
腈纶生产工学,李青山、沈新元 主编,孟庆财、冯云生 副主编,PDF。高分子材料生产工学丛书,11M。
8 }& a1 A. s5 ]& S" Q
. l0 D- W7 Q5 c; p3 u) Z% R内容提要' k% A% T; Y- u* L; Z4 n
本书介绍了腈纶工业发展过程,丙烯腈聚合原理及工艺过程,腈纶纺丝及后加工原理,工艺和设备,对腈纶产品开发、性能及应用也作了介绍。并介绍了三废治理有关知识。
7 p/ z4 S3 z4 l% U" W本书可作为高等学校高分子及化纤专业下厂实习, 学 习腈纶生产过程的教材,也可供新工人培训和管理干部学习使用。' b+ T6 ] O I3 Z& R* t# [
目录
$ t* {$ M4 D. M/ Q0 |2 F) Y2 e第一章 绪论 12) o( G2 H4 \! E; w
第一节 腈纶工业发展概况 12( n% C' N& R' e$ p' v
一、世界腈纶工业的发展 123 ]* u2 P' ]( u! o1 m
二、我国腈纶工业的发展 146 x9 b, F( |* u. g; K3 T7 Q: E
三、腈纶工业的现状和前景 16) k/ u4 o8 e! Z) { q( e) o
第二节 腈纶的性能和用途 191 C1 d, D" l, ?% L$ s5 X
一、腈纶的性能 19
& t: V E2 b' O 二、腈纶的用途 25, A' g# [9 ~6 W5 r
第三节 腈纶生产工艺路线 27
5 J; g7 k) D1 I: [. y. R: C2 G3 o$ s 一、腈纶生产工艺路线分类 27
) {! o, N- e/ ^: z 二、腈纶生产工艺路线比较 29% z+ o& U' L) L: M- q
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
4 C0 J# m/ T' C1 B 第一节 主要单体的合成及性质 35
6 b, D* s6 U3 p# r 一、第一单体丙烯腈(AN) 35
7 a2 @8 p& i1 {! Z# o 二、第二单体 39
6 U( [1 a( `; l$ I3 ~ 三、其它化工原料 41$ J6 I: `6 `2 ?/ t: e/ \
第二节 丙烯腈的聚合反应 448 Q" P: P. t! |# b5 K. F! |
一、聚合工艺流程概述 44
( N! `; T: y! z- c: I4 Y/ \) t 二、聚合工艺参数 469 |) T. F c5 B7 _
三、聚合工艺原理 47
! n3 T3 _5 T8 d( s% [ 四、自由基型链式聚合反应 51
W$ H% x9 _' N6 u5 e8 G3 _- ? 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
l1 u o: [) P8 Y0 y M# K: Z$ e 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
9 ]8 L: X3 i8 y( v: C% d 一、引发剂浓度 630 j! i% Q! |0 s/ m
二、单体进料浓度 669 k9 i, C$ O' |0 m7 D# X
三、聚合温度 67
' E0 W6 H' |" L& o% I 四、聚合时间 69
( e- U! K' a b6 n% q 五、介质的pH值 711 F, D& N, F! @4 }. Y( ?1 |' o
六、搅拌 71
9 b) o0 N5 a g: N3 f5 i 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73# p) P. _# J1 K0 `
八、分子量调节剂 73
K/ w* r, J" P+ J/ P 九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
) h! A. @: |1 j+ C* b 第四节 聚合原料配制及浆液制备 75' v- T n- }) ]+ `
一、聚合原料配制 75& c0 Q" l$ a- Q6 ^* G/ e3 T
二、浆液制备 783 a, R9 L* g# h: e+ {* A
第五节 聚合设备 81
0 d! @% e, \1 V4 }' y" v" ]9 v 一、聚合釜结构 81
8 b( Y: S/ j3 n+ ^ 二、聚合釜选材及抗疤原理 835 W; i- W% A ^, L6 ?
