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。
1 r, l1 r8 G8 O" @/ h# f
* |6 W$ P( x" H3 @. n( X5 O内容提要
# \& h) U, o1 j! X3 |8 W5 \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。
" [8 y: B/ G' B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。$ h: G: t4 d3 _9 P/ a9 x9 Q- }: L) l
目录 e4 L7 `0 a$ \( I4 h3 G; D
第一章 绪论 12; _7 ^ K8 s. W( @( }1 f
第一节 腈纶工业发展概况 12, p! c& l- w. N$ h
一、世界腈纶工业的发展 12
' K9 l$ [! Z8 ]6 m3 o' p$ z3 s) h 二、我国腈纶工业的发展 14
) c) z' l' J) W 三、腈纶工业的现状和前景 16* B8 r1 p7 s! }0 X, }% B+ p
第二节 腈纶的性能和用途 19$ A1 c( O- l) v
一、腈纶的性能 19
3 V, ~1 X, R1 @4 O4 ]* H 二、腈纶的用途 254 x! O. z0 [: W% `% S* B
第三节 腈纶生产工艺路线 27& l4 _: t- d' I4 u' J: P p
一、腈纶生产工艺路线分类 27
! \( T* `$ D, C" V6 C 二、腈纶生产工艺路线比较 29
k9 ^& A- }4 N6 P+ j第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
0 d, ], |2 L1 |- F6 ?. { 第一节 主要单体的合成及性质 35
2 G1 s2 V' i) j3 E; y' F6 E 一、第一单体丙烯腈(AN) 35
4 f& m% p" u* I( R, C0 i5 ^! X 二、第二单体 39
$ H+ p1 @7 r/ F! B 三、其它化工原料 41
( \- s$ T5 c: ~* A7 [5 Y) }4 H 第二节 丙烯腈的聚合反应 44
+ ?( B1 ^. n" t# x5 | 一、聚合工艺流程概述 441 E5 K# Q- r; v; O
二、聚合工艺参数 46' V/ f) Y: G& t! V
三、聚合工艺原理 47+ f2 X/ V) |# Z0 z4 l
四、自由基型链式聚合反应 513 L0 a7 o$ E; l- E1 u# q
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
+ N z2 e( f0 t2 B 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 638 [ s& ^5 ?. S: L. Z# j; [ k
一、引发剂浓度 638 q# f- h) w9 z- Q
二、单体进料浓度 66
/ w$ @; @2 g0 m- o7 c- x 三、聚合温度 67% {( S1 M+ ^7 T# F; a
四、聚合时间 69* o, v2 n. m+ L! Y
五、介质的pH值 71
6 v, x" a7 N/ a' U 六、搅拌 718 w% J+ a- c' D+ [1 P
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73" P8 O2 |2 m6 o- G9 h
八、分子量调节剂 73, X) L1 z. t# e* M
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
$ r: b$ C* e2 a8 e v" G6 { 第四节 聚合原料配制及浆液制备 753 @# y) U f2 ?5 t1 Y
一、聚合原料配制 75
# b7 r* ~3 g! D' h0 E 二、浆液制备 78
) q2 U0 D$ B& M* s2 W1 @ J 第五节 聚合设备 810 X- e( z2 J- g( Y l
一、聚合釜结构 811 m* ~. w/ q: y8 j \$ c
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
/ {* v, c2 w) m第三章 原液制备工艺及设备 84
6 }' u+ S$ z/ f 第一节 水洗和混合 84& a, R3 `- O! g, V
一、水洗 84
2 _! i# C( D2 ?9 p4 V 二、浆液混合 85
4 h2 K* `- |) j8 ^2 M; i; ` 第二节 聚丙烯腈的溶解 869 b1 \3 y1 L4 f* |3 F* L
一、聚合物的脱水 86
4 j! K$ w1 v7 j& E; ? 二、聚丙烯腈浆化 87
* V$ _8 n+ K, [& s 三、聚丙烯腈溶解 89
: t- _& {0 B$ S7 i3 o; L! G 第三节 原液的脱泡 90
, S* F, E7 e' D" Q5 X8 K. A5 Q& P 一、过滤 90# f- R+ L+ a% P! B- J
二、脱泡 91# X9 Q% G& _2 P% n5 P) x; b, z- D8 e6 M
三、影响脱泡效果的因素 926 D# B4 L2 f, G4 m' f* X
第四节 原液准备 93, p! {+ m; ~ Y' A% z# l
一、贮存 93- C$ P9 }8 b% p4 X
二、第二次压滤 93+ |6 c! Q; U/ D3 G9 w
三、原液调温 95) q- o. m0 E: G* [ A |
四、压力控制 95
6 I8 e2 J* @4 ]( t/ P$ Z# J$ b 第五节 消光剂的制备 96$ C/ n% q6 H& W/ @
第六节 废胶回收与利用 98
; d4 f; g7 [( W9 j+ O, |第四章 纺丝工艺及设备 100+ b0 b2 W* J. R A7 v7 [
第一节 纺丝工艺及流程概述 100' [# r! V& }' \( y D; p
第二节 纺丝成形原理 103
, w6 X: ~2 i; U& O 一、纤维成形原理 103
