
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。5 Z2 d+ G) `7 O
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内容提要. l$ n' \' j% E/ G6 F
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。. D# T4 z- q1 `1 u9 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。
/ W! n4 L5 t& W' Y% j: c! N目录
9 y/ W, F9 |' K% n第一章 绪论 12
5 O, s# j/ `% d4 J6 q8 r0 ]2 p 第一节 腈纶工业发展概况 12, d# |& k t W7 z0 w! ?# P2 L
一、世界腈纶工业的发展 12' v* V; j @' r4 O: s3 D* g
二、我国腈纶工业的发展 14
& J- v& n" D4 i+ r 三、腈纶工业的现状和前景 16
, N* z5 C' f7 f 第二节 腈纶的性能和用途 19/ R, C, o( S3 l! P
一、腈纶的性能 19
% Z" l) V c# Y% | 二、腈纶的用途 25+ k" s2 J; Q5 N! O/ q* C
第三节 腈纶生产工艺路线 27, [9 d: ?5 a+ _0 W8 W
一、腈纶生产工艺路线分类 27$ y* ~/ \0 p. h- A4 l. a. U
二、腈纶生产工艺路线比较 29
/ @+ y+ z% O& N" D3 j, s第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
3 ?4 X- K2 E Q5 f+ ] 第一节 主要单体的合成及性质 35 G" A% D5 W! }8 ^3 a$ Z: H
一、第一单体丙烯腈(AN) 35! e7 F9 t$ ^) e w) }
二、第二单体 39
* T. Q3 x6 t; B/ h 三、其它化工原料 41( Y- c+ d( b8 U I! U: {
第二节 丙烯腈的聚合反应 44) H' G7 Z2 k" R7 m! f1 `# t* @6 N
一、聚合工艺流程概述 44
8 X& T7 a4 ]! ]1 o 二、聚合工艺参数 46
@$ ^, a- s4 L' M 三、聚合工艺原理 47$ ?* @5 j- H+ V8 h N: |1 U8 E
四、自由基型链式聚合反应 51
) `* s. R$ c: S0 \% K7 v; Z 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
! R. _. O; r% }' j# Y9 w 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63. ]* A2 m. N3 y& `) u5 {% C
一、引发剂浓度 638 K; l/ ~* H5 i4 x% f8 H7 t |
二、单体进料浓度 66
' ]0 j; @3 e( @1 p6 l 三、聚合温度 67
# `$ Q1 b- k2 f) V 四、聚合时间 69
$ A3 R* O1 {, e" O H" f 五、介质的pH值 71$ H% e; g8 x0 B) d R3 m/ h
六、搅拌 71$ f/ C, T$ R/ ?- V: P( w
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
8 a8 D3 n. ~3 |) \* M( ^6 i/ i 八、分子量调节剂 73 O7 m+ [4 t8 P0 r' p
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
& i8 P1 w, U$ |: u w0 ^" k2 f 第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
* m' _5 @3 p# D5 v0 v' Y2 `0 v# {2 p 一、聚合原料配制 75
8 y$ s/ |) m8 Z g- y& p, G 二、浆液制备 784 y5 ^3 ?9 F8 J% Q/ E" H0 b
第五节 聚合设备 81
1 S& E5 W+ k0 K; |( k 一、聚合釜结构 81
' F# q! m% Y, F7 I 二、聚合釜选材及抗疤原理 83: ]# I& M4 k$ u0 i2 L0 t. J5 Z
第三章 原液制备工艺及设备 84
# Z: i+ m! X: X 第一节 水洗和混合 84
# m+ t6 U8 u# A5 Y8 L- r) ]! c 一、水洗 841 r0 Q* `9 _9 @2 |# y* F! k
二、浆液混合 85