第三章 原液制备工艺及设备 84
$ C, _4 p- ^4 ~% B: r2 u 第一节 水洗和混合 84+ K. f4 R, Q4 ^+ N6 C
一、水洗 84
& {5 ?5 c9 ~/ A1 l 二、浆液混合 85
9 r' S" u4 O+ k+ u 第二节 聚丙烯腈的溶解 86
" A# e: D T$ o2 S 一、聚合物的脱水 864 Z. m- M) x1 L5 ]' T2 U
二、聚丙烯腈浆化 87
& |5 W# \6 F! w 三、聚丙烯腈溶解 891 I. Z. K9 f4 C7 U
第三节 原液的脱泡 90
6 @ v5 T- w/ d6 [% A5 t3 y 一、过滤 90# O) r2 u( I. L, s. Y6 n
二、脱泡 91
1 ] W, M; @9 }, T* Q2 j' n 三、影响脱泡效果的因素 92: g4 I: f3 c: l1 Z! p
第四节 原液准备 93
7 A( ^0 Q/ z# Y, q! W 一、贮存 93( S" v8 w. B2 {" k5 u0 ~
二、第二次压滤 93
! {. i n; v" [4 ]( d+ b- c 三、原液调温 95
T2 `; ]6 Q7 g6 {; s 四、压力控制 95
' Y. `5 N; H2 s+ N+ T 第五节 消光剂的制备 96
8 G: [7 ?" x- [% S) ? 第六节 废胶回收与利用 98
( G$ T% J. K3 x D, `第四章 纺丝工艺及设备 100
% ^, d9 s7 J' d9 Z$ ` 第一节 纺丝工艺及流程概述 1008 J) ^2 F8 \. F6 q
第二节 纺丝成形原理 103) Z: s* [1 Q: W2 N5 b- L& w) e
一、纤维成形原理 103
! n9 m( Q) ~# {6 g# q3 }8 B 二、纺丝成形工艺条件 110
7 c2 U: N2 n2 e# B9 x8 W8 T1 M" r! | 三、成形条件的控制 111
! j; K8 @) v; ~3 S6 z r' c- M 四、影响纺丝成形的因素 112
! u: Z+ q0 s$ N# E 第三节 纺丝机及其附件 115! E. [. e9 {5 j
第四节 溶剂拉伸 116
! S4 _6 u3 Z! Q. r 一、目的和必要性 116
3 E) | s- P; u) s ~' C- H P7 X 二、溶剂拉伸的工艺条件 1176 N i% W" m8 `3 B- P5 ]+ P, ~
第五节 水洗及预热 1186 P' g% J7 G! Y* K- E
一、水洗的目的 118
% v3 R1 j+ D4 o% v 二、水洗工艺和设备 1194 J! m$ Z3 E2 U- ~% q* ~ ~
三、预热 120
, r8 v6 b5 M0 I4 Q 第六节 第一热拉伸和急冷 121
1 T8 a! ]; o t! M- x7 v 一、热拉伸的目的 121+ J; o/ P" E3 r9 c4 r
二、拉伸后纤维结构的变化 121
/ \- n/ \7 D( b F4 h" @ 三、工艺条件 1210 L# W, q5 _- [- l
四、急冷 1246 M8 P; U4 `" [2 w7 ^$ ^$ f8 Q
第七节 调温调湿 124+ _1 r) \8 i7 p, E# v, r4 Q
一、干燥致密化后纤维性质的变化 1245 O/ Q. J9 W" g" [( F
二、致密化前后的结构变化 125
4 z% ^0 |8 P% X6 i) Y% i 三、纤维致密化的机理 126
. ^( G X R; a$ G" J6 J 四、致密化的工艺条件 127
0 I' U( _) h! r4 u第五章 后处理工艺及设备 129
( W% b' }8 C" c& ^8 g x |- h! z! U, P 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129* A2 W$ v) _- h0 r
一、定型的目的 129
1 H, Z) r( e. y 二、定型后纤维结构的变化 129& Q1 ?; }! R+ L0 k, t7 D; f3 B
三、工艺控制 131+ ^; p9 B% I) ~2 u
四、热定型对腈纶性能的影响 132
" \" q! N$ X8 w ? 五、第二次拉伸 1325 b! F1 M Z; o
第二节 调质上油 133
1 D7 ]7 u8 Z( z: X: I6 [* B 一、上油的目的 133 j6 f$ C7 U0 B) N w
二、调质上油的工艺控制 133
1 ] b/ o3 p9 ]# C& v' J w9 o 三、影响纤维含油的因素 1343 U3 t6 H5 _# |% S) I' J- u& T8 ~