3 I" w7 F2 O% Z" e1 E1 w% s% `/ [! [ 二、纺丝成形工艺条件 110
+ I% a" G, G/ O3 m 三、成形条件的控制 111) O# j/ Y, A8 G
四、影响纺丝成形的因素 1125 n2 b. } W$ `- J8 A3 `
第三节 纺丝机及其附件 115) Z& K0 _- f( _0 S3 A( P
第四节 溶剂拉伸 116
5 \9 J2 C) I! t 一、目的和必要性 116
6 \8 b& x2 N! |" }- B5 v 二、溶剂拉伸的工艺条件 117
: k8 G5 G; f+ e/ A# n 第五节 水洗及预热 1187 A5 N! \% g+ P/ p5 k3 G0 {
一、水洗的目的 118! v4 } B5 q& ]6 Z- m
二、水洗工艺和设备 119; I% H. w: g% d; f
三、预热 1205 x$ i {% {, s0 l) d; L% J8 S; ]" _
第六节 第一热拉伸和急冷 121' h! v1 L. l& ]$ v# l7 \0 \$ k. Q
一、热拉伸的目的 1219 u9 |5 F6 U1 o: ]
二、拉伸后纤维结构的变化 121
e: i3 E8 ?) }' V, @+ Y& G9 N 三、工艺条件 121
9 R- F0 R) O8 o 四、急冷 124
6 K: S2 D# s' ~- |5 q: q 第七节 调温调湿 1243 ^+ {' k c- B- ^; O1 r
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
- t- z8 g( w& U" Q* I5 L 二、致密化前后的结构变化 125
" j6 C# H; T& W9 n/ |! [ 三、纤维致密化的机理 126% O$ `& [) j) L. K1 n" n+ L
四、致密化的工艺条件 127
) m/ j+ Z% y' }+ B* p3 n( U& P第五章 后处理工艺及设备 129
$ P( B& H+ x% \- b: X+ ` 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
8 U9 P0 z5 t8 X& Z 一、定型的目的 129: n$ x4 B! Y+ f6 D& d
二、定型后纤维结构的变化 129
- y5 x3 S) |" Q; i% E1 f5 C: L" Z 三、工艺控制 131# m1 \9 z& p0 W& l5 ?# ^
四、热定型对腈纶性能的影响 132
- ?/ a( v3 l+ i; {! D- v( B 五、第二次拉伸 132
" c; W0 Z- X' C. p6 j9 K7 R: g 第二节 调质上油 133
. B: M$ h" ~# ]4 ?# s 一、上油的目的 133: K% Q0 k& S! v. q& @9 k/ K
二、调质上油的工艺控制 133
5 i4 M, g" s; @2 a# x, o# g" ^ 三、影响纤维含油的因素 134
! x% G2 m3 c# t9 H# p( {# E 第三节 卷曲 135
0 E7 P [8 U4 M7 D4 x# ~/ R 一、卷曲的目的 135
/ J7 M5 l) ?+ a" M* a 二、卷曲的方法 1354 a! l/ ], \4 W' I& E* y! P1 S- a
三、卷曲数和卷曲度的关系 135
; c0 V5 o; y1 z# A3 ] 四、卷曲的工艺控制 135
2 g: j* F. l3 H# F6 ^" ?% S 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
6 `/ j+ j$ R+ L0 c 一、干燥 136
6 `1 V% q# T$ o+ p, s c9 R 二、装箱 137# x' m( U' T5 O: ?# F( b; C
三、长丝打包机 137
; c$ Z) S }8 V6 s 四、短纤维切断机 138
$ ^; r+ q& j4 G8 @" t 五、短纤维打包机 138
/ O1 \& x9 f0 x- f& D0 R" t第六章 溶剂回收 140
M% r ~0 N' f! \8 y7 W3 {- l- k1 h 第一节 溶剂的初步净化 1415 X3 E3 E6 |( w1 m7 y- b& Y
一、初步净化的目的 141# ?, k+ {2 r# A6 O5 ?/ K
二、初步净化的原理 141
+ j3 Y3 K H9 S0 A. j& s+ r; u 三、叶片式压滤机的结构特点 142- U: W8 l3 e7 R* E/ C! W
四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142
* [4 q+ @) m4 S% ~+ A5 S* ] 五、初步净化的工艺参数 143. X, K9 W. m- e2 A. C
第二节 溶剂的蒸发 143) n$ ?) g8 u' b* V! Y) |7 R
一、蒸发的目的 1431 J3 B I9 ^* Z' c) M% ~
二、五效蒸发器的工作原理 1449 o; N) N' n7 |+ {; h: c* u+ k
三、五效蒸发器的结构特点 145* {6 d8 @4 j/ T5 O8 H8 q# Y8 B
四、蒸发操作中应注意的几个问题 1488 f" Y; F) c! ~5 A. G
五、蒸发操作的工艺参数 148$ m" I2 C1 G+ G6 ^: b) N
第三节 二步净化处理 148. [3 w7 |: x a8 y+ X4 P/ p% w
一、硫酸根离子的去除 1482 P! l" U) y% }+ X
二、二步处理简述 149
: B+ o- H! k. k/ W; i) R2 J8 m 三、操作中的注意事项 151 a5 ]/ l" S- z! A: j( Q) @3 N
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152" g- x7 P6 }7 ]7 w/ s; }
第四节 延迟离子系统 152
5 N9 d* S) C+ ]" J7 j0 s 一、延迟离子系统处理的目的 152$ L! P( `6 c! d l: q8 v
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153* Z0 G3 [+ `* O N5 ?/ r( N5 o/ c
