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第 9 期 张美玲，等: 亚临界水条件下废旧涤棉混纺织物的分离 ·1553·
水热反应后，棉纤维水解产物的热解温度向高温区
移动，这也与产物结晶度变大的结果相一致。热力
学性能测试结果表明，水热分离后回收的涤纶纤维
的力学性能和热力学性能未发生明显变化。
对水热反应前后涤纶的力学性能进行了表征，
结果见表 1。
表 1 水热反应后涤纶的力学性能表征
Table 1 Mechancial properties of polyester before and
after hydrothermal reaction
断裂强度/ 断裂 初始模量/
（cN/dtex） 伸长率/% (cN/dtex)
水热处理前 3.04 23.24 23.40
水热处理后 2.95 25.23 16.83
由表 1 可知，水热反应前后涤纶纤维的断裂强
度及初始模量都有所下降，断裂强度由 3.04 cN/dtex
下降到 2.95 cN/dtex，下降了 3%。这是由于涤纶纤
维在亚临界水条件下应力裂化，造成了纤维的刻蚀，
[34]
图 6 涤纶水热反应前后的 XRD（a）和 FTIR（b）对比 使得纤维发生脆断造成的 。
图谱 2.5 水解液的循环使用
Fig. 6 XRD patterns (a) and FTIR spectra (b) of polyester 水解反应令人诟病的往往是水的使用和排放，
and its hydrolysis product 因此本实验对水解液也做了一定的研究。实验中的
液相产物为棉纤维水解而成的低聚糖及盐酸的混合
水溶液。研究表明，混合水溶液仍可继续催化棉纤维
水解，实现废旧涤棉织物的分离。作者尝试以初次实
验得到的水溶液为水解液，直接用来分离新的涤棉织
物，并得到二次水溶液，然后再用二次水溶液处理
新的涤棉织物，以此循环往复。
纤维素粉末得率及葡萄糖质量分数与循环次数
的关系见图 8。棉纤维水热反应后，回收所得的固
体纤维素粉末样品见图 9。
图 7 水热反应前后涤纶纤维（a）和棉（b）的 DSC 曲线 图 8 纤维素粉末得率及葡萄糖浓度与循环次数的关系
Fig. 7 DSC curves of polyester (a) and cotton (b) before Fig. 8 Relationship between yield of cellulose powder and
and after hydrothermal treatment glucose under different cyclic times
的部分发生水解，导致涤纶纤维结晶程度的变化， 由图 8 可知，在水热温度 150 ℃、反应时间 3 h
从而导致熔限变宽 [32] 。一般来说，高结晶度使得涤 和 w（HCl）=1.5%的最佳分离条件下，水解液循环
纶纤维易发生脆断，断裂强度有所下降，这与表 1 使用 5 次时，纤维素粉末的产量基本不变，表明循
中涤纶强度表征的结果相一致 [33] 。从图 7b 可以看出 环回用的水解液对废旧涤棉织物中的棉组分依然有
