
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。
/ i% a" T j. f. @) c# _+ {5 h0 P# {
3 E1 E! Z% O2 k7 ?4 T' ?8 T; N9 W内容提要
/ Z) ]" q6 c" t. l# }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。* ~" r. P; Z/ r
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。
# d1 J1 y7 C: M: \9 w O目录
& B ?* @. u" r6 X, f5 f第一章 绪论 12$ _5 k, R: A4 P* {
第一节 腈纶工业发展概况 12
5 I5 }" N% y. O 一、世界腈纶工业的发展 12
. u. k: D0 i# b% V. k3 \) ~: z 二、我国腈纶工业的发展 148 ^, T2 \0 P$ m6 L* x L5 ^0 e5 u0 l$ u
三、腈纶工业的现状和前景 16
: b) x) @, k( P/ Q, s1 w7 _5 v 第二节 腈纶的性能和用途 19
1 D! d9 q' T, P, `4 C+ D9 e; o 一、腈纶的性能 19
: c# s( e% c) m" Z) Y; d 二、腈纶的用途 25
' U; [: z3 G8 }4 U3 y8 i Y8 G 第三节 腈纶生产工艺路线 27
; O8 }; Z5 f- m% E) e% g 一、腈纶生产工艺路线分类 27, r" r( |( @' S# C& @5 s4 `3 S$ \7 d
二、腈纶生产工艺路线比较 297 @& d) q: O4 d0 z! U& U: X" [
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
% a" O2 k, x* s2 R 第一节 主要单体的合成及性质 35
1 q2 A4 ?" T% f, o5 e0 V8 s 一、第一单体丙烯腈(AN) 35+ u. W* X( m v$ f, ^7 H' v- o% B
二、第二单体 397 W o1 R) V% @6 Y% u0 S
三、其它化工原料 415 \ E. i( [3 v6 V
第二节 丙烯腈的聚合反应 44
* g1 E$ g( b d! u 一、聚合工艺流程概述 44% G o- l6 |( f6 W
二、聚合工艺参数 465 |& n1 L8 t% B2 y2 a; K
三、聚合工艺原理 47
$ F; o. p/ | s. a# ] 四、自由基型链式聚合反应 51
9 N1 D& @. C6 m; l& I 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
2 L* K5 X* w* w$ }, w 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
y8 v$ F% I, J# Z* x! t 一、引发剂浓度 634 P: w: I! u6 P- }, y3 n# a
二、单体进料浓度 66
1 F: T3 F% \" K- {8 s 三、聚合温度 67
( k ?+ p) i( r) y2 W+ i4 N 四、聚合时间 69
$ d' G- L4 P4 E1 O 五、介质的pH值 711 N! ~5 K9 \7 s. K+ j3 \4 s; L
六、搅拌 71; u8 U/ [- c0 Q8 {: z
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
+ a6 U7 j4 v) v! C0 { 八、分子量调节剂 73
; v @& }/ J0 p( e5 ]( F' [9 e4 Y 九、聚合物颗料大小和聚集效应 74# f! ]5 b8 W# |1 M" O
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75; _9 w' p- e$ s$ Q s+ f
一、聚合原料配制 75- i1 _, G7 |3 f, j
二、浆液制备 78" n/ G" P7 S2 Z. B/ x' ^) q5 w8 P U/ F
第五节 聚合设备 81" a" {5 R6 X* m1 q: f' K
一、聚合釜结构 818 D9 x. I) T; ~% d5 x% X% W) B
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
/ T- D* X6 O4 W) P4 q1 G第三章 原液制备工艺及设备 843 N( o- K3 M* M9 H
第一节 水洗和混合 84
8 H* |' T$ z& u# K# s8 j; q 一、水洗 84
- Z- u/ n2 p8 _) K& c 二、浆液混合 85
/ S; l( J& K0 Y W# e3 q 第二节 聚丙烯腈的溶解 86
5 Y9 ^& m; T3 u1 n 一、聚合物的脱水 86
T- a5 g( l- m 二、聚丙烯腈浆化 87
, r- z T- |3 U7 `, H% H6 k0 F( J; c 三、聚丙烯腈溶解 89
2 y) Y/ U( s4 r8 I) v1 C 第三节 原液的脱泡 90
! V9 f$ R: i; n6 d 一、过滤 902 x' ^. q5 H: z# Z" ?" ~
二、脱泡 91
" ~3 ~/ L! ^ p3 x M4 o1 r 三、影响脱泡效果的因素 92# v8 E2 n$ A1 @+ I" v$ \, g
第四节 原液准备 930 k$ M5 ?- b. D. L6 a' U
一、贮存 933 q5 L: v: y+ L0 l/ \
二、第二次压滤 930 C4 {! I. h# [/ k( Y# A
三、原液调温 958 O3 k4 c0 ?" ]2 f0 E
四、压力控制 95+ g0 y0 g Y V* K8 G v& o2 P4 I
第五节 消光剂的制备 969 ~: j' f7 q, d+ ~
第六节 废胶回收与利用 98( ?# I, ?8 P) r/ o0 c+ ^8 y, g
第四章 纺丝工艺及设备 100
5 E H- ]6 k0 A7 ?+ q4 m 第一节 纺丝工艺及流程概述 1009 B; j. K9 w$ W2 o6 Q: s