三、延迟离子系统主要部件的特点 153
1 B+ [! X3 X4 C- D5 R 四、循环操作参数 154
) n, n) R) U3 @6 l1 D% a1 l第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 1567 \1 ?8 c4 `. b6 \, s
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
: P, B6 J; d7 w6 } k* u. x! x, O 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
, O7 ~( l8 I& }" }8 @4 T; S8 ^ 一、工艺流程及设备 157
& a/ _# ?' ?$ R. V7 C 二、直接制条机对丝束的要求 1655 g, V; ]) Z7 }5 D+ Y# k
三、拉断法和切断法制条的比较 165
/ S9 M9 q7 n2 k4 p第八章 腈纶新品种 167
: E2 p9 u) U0 |, R& p" a$ T 第一节 概述 167 d- [& D/ D; `* _' \7 R) g
一、国外腈纶新品种发展概况 167
7 o5 W3 D# ]9 I/ y/ N: X M$ h 二、国内腈纶新品种发展概况 174- L2 ]+ @+ k3 U6 a h4 ?" @
三、腈纶新品种的分类 175& C, E y, \ n4 V
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
( L3 C- Z! A, z8 h: Q( n 一、化学改性 176
2 `& Y9 O* U6 f3 a' S1 y 二、物理改性 178
y8 Y8 g) C& N 三、整理改性 185
* T H- J3 D% f- B1 h( p& o! I 第三节 主要腈纶新品种 187# t) M, q3 m# v& h3 h
一、复合腈纶 187! I M! h. b ]1 X6 k" Y/ P; V4 `) y
二、阻燃腈纶 190- s9 z! w1 T' f* d- A: A) r' @; q
三、有色腈纶 195
6 H- E* K! q% m0 n 四、酸性染料可染腈纶 198$ e+ b* @( {8 o+ Y' P h
五、高强度腈纶 2000 A7 ?; r9 F h8 {" y1 g* _
六、亲水性腈纶 204' |8 e6 i z1 k7 {
七、碳纤维原丝 207
. V$ ~8 T, {2 t7 b- ^ 八、其它 210: B. g/ c' b$ U4 Z
第九章 腈纶的其他生产方法 215) B/ V; E: C# t6 V% {- G8 I
第一节 概述 215, Z: y b. R6 F( ^# H: H
第二节 干法纺丝 216
9 S- p, m* V1 [ 一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216/ k* t* [" J) M- [3 M3 p
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 2163 W* R \# J0 {2 ~: }) k/ s& E p; H
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 2179 M o9 f) ^% H% P
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
( w3 _) X+ H& ]1 r4 `* b 五、干法成形的工艺参数 220* I- q' W4 U. F' Y; Z
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222" Q: d: u4 j4 H
第三节 一步法纺丝 223! o+ _3 @/ \2 u( ^9 S
一、聚合和脱单体 2237 N) R" Z0 H2 ~8 g9 L
二、纺前准备 226
- E% B8 e5 W1 d8 H6 \0 y 三、纺丝成形及后处理 2283 z7 H. Z7 Z3 S8 v, X1 |2 {
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
+ ~! K3 x, g' _ 一、硫氰酸钠法 230
9 }8 a0 `9 V8 M 二、二甲基亚砜法 231' F& ^& P9 n5 Q3 \
三、硝酸法 231
7 I+ P, [8 T" n- u2 m( k第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232' N0 Q# {% n, `9 p+ I V5 n- \. Z
第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
* j s( m% Y9 q; T$ Y. J1 ^ 一、“三废”的产生 233
* G% s) j2 [3 h& M 二、“三废”的危害 234' v8 e- D! z( w0 r& Z6 n
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
7 ?* z, x3 I. j- y 一、废气的处理 235# s8 h+ _6 M6 c% j! T9 O: S
二、废水的处理 236- P8 p: w3 z. S1 U
三、废原液,湿废丝的综合利用 238
6 z& k7 A. s2 D# q 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239* L6 {& z% e0 r3 Y/ r' O% ~
一、防爆及防毒 239
9 V1 `7 G9 Z3 W1 i/ U; v 二、生产车间的噪声控制 2419 e+ \! V0 ~$ v+ j
参考文献 2434 I9 b6 [5 A. i) M
4 Q9 `: d E0 \% t) k, k8 t1 G. m: c7 ]% e
, B) H, q1 l2 w$ c: Y |
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