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在聚丙烯腈纖維生產和應用中會產生許多廢料,包括廢絲、廢塊和廢粉等。由于腈綸廢料不能解聚、熱壓成型,也不能作為燃料使用,因此自聚丙烯腈纖維工業化生產以來,有關腈綸廢料綜合利用的研究就一直在進行。如歐美、日本等發達國家,主要用腈綸廢料做紡織工業用織物上漿劑,水質處理劑等[1];我國紡織漿料工作者也加強了以腈綸廢絲為原料制備紡織漿料的研究,并取得了一定效果[2-4]。但也存在一些問題,如含固量較低等。本文嘗試用正交試驗設計將反應條件進行優化,以提高制備紡織漿料的含固量。目前聚丙烯腈纖維廢料主要處理方法是水解法,由于堿法水解反應過程比較溫和,所需設備較簡單,條件比較容易控制;因此就堿法水解過程中的反應條件對反應產物的影響作一初步探討。1　實驗部分1·1　材料與儀器實驗材料:腈綸廢絲,蒸餾水,氫氧化鈉。實驗儀器:四頸瓶,電熱套,冷凝回流裝置,量筒,玻璃棒,電動攪拌器,HD026電子織物強力儀。1·2　實驗步驟先將腈綸廢絲進行浸泡和清洗,以去除其中的雜質,并進行干燥、切碎之后保存待用,注意要保持干燥。然后根據設計實驗方案,將腈綸廢絲和氫氧化鈉及水按比例稱量好。在四頸燒瓶中加入水,放入電熱套中,給燒瓶上加上冷凝管及攪拌器,設定好溫度,打開電熱套開始加熱,之后將稱量好的氫氧化鈉加入燒瓶中,并開始攪拌。當溫度上升到大約50℃時,開始向燒瓶內加入稱量好的腈綸廢絲。剛開始時不能攪拌,以免纖維纏結在攪拌器上,不利于反應的持續進行。當反應進行3h 后可打開攪拌器進行低速攪拌,或間歇性攪拌。反應結束后,將其中少量的未反應物過濾掉,用硫酸將產物中剩余的堿進行中和,使其pH值處于8~9之間。1·3　反應機理實驗開始時纖維為白色,之后隨著溫度的上升,反應的逐漸進行,反應容器中的纖維顏色開始加深,并且纖維開始溶解,成為了棕紅色的粘稠狀物質,并有大量的氨氣生成;當反應繼

續進行,反應容器中的物質顏色又開始逐漸變淺,氣體放出的量明顯減少,最終反應生成淡黃色的粘稠液體。反應過程中反應物顏色的變化是因為氰基水解過程中有紅棕色的—C=N—產生。混合物的粘度也呈現出由小迅速變大,達到最大值后又迅速減小,然后又逐漸緩慢增大的過程。水解物粘度的變化是因為隨著水解反應進行,氰基先水解成酰胺基,當水溶性酰胺基濃度增大時混合物的粘度也逐漸增大,當酰胺基的濃度達到臨界值時部分水解的PAN大分子中水溶性的酰胺基和非溶性的氰基對水有巨大的束縛作用,使其自由流動受到嚴重限制,因而粘度出現最大值。此時開始大量釋放出氨氣,而一旦超過這個臨界濃度,兩種基團對自由水的束縛作用又急劇下降;隨著水解反應的進行,酰胺基的濃度逐漸增大,酰胺基也進一步水解成羧基,氰基的濃度越來越小, 因而粘度又緩慢增大[5]。