第三节 卷曲 135& `- Q+ J% p! q# v9 h" o
一、卷曲的目的 1358 U! L' E2 K4 `1 l" R/ [
二、卷曲的方法 135
: c/ Z. j# H* \5 q$ d& }3 p' d6 ] 三、卷曲数和卷曲度的关系 135
; S$ u: I* d( r, ]7 I1 S 四、卷曲的工艺控制 135
! W7 `7 @3 Q( n+ L- [. G- v 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
; x1 K1 c/ C$ l; Z 一、干燥 136
5 V' A5 P2 Z0 _+ s+ I9 Y9 D: @ 二、装箱 137
! Q+ f, J' T7 \1 u' x/ x 三、长丝打包机 137
0 f9 |$ @; j5 j: f/ y, ~- d 四、短纤维切断机 138
8 p( T( U, \' A1 Y& i7 U 五、短纤维打包机 138 R) i+ t) c5 K9 h( G5 c0 F& \
第六章 溶剂回收 140
; v% y) E% K& G/ [) p 第一节 溶剂的初步净化 141
2 Z* F1 `3 j5 u' ] 一、初步净化的目的 141' P- @, @& D d
二、初步净化的原理 141 G* i, H* U1 Y/ _6 u- k, z
三、叶片式压滤机的结构特点 142
0 O! X8 S1 x7 v, _7 y# a( W 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142, _; U$ s7 F1 y7 D8 {; O9 |
五、初步净化的工艺参数 1437 X# r4 u( B8 f) X. g5 r4 S6 N5 m
第二节 溶剂的蒸发 143- B8 J/ U7 c( D; R$ g
一、蒸发的目的 1438 t9 }3 G; J/ Z, n: x7 |
二、五效蒸发器的工作原理 144
; j$ o6 }5 O8 F" j$ u5 S6 L! J* I 三、五效蒸发器的结构特点 145
$ V" D5 H! T8 \* |4 @ 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
, _' x! ?& k. _$ s 五、蒸发操作的工艺参数 148" w+ H& Q* o& q! U& y6 g
第三节 二步净化处理 148
9 B) E! S2 T7 S1 m5 X 一、硫酸根离子的去除 1482 t8 n% \5 R) R+ K* T
二、二步处理简述 1494 F* t7 L$ W& U v% y. s6 n
三、操作中的注意事项 151
, [. r6 e3 `( i: ], I 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152
( W" a9 Y) I. ]6 @4 y 第四节 延迟离子系统 152
. ^& b0 h) ]' I- m/ {# r& { Z: k 一、延迟离子系统处理的目的 152
. n: R9 f5 L( t& p 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
* u& i9 N) Q* R& V, U 三、延迟离子系统主要部件的特点 153$ Z' i+ _9 l! p. d3 k6 p" q
四、循环操作参数 154
, B! u: [0 ~& h* ~第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156. b- Z% V4 y/ d2 r2 G
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
2 a! l2 r- a z! x9 }. R% l 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157/ U( ^. o+ g! m! x9 @+ l" T
一、工艺流程及设备 157
8 j8 [1 L/ J& J, [7 x 二、直接制条机对丝束的要求 1654 J0 x6 `9 y( p# V: o
三、拉断法和切断法制条的比较 1658 t8 s- r: p+ E7 H6 J# I6 w' o
第八章 腈纶新品种 167
# I# i6 e8 O0 j0 P' E- x; D 第一节 概述 167$ R9 }9 b; `. G# _
一、国外腈纶新品种发展概况 167
4 ^' k4 `& e; Y4 `8 m 二、国内腈纶新品种发展概况 1745 f3 X8 W5 G' Y! e% `/ o: p
三、腈纶新品种的分类 175. h9 m9 k9 L9 Z0 g% I
