
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。3 P: U6 a5 i7 _) c9 C t
, }2 y) ^0 r j( V- F% C
内容提要" Y5 T- i8 m8 k
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。
4 i: t( u& _$ D$ \+ 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。5 u+ p5 G" e1 Z, |+ u
目录2 {0 w. Y8 L6 F: k/ Y5 l
第一章 绪论 12
* R. i6 `$ k0 P( x 第一节 腈纶工业发展概况 12+ i1 m( b! X z6 p ^9 i, J
一、世界腈纶工业的发展 12$ K! A' j# O$ P H8 X" d5 \3 T
二、我国腈纶工业的发展 14
D# O" D% I! L1 P2 H 三、腈纶工业的现状和前景 160 d8 g' Z3 }! X9 c2 S" v; E+ W7 C
第二节 腈纶的性能和用途 19& E+ y. m1 ~# F* d& W. \
一、腈纶的性能 19
7 r# T$ x2 x6 d5 }" a 二、腈纶的用途 25
* G$ E7 U* Y8 f/ w1 ^6 i! Y! E% q3 r8 G 第三节 腈纶生产工艺路线 27
. N9 N! U( P* Z3 ]# f0 l& K 一、腈纶生产工艺路线分类 27! N* l* u0 R4 ^; T+ p. ], A
二、腈纶生产工艺路线比较 29. L8 [5 C9 m8 u: P
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
+ h5 A/ G$ ], F 第一节 主要单体的合成及性质 35* W% d4 \$ _ G3 ~& h2 Y
一、第一单体丙烯腈(AN) 35
$ Y8 D. ]( c* f 二、第二单体 39
2 n4 |4 }9 x$ Q. w 三、其它化工原料 417 r5 ~9 \ j% F" T
第二节 丙烯腈的聚合反应 44
, T; p( l9 f0 K' l: J2 y5 I+ B 一、聚合工艺流程概述 44
4 A$ }: g- Z5 V5 \0 I: g# T2 J 二、聚合工艺参数 46& K0 g9 J* |8 D5 q( G; U
三、聚合工艺原理 477 a8 I% j! T$ G9 y7 W3 \. x
四、自由基型链式聚合反应 51
+ E8 Q9 c3 w3 H5 l: {( f 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62 V& p: `2 p' {( s) A
第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
. B5 W& ?5 z" C9 ^5 j 一、引发剂浓度 639 e/ V2 j. I4 ~& U
二、单体进料浓度 667 j5 e- T0 Z) ?9 C9 O. i
三、聚合温度 673 S$ N0 v5 X0 @8 Y; ^' @9 [4 F
四、聚合时间 694 |: _& U0 C4 {% ]) J: I: w
五、介质的pH值 71
$ Y2 ~' n+ w- i3 [5 b# ~ 六、搅拌 71
, h, @0 W7 k3 Y4 m1 h 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
0 H& F6 y$ P/ ]) v8 y X/ \9 U4 J 八、分子量调节剂 73
0 U7 L& z4 W' ]7 `$ k$ U$ m0 b 九、聚合物颗料大小和聚集效应 743 h% F( j8 z( z/ J5 i9 ?0 m
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
2 b# a5 z0 t; V8 U8 T 一、聚合原料配制 75
& a5 @6 `: r. |9 ~ 二、浆液制备 787 D f C, [9 h5 g+ n
第五节 聚合设备 81- a7 _( N5 [8 ^; y' u# ]! P
一、聚合釜结构 81
3 Z6 E3 y/ g& S, g1 Z 二、聚合釜选材及抗疤原理 83
* Z! z( x$ W- P! L; H( W第三章 原液制备工艺及设备 84 i& X4 p3 \! q% [6 H
第一节 水洗和混合 84, F- ]! R6 t, N5 Z5 E. E! N
一、水洗 84
# _$ \7 [9 l+ ^( u1 K' c% ] 二、浆液混合 85
7 M& C6 a. j; i 第二节 聚丙烯腈的溶解 86/ ]# I7 Q! F, j$ T
一、聚合物的脱水 86$ ?+ ?1 l. u( T2 m! {7 ^9 a
二、聚丙烯腈浆化 87
8 n6 M, P% N# w 三、聚丙烯腈溶解 89
& U' S( L0 v+ i5 U. K- Z 第三节 原液的脱泡 90/ W8 A) w% u6 W4 Q% E
一、过滤 90
1 t; Q; `4 M+ a& l9 ? 二、脱泡 91 i, [% Q% P/ [0 W& X w# M# [. w
三、影响脱泡效果的因素 925 h$ u: Z# i' d" c# a! Q8 r, E
第四节 原液准备 93
/ y5 o: v' Q0 a 一、贮存 93. @" B" K# p5 b* J, w( L+ p8 ?' W: U
二、第二次压滤 93
! w* _# Z4 ~. k# E 三、原液调温 953 n* P8 K. K+ D* }6 o" v6 F$ O
四、压力控制 95
6 c0 S; y9 B; k7 W0 \' k" ] 第五节 消光剂的制备 96
# x# E" Y, j$ C1 ] 第六节 废胶回收与利用 98( Q8 B/ d7 T |& _0 P* }
第四章 纺丝工艺及设备 100
+ a5 J& |% H1 E7 x) F 第一节 纺丝工艺及流程概述 100; m" O. h) W$ D
第二节 纺丝成形原理 103 c( W5 ~+ l6 P9 n' X9 y+ j9 d) w/ c
一、纤维成形原理 103( S/ Q' U! Z+ Q- }+ [3 n
