
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。9 b; J, T2 b2 r. H' ^
$ k& }, [" t" _内容提要
: d% L4 A3 R. E/ e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。
8 t& U' J5 `/ ^0 t! z" L% s- X8 p4 C9 F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。1 ^9 `7 K8 @0 `. B! }3 R+ ?8 S
目录
+ |* v7 J1 J" G$ w' j- u- c$ x第一章 绪论 12
7 g" M# r6 N4 H 第一节 腈纶工业发展概况 12
. F& x/ D7 w2 F# G6 x- t K# v 一、世界腈纶工业的发展 12: E7 e' t7 Z* [- `1 F
二、我国腈纶工业的发展 14( D, I$ `# d% q2 d# k* {
三、腈纶工业的现状和前景 16. ~' F# y8 v% ^0 V! o# F
第二节 腈纶的性能和用途 19
% P1 z2 h2 M5 O& b( n- H6 F 一、腈纶的性能 19/ y# J" g" h* }( Q
二、腈纶的用途 25
3 J4 u& K. F- ?+ ?. S! F: S! z+ f 第三节 腈纶生产工艺路线 27 |; h0 ]. k: Z# j8 l" S
一、腈纶生产工艺路线分类 276 I, y) y8 P& L2 w0 B
二、腈纶生产工艺路线比较 29
, E2 H. ?2 c6 N# X6 X' Z$ _" M第二章 丙烯腈聚合反应及设备 357 n3 O# n$ F6 i. G! V9 H) i. n
第一节 主要单体的合成及性质 351 h; S% p! C7 n; H3 P' J
一、第一单体丙烯腈(AN) 35
- p. N7 i& i1 ?: \ 二、第二单体 39) G% S' `6 J/ ~7 |7 v+ N5 @( U$ [/ z
三、其它化工原料 41
3 S/ ?$ k+ B& v- X ^ 第二节 丙烯腈的聚合反应 44% X1 U% H8 F1 F( z4 z$ @
一、聚合工艺流程概述 44
' D4 P6 e/ w5 H; Y- W' g 二、聚合工艺参数 460 `8 x# \9 D$ i
三、聚合工艺原理 47
( s% o& K: N! u) K+ z, k7 s 四、自由基型链式聚合反应 51
& m# q! W$ G, C# H i8 O4 p7 v! {' u 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 621 }% ?( t& L$ W
第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63) m% m: _. F, n) b) Q$ P) x+ v4 A1 `
一、引发剂浓度 63
) }" I- j0 E2 w" Z: s8 m 二、单体进料浓度 66
3 v6 g7 A- H: e 三、聚合温度 67
8 k# `& o. _) a5 t* n 四、聚合时间 69
9 v- y! r3 e4 h6 ] o! Q+ I$ g 五、介质的pH值 71
% L ^- @: U4 q9 |' _ 六、搅拌 71
^2 w/ ^- @! r5 q$ ^4 N0 l 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
% v/ {9 `% \8 N' H 八、分子量调节剂 731 V/ e2 y5 Z6 F
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
8 I8 f' D8 \/ V( W, ^3 i/ b 第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
% }4 @3 Y! O2 I 一、聚合原料配制 75
- K# V8 P' z) I 二、浆液制备 78
- {( X+ @% S) A: i8 v) D 第五节 聚合设备 81
; a! [/ {# w% |2 I; `- v 一、聚合釜结构 81
% [ H% f/ C! B0 G8 P+ u! v 二、聚合釜选材及抗疤原理 834 F" ^. a2 B% G; r
第三章 原液制备工艺及设备 84
" Y: c/ @: M% ^8 M* }6 \' ]& I& i 第一节 水洗和混合 84" G3 T- c4 Q* i8 f# l5 }+ ^
一、水洗 84
2 z, ~5 @8 W" Q$ }" Z( [( I# A 二、浆液混合 85
: [6 s) d& [: W 第二节 聚丙烯腈的溶解 860 F' a) `* c' j# `8 u$ ?9 q
一、聚合物的脱水 86
, m. W1 {# }$ m( S/ d 二、聚丙烯腈浆化 87$ p# L$ C& ^: j
三、聚丙烯腈溶解 89
0 |2 P& U# C0 ?9 x0 T 第三节 原液的脱泡 905 Q- t# I0 r! k& [
一、过滤 90
. @+ Y) X$ ~' u0 Z6 S 二、脱泡 91% u ]! Y' _4 S! \. O! [ [5 F
三、影响脱泡效果的因素 92
! Q1 M. z$ k3 ] w 第四节 原液准备 93# T- \1 ^& y1 W6 ~
一、贮存 933 i7 ]9 y- D g4 D: A$ x
二、第二次压滤 93. C6 n! u: m, T' t# O K
三、原液调温 95- `" L8 `( A# ~1 z
四、压力控制 95
; F$ \) \& S O2 m- G 第五节 消光剂的制备 96
0 L) Q$ [/ `; v- G 第六节 废胶回收与利用 989 i$ H7 Y: K+ ~% I2 O4 e7 x4 A
第四章 纺丝工艺及设备 1005 J7 m* @: \6 d# x* b( Y
第一节 纺丝工艺及流程概述 1001 U* Y* p5 q. S( T( T6 @
第二节 纺丝成形原理 103
7 E, z0 V4 g! N* ?( L/ ~ 一、纤维成形原理 103
