
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。
, v1 l7 r2 u5 c5 |2 V0 Y' E
4 @; Z" p) D" Y8 h内容提要
0 \7 Q) Z+ ]7 |5 @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。
* G* A1 V) V% ?7 o+ g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 Q% k6 f; u# o5 Z$ f& _
目录
2 b+ m. s+ o5 ~2 {. k1 Z第一章 绪论 126 m" D( M L$ e% ^" T4 n" }/ f
第一节 腈纶工业发展概况 12
8 s% i% H0 O" Y/ E1 I 一、世界腈纶工业的发展 12- ]4 T E* s$ y8 E
二、我国腈纶工业的发展 146 P0 S, d4 `/ W& f: C$ j! c2 F
三、腈纶工业的现状和前景 16
% f7 {# P' }( B 第二节 腈纶的性能和用途 19% b1 H2 j2 X# [9 @
一、腈纶的性能 19
4 ~/ E9 g! o2 } 二、腈纶的用途 25
1 y7 A% P, m8 D! L( E( Y# v Q 第三节 腈纶生产工艺路线 27
0 ^( ]$ `0 k; M9 q 一、腈纶生产工艺路线分类 27
9 O* B' ^! U0 V# t( n7 s) f 二、腈纶生产工艺路线比较 29
6 I! e* M7 j. F/ k# b1 G第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
& l L7 v- P0 \3 e 第一节 主要单体的合成及性质 35% J) K+ a$ L: I# c1 p
一、第一单体丙烯腈(AN) 35
$ \( t1 L3 [5 v5 ~; f 二、第二单体 39
- P+ r3 g0 d2 s' l% n" K, s! s 三、其它化工原料 419 p) T5 b( r/ N0 G% ^" t4 Q$ i3 D
第二节 丙烯腈的聚合反应 448 ]% k- g! x( e3 e
一、聚合工艺流程概述 44/ ?$ P9 S' I& |& ^8 U. j
二、聚合工艺参数 46
; d2 ]4 h$ D: a# I/ N2 e& }1 e 三、聚合工艺原理 47+ A7 B( ?; j e1 n7 z5 w7 P
四、自由基型链式聚合反应 51$ k' L) ]( q9 A, v; Y
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
6 I9 h, G- z. s& f/ u1 b 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63% |% T5 Q1 m( {% g
一、引发剂浓度 63
5 h c, m6 G: Z% N% F% G 二、单体进料浓度 66
9 d g" D7 ^6 G' g3 o" y+ R 三、聚合温度 67/ r& h+ Y) y, N! ^* y$ H& ]
四、聚合时间 69
" m' H; @7 W1 \, \# g! |6 g 五、介质的pH值 71
d) t, h' i" z' B6 k( { 六、搅拌 71
9 I: S1 H% X/ s$ F/ I9 F/ q 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
9 P6 Q. a8 X) j 八、分子量调节剂 73
! I4 l4 s; u, F' r) a 九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
3 n) d2 C! ~$ @4 d5 ^7 I+ c 第四节 聚合原料配制及浆液制备 75: t- B/ z: S6 f" A. R! q
一、聚合原料配制 75, t# F; }& P+ a
二、浆液制备 78; }+ u4 X3 L/ w6 r! I! ]6 ?" o4 X7 x
第五节 聚合设备 81! c0 ` U1 Q- n+ |
一、聚合釜结构 81
8 k: T2 B6 Y5 s# n 二、聚合釜选材及抗疤原理 83, J( T; f; B5 I
第三章 原液制备工艺及设备 84# I: @. x6 G* R& K i
第一节 水洗和混合 84
$ S7 x6 b7 j2 Y 一、水洗 84* e4 s0 ]: s" H. g% p
二、浆液混合 85
3 {$ j. L4 w/ R 第二节 聚丙烯腈的溶解 86
1 p: b9 b; t: n/ c# l& M$ N+ i 一、聚合物的脱水 869 A# z" C+ {7 \, E5 v, U& @& L3 e
二、聚丙烯腈浆化 87
' @/ I& U7 K0 S 三、聚丙烯腈溶解 89# L. k& F7 J" y: K* p, D0 n
第三节 原液的脱泡 900 ]0 c3 R4 U2 l2 [, y6 l
一、过滤 90
P4 P3 }0 B* D3 y8 E& t& z 二、脱泡 915 U3 x# _' S4 n* n( V7 Z
三、影响脱泡效果的因素 92
& u' x2 W# `. @* E! J 第四节 原液准备 93
+ S( {6 B$ |% { 一、贮存 93/ N A- @" q/ ]6 u
二、第二次压滤 93
" R5 C, P/ l5 V* l/ W0 p 三、原液调温 957 A0 C1 T3 O4 a" t9 S/ ~
四、压力控制 957 i) c; ~1 i0 G) b- L$ _5 u5 B
第五节 消光剂的制备 96/ j" ?8 P4 ~ Z( ^) K9 `
第六节 废胶回收与利用 98% `+ {; k! j" w) a- K
第四章 纺丝工艺及设备 100
: \0 E9 C; i7 M1 z, j2 K9 X2 m 第一节 纺丝工艺及流程概述 100! r0 @- N+ ]$ e. C/ O: S
第二节 纺丝成形原理 103
0 N: E M. q* W& j7 y0 I- v/ Y 一、纤维成形原理 103
' @* v- \ q7 k+ b. u& D! m 二、纺丝成形工艺条件 110; O/ q4 ~6 f1 i9 o
三、成形条件的控制 111% e- S6 C0 q/ g9 g
四、影响纺丝成形的因素 112) N& a/ E" O* o# _7 q
第三节 纺丝机及其附件 115
/ z( Z* I% Q. i% } 第四节 溶剂拉伸 116
0 h) T3 J& ?5 u 一、目的和必要性 116: A" V& q1 {. z+ c. z/ u" }) d; R# u' x
二、溶剂拉伸的工艺条件 117' b* l# o) [7 E, e" `' q- [
第五节 水洗及预热 118
: N% V. I2 e' v( H" S6 g& C 一、水洗的目的 118
; G P" @1 `& H( k& ~+ b4 E( {! U8 x c 二、水洗工艺和设备 1196 J8 m7 e7 {$ n. g! W8 p- ?
