摘要：应用活性炭对废旧有色聚酯织物降解产物进行脱色处理，并通过白度值仪测定对脱色效果进行表征。通过分析降解产物与活性炭质量比、脱色温度、脱色时间等3个主要影响因素对降解产物白度值值的影响，结果表明：在降解产物与活性炭质量比为1:1.5、脱色温度为80℃、脱色时间60min的条件下，用活性炭处理有色聚酯织物的降解产物效果显著，白度值可由未处理时的9.6%提高到72.55%。
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），具有独特的物理化学性能广泛应用于纺织领域等，由于PET用量增加及自身自然分解难度大的特点中，造成废弃PET产品囤积，不利于环境保护。废弃PET纺织品的回收利用不仅可以碱轻对环境产生的污染，同时节约大量资源。废旧纺织品的回收再利用受到广泛关注。
有色废弃PET产品由于色泽的影响，其应用范围受到了很大的限制。废弃PET回收方法一般分为物理回收法和化学回收法印。分别应用N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲亚砜（DMSO）对废旧有色PET织物直接进行脱色，均可获得较高的脱色率。对有色废弃PET纤维采用超临界甲醇在反应温度为265℃、反应压力为11MPa条件下，解聚30min后，再用溶解-热过滤-沉析的方法脱色提纯，可以将PET废料中的分散染料有效去除。
本研究利用乙二醇醇解法对有色废旧PET织物进行降解处理，然后利用活性炭进行物理吸附，可以较好的去处废弃织物中的染料及杂质，后得到的降解产物对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）可以获得较高的纯度和白度值，为后续道产品开发提供了较高的可行性，实现了废旧资源再利用，同时降低了环境污染。
1 实验部分
1.1 材料
乙二醇、乙酸锌、活性炭，均为分析纯，国药集团化学试剂股份有限公司；废弃分散染料染色的聚酯织物，波司登国际控股有限公司提供。
1.2 脱色效果评价
白度为白光（可见光）在物体上的总体反射率和各波段长反射的均匀程度，以白色含有量的百分率表示。氧化镁和硫酸钡通常被认为是理想的白色。白度的大小主要取决于总体反射率和反射均匀程度的大小。脱色效果主要根据脱色处理后所得降解产物的白度值大小来评价。
1.3 实验方法
1.3.1 醇解有色废弃PET织物
将0.4g乙酸锌和400g乙二醇放人带有温度计、搅拌棒、冷凝管并充有氮气保护的四口烧瓶平中，加热使乙酸锌完全溶解于乙二醉溶液中，将剪碎的废弃涤纶织物放人四口烧瓶中，然后继续加热保持温度在196℃，持续反应3h，整个反应过程保持搅拌和氮气通人。反应结束后，在氮气环境下，当反应液体温度降至140℃以下，取下备用，将冷却后的反应混合液体用去离子水稀释至一定体积，然后置于80℃以上温度水浴锅中加热20~30min后立即真空抽滤，如此连续抽滤3次尽可能除去降解产物中杂质后将所得滤液置于10℃环境中冷却结晶24h，后将所得结晶物放于60~65℃真空干燥箱中干燥12h，制得的降解产物为针状晶体。
1.3.2 脱色
将上述得到的降解产物与活性炭以一定比例溶解于200mL去离子水中，在一定温度范围内处理一段时间，然后直接过滤，收集过滤所得的活性炭干燥备用，将滤液置于5~10℃环境中冷却结晶后抽滤，然后将所得产物放于60~65℃真空干燥箱中干燥后，采用白度值测试仪（CR-14型，日本仪器公司）测试并记录每组样品的白度值。
2 结果与讨论
2.1 醇解产物的红外分析
降解产物的红外谱图见图1。从图可知，3425.4lcm-1处的吸收峰是羟基的特征峰；2968.08cm-1处的吸收峰是苯环上羟基的特征峰，表明所分析物的结构中有苯环存在，1713.36cm-1处的吸收峰是羰基的特征峰，因此可得，所得降解产物的官能团与BHET的相对应。
2.2 降解产物与活性炭质量比对脱色效果的影响
设定降解产物与活性炭质量比在1:0.5到1:2.5之间，脱色温度80℃，处理时间为60min，探究降解产物与活性炭质量比对产物白度值的影响，测得降解产物未脱色时的白度值为9.6%。
降解产物与活性炭质量比对其白度值的影响图见图2。从图可知，当降解产物与活性炭质量比小于1:1.5时，随着活性炭用量逐渐增加，降解产物白度值随之显著增加。但是当其质量比超过1:1.5时，降解产物白度值增加缓慢，基本趋于一致。这是由于当降解产物与活性炭质量比小于1：1.5时，随着活性炭用量的不断增加，对染料分子的吸附能力逐渐增加，染料浓度迅速降低，因此白度值可以显著增加。然而，继续增加活性炭用量，溶液中染料分子浓度已降至较低，染料已被活性炭吸附殆尽，降解产物的白度值趋于稳定。因此，当降解产物与活性炭质量比为1:1.5时，白度值已达72. 55%，已经可以达到后续再利用的要求。除此，如果活性炭的用量继续增加，虽然白度值仍有提高，但是增幅不是很明显，与此同时提高了成本。因此，选择降解产物与活性炭质量比较佳值为1:1.5。
2.3 处理温度对脱色效果的影响
降解产物与活性炭质量比为1:1.5，脱色时间为60min，探究不同脱色温度对降解产物白度值的影响，在实验中，为使降解产物能够完全溶解于水中选择较低温度为75℃。脱色温度对降解产物白度值的影响图见图3。从图3可知，当处理温度为75℃时，降解产物的白度值已达54.18%；继续升温，降解产物白度值的增加幅度减小，后白度值基本趋于平衡，可见在此温度范围内温度对于其白度值的影响不是很大；随着温度不断提高，降解产物晶体逐渐溶于水中，其中染料分子随温度升高热运动加快，增加了其与活性炭的接触机会，因此最初阶段表现为降解产物白度值增加，但随着温度继续增加，这一作用增强趋势逐渐减弱，白度值增加不明显。温度为80℃时，白度值可达72.55%，已远远高于标准白板白度值，完全满足后续生产要求。综上所述，选择较佳脱色温度为80℃。
2.4 处理时间对脱色效果的影响
降解产物与活性炭质量比为1:1.5，脱色温度为80℃，探究脱色时间对降解产物白度值的影响。活性炭吸附时间对降解产物白度值的影响图见图4。从图可知，当活性炭吸附时为20min时，白度值从未处理的9.6%增加至63.2%，当吸附时间在60min时，白度值达到72.55%，已高于白板校准值。随着时间的继续延长，白度值仍继续增加但增幅逐渐减弱。综合考虑选择较佳脱色时间为60min。
当降解产物与活性炭质量比为1:1.5，脱色时间为60min，温度为80℃时，利用活性炭进行脱色处理，降解产物白度值值可达72.55%，脱色效果明显。
3 结论
采用乙二醇醇解法对色废弃PET在196℃条件下解聚3h，后所得降解产物为针状晶体，然后利用活性炭进行脱色处理，较佳工艺条件为：降解产物与活性炭质量比为1:1.5、脱色温度为80℃、脱色时间60min，经活性炭处理后，可以有效地去除降解产物中的染料和少量低聚物，降解产物的白度值 由未处理时的9.6%经处理后高达到72.55%，改善作用显著，提高了降解产物在后加工过程中的可行性，实现了废弃PET再循环利用。