
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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5 E# K& N o9 b; {
内容提要
% g% J# i6 `9 m$ d5 A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。
x& G0 }+ N [+ j% V- s, ~) D6 H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。
, \5 N) E' v7 x8 n. M; t6 P6 h0 l目录- w+ z* {: ^4 x/ |+ h* h
第一章 绪论 12& i+ H+ |5 A& u+ {0 C# ?+ v! m; Z
第一节 腈纶工业发展概况 12
- }" t: _" l" ~' y 一、世界腈纶工业的发展 12
' M; X- v X# Y! q8 I$ h# N 二、我国腈纶工业的发展 14
4 S1 I6 i- u( n; G/ h! f4 l: w, f 三、腈纶工业的现状和前景 16# r a; ]( ]# S1 u( v& }& x
第二节 腈纶的性能和用途 19
. l8 ?: [; }) u4 A$ t; H 一、腈纶的性能 19
# }1 c( |$ t. \$ v/ z" @. p3 N; i 二、腈纶的用途 25
4 R$ d1 p* \$ F) g 第三节 腈纶生产工艺路线 274 ?3 p, Q8 p& r8 U2 w
一、腈纶生产工艺路线分类 27
4 L a) [8 T% w x 二、腈纶生产工艺路线比较 29
/ ~/ V- q1 L, a5 ~第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
! B' N! p9 v0 H( ~ 第一节 主要单体的合成及性质 35
( L" C3 l" v" t9 p5 d# u Q2 k 一、第一单体丙烯腈(AN) 358 F3 M3 K/ B( z% ~, N
二、第二单体 39' l6 Y' l- }' A- S; W
三、其它化工原料 41
! a4 k5 B k q$ }" | 第二节 丙烯腈的聚合反应 44: S6 b7 _* d1 [; B( `( l& B
一、聚合工艺流程概述 44
1 F% S: s1 z3 R8 i" H 二、聚合工艺参数 46
: A$ e+ X! T( V* f+ \$ I 三、聚合工艺原理 47$ p n7 G+ C9 g$ g, j8 y) i/ q$ i
四、自由基型链式聚合反应 51' O5 ~1 O& u! ]8 b4 j6 R" V) q
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62, p6 u' E! p: _! u
第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
9 L, I+ p0 b- |1 a 一、引发剂浓度 63
5 H2 Q3 U: N( x3 p, G3 o 二、单体进料浓度 66$ Z6 q2 R, K7 |3 J# { |
三、聚合温度 67
5 c3 ^/ d" V7 `0 A- _. F& v6 o 四、聚合时间 69
' ` S' M. y2 V* D7 |8 |" v 五、介质的pH值 71
n$ R) w1 T: l8 t$ k 六、搅拌 718 B# j, n' Q+ ?" N% P; |
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
6 j: g, A4 p& O+ R! x: } 八、分子量调节剂 738 f- M/ e/ b1 i
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74% Q9 Y8 Z9 {4 X# ^
第四节 聚合原料配制及浆液制备 757 H2 D7 |+ e- W
一、聚合原料配制 75
@0 r. V# E% u o% C& v4 @0 f6 u 二、浆液制备 78
( `/ X' |& l1 p8 O+ e! V 第五节 聚合设备 818 E% X! u) q- R z% H& d+ Q
一、聚合釜结构 81
! U7 v* r) o6 f: s# ` 二、聚合釜选材及抗疤原理 83" o/ S& Q' D' c8 \# n2 X
第三章 原液制备工艺及设备 84
/ @2 @! ^- A: T# F8 z% ~ [ @ 第一节 水洗和混合 846 [. v2 O" W" @5 z; _
一、水洗 84
# {# B2 ]) `4 G, O 二、浆液混合 85
* o5 h) c3 l& ]3 P" \+ H 第二节 聚丙烯腈的溶解 86
% ~6 k' I; V( G) }6 J4 R 一、聚合物的脱水 86
% } ?4 J9 n- i: u) N7 e3 K' ^3 M 二、聚丙烯腈浆化 87/ x# k. Z# V! e
三、聚丙烯腈溶解 895 C/ Q# V }% s& Y
第三节 原液的脱泡 90, J# {9 Z. S4 a. p! T5 A0 u
一、过滤 90
& k- ~, h' U6 H8 q h) K 二、脱泡 912 s; I6 |4 r6 v# {( ^0 H; C
三、影响脱泡效果的因素 92- E6 b! M" Z$ M7 o8 R1 J+ `# `, H
第四节 原液准备 934 v1 G% I5 B2 \4 S- W7 g
一、贮存 93% N+ i) G4 V- N" i3 M. n
二、第二次压滤 93
7 s1 a4 R; u/ I/ U/ M* n 三、原液调温 95* f1 I* U- ]* R! n6 H
四、压力控制 959 H0 G4 B) j" T" G4 p a7 x ]
第五节 消光剂的制备 965 O! ~: U" z3 S- N% m
第六节 废胶回收与利用 98) Q1 N: M$ Q3 i! B& O+ s$ t
第四章 纺丝工艺及设备 100
, \5 o, B; t/ w; t+ V9 L! b+ | 第一节 纺丝工艺及流程概述 100* U/ e O, m6 _7 k& y+ y$ Q
