用。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种磁性微球催化剂的制备方法,其包括,制备铁盐的醇溶液;加入锌盐,搅拌后加入醋酸铵,搅拌加热反应;洗涤后真空干燥即得磁性微球催化剂;所述磁性微球催化剂化学式为ZnxFe3-xO4,X为大于0小于3的正数。
飞速发展的化纤行业在给国民带来经济增长的同时,也给资源和环境造成了沉重的负担。聚酯纤维作为化纤中应用最为广泛的纤维品种,其回收和利用成为世界各国研究的焦点。目前针对废弃聚酯纺织品的回收,主要还是采用物理法对废弃聚酯面料采用机械回收或将其熔融造粒后再利用。该方法虽然可以实现大面积回收,但得到的产物性能折损,只能降级后再利用。化学回收法可将废弃聚酯面料解聚成独立小分子,随之生成再合成聚酯的原料,可以实现聚酯再生的封闭式循环。其中,采用乙二醇醇解废弃聚酯后的产物可达到完全复用的目的,最具有工业前景和研究价值。
但乙二醇醇解废弃聚酯对催化剂的要求较高,在无催化剂条件下,醇解率几乎为零。金属盐类是最早被应用于PET醇解的催化剂,同时也是最常用的催化剂。其中,以二价过渡金属锌的催化效果最好,但其良好的溶解性不利于醇解产物和醇解液的提纯,残留的催化剂加剧了聚酯再生过程中的副反应,大大限制了化学法回收废弃聚酯的发展。现有技术中的可分离催化剂都需要配合高温高压进行醇解催化,在常温常压的反应条件下很难达到醋酸锌的催化效果。与此同时,采用乙二醇醇解法回收有色废弃聚酯时,产物和醇解液中含有大量的分散染料,不仅限制了醇解产物再利用的领域,使其不得不降级利用,同时还增加了醇解液中副反应的发生,使醇解液沸点下降,无法再用于聚酯醇解。
因此亟需一种成本低廉、制备过程简单、可回收后重复利用的催化剂,在高效催化有色聚酯醇解的同时,能吸附醇解过程中的分散染料,降低颜色对产物再利用的影响,真正实现有色废弃聚酯醇解的绿色高效循环利用。
江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。
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本发明制备的ZnxFe3-xO4空心微球制备过程简单、成本低廉,可以实现有色废弃聚酯的100%降解,其中BHET单体产率可达到83%,相对于目前应用最为广泛和时间最久的醇解催化剂醋酸锌,ZnxFe3-xO4空心微球催化后醇解液和醇解产物的色度明显降低。
本发明制备的ZnxFe3-xO4空心微球可通过磁倾析回收后再利用,重复使用5次以上,对有色废弃聚酯醇解的转化率仍在98%以上,其中BHET单体产率保持在80%以上,具有高效、可重复使用的优点。
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