
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。
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7 R* O) K \/ p6 C8 Y内容提要! c, p* \5 F# l9 t
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。
0 l, R \6 h( @: I; V' J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。
/ H: D& Y8 L8 v" a- P目录 \# P2 M5 U: h" K& v: F% s7 F
第一章 绪论 12+ X7 p7 _& P V$ q) K/ g
第一节 腈纶工业发展概况 12
% T, X' J, ^( F! o7 f4 M 一、世界腈纶工业的发展 12& d* H( W( L- N+ ?2 v
二、我国腈纶工业的发展 14! W# k! U1 y8 E( V( R: p! I
三、腈纶工业的现状和前景 167 D& y, S) g G+ @
第二节 腈纶的性能和用途 19
, ]& j2 h( H, U& y' s' l0 O8 n K 一、腈纶的性能 19
: g& _* j) {, D# S% F# p$ I 二、腈纶的用途 25
% g+ S$ C5 l1 U, g% Y5 p 第三节 腈纶生产工艺路线 27# U3 z5 @# H$ x @; D4 \
一、腈纶生产工艺路线分类 277 U4 Z5 a0 n1 g. h7 H! k4 K2 K0 C
二、腈纶生产工艺路线比较 29
" H7 ]( e( E# H0 J Y8 M0 ?' \. V第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35% o3 N) W& @9 u$ l% A+ c
第一节 主要单体的合成及性质 35
8 j5 K8 D A/ t9 R; l 一、第一单体丙烯腈(AN) 35- }. T7 U6 L$ a9 u& e- w9 m
二、第二单体 39
) r% Y u# P: X$ t+ w6 l0 Z 三、其它化工原料 41
0 G( q/ \, V1 n2 j+ N 第二节 丙烯腈的聚合反应 442 \0 [6 h- u5 C. {# {+ k
一、聚合工艺流程概述 44
# B2 W, k* C ?- |6 B( [8 A0 V 二、聚合工艺参数 46. u* p* S' B0 W5 H
三、聚合工艺原理 47+ h6 S$ u. z7 N5 Z+ z7 i
四、自由基型链式聚合反应 51# t* o4 H" a* s$ f& C0 w% Y
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
( y$ ^% e7 J2 J5 F! L8 G# l" z 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
, g( G, f' b2 k3 C" H0 b 一、引发剂浓度 63" e4 X4 R* j# h
二、单体进料浓度 661 b) t( _+ B/ A- G* D% O
三、聚合温度 67 H, z2 [: r$ Y0 A' G+ M! d
四、聚合时间 691 @1 B2 x) h" q: ^% L
五、介质的pH值 712 F# D. z+ D5 Q7 g) f
六、搅拌 71) S% }# x2 ^$ i6 j
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 736 Z8 _! ^3 e- m6 m; L* p
八、分子量调节剂 73
* _) M1 {# e1 |) C 九、聚合物颗料大小和聚集效应 744 Z! B" N0 h4 u! [/ i; x' p9 ^
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75& Q4 z6 j' R+ q0 H+ w P& D
一、聚合原料配制 75/ g( U) M2 @& V$ B
二、浆液制备 78
' @7 j* a, n1 t5 ~5 X 第五节 聚合设备 81
% L) {- _7 W1 K% y1 C* z3 |! @, N 一、聚合釜结构 81
: c; w2 L, n" ~% i6 W$ l 二、聚合釜选材及抗疤原理 833 K' d" O4 O6 G, A, w
第三章 原液制备工艺及设备 84
7 g' c" ]4 {9 F7 _7 [) J 第一节 水洗和混合 84) k# C0 ~+ u6 _) v6 S% Y& B
一、水洗 84( w9 ]1 e7 A# k, z( K4 O
二、浆液混合 852 b! @) N; d$ ]
第二节 聚丙烯腈的溶解 86
5 M% k3 ?/ l4 {. o 一、聚合物的脱水 86) F% A# I* _) r% k* n4 ~
二、聚丙烯腈浆化 875 V8 x5 o$ F5 g' K. @% i6 k
三、聚丙烯腈溶解 89) q7 G# K' E; n* q3 V
第三节 原液的脱泡 90. v6 x% a/ {; i8 l% H9 V
一、过滤 906 _& J# A- [' J( B
二、脱泡 91
# @8 K, n# y8 C0 m- S+ F2 B 三、影响脱泡效果的因素 92
' g( L, I+ P& |7 ~% A: X/ I 第四节 原液准备 93
9 z! V6 e7 g" b! e! b9 A 一、贮存 93. O# l% a7 n1 w- Z+ `% |4 d
二、第二次压滤 93
# S( s1 H% @9 h0 ?$ S 三、原液调温 95
- s+ N( q. C, w8 o. E% o 四、压力控制 95 B& _/ [3 m) M/ f
第五节 消光剂的制备 96
7 p$ t- A/ o3 x6 V9 k! D/ X 第六节 废胶回收与利用 98
- L% R, |! i# U" }( |第四章 纺丝工艺及设备 1006 ?* ]7 m% X: U% S$ I