9 F3 {* T4 N8 l) T( D& H 第二节 聚丙烯腈的溶解 867 c/ W) S R, X7 V! c; X* Y! V3 H/ Y
一、聚合物的脱水 86* k& M5 C# }/ G: Y9 C9 y2 g* u
二、聚丙烯腈浆化 87& q/ f6 T2 A7 Q5 U) G
三、聚丙烯腈溶解 89" {) f9 n2 l- d+ z* O" B* E
第三节 原液的脱泡 90
; d! ]% S: ^7 p0 n# z' R 一、过滤 90
4 p4 N1 q4 p; B2 T, P" d6 j 二、脱泡 91+ y" v7 R" Z9 X5 @1 M. ?5 k
三、影响脱泡效果的因素 92: v! K X' ^- `3 {6 s& J8 x
第四节 原液准备 93
% o% S8 @ s/ x" I# y 一、贮存 93
' D! S& h0 }' f+ w6 c% v 二、第二次压滤 93# s* F* P7 X5 C) o
三、原液调温 95
* P" G) u1 t8 g* N$ {* S( k6 y9 Q 四、压力控制 95
5 }( w+ x! Y) E3 l" M 第五节 消光剂的制备 96
6 l( q! R! o9 f: }7 o. E, ~ 第六节 废胶回收与利用 98% v' D0 E1 A$ u/ D# ~# A
第四章 纺丝工艺及设备 100& S5 `! ]) _) Q% t! V+ q! S5 E
第一节 纺丝工艺及流程概述 100
/ @: G. H- _- E- D( `5 U 第二节 纺丝成形原理 103
; p2 l0 u, p/ z 一、纤维成形原理 103
6 {& a8 Q' B. j" A4 a8 ^ u8 N 二、纺丝成形工艺条件 1100 {7 V/ A3 Z, j- D
三、成形条件的控制 111
$ i) i5 g" Z5 `; f0 h0 h: e, S 四、影响纺丝成形的因素 1127 l; \! g+ g3 J( ~$ v4 e6 L% b
第三节 纺丝机及其附件 115
. _- ?1 s3 g3 ~/ C 第四节 溶剂拉伸 116
2 b \/ N$ o$ T: ?! h6 W0 p3 N- g 一、目的和必要性 116
6 ]9 C+ ]7 ]2 a' k; S 二、溶剂拉伸的工艺条件 117
' I, S A7 M/ X- c8 ?" s# I" c 第五节 水洗及预热 118" D& z$ p1 i! z6 E. v
一、水洗的目的 118. }1 G& c. x/ G8 p. z
二、水洗工艺和设备 119
! G' G3 j \1 L& O 三、预热 120* P1 b' w' z, J8 Z# R
第六节 第一热拉伸和急冷 121% N- G1 k4 g2 l3 [
一、热拉伸的目的 1216 h# x' B Y5 Q
二、拉伸后纤维结构的变化 121
5 [' Q0 _' o0 T: Z 三、工艺条件 121- {, A, i- C L' i2 @, k
四、急冷 124
- s/ p* m* f: H8 x, H 第七节 调温调湿 124' |% _" w2 ^6 A7 @8 {
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124( |6 t R9 @/ [1 e3 c0 P7 v
二、致密化前后的结构变化 1258 x5 i+ B4 o$ _6 x
三、纤维致密化的机理 126/ x, h2 ]- K" K- y5 X
四、致密化的工艺条件 127; i9 F& j' Z5 j4 n' V
第五章 后处理工艺及设备 129) s6 o7 F; U1 \. x5 I
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129& o2 h. i& I6 b' ~, U0 y
一、定型的目的 129* ~9 ~) a: }7 z2 a4 m* E3 n) ]
二、定型后纤维结构的变化 129
5 |* Q& l! d# ^ 三、工艺控制 131& R9 f w a3 f5 ?5 f
四、热定型对腈纶性能的影响 132
# Y1 c. a2 F; P/ M: g, H 五、第二次拉伸 132/ Y, O8 M$ {$ b( l
第二节 调质上油 133; T2 |9 e" |0 y1 x
一、上油的目的 133
5 J* O: |5 R6 r; n6 F( F! q 二、调质上油的工艺控制 133
/ A9 W4 b6 k* I3 b* @5 s) y- F 三、影响纤维含油的因素 134
. R& q# ?' e* K i 第三节 卷曲 135' K7 n4 t3 K/ m; L9 F
一、卷曲的目的 135" N% |5 w# w) t; e6 M" j
二、卷曲的方法 135
' o! E q, u" b# ? 三、卷曲数和卷曲度的关系 1355 E2 C, W- O2 Z( b: ?