二、纺丝成形工艺条件 110; Y# f* ~8 E3 X7 Z6 v7 H* H2 G
三、成形条件的控制 111! E7 I O: [9 } V% r1 A( F* R8 ^
四、影响纺丝成形的因素 112- C! d- M: @+ }( Z$ h+ [! y I
第三节 纺丝机及其附件 1152 z/ h. D- \7 Z! f
第四节 溶剂拉伸 116' u3 Z. G/ ~9 q
一、目的和必要性 116
) _, U& Q4 e( Q. l+ L3 ] 二、溶剂拉伸的工艺条件 117
2 ?- K0 Z* ~! ~2 B/ h3 t 第五节 水洗及预热 118
$ P# J2 b! R" E 一、水洗的目的 118
8 e b1 `' Q! @' d% \3 R" K 二、水洗工艺和设备 119, j% D" v7 ]+ v3 p2 h' ^9 f$ m, S& |
三、预热 120
+ o F8 Q9 r. U( n3 {0 Z( G 第六节 第一热拉伸和急冷 121
+ s; l& H( z; _9 s. V" H$ n2 E 一、热拉伸的目的 121* B2 y8 I4 O) E a* c: B1 Q
二、拉伸后纤维结构的变化 121
6 S. a0 s* `: J/ F2 G( ]5 y 三、工艺条件 121. O' q/ {* y, @/ U3 b' l
四、急冷 124# @8 u8 U k* Q& L
第七节 调温调湿 124- H1 G* e5 _, ?8 h! k
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
8 b2 v( w6 @4 T0 K 二、致密化前后的结构变化 125
, O: |8 l2 {& r6 o m! e 三、纤维致密化的机理 1267 T9 D! V1 @ I: b+ o! P1 }; T. ~
四、致密化的工艺条件 127
. d1 a6 H u' L2 W6 u第五章 后处理工艺及设备 1297 n0 j6 k9 X* v ^" ]
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129) r& N0 P8 x7 ~$ K+ y& R* [3 @
一、定型的目的 129# I/ `. J6 o# @4 h
二、定型后纤维结构的变化 129* W/ c7 Z: S. [6 ]! P
三、工艺控制 131; a6 p0 f$ Q+ O5 p q$ V- l* x, r
四、热定型对腈纶性能的影响 132
$ u) a; M+ w- v: R& i% w 五、第二次拉伸 132
2 [0 \8 \( l# U, i8 P D 第二节 调质上油 133
+ D1 v, H6 L. m ^( ^% q 一、上油的目的 133
. e4 X/ a( ^+ z9 C0 u2 K" i 二、调质上油的工艺控制 133
: c0 G; J v; B3 d9 p: J. y- B 三、影响纤维含油的因素 134
# s" o+ b% [ M) n, O( C 第三节 卷曲 135& O4 t! W2 k8 A( C; L! H; s) L% J& }3 p
一、卷曲的目的 135
2 v \9 Z' x& c 二、卷曲的方法 1352 H7 I2 K5 \& a( a- U Q( T0 z6 W8 Q
三、卷曲数和卷曲度的关系 1354 I1 }' U, o g- Y' N9 ^+ ]
四、卷曲的工艺控制 1356 k8 s- p$ o+ ?! x0 J0 j
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136, w( \3 \( f- j
一、干燥 136) S H" M; N. U( j1 D: Z
二、装箱 137
, X. \, W3 Q3 `" n: e* A+ W" w 三、长丝打包机 137
- U. ~: @' r* m4 c, o& k% R3 W 四、短纤维切断机 138
3 E( x. R, b4 o* v/ p* b2 d4 f 五、短纤维打包机 1386 |! b! R1 W5 F- K, k; {/ K
第六章 溶剂回收 140' F( x9 F4 Y' r8 `: {6 l: j! _
第一节 溶剂的初步净化 141! S: F& f% |# O: ?! X
一、初步净化的目的 1411 g) m0 F0 f# S* H# q2 q; m5 X- D
二、初步净化的原理 141
9 |! C. w- M. O5 k$ i! | i1 r 三、叶片式压滤机的结构特点 142" z% a' f- n6 Y
四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142: g, c) d* Y( K& g
五、初步净化的工艺参数 143# r+ t8 N! e! e& B9 U' Q
第二节 溶剂的蒸发 143
9 H7 a& G- T' l5 M" r' \7 K" _ 一、蒸发的目的 143
: }# S6 K0 r$ N; n7 L 二、五效蒸发器的工作原理 144 t: N4 e3 [0 s7 q0 ^* w
三、五效蒸发器的结构特点 145# v: M; q5 |% C# T' f4 Q2 O5 R# e
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
; ]+ F8 M) V; a; V 五、蒸发操作的工艺参数 148
% _# Q K( n' ]: b0 { 第三节 二步净化处理 1488 {7 K5 e/ z- q' v, Y9 e
一、硫酸根离子的去除 148
+ L4 K; l+ h) l 二、二步处理简述 149
8 |, D" j/ d& m3 H% @% n 三、操作中的注意事项 151
& f. x) N9 H/ Z! ] 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152+ |7 \+ L0 F" I6 g- C
第四节 延迟离子系统 152
5 K! H0 Y3 H/ ^* Q5 }; M 一、延迟离子系统处理的目的 152) o- q. x7 @/ S C
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