第二节 纺丝成形原理 103
1 }1 o( m: y+ X; l! d& n" @ 一、纤维成形原理 103) M! p1 I) ]! O2 b
二、纺丝成形工艺条件 110/ Z; d; P; h' r& e; ^: J# \
三、成形条件的控制 111" T; R. T s/ \& _/ D
四、影响纺丝成形的因素 112
3 ~4 j. t: n0 t 第三节 纺丝机及其附件 115* m! p8 b, N/ i/ K0 f0 G
第四节 溶剂拉伸 116
/ T3 C3 x! w1 N8 q% i 一、目的和必要性 116
. O% ^- @8 P6 V9 L 二、溶剂拉伸的工艺条件 117. i! T( @! }# C
第五节 水洗及预热 118
( s( }3 [1 B& v 一、水洗的目的 118& f0 {/ Z* i! U# P
二、水洗工艺和设备 119
% y, e8 N6 M, Z 三、预热 120
' Y8 Q* H3 t3 Q- U7 \- u: ~5 p% R 第六节 第一热拉伸和急冷 121
7 ?5 [: ~5 W4 ?. ^* S# S 一、热拉伸的目的 121) Q8 @% A% g/ S' X
二、拉伸后纤维结构的变化 1212 e6 W" ^# E3 x; f1 z
三、工艺条件 121
; R: W T8 h i& D2 M6 T$ [/ ` 四、急冷 124- Q+ G5 t: B7 J( J. h
第七节 调温调湿 1241 g2 y4 \, J" G6 x1 f6 h: n8 g
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124- J% H8 c2 O( U( d3 f
二、致密化前后的结构变化 125
; u: _+ _- b6 R. A 三、纤维致密化的机理 1266 n7 s0 _. U3 k& A4 }/ U
四、致密化的工艺条件 127* C+ | Y* H T& ?; O- ]- N
第五章 后处理工艺及设备 129
0 ?; K$ d; Z" f0 H7 q 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129. `* Q( }4 j" t% Z4 S$ w& v/ U
一、定型的目的 129- v; h6 F) ^; A! o u. k ]4 R
二、定型后纤维结构的变化 129% x. M |! S$ j$ N" ?' ^' L
三、工艺控制 131+ q5 F; u0 e) I" W
四、热定型对腈纶性能的影响 1322 D0 P* G3 d2 [1 x7 J4 U7 p
五、第二次拉伸 132
6 n% U* J5 h4 N s4 P* v5 b7 ^ 第二节 调质上油 133
2 K9 p8 d2 X- ?) T 一、上油的目的 133
2 `9 h% [) T n( N4 ]9 f 二、调质上油的工艺控制 1335 Q$ _7 D# m( A' c! {
三、影响纤维含油的因素 134
: k& \) ~. z6 O0 o 第三节 卷曲 135
t2 e; N. T4 P9 W \3 b 一、卷曲的目的 135
8 I3 j8 X# z- [/ U 二、卷曲的方法 135) [. \9 [) C4 `
三、卷曲数和卷曲度的关系 1351 ?) m, r+ M, d. _; a4 D
四、卷曲的工艺控制 135) k9 G' C0 t. Q0 D: D- T- U' |- v
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136, D: H4 }+ ?( y/ Q( }4 s7 _6 F
一、干燥 136
+ n/ J# i! x5 Z 二、装箱 137
7 n% I% W, L( z$ H 三、长丝打包机 137
* [' F' r' e/ o3 L9 A7 m 四、短纤维切断机 138
5 x0 ]7 d' O1 @) |- v' w% c: Z 五、短纤维打包机 138" S3 ?. [& e0 ^6 [$ i
第六章 溶剂回收 140
% {2 O1 f! r @3 I: v& f) `# j 第一节 溶剂的初步净化 141
0 A. E6 |5 P' d 一、初步净化的目的 141
6 [2 S1 H% w, S% t" N$ o5 W 二、初步净化的原理 141
$ y+ f% Q! n8 Z4 L6 O 三、叶片式压滤机的结构特点 142
! W$ l! A R) F$ |" h- z2 I6 ^) J 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142 y# v% g, d1 }' R4 M
五、初步净化的工艺参数 143
7 K/ E P B4 I. e 第二节 溶剂的蒸发 143( w, s8 r6 A$ E5 d) z T1 y
一、蒸发的目的 143! b: {/ n! C6 Y- B
二、五效蒸发器的工作原理 144/ z# }7 a7 T' B) Q$ K9 G
三、五效蒸发器的结构特点 145( X* i/ g: e- ~ F+ y0 W6 k
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
% x7 h% d, Y: \% B( @ 五、蒸发操作的工艺参数 148
, |$ y `' H2 s9 A$ I/ S8 o( O 第三节 二步净化处理 1481 E4 [, J l# W2 i v+ y' {2 t# O$ N7 H
一、硫酸根离子的去除 148
- z/ h5 W9 J* z8 u6 z: t1 G+ { 二、二步处理简述 149
* f) o1 y% L; O- g" p 三、操作中的注意事项 151
/ y; c( {" a9 B" O, Q& v 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152
, O& C7 F" k7 Q g- w# z 第四节 延迟离子系统 152' L8 r$ ^+ F# ~4 {9 ?4 }
一、延迟离子系统处理的目的 152
