【摘 要】
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随着全球人民对快时尚的追求,纺织服装业的废弃物也逐年增长,这包括生产加工过程中产生的消费前废料和产品使用寿命结束时丢弃的消费后废料。现阶段,大部分废旧纺织品仍采用传统的化学焚烧或物理填埋的方式来处理,引发环境恶化和资源浪费等一系列问题。因此,回收废旧纺织品,利用其制备高附加值产品的新技术正备受关注。本研究以废旧涤棉纺织品为原料,利用稀硫酸预处理降低棉纤维素的聚合度,增加棉组分在N-甲基吗啉氧化物（
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随着全球人民对快时尚的追求,纺织服装业的废弃物也逐年增长,这包括生产加工过程中产生的消费前废料和产品使用寿命结束时丢弃的消费后废料。现阶段,大部分废旧纺织品仍采用传统的化学焚烧或物理填埋的方式来处理,引发环境恶化和资源浪费等一系列问题。因此,回收废旧纺织品,利用其制备高附加值产品的新技术正备受关注。本研究以废旧涤棉纺织品为原料,利用稀硫酸预处理降低棉纤维素的聚合度,增加棉组分在N-甲基吗啉氧化物（NMMO）中的溶解度,继而研究了NMMO耦合纤维素酶原位酶法糖化的技术路线,通过化学法-物理法-生物法结合的方式,将棉组分转化成葡萄糖,固液分离,回收高纯度低损失的涤纶,结果表明:（1）采用稀硫酸预处理废旧纯棉织物,以获得不同聚合度的棉纤维素。发现,随着酸处理条件的加剧,如增加酸浓度、温度、处理时间,棉纤维素聚合度呈现不同程度的下降趋势。其中,未处理的棉纤维素聚合度为1621,经0.4mol//L的稀硫酸在100℃下处理60min后,聚合度降低到431,其在NMMO溶液中的溶解度从2wt%提高到7wt%。（2）对酸处理的涤棉纺织品进行NMMO耦合原位酶水解,以葡萄糖产率为评价指标,得到酶水解优化条件为:棉纤维素底物负载量6wt%,40FPU/g棉纤维素,PH=5.0,55℃,180rpm。在该条件下酶解72h,棉纤维素转变为葡萄糖进行再利用,葡萄糖产率为73.2%,通过过滤分离出涤纶,涤纶的回收率为97.1%,且回收的涤纶化学结构与热学性能与原生涤纶基本无差异,回收的涤纶可以采用物理法或者化学法进行再利用。对比未处理的涤棉纺织品的酶水解,葡萄糖产率提高了约7倍。（3）对NMMO耦合原位酶法糖化机理进行了探究,发现影响酶解糖化效率的重要因素是纤维素的结晶度和可接触面积,而不是聚合度。经过酸处理和NMMO溶解再生的棉纤维素,表面具有较多孔洞,比表面积增大,有利于纤维素酶在较短时间内吸附到纤维素表面。对比未处理棉纤维素,经过酸处理和NMMO溶解再生的纤维素结晶度由80.4%降低至54.2%,非晶态纤维素的增加促进了纤维素复合酶协同效应,从而提高酶解糖化效率。
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