第二节 纺丝成形原理 103
9 G1 C8 J8 `4 F3 C 一、纤维成形原理 103
/ E v+ Y+ [1 D- Q/ I, C$ S# F 二、纺丝成形工艺条件 110; o2 `9 D. \* X: m( T5 r/ [ y: H
三、成形条件的控制 1113 j% G0 o0 F/ B# e1 ^4 C
四、影响纺丝成形的因素 112" m, b) i W U, k" |/ U3 Q) R0 B* i
第三节 纺丝机及其附件 115" }5 i6 u: d$ R0 E( G! P9 @1 @; z
第四节 溶剂拉伸 116
3 L, i9 ?0 M* f3 o0 } 一、目的和必要性 1165 U- G2 y2 Q! h
二、溶剂拉伸的工艺条件 117
) Y! N; I) M+ ?: F; N! d7 i 第五节 水洗及预热 118
+ i( k* G( b. D 一、水洗的目的 118" D& M+ u. k6 ?- D" G: w
二、水洗工艺和设备 119
+ P- X4 a8 G- t9 M% K4 \- E 三、预热 1204 e; N0 @4 S9 w, R* W
第六节 第一热拉伸和急冷 121
8 I, w9 B* a2 f* i5 N 一、热拉伸的目的 121 Y. D. a/ V0 {' n+ k% m
二、拉伸后纤维结构的变化 121
( J Q9 d; `, h3 x# k" t; J 三、工艺条件 121$ z' w, L$ ^4 D0 V- {3 O
四、急冷 1249 @8 O' y- a& `2 Y4 k
第七节 调温调湿 124) c# b: a% N8 X/ E0 Y
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
0 E2 D" G' x0 _2 _4 W+ d 二、致密化前后的结构变化 125
* n+ z9 F( o, w! g2 Z 三、纤维致密化的机理 126* j. |0 ~2 D& ^+ u0 J
四、致密化的工艺条件 127
' I9 l! O0 e$ [% F第五章 后处理工艺及设备 129& P& B+ @- y/ l0 [ D [
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
0 X# S/ Q# X$ b 一、定型的目的 129
' T1 f! D# @" w4 e! N 二、定型后纤维结构的变化 1295 n2 @* w# r8 @" B5 W
三、工艺控制 131
# ]& W0 X# _$ ?% F 四、热定型对腈纶性能的影响 132
8 Z) @- {4 y! l7 J 五、第二次拉伸 132
% F) I) Q' ^0 `3 W3 K6 K& L, q 第二节 调质上油 133' b1 n$ z* i; h! z3 f) }# R: l# T
一、上油的目的 133
5 y9 v% o0 `% J. t8 O6 ~0 ]5 a 二、调质上油的工艺控制 133
. f5 c4 o+ l$ W) V/ j 三、影响纤维含油的因素 134) `* v, E" |: `* V1 |
第三节 卷曲 135
/ h1 t) J3 k" k+ ]" y0 l" p 一、卷曲的目的 135
7 E3 U$ O. m' w; e p O; a5 e# ^2 ` 二、卷曲的方法 135! \& N" {( s/ ]' e4 ]; T4 _
三、卷曲数和卷曲度的关系 135
& t4 x# C! a) x/ O* Y% { 四、卷曲的工艺控制 135) T: q# t4 D5 o3 y$ T
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
2 q7 D# X3 w1 E. f+ F5 M 一、干燥 1362 r z0 ^9 w$ g" ^: _
二、装箱 137
* ?, q: C" K9 l- k 三、长丝打包机 137
+ a/ N) V" y, L5 T6 v$ V 四、短纤维切断机 138
4 u' `) U/ ]/ s" I/ N- ? e5 w 五、短纤维打包机 138
8 P" ^* d/ ^! s) G4 @) \4 H% D第六章 溶剂回收 1408 _& z y7 E/ T
第一节 溶剂的初步净化 141
$ Q9 t' E- s9 f m+ u5 z* y3 b/ `0 i 一、初步净化的目的 141
0 l# n" z+ n+ d 二、初步净化的原理 141
' x' M! Q" ^& T" m( g/ E" n 三、叶片式压滤机的结构特点 142* N6 V+ k6 y5 }% z$ H
四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142
6 v6 D" i: H [, A8 S& u8 z% C$ o: q 五、初步净化的工艺参数 143
* i' f# E* i2 e; @0 Z 第二节 溶剂的蒸发 143
" c( V, Q) e" w; }" @ 一、蒸发的目的 1430 d. O( S: s& T. a8 Q2 ^
二、五效蒸发器的工作原理 144
. {* E4 K d" d 三、五效蒸发器的结构特点 1456 e2 f7 ?$ @5 T1 ]& w
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
- Y+ P0 ^6 [9 e5 j, H d/ ?- ^ 五、蒸发操作的工艺参数 148
( P0 }! l* d1 a9 k( Q- h. g" r3 }0 R 第三节 二步净化处理 1480 N: b' S) Y2 K4 k g
一、硫酸根离子的去除 148
# T" g/ y) K7 M2 [0 ^# { 二、二步处理简述 1494 @' [* ]" R0 j1 K, m
三、操作中的注意事项 151
$ Y1 g3 R; I# ` 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152' ~% ], n; A. k8 ]9 q
第四节 延迟离子系统 152; G6 _+ d# O `4 e3 a/ ?
