聚丙烯腈碳纤维原丝废液回收再利用

王勇

摘 要：聚合工艺作为碳纤维制备工艺的关键过程，决定了碳纤维原丝的质量，并影响氧化碳化工艺和碳纤维产品性能。本文主要研究聚合、原丝生产过程中废液的有效利用与达标排放。

关键词：丙烯腈;二甲基亚砜;脱单废水;凝固浴;回收精馏

1 概述

1.1 聚丙烯腈碳纤维原丝废液回收的意义

碳纤维（Carbon Fiber-CF）是目前国际市场上炙手可热的高科技材料，其刚度约为钢的四倍，而密度仅为钢的四分之一，是目前已大量生产的高性能纤维中具备最高的比强度和比模量的纤维。[1]

纺丝所用聚合液主要成分由丙烯腈和二甲基亚砜构成，聚合过后会通过脱单环节脱除聚合液内残余丙烯腈单体，以液相形态被收集储存，因其内含有部分丙烯腈和二甲基亚砜而不能直接外排，纺丝过程会将聚合液内溶剂成分的二甲基亚砜析出，形成凝固浴（二甲基亚砜水溶液），聚合纺丝过程所产生的两种废水均无法直接外排，考虑到环保和经济效益，废水处理必须将有毒物质丙烯腈祛除，同时将二甲基亚砜回收再利用。

1.2 如何使废液达标排放

本文主要目的是将废水中丙烯腈和二甲基亚砜有效祛除，使废液能够通过污水处理合格后达标排放，那么首先我们需要了解两种物质的物化特性。

丙烯腈是一种无色的有刺激性气味液体，相对密度0.81g/mL，沸点77.3℃，常温下可自行聚合，易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。

二甲基亚砜（DMSO）是一种含硫有机化合物，DMSO 比水对皮肤的渗透性更高。……