
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。
, r: o3 C. r0 @5 d8 P. G7 W
7 \* U/ ~5 ?+ H: {; ]
内容提要5 Y4 s/ N; T4 F5 c
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。- L. S4 W$ V7 M( y5 d
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。
0 P: n' |. H3 _! z j, P' V- b3 r# a目录
8 v8 q% b: g2 l; [* H! N: J7 z第一章 绪论 12
/ n3 K1 |. ^: e+ w1 B 第一节 腈纶工业发展概况 12' n' |- f7 O; E% s4 Y5 B" H
一、世界腈纶工业的发展 12
9 g- b0 l, S' H 二、我国腈纶工业的发展 143 v' @3 Q2 f+ L) E C; }
三、腈纶工业的现状和前景 16
0 h" U- E6 ~* K$ R# g" N; D 第二节 腈纶的性能和用途 19
9 o ]! U$ Q( F" c! q 一、腈纶的性能 19
% b6 P/ n; \& p) Q' i6 I 二、腈纶的用途 25! i1 X+ M/ L3 T1 K: M
第三节 腈纶生产工艺路线 27 N! {+ N( f5 w P
一、腈纶生产工艺路线分类 27% T8 Z' E$ ]' p" `& F- a# n1 ]
二、腈纶生产工艺路线比较 290 M* ]+ b2 \, ~. l3 L2 q5 @2 A
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
! \9 g( J9 n( P% A$ U 第一节 主要单体的合成及性质 35
9 Z) v$ L; j# X' n 一、第一单体丙烯腈(AN) 355 u9 O: e1 }1 `7 L. F
二、第二单体 39
! {- @! {; Y1 j$ G" L0 u& _3 v5 h 三、其它化工原料 416 Y; h" P& a1 A% S6 P5 n
第二节 丙烯腈的聚合反应 44* F2 J9 G) b. P* F+ k3 _$ d/ i0 V+ z
一、聚合工艺流程概述 44
: Z6 _4 [- L) o0 X 二、聚合工艺参数 46" z* r4 O4 ^; l; Y
三、聚合工艺原理 47! F+ n: `8 m1 S% x- U, |+ _# [5 T6 l
四、自由基型链式聚合反应 51
n# d) S0 U" n j7 ~, T$ ^ 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
9 s, u1 U$ {# Q. i1 s5 U 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
5 T+ q! m. T, P, J+ p 一、引发剂浓度 63
5 D, g0 X; K) U4 ^8 N0 E( C } 二、单体进料浓度 667 X3 @4 H/ k! I+ ~9 v+ b* }% A
三、聚合温度 674 s, P* ?' @1 A0 }# ^ v% o' r, a
四、聚合时间 69
) p: L; E* m( T! G/ a" \$ E/ S 五、介质的pH值 71
# \9 J( @# v4 N* M5 x- y 六、搅拌 71
0 r( l, ~/ j" a6 N 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
5 T& D) t2 m* p' e" k) I4 S 八、分子量调节剂 73
6 {. Q! _8 \6 T 九、聚合物颗料大小和聚集效应 74" W q9 A/ B/ B# r: _' ?, p+ C" F9 T
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75+ d! H# L' ^. c# `
一、聚合原料配制 75
2 @! w" v( U2 ^$ M2 F* E 二、浆液制备 78# m+ _5 V& p. v P+ R( d' d
第五节 聚合设备 811 t' k! Y3 a3 Z& {6 s
一、聚合釜结构 81 A% Z% y3 g: N/ F
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
+ l/ `0 N8 j( G" H( J: A第三章 原液制备工艺及设备 84
6 T; O3 }( J0 w% K2 O 第一节 水洗和混合 84
2 N* K7 O9 ?1 J9 M E; M" @2 n 一、水洗 84
6 `9 G0 Z, E4 v+ D2 s 二、浆液混合 85
$ ?0 q7 \; \9 J. C- r$ S2 } g1 r+ o 第二节 聚丙烯腈的溶解 864 n2 v! d/ b8 p
一、聚合物的脱水 86; d8 {! {+ b K% M4 O! N7 E0 i! O
二、聚丙烯腈浆化 873 p6 Y8 n% S3 }/ M4 N3 S
三、聚丙烯腈溶解 897 r& q# [! p$ i0 f' A+ D8 k
第三节 原液的脱泡 90. e* B0 S" ^, j A5 e
一、过滤 90
2 v6 ^% s; G/ P2 s; M; I0 p! T 二、脱泡 91. K* y6 \5 a% f& F' \% `3 q0 C
三、影响脱泡效果的因素 929 s, Q" G( H! O, \; ~
第四节 原液准备 93
4 R% O7 ~; ]3 N( H5 v' C 一、贮存 93" q) l4 t% f/ t% x( T
二、第二次压滤 93
, x' V% M8 M% ~! K 三、原液调温 95
$ Y/ ~2 l+ w9 z 四、压力控制 95- u, T: J( p; x. D3 C p, k- ?
