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绿色环保纱线研发动态(二)——循环再生类纱线

5月27日

循环再生类纱线是将废旧纺织品、废弃塑料制品等回收利用后,通过机械粉碎、物理熔融、化学解聚等再生工艺得到的二次纤维原料加工而成的纱线,其中废旧纺织品是循环再生纤维的主要来源。此类纱线的特点是在保留纱线可纺性与力学性能的基础上,实现了废旧纺织品资源的闭环循环利用,从而降低纺纱原料对原生纤维的依赖,同时可替代填埋或焚烧的处置方式,降低纺织产业对生态环境的负荷。此外,利用有色回收纤维原料直接制备色纺纱可省去后道染色工序,降低水污染与能耗,兼顾环保与经济效益。

在循环再生纱线研究方面,UDDIN等基于紧密赛络纺技术开发了再生棉/原生棉混纺纱线,证实该工艺可有效提升纱线结构均匀性与力学性能,当再生棉纤维占比达50%时,纱线仍能满足针织面料用纱要求。PATTANAYAK等开发了循环再生涤纶/棉混纺纱,研究发现随着循环再生涤纶比例提升,纱线毛羽与瑕疵率显著降低,证明其纤维长度与强度优势可有效弥补棉纤维的不足,在替代原生涤纶用于服装面料方面潜力巨大。ARAFAT等基于环锭纺制备循环再生棉/原生棉混纺纱,证实其柔软度与吸湿性可满足针织品需求,该研究突破了传统循环再生纱线仅可用于粗支机织品的限制,将应用场景拓展至T恤、Polo衫等贴身服饰领域,推动循环再生纱线在高附加值产品中的渗透。


此外,研究人员还对原料的循环再生工艺进行了研究,为大规模高效生产循环再生纱线奠定了基础。GAN等提出了一种就地回收聚酯(PET)废纱,并将其研磨成粉末的循环再生工艺。如图 2 所示,首先将废弃PET纱线研磨成粉末状进行机械活化,然后将其与精对苯二甲酸及乙二醇混合成浆料,后经醇解、酯化、缩聚生成PET熔体,最终通过熔融纺丝生成循环再生PET纱线。对比传统熔融工艺,该工艺在能耗与碳排放方面分别降低78.96%和62.02%,为大规模生产闭环循环再生PET纱线提供了参考。乔婷提出基于磷酸循环冻融溶解与湿法纺丝的新工艺,实现回收棉纤维高效循环再生,所得再生纤维素纤维拉伸强度达414.2 MPa,为废旧棉纺织品闭环循环利用提供了绿色解决方案。


注:(a)为机械活化后废纱结构;(b)为乙二醇分子结构;(c)为精对苯二甲酸粉末;(d)为废纱粉末;(e)为醇解与酯化联合工艺;(f)为对苯二甲酸二(2-羟乙基)酯分子结构;(g)为聚酯熔体;(h)为循环再生PET纱线。

图2 PET废纱回收工艺流程示意图

参考文献

[1] UDDIN A J,RAHAMAN M.A sustainable and greener approach of transforming consumer-waste recycled fibers into value-added “grindle yarn”employing compact-siro spinning[J].Journal of Engineered Fibers and Fabrics,2024,19:1-22.

[2] PATTANAYAK A K,PATTANAIK L,GOYAL A,et al.Properties of recycled polyester-cotton blended melange yarns[J].Indian Journal of Fibre & Textile Research,2024,49:246-251.

[3] ARAFAT Y,UDDIN A J.Recycled fibers from pre-and post-consumer textile waste as blend constituents in manufacturing 100% cotton yarns in ring spinning:A sustainable and eco-friendly approach[J].Heliyon,2022,8(11):doi:10.1016/ j.heliyon.2022.e11275.

[4] GAN S H,XIAO S L,LIU T,et al.Recycle waste PET yarn on site by feeding waste yarn as grinded powder to improve product quality,increase energy efficiency and reduce environmental impact[J].Journal of Engineered Fibers and Fabrics,2024,19:1-13.

[5] 乔婷.基于磷酸循环冻融溶解与湿法纺丝的废旧棉循环利用[D].上海:东华大学,2024.

更多内容,请关注纺织导报2025年第3期《绿色环保纱线的研究及应用现状》一文。


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