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·1554· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

（HCl）=1.5%的条件下，高温高压酸催化棉纤维
48.21%水解为固体纤维素粉末，其余生成水溶性低
聚糖；混纺织物中的涤纶组分无明显质量损失，仍
以纤维形式存在，实现废旧涤棉混纺织物组分分离。
（2）废旧涤棉混纺织物分离回收所得水解液可
循环使用，循环次数为 5 次时，分离回收的固体纤
维素粉末的白度仍达到 80.6%。
（3）水热反应后，分离回收涤纶的断裂强度平
均值仍可达 2.95 cN/dtex，达到再次开松纺纱的要

a—1 次；b—2 次；c—3 次；d—4 次；e—5 次；f—6 次 求；固体纤维素粉末为 20~50 μm 的不规则棒状结

图 9 不同循环次数水解所得纤维素粉末样品 构，可应用于化妆品、食品包装等领域。
Fig. 9 Samples of cellulose powder obtained at different
cycle times 参考文献：

很好的水解作用；循环次数超过 5 次后，纤维素粉 [1] Sun X, Lu C, Zhang W, et al. Acetone-soluble cellulose acetate
extracted from waste blended fabrics via ionic liquid catalyzed
末得率迅速下降为 40.78%。同时，随着循环次数的 acetylation[J]. Carbohydrate Polymers, 2013, 98(1): 405-411.
增加，溶液中葡萄糖浓度逐渐增大。开始是葡萄糖 [2] Pivnenko K, Eriksson E, Astrup T F. Waste paper for recycling:
Overview and identification of potentially critical substances[J].
的浓度呈线性增加，随后增长速率变缓。根据 Waste Management, 2015, 45: 134-142.
Gholamzad [35] 等提出的纤维素水解动力学模型，在 [3] Ismail Z Z, Talib A R. Recycled medical cotton industry waste as a
酸溶液体系中由纤维素降解所得的葡萄糖不稳定， source of biogas recovery[J]. Journal of Cleaner Production, 2016,
112(5): 4413-4418.
会继续水解为糠醛类小分子物质，而葡萄糖的水解 [4] Yan J, Zhang R. Influence of activation methods on waste
速率只与溶液中葡萄糖的浓度有关 [36] 。随着循环次 cotton-polyester fabric recycling[J]. Journal of Textile Research,
2012, 33(5): 50-55.
数的增加，水解液中的高浓度的葡萄糖优先发生水 [5] Lv F, Wang C, Zhu P, et al. Isolation and recovery of cellulose from
解生成小分子物质。因而，水解液中葡萄糖的质量 waste nylon/cotton blended fabrics by 1-allyl-3-methylimidazolium
分数并没有随着循环次数的增加而成倍增长，反而 chloride[J]. Carbohydrate Polymers, 2015, 123(5): 424-431.
[6] Weber S, Lynes J, Young S B. Fashion interest as a driver for
增量随着循环次数的增加逐渐降低。此时，水解液 consumer textile waste management: Reuse, recycle or disposal[J].
+
中有效水解的 H 浓度下降，水解液的 pH 值变大， International Journal of Consumer Studies, 2017, 41(2): 207–215.
导致纤维素粉末得率下降 [37] 。由图 9 可见，葡萄糖 [7] Rong Zhen (荣真), Chen Jun (陈昀), Tang Shijun (唐世君),
Components separation of waste polyester-cotton blended textile
进一步水解所得的小分子杂质附着在棉纤维水解产 with ionic liquid dissolving method[J]. Journal of Textile Research
物固体纤维素粉末的表面，导致水解所得产物的白 (纺织学报), 2012,33 (08): 24-29.
[8] Zhang Chenxi (张晨曦), Zhao Guoliang (赵国樑), Yang Zhongkai
度降低。因此，综合考虑水解产物的物化性能可确 (杨中开). A study on the degradation-rheological behavior of PET
定水解液的最佳循环次数为 5 次。 regenerated from used polyester textiles [J]. China Textile Leader
对水解液循环使用 1~6 次回收所得的纤维素粉 (纺织导报), 2017, (03): 82-85.
[9] Liu Hongru (刘红茹), Chen Jun (陈昀). Separation of waste
末的白度进行了表征，结果见表 2。 polyester-cotton blended fabrics by glycolysis method [J]. China
Synthetic Fiber Industry (合成纤维工业), 2015, 38(06): 22-24.
表 2 水解液循环使用 1~6 次回收所得纤维素粉末的白度值 [10] Wang S, Liu J, Li F, et al. Study on converting cotton pulp fiber into
Table 2 Whiteness of recycled cellulose powder after carbonaceous microspheres[J]. Fibers & Polymers, 2014, 15(2):
hydrolysis liquid recycled 1~6 times 286-290.
[11] Shi Sheng ( 史晟 ). Study on the hydrothermal carbonization
循环次数 mechanisms of waste poly-cotton fabrics in subcritical water [D].

1 2 3 4 5 6 Taiyuan: Taiyuan University of Technology, 2016.
[12] Girgis B S, Ishak M F. Activated carbon from cotton stalks by
白度值/% 84.7 83.9 82.5 81.4 80.6 80.1
impregnation with phosphoric acid[J]. Materials Letters, 1999, 39(2):
107-114.
由表 2 可知，回收的固体纤维素粉末的白度值 [13] Li Zhi ( 李智 ). Study on separation technology of waste
随着循环次数的增加呈现不断下降的趋势。因此， polyester-cotton blended fabric [D]. Tianjin: Tianjin Polytechnic
University（天津工业大学）, 2011.
综合考虑水解产物的物化性能可确定水解液的最佳 [14] Wang Shaopeng (汪少朋), Gan Shenghua (甘胜华), Li Xianshun (李
循环次数为 5 次。 现顺), et al. Continuous separation and recovery equipment and
technology of waste cotton-polyester fabric: CN104327255A[P]. 2015.
[15] Yang Ye ( 杨叶 ), Chen Hongzhang ( 陈洪章 ). Preparation of
3 结论 carboxymethylcell ̈ ulose from steam exploded crop straw [J]. CIESC
Journal (化工学报), 2009, 60(7): 1843-1849.
（1）在水热温度 150 ℃、反应时间 3 h 和 w （下转第 1561 页）