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176! p7 k3 z. C" ~2 {; |( S
一、化学改性 1764 E2 }( V( g, O' c9 w) z9 y( j
二、物理改性 178
! B4 S8 x( Z( l; V3 l0 Z# ? 三、整理改性 185- h) J- M% t0 a' {% { `/ @
第三节 主要腈纶新品种 187
7 C- X1 W* o( u0 `" X! ? 一、复合腈纶 187% U0 z+ L1 K2 K0 v, W
二、阻燃腈纶 190* T( g( S8 I8 r
三、有色腈纶 195
" R( d1 R5 n8 J! d0 A 四、酸性染料可染腈纶 1985 g, [' M# g1 q o$ w
五、高强度腈纶 200
( n: E# G$ Q" v7 X+ M 六、亲水性腈纶 204
" F) ?* @" l* a7 s 七、碳纤维原丝 207; G' N; w( N2 ?6 t9 Z: X4 B
八、其它 210/ y& u2 k% s0 h
第九章 腈纶的其他生产方法 215
7 _4 \" M% }+ ]! ? 第一节 概述 215" {0 S3 I* ^4 k K6 R$ Q; K
第二节 干法纺丝 216
) Z8 g1 N/ k2 i' E- J) k2 \& _* d+ H 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
) t5 _$ f1 ~2 R 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
, `0 Y* K$ B- I% I* _5 N& o* U 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
\) h# W9 m" P5 q. [$ J" G 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219$ E, O2 v: j8 D2 y1 n
五、干法成形的工艺参数 220
" d7 M+ e9 M5 v5 [* P7 g 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 2225 m+ u; B a) [
第三节 一步法纺丝 223 D) K7 p. E2 \) r- v" s
一、聚合和脱单体 223
/ f. G1 d' D/ W. Q9 Y* G% s: b% f1 r 二、纺前准备 226: [% Y" Q6 O# X& d8 F. a
三、纺丝成形及后处理 228
3 Z) C* w' m( J. D2 ]9 ? 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
/ t ~3 K' s J8 s& D7 q6 n 一、硫氰酸钠法 230
6 G; o& {3 f* {- M) e& p6 F 二、二甲基亚砜法 2310 a; w( y5 e, R5 ~. u
三、硝酸法 2311 G4 H9 \$ Z, U6 G0 G7 f9 B8 i
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 2329 j7 N! m+ B- h' p/ E
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 2335 j' w# W) d+ ~0 \! t$ |
一、“三废”的产生 233
) h8 K) I# ^) u$ F 二、“三废”的危害 234
: j# {2 G3 V6 t# v- l7 ?6 r 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
! j7 r& H) a0 z! x 一、废气的处理 235
' F T9 D$ _6 u% D; S+ G# y: @ 二、废水的处理 236" x$ w6 h$ J: r0 Q, S
三、废原液,湿废丝的综合利用 2385 p- a, ~& N2 O4 l1 t
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
9 Q0 {/ @0 `8 P 一、防爆及防毒 239
0 B' h* b8 k. i) F ^# Z 二、生产车间的噪声控制 241, _$ N2 X' a' J c0 }
参考文献 243# \1 }+ ^. N: v8 `
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