一、延迟离子系统处理的目的 1522 H$ P; |4 X. I$ u( z0 U, ~0 e
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153% A0 i2 s3 j: P5 r* i5 x( M
三、延迟离子系统主要部件的特点 153
* @8 I5 r. O1 K: p% _, q& A0 s 四、循环操作参数 154
u0 y6 }) T* q, e2 i! b7 e第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156" G. D H! q! X4 ~1 s2 ~8 r
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
, I3 A* B. v5 T9 X! ~. W5 d 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
; [0 I+ Q7 W( S 一、工艺流程及设备 157
, z9 x! P% N: b 二、直接制条机对丝束的要求 165& C _% N- l2 V |& u7 f
三、拉断法和切断法制条的比较 1650 ?8 \2 A0 w5 Y
第八章 腈纶新品种 1679 b* L4 ~8 w0 X1 h8 m- _
第一节 概述 167
" J' s X! A5 V- `4 N/ T, Y- O2 { 一、国外腈纶新品种发展概况 167
" Y9 T3 H1 i, T( @1 K$ [2 S 二、国内腈纶新品种发展概况 1748 t& K' ^- Z- G
三、腈纶新品种的分类 175. e% t8 M* R- T4 F0 Y. u
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176' Y8 \1 Y9 a6 y5 F4 h5 i
一、化学改性 176
0 o6 [/ `8 T Q3 j 二、物理改性 1787 q" e7 S# m) M6 B4 ?4 T, I
三、整理改性 185
: k) ]0 {/ ^+ |/ s/ u9 S- O 第三节 主要腈纶新品种 1874 B5 k# i2 ?7 u
一、复合腈纶 187- d5 |/ a3 {9 e. m6 p0 ` R
二、阻燃腈纶 190
6 O! p0 t- w9 V# C 三、有色腈纶 195+ s+ h0 @* x3 q6 g7 ~9 ~. c- X
四、酸性染料可染腈纶 198
1 n- {9 `: X' }, |; x, j 五、高强度腈纶 200
3 D8 W& F( [1 }; E3 j7 O# D* ~ 六、亲水性腈纶 2046 C7 A# X1 ^0 Z4 @) E: ?) q# N
七、碳纤维原丝 2077 T0 l6 V `" c G% R7 K
八、其它 210
$ l9 w6 X% T I% ]& a第九章 腈纶的其他生产方法 215
1 s# I/ u* A& u 第一节 概述 215
% d& V p9 J0 y& K" q 第二节 干法纺丝 216
# x1 ], g" \7 v% D; ~# ~ 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 2167 u, ]3 M- v" Q5 v. I- G( H) ~5 y
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216! _! A: y& n" M" K! w' H
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
6 M# K. @/ s* T* S 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
; S' d- k3 R: e 五、干法成形的工艺参数 2206 p) G+ W4 Z; l$ |1 b
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222- E) @. n: y0 O! [) x- y9 }
第三节 一步法纺丝 223* k7 O) W: @" a1 V
一、聚合和脱单体 223
% M$ L% g( G! F* F9 C 二、纺前准备 226
3 P4 _% X6 y3 K) h" M 三、纺丝成形及后处理 228( [0 {( R4 Q" P5 _! h) A
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
9 d0 S5 [* B1 X# U( d+ V 一、硫氰酸钠法 230
2 ~' m3 A6 T" N( m F. ` 二、二甲基亚砜法 231# H% B J- w7 W
三、硝酸法 231* s* k. z( A& n+ A* z
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
; w2 d$ |# p( | 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233( h, g6 Y/ P6 }- K, d; z, _: [
一、“三废”的产生 233# |8 `9 z5 [7 R% V6 ^) ?. e
二、“三废”的危害 234
0 ~( s" p8 B0 J |# q& r1 J/ Y 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235: E1 V! r* ?0 D% y% B( b
一、废气的处理 235. `5 w4 w/ H$ a2 J6 L" ^0 }2 }
二、废水的处理 236, J1 r( Y2 \, m5 H4 }6 g
三、废原液,湿废丝的综合利用 238
3 e& g' Q: Y% b) M4 ~: { 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
6 ~ Z* z$ ?9 N6 ^$ o. a& Z& | 一、防爆及防毒 239: W# a# b, u6 O z2 |- h' {
二、生产车间的噪声控制 2412 _! z/ {$ G, t! G
参考文献 2438 p1 |# E+ ^2 `6 O0 P% T* F
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