
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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O3 D' N; m2 t" G/ G/ O% ^
内容提要! D% k8 Y) u4 L5 q6 j/ E, M5 M
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。
! p; {: m# t$ ^. b3 b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。7 d5 S' r s2 G, h7 D2 \. T
目录
- v! a. c9 {' b0 G第一章 绪论 12
% U. F* u5 ]/ h& A' X. j3 V" T* e 第一节 腈纶工业发展概况 12
( e4 T2 u% ]2 J 一、世界腈纶工业的发展 12
. m s7 A" d+ V6 ^* R 二、我国腈纶工业的发展 14
: _# `3 D7 G5 {2 X- a( E( E 三、腈纶工业的现状和前景 160 t) v( c7 P. _
第二节 腈纶的性能和用途 19* C/ i" B ?* R6 E* A# R8 ?* f
一、腈纶的性能 19
. | d! n: q0 z6 o) l! @6 H4 A 二、腈纶的用途 25$ j. ]5 s% j+ N: E
第三节 腈纶生产工艺路线 27: ?3 p8 `9 y1 a4 |
一、腈纶生产工艺路线分类 27
7 B7 `& F% s# ]# Q9 g5 u- N8 v) V 二、腈纶生产工艺路线比较 297 |: `" V8 N1 b+ V# _. d* n
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
2 M/ s$ t5 ~3 R( P7 F% X 第一节 主要单体的合成及性质 359 L* ?4 }+ P7 b. Q: N% Z
一、第一单体丙烯腈(AN) 35
9 _3 A! s. y2 ^. u: ?% {: c @6 y 二、第二单体 39& D6 `( T' r& ]
三、其它化工原料 41
# }" |; s7 T; w 第二节 丙烯腈的聚合反应 44
6 D9 y2 c$ Q: O1 ~& P( g* g' s$ O% m 一、聚合工艺流程概述 44/ H: r3 s- b- e8 Y2 ~
二、聚合工艺参数 465 [" l& ~; J$ O5 i) H
三、聚合工艺原理 476 |, K8 z0 W+ \3 o( R# o+ U
四、自由基型链式聚合反应 51& F$ L3 J+ T: k/ i( A9 W* R3 W
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
# b \$ ~( P# V! u 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
9 ]7 t0 u! U( X 一、引发剂浓度 63& [$ @# m5 G3 v) d, W
二、单体进料浓度 66% ]+ Z& {4 _1 x Q
三、聚合温度 67
/ {# l3 _6 j3 ~: v# t0 a 四、聚合时间 69! ]4 W( W/ k6 z/ E
五、介质的pH值 71& d' G, y/ S8 x$ z% w) s8 Q. T. C; ]
六、搅拌 71) ]" p3 n$ w+ U H7 Q% s5 U
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 733 J0 O: m+ k* J- e) a! n+ n6 t
八、分子量调节剂 73$ R) N0 |9 d: k6 h; \* P0 f# R
九、聚合物颗料大小和聚集效应 746 W7 W: y! D9 S% R/ Q4 j! | d
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
, d1 g# G- F8 e m; N 一、聚合原料配制 75" w- B6 e! K1 x; p( V* F I
二、浆液制备 78
# r5 q6 e$ [2 T2 h 第五节 聚合设备 81
" y" O2 Q8 M, t4 j 一、聚合釜结构 81 u; c4 Q1 a( e; F) {7 x4 }
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
% v7 X! R% N' u- t& x第三章 原液制备工艺及设备 84
; L* ]# ^* l7 q: W- `0 I' {: ~ 第一节 水洗和混合 84
) z8 j _. c u2 Z! r7 C3 |( i1 ? 一、水洗 848 G2 H( U6 M J. Q) \4 y5 E" F; j
二、浆液混合 85
% d! y! ~3 P3 Z( n3 \2 f8 I8 l 第二节 聚丙烯腈的溶解 869 J$ |& ^4 i. I% s8 L
一、聚合物的脱水 86
- t A7 L* Q! G 二、聚丙烯腈浆化 87
" O- j' A' r& K" X) l) Z 三、聚丙烯腈溶解 89
D2 Y6 J; J7 D$ S7 M# U9 I- ]1 y 第三节 原液的脱泡 90
1 G& G1 k, C* j% s: ?4 x7 i n1 ? 一、过滤 90$ e- ^) r! l8 d" s- ^! \! z9 l
二、脱泡 91
+ a8 c, J# m" F7 U; G# f( G- Y 三、影响脱泡效果的因素 92( }8 b. D! {; G$ p& F. |& f
第四节 原液准备 938 X* S+ B: }7 }
一、贮存 93
; x# c; Q& G; p3 K! F 二、第二次压滤 93% z3 S5 \3 s8 j) q" P/ Z2 a3 `
三、原液调温 95
, R5 W- u2 q$ I8 y. T( w: A 四、压力控制 95
" N" |8 A8 r5 Z* f" e 第五节 消光剂的制备 96: _- H/ n3 s! i3 e" q
第六节 废胶回收与利用 98