三、预热 120' y( O; A: q. y4 Q
第六节 第一热拉伸和急冷 1215 R0 J. V/ A9 [) O: l# F0 X
一、热拉伸的目的 121' _7 u: \$ v& V! o
二、拉伸后纤维结构的变化 121
" l4 @& @+ P' z2 a 三、工艺条件 121
T- l$ }& _* @- z' r% Y5 } 四、急冷 1245 m+ \" Z1 o4 p* z8 ~- H
第七节 调温调湿 1246 Q q3 g: D3 o/ B% y" d, v: l
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
0 Q; v1 o7 V- t% G 二、致密化前后的结构变化 125
! k3 m! S! q, H( S6 c& r0 d/ Y 三、纤维致密化的机理 126) o" ?! {' ~- X: X6 K9 ~6 b- e
四、致密化的工艺条件 1275 J6 D/ G# }- T4 I3 ], F" n' i
第五章 后处理工艺及设备 129
8 e% M; D' W( T* m6 Y 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
! N* m0 T/ }8 e9 K7 m' a1 ~ 一、定型的目的 129
8 z( ]9 A* g+ Z* }6 T, | 二、定型后纤维结构的变化 129
7 [2 |* O0 f: e# G( \0 z 三、工艺控制 131( V* y& H& U* _! x
四、热定型对腈纶性能的影响 132( L* m8 w( \! T% [' a9 V( t
五、第二次拉伸 132
$ S, H u; \2 k( u 第二节 调质上油 133
- D4 h x2 ~/ d# r; C8 R8 v0 U4 p 一、上油的目的 133
+ x1 ?2 v9 T# ?8 e! D 二、调质上油的工艺控制 1334 c; B' u5 w- r' X; i" |
三、影响纤维含油的因素 134; L3 X% }2 F/ E
第三节 卷曲 135( y) y: l; G( I# e& s ]
一、卷曲的目的 1350 z# G3 Q- p" s0 j' u+ Z
二、卷曲的方法 135) Q3 u' e" D$ _% B5 c2 g6 o+ x: T5 D
三、卷曲数和卷曲度的关系 135& j" A8 \- E+ h! Z3 N
四、卷曲的工艺控制 1356 `$ r1 p. v6 d2 O! j
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136- k4 b9 R! P4 o* |
一、干燥 136" g5 A9 Y. M/ j( M! C
二、装箱 1375 t, E9 _- L% D( ]; | m/ e* |
三、长丝打包机 137) c9 W6 [. ]/ g b# V3 M9 l
四、短纤维切断机 1386 K( E7 L$ b7 |7 W- ?