第一节 纺丝工艺及流程概述 100/ J, E( ~3 D# V. e7 O9 L: a
第二节 纺丝成形原理 103
/ {7 k: x% Y9 v3 ?6 @! d 一、纤维成形原理 103
. C/ {( |4 _. z8 U 二、纺丝成形工艺条件 110
; Q0 q9 G+ _- i9 [2 t" q4 n" b 三、成形条件的控制 111
. ?+ M2 b; F6 g6 w ~" v 四、影响纺丝成形的因素 1120 p9 }; p) v7 B" S& }% I( W
第三节 纺丝机及其附件 115. e3 H8 T. j1 w! I7 P1 {! v1 P0 W
第四节 溶剂拉伸 116 z) i3 k) ~4 K1 S
一、目的和必要性 116
3 t( y1 [' E- q- k 二、溶剂拉伸的工艺条件 1174 @2 t* C' U8 Z$ q, a
第五节 水洗及预热 118
2 {+ A& X- {1 [/ H5 P 一、水洗的目的 118
# J! k; ^ c. d2 E' b5 ? 二、水洗工艺和设备 119& a# v- l5 [1 z$ Y
三、预热 120: |1 ^$ A4 X3 Z: V+ |; b
第六节 第一热拉伸和急冷 121
2 Q8 W5 H: X3 b2 W. _; [* Z1 o 一、热拉伸的目的 121
! M, a, Q" `# C: Q- ]" T 二、拉伸后纤维结构的变化 121! J, q3 M4 {5 x: w( X* g! K
三、工艺条件 121
2 X2 p8 j. J/ H) s* D0 t 四、急冷 124 F. H: V' X+ c- ^% \- J9 }
第七节 调温调湿 1241 T0 l8 G' @4 o% Q3 ?
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
* ^: a4 B# I7 S' x* K 二、致密化前后的结构变化 125
2 H3 ]$ q* T! u6 S" t- ^2 ?9 V& R 三、纤维致密化的机理 126
) r3 }* M9 b' T" K 四、致密化的工艺条件 127; T' a% L4 p" ]$ b
第五章 后处理工艺及设备 129
1 ]* Z. P4 S, j6 `! ]& g 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
2 H C. ?6 j/ O) ^ 一、定型的目的 129
" W) N, Y- C6 e' Y5 A: L$ ~ 二、定型后纤维结构的变化 129
6 |/ ^: `5 { h 三、工艺控制 131+ F: B! W# e. _9 u# N! {
四、热定型对腈纶性能的影响 132
- a9 P' m+ T p# U: O, a" q; w* ~ 五、第二次拉伸 132* _* }- l6 b- i$ h6 t4 v
第二节 调质上油 133 Q0 e' ?9 J( e. Q
一、上油的目的 133" e e, n$ H' Z8 Z7 K4 b3 O
二、调质上油的工艺控制 1335 Q* T& T& K% D
三、影响纤维含油的因素 134* f, b* y C+ N) o
第三节 卷曲 135) e2 G# T2 o7 @# j8 i
一、卷曲的目的 135
4 X! G: r6 u; P4 C5 p0 U 二、卷曲的方法 135
1 a3 v9 s1 z$ |( U 三、卷曲数和卷曲度的关系 135
/ Y A" S2 z1 S& }! f& d- A5 E$ z3 x 四、卷曲的工艺控制 135
+ v8 v; S: L4 ^0 T* k% ?. r1 k, G 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
3 N0 M4 u1 j) B' ] 一、干燥 136" F8 A, Z" _! Y
二、装箱 137
* Q$ _6 V& H# N q5 E3 \ 三、长丝打包机 137
: a# G _! _6 F9 k3 G( G8 N 四、短纤维切断机 138
# M" |0 h2 ^6 q& V( {3 v 五、短纤维打包机 138
; E( j/ p; { r; ]3 L5 `第六章 溶剂回收 1404 Y% g7 l% K, B
第一节 溶剂的初步净化 141% _5 b( T- h i9 g$ F$ [3 J
一、初步净化的目的 141
% ~* @* T* }; k# C5 P. P 二、初步净化的原理 1410 h; S& H. [/ J3 j
三、叶片式压滤机的结构特点 142
I% ?) A- p& W0 ~- R j5 a0 I" L 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142
J) n4 o/ \5 G- e' Z3 e 五、初步净化的工艺参数 143
6 a b7 `7 l _; v 第二节 溶剂的蒸发 143
; ~0 c, W1 y" k 一、蒸发的目的 143 S+ Z$ |; C1 S, O9 k
二、五效蒸发器的工作原理 1443 P) r, z( p r
三、五效蒸发器的结构特点 145
, Y" S8 k9 S6 H# f) b 四、蒸发操作中应注意的几个问题 1485 m/ C( |$ G9 N) X
五、蒸发操作的工艺参数 148
& i, z' T/ ^4 y; w5 B4 P& z0 V- V8 h 第三节 二步净化处理 148& \) ?5 T" a! E
一、硫酸根离子的去除 1480 t; W$ x4 R6 j7 Q Y( U9 `2 b/ _/ U) v6 A
二、二步处理简述 149
~' U8 e+ x" K1 P$ t) c, G' d 三、操作中的注意事项 151/ Z+ M8 V L3 {1 F/ b x" O- u- l7 _8 X
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152, r, x" I$ ~4 L* Q
第四节 延迟离子系统 152" I' c3 }) j; k5 ~! D$ t7 x! T4 W
一、延迟离子系统处理的目的 152