四、卷曲的工艺控制 135
0 ?/ J* y4 N! l 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136" a! G' _8 J% q r
一、干燥 136, _# Y6 B5 _) W& F9 D H
二、装箱 1376 q2 T* ?/ H* }- R5 \
三、长丝打包机 1370 k" f3 Z2 H6 f A8 {7 w% L
四、短纤维切断机 138' C. c* Q! R2 z% W
五、短纤维打包机 1381 I( p6 l7 u9 s- Y
第六章 溶剂回收 140
4 D1 s4 y" q& z0 f 第一节 溶剂的初步净化 1412 t6 Y. p- @0 C6 @6 e# C1 E
一、初步净化的目的 141
7 B7 ?0 q: n5 W: `6 p; S 二、初步净化的原理 1419 H% C' { y: H0 F$ _
三、叶片式压滤机的结构特点 142
0 m' [% Z' T0 I/ d8 E- U& [1 ]1 m 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 1421 W. y7 w* ~/ v( ~2 j
五、初步净化的工艺参数 143
0 v2 b j- P, L) y 第二节 溶剂的蒸发 1439 i, }( {1 J4 a# Y" \; A* f
一、蒸发的目的 1432 m2 X0 j) {4 F7 Z7 u: e6 x
二、五效蒸发器的工作原理 144
9 P3 y3 C8 O( P* E 三、五效蒸发器的结构特点 1457 J$ ?% F2 J; f5 c
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148; R0 |0 }( s9 [ x9 A
五、蒸发操作的工艺参数 1481 ?" F6 u1 D+ y7 G8 X
第三节 二步净化处理 148
^% A( o( i8 x 一、硫酸根离子的去除 1488 K6 m$ R- C' ~
二、二步处理简述 149
7 Y5 M1 Q/ c) @: R( l/ c+ n 三、操作中的注意事项 151& ]/ t/ }2 u; P( T! i: C
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152
6 T0 R8 D+ t% \" ]0 P 第四节 延迟离子系统 152
; l r! K X0 n8 B 一、延迟离子系统处理的目的 152
+ q0 z/ ]1 O8 g( M8 q7 Z 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 1537 X+ X3 t' T( v
三、延迟离子系统主要部件的特点 153; ^* W7 Z* l: j- Z( d
四、循环操作参数 154
$ o4 n9 B- c, g: t- u0 T第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156. T$ l- p4 U7 U' K! N
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156) x* n m# l/ F3 W* D
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
% q5 H X8 }0 v5 D1 | 一、工艺流程及设备 1578 m1 e2 z" {; F, d* c
二、直接制条机对丝束的要求 165* q- U- T$ v3 k4 I8 g
三、拉断法和切断法制条的比较 165
/ A$ `4 p$ y% h6 u' ^. R0 S9 R+ e' J第八章 腈纶新品种 167
- s2 B! J* k/ J j# K4 Q2 A/ } 第一节 概述 167
) C4 e$ P' E+ ]5 z) T* G 一、国外腈纶新品种发展概况 167
, | l9 G' _3 @ ^- R& l 二、国内腈纶新品种发展概况 174
6 |# X- A) d8 }/ w, A 三、腈纶新品种的分类 175
' @; K, ~0 {$ {7 E8 \: B6 V 第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176/ O, G4 h4 Q) [' E' w) t
一、化学改性 176/ y8 J0 X- m& X5 L( O6 y, E
二、物理改性 178
1 H/ s$ E5 z/ x c* [7 A! R 三、整理改性 185
6 `, F6 F5 P$ b1 v0 b' g 第三节 主要腈纶新品种 187
9 f5 H6 T/ F: P* P0 N1 q2 E" A+ y 一、复合腈纶 187
1 S6 X3 @3 d W. p 二、阻燃腈纶 190
4 @; q" L9 Y: b) k1 c+ `( ^# e 三、有色腈纶 195
1 T. Q% p* _2 M* v8 @ 四、酸性染料可染腈纶 1981 o0 r3 o8 `$ T* V/ e1 c
五、高强度腈纶 200
+ e% D8 j5 E" i' p: t 六、亲水性腈纶 204
- s& k3 q" N; {" u$ c$ ]+ S: t W 七、碳纤维原丝 207
0 i/ i9 t, {6 b* E 八、其它 210" P2 ?) d* u, H0 A( n* z' d
第九章 腈纶的其他生产方法 215
, p" ?# b. V* V 第一节 概述 215 d) Y' x: [+ \: |. j" j! ]- B. M
第二节 干法纺丝 216
7 Y4 O; @ s1 K. e. d 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216- ]- F/ V" ^" @5 M) j
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
' u, c6 ?4 _- k2 c* g/ ~8 M5 e 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217* G, s/ X+ Y( J! n
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
4 v1 t" U% ]; f2 D5 R- m 五、干法成形的工艺参数 220
/ K5 K6 j& K! Y% G! j5 n B: g( ? 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
# u. E- ?$ t1 X2 J3 c4 w 第三节 一步法纺丝 223
: Z* Y: b j* p( X 一、聚合和脱单体 223( L4 m8 ^/ q: ^, i0 w' b
二、纺前准备 2262 b8 t( ]+ T" e% f% y# t3 H
三、纺丝成形及后处理 228
; F& v" Z, Z& b J 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 2303 }8 x8 |/ n- ?- G5 X+ P
一、硫氰酸钠法 230
$ ~, h0 Q8 C+ A; \# y$ ?0 F 二、二甲基亚砜法 231& S# @( O% a: c# {
三、硝酸法 231
1 a- r2 z7 C9 [& u: M第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232% Q6 H# D& y" q$ i
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233/ t. Q. u# W4 k3 x4 m
一、“三废”的产生 2330 |) c& e" t! `- C2 H* G
二、“三废”的危害 234
( V/ W: R. B4 L 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235. ^' f4 U0 C7 \- e
一、废气的处理 235& `. k2 B$ z$ i8 K
二、废水的处理 236
7 _9 C* c& N: O6 r 三、废原液,湿废丝的综合利用 238
4 j% i. x* u1 |' t 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239: J; J; K( q _0 }0 m' M
一、防爆及防毒 239
8 K3 w! V/ X: s6 J, F( k 二、生产车间的噪声控制 241/ I+ E5 _6 w4 ~" A8 _
参考文献 2436 G, M M% w( Z! M, x& F
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