/ ] @ K) \( Q( U! V 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 1539 I# f2 x L- S# o( f0 F- x
三、延迟离子系统主要部件的特点 153: z7 F" H* R$ R P
四、循环操作参数 1541 e- T% H, R: ?7 A6 h5 l+ r" X
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156& u5 j7 | u4 m3 T5 L+ S* l
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156: k& y n% o" E5 b- z& u& Z
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157# q( w7 c, [3 T9 E
一、工艺流程及设备 157
5 F) M# G) ^* I4 t$ |. ` 二、直接制条机对丝束的要求 165
: d$ Y( U1 F2 x& S4 [ 三、拉断法和切断法制条的比较 165
/ c5 h5 C6 B% Z+ V( f/ o& Y$ V第八章 腈纶新品种 167
8 e4 p4 r7 z) `3 L8 l 第一节 概述 167' L% h9 M0 Z# L/ k" p8 K. l1 z
一、国外腈纶新品种发展概况 167
: @& U* c9 T, z7 I 二、国内腈纶新品种发展概况 174+ u6 n0 I7 s, C' v* W
三、腈纶新品种的分类 175- O( i1 v' Z B) |
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176% q' ]0 N2 L, ?! D
一、化学改性 176
% s# I! E, A" y4 r9 K* i. A* T 二、物理改性 178+ P- {6 e1 N' P' j
三、整理改性 1859 V) j* {: n! b' H: G( ^
第三节 主要腈纶新品种 187$ |) |) m B, w1 F4 S
一、复合腈纶 187
, Y' x0 [' |% S1 i4 q 二、阻燃腈纶 190( w' S M) h! o K
三、有色腈纶 195; p/ n- ~2 ?. ~- n3 C. N! T
四、酸性染料可染腈纶 198
, }( Q$ E6 ]; _2 _ 五、高强度腈纶 200" R" H% ?4 P5 `- Y8 U
六、亲水性腈纶 204
0 ~* ?9 b" e6 X) R! l 七、碳纤维原丝 207
% F4 b4 y- e4 C2 q$ e# [7 F6 S" [ 八、其它 210) l. n, V t" m l
第九章 腈纶的其他生产方法 215' M m0 [) E+ @ |8 o1 O- h r2 ^: }( y7 H
第一节 概述 2158 s' s+ b; M, _
第二节 干法纺丝 216
* K7 j* A/ P. l7 q Z 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
+ r) B2 r# l6 J& _! @& {& j u' p 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
( E, N H9 r& T9 C; B* n V 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
6 c1 U8 |# s& M( X' F+ X 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219! x1 Q6 ?' N' K) Y! J+ D G8 h0 {
五、干法成形的工艺参数 220& b, L) B/ T$ e: L7 {
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
% u$ C: u1 q& s3 t 第三节 一步法纺丝 2230 f: Q5 ?# l5 x5 O0 G
一、聚合和脱单体 223
& a5 i& Q9 C. O1 ] 二、纺前准备 2261 u& {$ d' h x$ Y( y( ~
三、纺丝成形及后处理 228
' t& P' ~. J8 [: o# p 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230- v2 |( H- g/ C! h- ]9 I
一、硫氰酸钠法 230
% C$ a" e0 T }: d. N 二、二甲基亚砜法 231) ^& i' c! U+ y2 b! _
三、硝酸法 231
; ?, S8 u2 M8 z9 [第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 2321 J6 n* G; h4 Q! |) [
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233# v) e, {" a! b1 W9 o/ K
一、“三废”的产生 233
3 A) b2 Q3 L6 K h9 T7 k 二、“三废”的危害 234
# ~) l @9 o% q/ D0 _ 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
& U- W5 C2 T8 D3 h 一、废气的处理 235- B: c, M& K5 k
二、废水的处理 236+ V O% z z% |% k% B9 M: B- f+ I
三、废原液,湿废丝的综合利用 238% v% x8 ^4 @. E+ C* t; @. h
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
- I6 x' D1 ?. r% r5 u. Z5 Z5 v 一、防爆及防毒 239
; u1 T5 F% x+ Z5 [# t: M) ` Z 二、生产车间的噪声控制 241
8 f+ ?: U& o! O" f' }参考文献 243: C) c. [2 N8 w8 B7 d2 O
3 n$ r# k- q. D/ T c, E3 ~" o! w' _8 ]9 C4 J" E {5 l y
% h, ]: ~2 y1 q" ~$ {8 r |
|