第五节 消光剂的制备 96
; X7 _' i2 A; B 第六节 废胶回收与利用 98
6 k! f/ O+ Z Q* m2 b第四章 纺丝工艺及设备 1009 R# L) A9 M( p7 i+ w/ W
第一节 纺丝工艺及流程概述 1007 Z3 x8 W$ [- L1 o& y# l
第二节 纺丝成形原理 1032 K9 e7 M# ^% j P+ H
一、纤维成形原理 103
0 l3 Y/ _1 _+ H3 H" c/ e 二、纺丝成形工艺条件 110! f: P' G7 e5 L
三、成形条件的控制 111
6 s a. _; r6 r) m 四、影响纺丝成形的因素 112- _, Y% _" F$ [9 L1 j" Y
第三节 纺丝机及其附件 115# P+ U. {& z) v" n
第四节 溶剂拉伸 116% v% j% H* P2 X5 D
一、目的和必要性 116 \( y& Q0 J+ i# h4 [
二、溶剂拉伸的工艺条件 1179 P7 X" p& @* B; }
第五节 水洗及预热 118& n7 s* d2 T$ Q/ D0 R* \* d
一、水洗的目的 118
3 Z, y$ }8 H, G Z) r6 Z+ S2 X) e; J 二、水洗工艺和设备 119
3 \! t( {6 B+ y6 L v 三、预热 120/ P% K0 ]+ M) e
第六节 第一热拉伸和急冷 121
$ Q! `- m5 t$ e 一、热拉伸的目的 1211 j6 G7 `( C1 R; }9 K# O1 h
二、拉伸后纤维结构的变化 1212 q. y; A% W' }7 c/ G
三、工艺条件 121
/ o( i4 H1 @4 O S4 v2 D 四、急冷 124
8 B# L* @& B% @+ F0 O/ g" ~ 第七节 调温调湿 124
# U% u! ^: W6 W5 b. d9 B0 u! ~; X- F 一、干燥致密化后纤维性质的变化 124; O+ c* X5 R$ B: X' x
二、致密化前后的结构变化 1255 W" {+ S0 f8 t# n2 w5 ^. |, J/ C. u
三、纤维致密化的机理 126
) I9 l" n8 r2 H) Y6 M 四、致密化的工艺条件 127+ Y; L- I2 q% d
第五章 后处理工艺及设备 129
5 o5 x, R' B0 j \) s 第一节 热蒸定型与二次拉伸 1293 y' z6 Z$ p& B
一、定型的目的 129+ v3 b' b7 V% D u3 v
二、定型后纤维结构的变化 129
( p+ V4 e, T! i5 r: S: r* F+ e0 A 三、工艺控制 131* c; |: {* Y- h
四、热定型对腈纶性能的影响 132) t6 j- ?, d! w# F
五、第二次拉伸 1325 f' a7 S' {$ X3 G& A7 a" J
第二节 调质上油 133
( {* z9 K1 t$ M0 o) }- I 一、上油的目的 133
' f M c" d: _# ~ 二、调质上油的工艺控制 133- k: f" F* G: ?# o+ z
三、影响纤维含油的因素 134
% u9 N: r8 ?( j3 N6 X* m 第三节 卷曲 135
4 [% y2 O4 A/ G @" s+ a+ x9 o. J 一、卷曲的目的 135
& O) i4 k! F. v& z 二、卷曲的方法 135
3 j/ z2 @' c/ R. ] 三、卷曲数和卷曲度的关系 135. }. i6 S5 g1 B% Q5 O& ]/ j
四、卷曲的工艺控制 1355 H" D! V, F1 ?0 ?+ j. w
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136. X; G& Y- M: {) s. h# u
一、干燥 136: K0 J5 K/ a5 F, C7 r7 q
二、装箱 137
( y! B* A) }$ R2 w0 \9 \ 三、长丝打包机 137
6 X B7 g' U0 J- B 四、短纤维切断机 138
( x/ }1 k* h1 q 五、短纤维打包机 138$ e: m i: E! g; U& a4 S% {& C' s N
第六章 溶剂回收 140" m- v3 H4 v8 @7 J1 {1 ?8 M' A- ?