- K( b7 H" J% B; C: T- W9 G+ M 二、纺丝成形工艺条件 110
# e; k" {% c! D) J2 j; x2 s6 Z. u 三、成形条件的控制 111
) j; o s7 ]( n& E+ G; V8 ?4 v 四、影响纺丝成形的因素 112 k) Z3 K5 J" ^
第三节 纺丝机及其附件 115/ c- K/ N, y2 o& `
第四节 溶剂拉伸 116; w( H4 ]* W2 ~" B0 r; `* b. s- [/ Y
一、目的和必要性 116: }" m; _1 k3 L' m8 u% _5 o* b
二、溶剂拉伸的工艺条件 117, Z; _6 x, }$ s8 i k2 w% ]! _3 Q
第五节 水洗及预热 1185 O' S4 Z4 l6 G9 r2 X0 q
一、水洗的目的 118
6 y u4 i* ?0 V5 F- ]: E( e* l; Q/ ^ 二、水洗工艺和设备 119
# f7 [% S& o. u+ `+ V* _+ o3 |) \ 三、预热 120
4 e5 \5 W, t' m 第六节 第一热拉伸和急冷 121
1 o% H6 T% Z" v8 u5 l9 L. ~, C 一、热拉伸的目的 121
6 D2 t" J1 m, u6 n) F- S 二、拉伸后纤维结构的变化 121
% q* O7 _8 G! x 三、工艺条件 1219 {0 D2 g8 Z. M$ V
四、急冷 124! Y K5 q; z# Q) f3 ]2 K
第七节 调温调湿 124) ~) H5 J( x: J
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
2 X, h g! G2 o1 A8 e 二、致密化前后的结构变化 125
6 P# B8 c5 y) g5 d7 \! f9 M( G7 { 三、纤维致密化的机理 126 g: L0 L; U8 l, a _! L
四、致密化的工艺条件 127/ r" ]# f4 Z( t9 \5 b9 |
第五章 后处理工艺及设备 129! q6 F5 K+ ?9 c0 t
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
( `1 l2 L; t0 `+ y 一、定型的目的 129
" W% j7 T: {! l2 k6 g 二、定型后纤维结构的变化 129
/ b% k L# S& N* x" U! H 三、工艺控制 131
; a' B! `: h# b: A: ] t' U; R- E 四、热定型对腈纶性能的影响 132
" E6 n) ] l4 {( b, F 五、第二次拉伸 1321 B' _8 t( g+ h/ V% e. n6 L
第二节 调质上油 133! I2 _- a- A8 ~8 |
一、上油的目的 133& j( ?5 Z" _, Q7 O' |5 d
二、调质上油的工艺控制 133* O2 f) d0 c/ F' t9 ~
三、影响纤维含油的因素 1343 D* } b8 e2 Q; z" C7 f$ L
第三节 卷曲 135( d% L& X2 J6 S3 ]1 K# I+ a
一、卷曲的目的 135
+ p9 O# v1 P6 S2 n2 f. s$ \6 ] 二、卷曲的方法 135: Q4 F2 ~7 k2 S" V( i/ l, H
三、卷曲数和卷曲度的关系 1352 \- h' y; Q8 P( U
四、卷曲的工艺控制 135
+ O F; e# ?" P5 u, O4 X 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
! E4 e" y6 x ^# @1 O 一、干燥 1367 w* k2 J; x1 n$ B! X3 V
二、装箱 1373 N, K2 ]( a6 Q) ~+ e# i3 M
三、长丝打包机 137
- b" e( C" M* M8 `: f& f( n 四、短纤维切断机 138/ P6 K( D! x7 m( @% ?& N* ` {
五、短纤维打包机 138+ i5 O; K! [; H% z" y( i$ H
第六章 溶剂回收 140% _+ s" j) I6 b4 S
第一节 溶剂的初步净化 141
) q8 u {+ x3 y7 o- K1 `* I8 d 一、初步净化的目的 141
7 n# w- t* ^% U/ X' i 二、初步净化的原理 141/ m! m, S3 p5 R) e6 U
三、叶片式压滤机的结构特点 142
' k& t8 k; ]% T1 F 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 1429 r) A% `" }2 C* a
五、初步净化的工艺参数 143
* @; U* l8 |. \! ~4 Y W! _6 ~/ ] 第二节 溶剂的蒸发 1431 j' M, j; X- `+ r
一、蒸发的目的 143
. s6 Y. g& k7 ~( V 二、五效蒸发器的工作原理 144
& y7 h4 d/ \$ \1 ] ] 三、五效蒸发器的结构特点 145
6 J% J! U: U k0 z d" } 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148- d2 N; ]2 m9 _4 l. I
五、蒸发操作的工艺参数 1488 V3 u0 \& y$ Z* T% }. h
第三节 二步净化处理 1482 R0 p# a3 Z. p1 m: L4 K
一、硫酸根离子的去除 148( E" f; \6 M3 ^* X8 r
二、二步处理简述 149+ o1 E0 K) p8 t( V. r8 t- V
三、操作中的注意事项 151
0 m7 j k" Z' D 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 1524 _- g# [- q+ K( r% g$ i
第四节 延迟离子系统 152- z2 ]- a" J9 x6 E( M/ ]% Y, G
一、延迟离子系统处理的目的 152
b5 M2 F, C3 Y7 ^. P* [ 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