6 L% A/ e1 ~6 C% s' [5 Y. [第四章 纺丝工艺及设备 100
% @: ]' i V! g( q7 D% b1 x/ E) ` 第一节 纺丝工艺及流程概述 100
2 @7 f0 b' U$ r; F+ Z) n; g" v 第二节 纺丝成形原理 103: ^* H* `0 b. S$ \ U2 N
一、纤维成形原理 103' e2 m# P( f K7 f8 e
二、纺丝成形工艺条件 110
; X- r- X5 j: B5 T 三、成形条件的控制 111
6 e- C4 Y: C4 ?# S5 \/ V 四、影响纺丝成形的因素 1126 Z9 q: w1 |- L y
第三节 纺丝机及其附件 115, v9 V0 |, t; d% G- R2 m# N
第四节 溶剂拉伸 116
) S; F3 w9 d/ r/ p, ~ 一、目的和必要性 116
0 J4 l/ r4 G' D" L 二、溶剂拉伸的工艺条件 117
1 I8 `1 B+ h7 @9 w7 [$ R 第五节 水洗及预热 118
- U" q, |! T- N! R$ g! K 一、水洗的目的 118
0 U' Q- g% E7 H+ V" K; l 二、水洗工艺和设备 119% a% A4 p% S8 u( \! K, Y8 m
三、预热 120
7 k S. t* }- @7 Q$ n9 o 第六节 第一热拉伸和急冷 121* ?5 |9 O% ^) \. I, Q8 t& m- X, R; f
一、热拉伸的目的 121
" _& T2 W, |! U 二、拉伸后纤维结构的变化 121' E& o! N8 Z, d4 }0 ^. i
三、工艺条件 121
1 c7 U# G& J* V& H9 u9 g& _ ] 四、急冷 124
7 e% x1 p8 C4 q+ w! A 第七节 调温调湿 124
7 t+ \/ F |" e1 F7 ~ 一、干燥致密化后纤维性质的变化 124- }( z) l" f. d) z
二、致密化前后的结构变化 125
9 W0 S' t5 t/ e; \ 三、纤维致密化的机理 1266 w" w" s0 G; B1 W% J
四、致密化的工艺条件 127
) t- C+ C* P3 z( M4 p第五章 后处理工艺及设备 129
3 y6 M0 d/ J. y' K ~! E* e7 A 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
7 j8 Q& }& f$ D+ p' x, I 一、定型的目的 129; W5 Y: }. Z* w
二、定型后纤维结构的变化 1295 F+ N1 E* H8 N" s* h
三、工艺控制 131
K1 q- W5 _, | i+ r2 V 四、热定型对腈纶性能的影响 132
+ V2 @4 O/ l7 Z; \$ s; q 五、第二次拉伸 132
& P8 C$ K6 e% R" Q- L+ ]/ o+ d 第二节 调质上油 133
! [, [4 L T3 w& X' {9 i- \ 一、上油的目的 133$ c1 d% |& R6 @4 v" m4 {+ L
二、调质上油的工艺控制 133
/ n# N- D+ I8 X' f 三、影响纤维含油的因素 134
( `" F; k" x/ L0 z! k3 Q7 P 第三节 卷曲 135) t+ d9 T' d# n& V# e
一、卷曲的目的 135
! P: _) y% _" p) n 二、卷曲的方法 135
/ t3 c r& b: H 三、卷曲数和卷曲度的关系 135" r7 q9 m: M$ H/ H5 e1 i
四、卷曲的工艺控制 135
& { F2 v o5 [3 V+ ^ 第四节 干燥、装箱、切断、打包 1366 W/ l* i8 y: b; r: ^# ^% z
一、干燥 136
( \2 c% _4 u, e" i- Q& @9 p 二、装箱 137/ w6 F T2 k# Z5 }: @- n5 p" S
三、长丝打包机 137. N3 p, o( F1 v% c/ Y
四、短纤维切断机 138
+ n2 S: p. r+ s6 o/ b. ]4 K 五、短纤维打包机 138
/ u }+ b p Z) h, U第六章 溶剂回收 140
" \/ I; m/ a+ H: [ 第一节 溶剂的初步净化 141$ j, x% X j3 B ?3 d+ j2 P
一、初步净化的目的 141
0 K8 X' O) L3 O: g% u, y+ }8 _ 二、初步净化的原理 141
: T* Q9 U' W5 ~ 三、叶片式压滤机的结构特点 142
, F' w& k* l% Z+ \ W 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142; i3 I$ w4 D" U' N
五、初步净化的工艺参数 143
1 `: b+ r) S* c q. H+ }4 v% Y 第二节 溶剂的蒸发 143 ?, X) v* [# K
一、蒸发的目的 143
. L4 n: x: _: S, {" A- K 二、五效蒸发器的工作原理 144( d5 @4 q# b7 Q" a/ w4 F
三、五效蒸发器的结构特点 145
$ b2 P3 b6 E; J 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148* ?% {) W' {' G$ s# \8 K n2 [
五、蒸发操作的工艺参数 148, z6 F& x6 R* V+ |2 \
第三节 二步净化处理 148
9 T- v9 ~) B: @: M2 K* i, x 一、硫酸根离子的去除 148
% k+ M, D; a: |$ m4 r d 二、二步处理简述 149
. Q: ?( ?0 I, T; E9 s$ s 三、操作中的注意事项 151
+ f; V1 H6 y- j 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152+ Z6 K, u: g0 V* C
第四节 延迟离子系统 152
6 @- d) f8 I- ~; @5 E' Y 一、延迟离子系统处理的目的 152+ S" \/ ~1 o9 B) \8 N1 g& O$ J