第一节 溶剂的初步净化 141
' \$ W4 P6 A7 R% T% O, { \8 ` 一、初步净化的目的 141+ V1 ^7 D. g5 M
二、初步净化的原理 141) u! y- l7 R" F) \' H/ Q" Y# S2 @" R
三、叶片式压滤机的结构特点 142
/ C7 F6 D c- B! V6 L2 X 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 1420 t. K1 w0 G5 M
五、初步净化的工艺参数 143) O1 p" }! ^0 `4 K1 V" ~
第二节 溶剂的蒸发 143. S/ ~# c3 c) b; B7 S4 p% L- e) z
一、蒸发的目的 143
9 q8 q% Z% M* T* [# G9 z0 G 二、五效蒸发器的工作原理 144: I* h. Y' K0 A
三、五效蒸发器的结构特点 145 `, [7 p6 f9 u3 x9 G0 k$ A
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
+ e9 U, @ @+ o6 N- T3 g j 五、蒸发操作的工艺参数 148/ D# }3 O4 t: w4 t' n
第三节 二步净化处理 148
% w- p q; Y1 R9 Y) ]0 H8 n B& V 一、硫酸根离子的去除 148- y" Z) n6 t7 w- ^/ C% F
二、二步处理简述 149
: \, ]. l. x" U7 R. S. s* p M 三、操作中的注意事项 151
5 J9 q; x L% F4 ^3 J 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152' v+ a# O' {+ a& a5 }0 c0 f0 y- p7 r
第四节 延迟离子系统 152! y$ n* v+ _; y6 X0 g- S
一、延迟离子系统处理的目的 152
# X- N4 \+ V2 q! H: H7 h2 b9 e; K 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153" G, `' N/ s% c7 U. R
三、延迟离子系统主要部件的特点 1534 z+ U# V1 A! l9 E
四、循环操作参数 154* S+ V# E1 A8 B7 h3 s) v
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
" l+ ?, w7 f" V 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156; ]3 I4 L8 }# ^! {+ a) K" `# k
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
* E7 q' Z6 s; ]" ^2 q8 V' U$ b 一、工艺流程及设备 1576 t+ `8 h" e- ^' L2 T" j
二、直接制条机对丝束的要求 165
& z- y9 o, z, z; d 三、拉断法和切断法制条的比较 165" u! k1 h+ m7 l: S# }% z( a
第八章 腈纶新品种 167 z! ^$ H: {2 a# Z! c
第一节 概述 167- k6 ?6 q# A6 E. R9 k% g# e& i
一、国外腈纶新品种发展概况 167
8 r! q- k \3 f. _; z- v8 y/ { 二、国内腈纶新品种发展概况 174. z i& E u' K( M7 A
三、腈纶新品种的分类 175+ l; T! H2 o7 o) \' t
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
: |/ G" i- v& N% h7 `. H/ B( R 一、化学改性 176
7 A9 V3 ]4 U& E5 Y, q _$ n4 Q 二、物理改性 178' W s' t6 ?9 |5 t1 u
三、整理改性 185
0 J5 Z6 o8 \. S0 y& |8 e 第三节 主要腈纶新品种 187! ^) h6 O/ ?2 z$ H8 ~
一、复合腈纶 187
& y4 E8 h. L7 e# ~ 二、阻燃腈纶 190 E6 b* i" x, ]" b8 e
三、有色腈纶 195
9 L& {1 K2 u) u* q/ P- ~- F 四、酸性染料可染腈纶 1987 I1 O6 m6 h* ^" R8 b2 J4 D
五、高强度腈纶 200( p4 w" P: M' E1 m
六、亲水性腈纶 2045 E% K/ P8 J( D2 B
七、碳纤维原丝 2075 g2 L# R+ ~- i
八、其它 210/ ~: T' d( Q) {3 d2 J( R
第九章 腈纶的其他生产方法 2155 A: b7 M8 B6 r
第一节 概述 215; M2 e4 Z$ V+ Y, n0 v, b2 s3 x
第二节 干法纺丝 216
* H" Z, O: r5 b( P 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 2160 [; y3 }8 Q* u+ F v
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216+ d0 r3 {1 w) S, |9 H
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
; |, [9 X' [) a! V | 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
6 `) v+ a7 e3 A6 [3 u+ @ 五、干法成形的工艺参数 2203 t/ H/ Y R) x; A. a
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 2227 p7 r- C7 c. m2 } _
第三节 一步法纺丝 223
5 I% o: S1 i0 c$ V4 t! | 一、聚合和脱单体 2236 e) u. t0 D8 F8 v8 o
二、纺前准备 226
$ N. @8 Z: K: Z 三、纺丝成形及后处理 228/ |0 l4 \- T/ i/ m: P4 O
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
) [# P3 n j; D# z5 X3 B/ v- x2 A 一、硫氰酸钠法 2304 P- i! u# H% |- E/ L
二、二甲基亚砜法 231
; ?3 v# ~( M% b2 W 三、硝酸法 231
- c9 i8 j( U2 N% P第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232; H9 f+ x9 K9 K4 r6 B
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
[3 K i: g% L& V- n 一、“三废”的产生 2330 Z* e: F2 T( d. b+ k& p
二、“三废”的危害 234
( I7 X4 E3 K {' z' c 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
* ~( O+ t0 o" Z" G% D; ~" q 一、废气的处理 235; T3 J- _% e$ q% _$ N; R6 t# n
二、废水的处理 236$ Z/ Z4 f4 E! Z8 \8 p
三、废原液,湿废丝的综合利用 2388 ] F* t4 B0 m0 u! n# b) O& s
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
- ~2 \7 T1 \2 c1 a 一、防爆及防毒 239
/ Q" C5 I& T5 P8 }6 x9 l6 L6 Q 二、生产车间的噪声控制 241, Z. b3 c& V2 e5 C$ @
参考文献 243! }! w# J7 |+ s; Q
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; r" S. D- S! _1 U6 Y7 ^0 z
/ w$ d" R9 V6 T) l |
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