# z* m% X+ u& [ 三、延迟离子系统主要部件的特点 1531 W+ P8 d$ u1 R/ P) `2 M0 e
四、循环操作参数 154- p/ ~% _1 p1 w8 k7 M$ |
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
5 _* K7 E4 z* U# M0 }: p 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
. S# {% w# _* J 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
1 s/ X, K) _' @6 y# ]) w 一、工艺流程及设备 157
- o3 Z: J1 j9 }( o% ?2 q% f9 f 二、直接制条机对丝束的要求 1657 f/ W% {8 ?, s1 u2 \7 |% e
三、拉断法和切断法制条的比较 165# J$ j3 O4 E8 \0 C# J- [- ]7 G
第八章 腈纶新品种 167
6 n1 L p- k x$ Y" a1 @ 第一节 概述 167. {: `" H2 Y, p2 E8 l) h
一、国外腈纶新品种发展概况 167, J q0 v* u: e* ^; |6 i+ d& E2 g
二、国内腈纶新品种发展概况 174( g! g" v ]) I8 S3 n
三、腈纶新品种的分类 175# `. Y/ u! O0 V' K$ W. ?' T. S
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 1768 e# V/ d, R3 z' d
一、化学改性 176% u! F: R+ |# Y0 `0 B
二、物理改性 178
6 `" U, |, T u' r. G, e 三、整理改性 185
; @0 b* k% W6 i# O4 \ 第三节 主要腈纶新品种 1879 ?1 N1 T& H# N4 u5 f3 Q
一、复合腈纶 1874 d: H; W, A/ f. `' l7 m
二、阻燃腈纶 190, C) Z: l5 X* M& y
三、有色腈纶 195+ p# P% V# v7 i; ^3 J* [2 R2 o
四、酸性染料可染腈纶 198: S5 h' Q+ W- O3 d/ j W
五、高强度腈纶 200
0 S" {# |# ~" ]2 k 六、亲水性腈纶 204: m. p- C1 L; `) Z# c$ K$ q% w4 F
七、碳纤维原丝 207' e4 X) T) i& h: f# c3 D. z
八、其它 210
! U8 s0 |' h" V$ r* h7 [& X: T第九章 腈纶的其他生产方法 2151 J2 Z! i2 o: G/ T; o2 t4 N" ]
第一节 概述 215! b9 n4 L3 Q; B+ ~% }; _3 q D- ?
第二节 干法纺丝 216
5 D6 O8 Z9 d8 |# M. p 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 2165 {* B, L- E( D' d, `+ @/ d c
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 2160 t1 A. C/ M( E; u1 P
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 2172 F3 k5 ~9 E5 ?" B9 P0 n% C* b
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219, o: ~9 e$ |6 J3 k- O- S* [- v
五、干法成形的工艺参数 220& I" M0 I* N% |
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
! v6 ]/ q* T( [' A) F+ D0 [; I1 p 第三节 一步法纺丝 223
$ @& @+ Q% ~# J e4 ?7 q1 q 一、聚合和脱单体 2230 E* d1 R! j) C" z
二、纺前准备 226
" {% _# I6 T- {, N" e 三、纺丝成形及后处理 228
d8 n% G5 o. _9 C8 Z 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
5 t1 ^7 D9 {5 a. b! s. ?! j, c 一、硫氰酸钠法 2301 `+ b; q$ m5 A% Y: V
二、二甲基亚砜法 231
, j" b" ]# G4 D; i% f 三、硝酸法 231
1 `/ L9 i( C4 r7 S! k; J2 s5 I9 i第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
* \+ j' T% a, {" m$ H$ [ 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
2 u; B9 [9 l' W% u6 o 一、“三废”的产生 2330 r# B1 U* Y5 w5 g5 Q
二、“三废”的危害 2345 a+ u0 f9 X+ r
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235% u9 |! u6 v" Y3 |5 O- L
一、废气的处理 235: s" c0 b: ~& p2 R/ G8 T
二、废水的处理 236( X' |" f: Z* T! I' q* L% \' i- w
三、废原液,湿废丝的综合利用 238
, R" L Z7 H3 |" ~& h 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
" u! o2 M; l3 Z) G+ B" M 一、防爆及防毒 239
& f" L2 W& e5 ~" `0 i [7 { 二、生产车间的噪声控制 241& S3 R& J* |) E8 t/ ]5 v
参考文献 243
) W8 _+ x& U7 p7 @% \* e
; H* C1 k+ M# K, |& l- v9 |2 Y0 w
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