4 B1 j! N r6 A( h& ] 三、延迟离子系统主要部件的特点 153
) e" }! b. y8 z: ^ 四、循环操作参数 154+ f, Y, }7 \& i6 p8 ^9 B/ n7 p! |( E7 o
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
* {5 Y1 ^0 i: o- u0 V5 f 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
- {1 [6 h: Z2 t5 g/ v7 t 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
9 f8 L' b# q, G0 E$ | d' ~ 一、工艺流程及设备 157& H' F) K0 c7 P/ l5 V, x6 c
二、直接制条机对丝束的要求 165* P) r3 z; x! ]4 E2 p
三、拉断法和切断法制条的比较 1650 j# j+ K1 L2 ]) B1 X0 U. _7 E; N
第八章 腈纶新品种 167% r' x) J& w$ O( _
第一节 概述 167
0 ^/ N. Y1 N$ F& v) K; B+ h5 `! W 一、国外腈纶新品种发展概况 167
% }! h. J5 S1 s 二、国内腈纶新品种发展概况 174: v1 B8 O9 [& B+ m, Y" D% B
三、腈纶新品种的分类 175
* M! n, }+ N, u5 P" j0 X3 f+ B. _ 第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
7 [/ ]' ?& P: d2 T7 g# h( }5 r; Y8 G 一、化学改性 1763 ~3 R$ _2 ~* \3 p2 N' u
二、物理改性 178
! I7 I6 E* q. T4 ^4 b 三、整理改性 185' L; Z% r- v9 E& u
第三节 主要腈纶新品种 187
" A& w" ?/ D; t 一、复合腈纶 187
# ~+ X) w: v& _ 二、阻燃腈纶 190
3 Z2 R0 Z% s) u4 k 三、有色腈纶 195
, ~) f/ x! g/ J$ [3 V- c 四、酸性染料可染腈纶 198
; C0 |8 x( L* I& M3 Y3 p/ j 五、高强度腈纶 200( x. m( F. J( n- X. Z9 ?
六、亲水性腈纶 204. D* t' L. [, s/ A/ T% a
七、碳纤维原丝 2070 c% N4 F9 B+ w$ R" Q% r$ }9 W
八、其它 210/ `5 |1 x* L0 D: i8 [! v
第九章 腈纶的其他生产方法 2159 y1 J5 P- ^ z6 V6 |& ^
第一节 概述 215
( o, v: H# n' | D 第二节 干法纺丝 216+ C$ I2 |! a& f3 m0 Q
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
2 ]7 I6 C1 Q7 i; N6 ~ 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
: W j+ ^/ Z2 {; ^1 |9 h n, c" M 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
" t5 E: X+ Z- N8 K" j, K 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219# i" w. Y! y2 v3 N5 k1 ?2 z2 ?- d
五、干法成形的工艺参数 220
! N6 p; b+ [, Q6 a4 _; m" H. {$ ]8 g0 O 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
- T- e; L" R+ z/ W" @& P 第三节 一步法纺丝 223
9 h/ }/ X4 f( _1 N8 [, K 一、聚合和脱单体 223
! w' {! W2 X9 D( p% Y. t) W 二、纺前准备 226
0 q+ g, |2 ]0 _9 W0 r 三、纺丝成形及后处理 228
$ P9 X% l, p' ] 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
3 z! ?- y$ W9 _ 一、硫氰酸钠法 2304 j, D2 j" g+ X" M4 f
二、二甲基亚砜法 231+ E; \! c2 [4 b2 Y% C, N) q
三、硝酸法 231, o6 [2 }2 P+ o( o* X D
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232# R4 G a' V! F. M
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233/ a; c( X1 x/ f7 }) r
一、“三废”的产生 233* l5 {4 P3 J' Y' V" M F# F& U, {
二、“三废”的危害 234
F3 [9 `0 W3 U7 m! C3 g 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235. m8 m; [2 c8 o
一、废气的处理 235
6 r% h, o5 [7 O 二、废水的处理 236
$ Q; F! K1 b+ C; D; m x9 p6 v; G 三、废原液,湿废丝的综合利用 238
5 o# z0 {1 m/ _# S8 u 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
9 ]3 C# Q) j3 U9 _! J9 H2 L 一、防爆及防毒 239
9 S& e8 S( r( ~ 二、生产车间的噪声控制 241! [$ w) ?. o5 q9 ~5 b$ ^
参考文献 243
8 p7 b9 P0 S( [, g& f! s& E5 \* D$ B2 q) G2 ^
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