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153! C' ^# S% G( F& `) T' A
三、延迟离子系统主要部件的特点 153
3 z6 r5 U8 W/ f& L 四、循环操作参数 154
: ]7 ^6 D& L- g3 n s: l8 h3 W第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
. H' L6 W: N- q7 b( L9 p5 Z/ I 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
9 T! p+ b) \7 S# F5 i+ l0 Y 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
! A6 ?/ r4 K- A! L 一、工艺流程及设备 157
/ u G/ c/ K( z$ T* f- M 二、直接制条机对丝束的要求 165
% `% a; k' |$ @0 O& w5 [ 三、拉断法和切断法制条的比较 165
% E/ \4 l5 |/ B6 H: I, b( [第八章 腈纶新品种 167
: Q8 `- I* e6 v' v( n# w8 Y ? 第一节 概述 167
' K- ?5 a$ E! h 一、国外腈纶新品种发展概况 167
2 o+ w# e9 Z- g5 Q; z2 a( H 二、国内腈纶新品种发展概况 174
, c$ I" i* P8 ]- i: b 三、腈纶新品种的分类 175; j/ v/ `# O1 R/ ?0 U$ Z
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
j* u8 z" Y+ A0 \9 {. e" V 一、化学改性 176+ X0 P1 l3 c* i0 o/ g% q0 _
二、物理改性 178
* M7 q Q8 w+ l9 P 三、整理改性 1851 s6 j" p3 L* ], u& |5 `$ D
第三节 主要腈纶新品种 187
5 O2 O' Q- _* I* _! q4 R X+ J 一、复合腈纶 187, v7 ?/ B1 ~) ?. q: B
二、阻燃腈纶 190
+ V q8 ]3 X& Z$ W 三、有色腈纶 195
( g. q: A7 n& b# C 四、酸性染料可染腈纶 1983 r& e _7 V5 O3 }% x4 {3 T
五、高强度腈纶 200/ g. W6 k/ F- ^4 `" }
六、亲水性腈纶 204- ^; e: _; J7 K8 H( y6 z& ` `" `7 H
七、碳纤维原丝 207/ T9 H% _1 O) B2 }5 Y1 }# o- R
八、其它 2101 @8 l! @5 J3 U
第九章 腈纶的其他生产方法 2155 ~, ~6 B% H2 r# \3 @1 G& o4 S
第一节 概述 215" I7 j* w' T" q! m
第二节 干法纺丝 216 {6 r4 k: @, W( q0 u
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
$ C; b/ ~1 q5 c/ v0 T. c! P2 H e 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216: f# E; w- _4 ?' V8 G
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217" ~/ b& M3 k2 j1 z3 l* y* R
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219. ?7 U. N9 S! u5 F+ t
五、干法成形的工艺参数 220
# \0 p8 U7 a8 D6 H 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
# \" T4 B# J5 a! e6 e, n& [$ b 第三节 一步法纺丝 2234 O7 f0 ^3 i1 M- P, x4 j: d
一、聚合和脱单体 2233 |% Q5 H) b A7 |3 K* F: x4 L
二、纺前准备 226$ i, `- e# P# n
三、纺丝成形及后处理 228( ?6 I0 N# l% S+ u4 w3 N1 P
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230( b s: D( p" Z3 |
一、硫氰酸钠法 230
. p" D0 b% y, v+ z( } 二、二甲基亚砜法 231+ M7 v. p( i1 J8 w7 r9 d0 t0 B
三、硝酸法 231
. e6 _. f3 ~, } k第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 2326 ?6 P4 d" O* J; [- P
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233& Q# u7 X) X: \
一、“三废”的产生 233* y; H# C' l4 ] ^
二、“三废”的危害 234
& \8 S: F/ a9 e; o 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
( f" a; q% \6 n 一、废气的处理 2351 d! B t; {: T* \' [
二、废水的处理 236
& X% d ?* q8 O# n% e0 ~: Z 三、废原液,湿废丝的综合利用 238
% y( Q. Q( z7 ^' [5 x: z 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
. N9 D2 Q7 Y; z" S& p; K0 m 一、防爆及防毒 2390 S' u% m: a% g9 L- R% ~+ v
二、生产车间的噪声控制 241
9 c$ L1 R3 U3 {. M& {参考文献 243
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