五、短纤维打包机 138
& i% b% ]7 d6 f7 ~2 F第六章 溶剂回收 140
- f! j9 P k) k* m. E$ ~0 k: z9 d: h 第一节 溶剂的初步净化 1419 Y" d2 y# Y9 w0 C
一、初步净化的目的 141. X" a* }0 [9 F- J
二、初步净化的原理 1418 l! G d T n: ~$ d/ K q. ^" R
三、叶片式压滤机的结构特点 142
' I* I- [- F, P* e+ f4 ]5 y7 K 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142( {6 [' X2 @2 g: P0 c
五、初步净化的工艺参数 1436 g$ |4 u9 M6 J# z* ?: O
第二节 溶剂的蒸发 143$ W8 f) j0 p+ n
一、蒸发的目的 143
9 i1 h( d, R4 Z$ T% i+ ~" ?* | 二、五效蒸发器的工作原理 1442 \% W% i4 H) |* X' k: J% q
三、五效蒸发器的结构特点 145! M, P* S: z4 c/ H* V' _7 q8 r
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148" {# D9 t3 J/ c; H. N
五、蒸发操作的工艺参数 1484 P2 n3 D: I% Z$ f. }$ e' D
第三节 二步净化处理 1487 m6 E( P+ g% U( |5 N; N- g
一、硫酸根离子的去除 148
4 ^, v7 N1 f) K 二、二步处理简述 149
/ t) ]) s. {/ W( H& ~% b4 R 三、操作中的注意事项 1513 z6 p% L! _; F
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152' Q& e: m! A/ w! E- m
第四节 延迟离子系统 152
3 g/ v& @1 J; ]- V; } 一、延迟离子系统处理的目的 152
5 T4 R& z8 T. R) M7 C! |- C+ o 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 1534 m+ _) @6 S9 e) Q* M
三、延迟离子系统主要部件的特点 153% ~+ O5 u5 ?, ]$ u$ f. T: P
四、循环操作参数 154
1 p6 H# o6 B# a( ?5 O2 Y( Y1 r第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156) E& h6 [0 u5 y/ g. F
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156/ f( p; k9 A9 Y0 ~9 L
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
& c y- q! {+ _3 Y 一、工艺流程及设备 157) K6 v) U) X- K; D
二、直接制条机对丝束的要求 1655 ^/ J; C, ]! J7 w# ~
三、拉断法和切断法制条的比较 165
: [7 E3 `9 l/ h7 A' m s4 A第八章 腈纶新品种 167
. y3 z7 F: r# b 第一节 概述 167
( k* p$ Y& D Z# s. N ] 一、国外腈纶新品种发展概况 1679 {& q) r) R8 S2 o
二、国内腈纶新品种发展概况 174
3 u) g& q z* ? 三、腈纶新品种的分类 175; u! H- f( E6 B0 r! K
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
. R& p7 A- T7 L 一、化学改性 176# b3 G. i6 m5 a! ]7 d
二、物理改性 1782 n5 W) g* [' a4 Q, e, s( j
三、整理改性 185# c: `" E9 O, `9 n
第三节 主要腈纶新品种 187 Q" {3 y& [; ~# o
一、复合腈纶 187: `/ F$ Q, {% `7 }+ k J- z
二、阻燃腈纶 190( _# F2 f. y+ l- F/ t
三、有色腈纶 195' i: H8 ]; P- W
四、酸性染料可染腈纶 198
) `) L5 N! d4 K$ _9 o9 [3 A 五、高强度腈纶 200
) Y0 t9 R+ j/ j: J& y/ y4 _: p) e 六、亲水性腈纶 2047 u8 W+ w0 D: O% w/ R8 I( U: V
七、碳纤维原丝 207. {" D3 d: i4 v/ s# n1 l
八、其它 210
7 W% {9 q) S4 ]- e& r! U3 [* o第九章 腈纶的其他生产方法 215) z! D/ P1 b" P" F- L; e. A
第一节 概述 215
! H: ~3 r! o; R7 k 第二节 干法纺丝 216
7 F) X) ?+ k% \8 b 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
. U, U+ z( D% X# _ 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 2167 X( R% _( t( E {) V( _4 J. k
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217& D, ?; U! x2 E v; m4 s
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219/ P o' A& {7 N4 M
五、干法成形的工艺参数 220% f Z% T) P$ K
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 2227 t* K. h) B# {6 S* r
第三节 一步法纺丝 223% j2 t' R5 I; t& w6 G
一、聚合和脱单体 223
+ \# f- q% Y# h1 J( T% E 二、纺前准备 226. W: R4 A4 Y- n5 Q) D' a: a, j
三、纺丝成形及后处理 228
& t9 w+ [4 {+ `+ o1 H 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
" }# k4 `7 Z* v4 _1 i6 D 一、硫氰酸钠法 230* F/ f) e# [$ {2 s
二、二甲基亚砜法 231
, a0 _3 G: Z& c0 t" C8 h 三、硝酸法 2314 J+ F; E) \- T
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
4 a) l) q$ ~. Y 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
/ k- {/ M. m9 ]7 J/ p8 h 一、“三废”的产生 2331 N- n7 q- X( H5 c
二、“三废”的危害 234
3 N4 Z! r0 Q4 e6 y 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235) L* u) Y6 f2 q9 ?3 r
一、废气的处理 235. T, O+ e$ x0 E
二、废水的处理 236* V F6 E& X" @7 W2 _0 A
三、废原液,湿废丝的综合利用 238& X, n7 v" ]. e* L
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
5 u: j7 [1 t1 \6 J7 D 一、防爆及防毒 2391 M) f9 j+ F- x* y# p6 o) O
二、生产车间的噪声控制 241
! j* G2 j2 W" F1 _7 ~- o* v6 g+ ]参考文献 2435 ~* u* h" W1 D7 F! [
7 @+ S4 R$ x$ O2 I
2 Y' P& Y* m& s% N4 I) O( Z
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