9 b. U h% z: o; e+ ~ 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
$ Z4 H4 J. W' u$ U+ R2 P' Z, I 三、延迟离子系统主要部件的特点 153' B; S( z8 N) q' z
四、循环操作参数 154
5 u' {& m* T. \第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
; o% _6 f+ F8 I/ ?! m) @9 x& z 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156. Y! x/ r+ R3 I5 a4 x& A
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 1579 }% T( K! m' R" i+ ^' k& n
一、工艺流程及设备 157. b' p& ?$ [. n( s7 G& r
二、直接制条机对丝束的要求 165
. f2 s- I# l8 Z/ K- j7 o8 j) b 三、拉断法和切断法制条的比较 165# Q8 r& F& T3 R, g6 }
第八章 腈纶新品种 167, Z4 T7 @0 r8 ]. o
第一节 概述 167" ]% o: H0 m* X* z( N
一、国外腈纶新品种发展概况 1674 s' ?5 M9 Q" p" ]" r F+ g; N
二、国内腈纶新品种发展概况 174' T& ~ N2 T4 I- D
三、腈纶新品种的分类 175# o8 v0 u( m4 F
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
9 i' U/ _ r# S! Z. d 一、化学改性 176
/ k" m5 {, C5 } 二、物理改性 178
- y V* v4 { b+ i5 @/ P 三、整理改性 185+ \, ]. R, f- D- }
第三节 主要腈纶新品种 187
) l4 i/ x2 P4 b1 q% x 一、复合腈纶 187
. s- U" j3 W e1 V( L 二、阻燃腈纶 1908 f3 b# R7 R+ l* \4 N* ^
三、有色腈纶 1959 L) l$ m+ f" s# W) [
四、酸性染料可染腈纶 1987 D8 N4 c5 |' r2 m
五、高强度腈纶 200; P8 L7 } ^3 l! N% |7 l
六、亲水性腈纶 204' B7 `" f' |0 D9 R% e5 g
七、碳纤维原丝 207' r6 f0 ^& }; ^- O+ s
八、其它 210
3 u4 n' _, ~% `第九章 腈纶的其他生产方法 215
* h2 X: e4 y6 ~8 }# v3 C" \3 t 第一节 概述 2150 q# I" q( M, K: S/ q, D5 [0 |
第二节 干法纺丝 216
, k; }$ r- O7 e) u6 A2 i 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
1 o$ ]5 Y+ I) }) e1 ~ 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 2160 p4 j; B7 f1 m& R
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
" C, Y6 z9 f1 y: ~# Y& d 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
, u @3 L2 R( B% I 五、干法成形的工艺参数 220
: j$ \9 O* ?8 P& d- k- g 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
* j- \) m: B( U' U v( A6 {6 ?( ~ 第三节 一步法纺丝 223: ]: F' ~9 N- Y
一、聚合和脱单体 223( i: @7 S) M3 y; _2 v O
二、纺前准备 226
' r Q$ o" P; V6 O 三、纺丝成形及后处理 228
6 j; p9 o/ f% C3 g* C 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
& L5 r3 k. E# T0 {& Z8 J0 A- w 一、硫氰酸钠法 230
. c( r" X/ F5 d4 t6 w& a* f 二、二甲基亚砜法 231& A/ h7 @! ]" {
三、硝酸法 231
+ X% \, D! W: {# b& u9 m) w第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
+ E0 w& [4 i1 J+ _+ l9 D c6 t5 M 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
) P9 H* N- X& P6 p8 }5 v4 ~ 一、“三废”的产生 2334 N1 h- @ a+ E
二、“三废”的危害 234
3 ?: A0 X& E9 o3 \/ E6 {' p4 k8 ^2 ] 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
5 J: V4 \- B" l9 K 一、废气的处理 235
V* F4 i: J9 s) x3 Z* L 二、废水的处理 236
. M+ ~0 e% V6 p' c 三、废原液,湿废丝的综合利用 2387 k7 w# O: a- ^9 t/ J) t% ~
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239* Z$ t5 P. G# l" [9 k; T
一、防爆及防毒 2391 L1 F9 C- v3 I
二、生产车间的噪声控制 241
. y) M- Z6 e! d, ?6 k* k参考文献 243" O$ | T7 |; t- [& c$ i. r
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