
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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& S/ A, H7 k7 j# [, e9 E
内容提要
$ q/ ^6 U* @2 }- I3 [. P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。& @/ I& H9 H. Y
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" H1 |% i: V* [0 M
目录
4 {8 T, O" I& X% w& t第一章 绪论 12* S9 [" Q0 U% M/ F- I* S
第一节 腈纶工业发展概况 12
0 r4 M9 P0 \0 y3 ^+ d' K 一、世界腈纶工业的发展 12
7 Q/ l& |5 R( J% \$ G! F" M 二、我国腈纶工业的发展 14) a) k' y A( ^0 G
三、腈纶工业的现状和前景 16/ e& |8 Q9 [% w0 U
第二节 腈纶的性能和用途 19
4 d" e# u/ Q7 P, M$ i/ O 一、腈纶的性能 191 G) Y0 A* e0 G% X# s
二、腈纶的用途 25. L4 V; j& e8 E2 w" G( |
第三节 腈纶生产工艺路线 27
8 H7 F0 K, {1 h4 ~ 一、腈纶生产工艺路线分类 27/ t; \$ n* S/ A
二、腈纶生产工艺路线比较 29 D' X" ^% w8 J% }' }6 q3 n+ m
第二章 丙烯腈聚合反应及设备 356 K7 o5 Q7 G* P3 P/ Y+ }
第一节 主要单体的合成及性质 35
& d7 g0 e2 O7 z( {$ o5 Y7 M/ e 一、第一单体丙烯腈(AN) 35
5 \( ]) |& C% `' B- k- g 二、第二单体 39
) v$ b& w* _1 G# h/ d 三、其它化工原料 418 M# w' _3 \# y* I" o
第二节 丙烯腈的聚合反应 44
# m% C8 s9 Y# Q/ q: N8 }/ f: [ 一、聚合工艺流程概述 44
5 q3 c, _$ M0 @/ A! W) b 二、聚合工艺参数 46. w/ A$ S0 ?- g& b5 O
三、聚合工艺原理 47% h2 t$ C- e/ Y( D8 H5 }
四、自由基型链式聚合反应 51* B' T5 s) a9 e W
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
4 z$ A% Y9 V) S* U4 l 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63& N4 @4 v8 u7 ?% g" j. D5 l% L5 ]
一、引发剂浓度 63
8 V/ a& O$ s! ]& v, w. R 二、单体进料浓度 66& b. w/ Y% V# e& b+ ^
三、聚合温度 67. Z' J" L- f& r/ U# I3 l& z& I/ h9 f' v
四、聚合时间 69) d: E* y. x/ W5 m7 z
五、介质的pH值 71
- @$ ?' h' s! E3 A- f* g* ^/ ] 六、搅拌 71
1 e1 j# I9 a8 p 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
0 v7 e7 W9 ^8 G3 F Z F 八、分子量调节剂 736 I4 |! G' e) G" K; `4 u
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74
$ F3 q# V( M+ O7 f g& ` 第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
6 b3 q5 @9 P3 V# ^, Q7 t- N' V 一、聚合原料配制 75/ p2 r& i) t- Q
二、浆液制备 78: e1 ^$ P5 \( H( [9 G
第五节 聚合设备 81
( A# q3 i- Z. a 一、聚合釜结构 819 k7 o: ~5 N2 \1 G' S4 @& n. H
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
) H$ E+ {/ Y; t. S# c# `第三章 原液制备工艺及设备 841 J) N6 S& d& E# A. Q- W% n' @# R4 u
第一节 水洗和混合 84
, k+ k, [) d& \+ ^, ^* `0 Z 一、水洗 84
4 _& \2 C1 V: O" {: L- m 二、浆液混合 853 @/ w. U. k+ r' I
第二节 聚丙烯腈的溶解 86
5 J! N0 c7 t& O3 R& g# m, g 一、聚合物的脱水 86+ E1 s. z; d4 B0 I2 u+ d
二、聚丙烯腈浆化 87
+ _; I0 j" c L$ f: E; R$ X. u 三、聚丙烯腈溶解 890 C* R% {0 S: ~0 T8 Y) M E
第三节 原液的脱泡 90 K! e' e) Z( X) N+ A/ g' I+ R
一、过滤 90$ }4 U) [+ A+ H [
二、脱泡 916 F: V6 z: y5 k% r; h: g4 C/ K
三、影响脱泡效果的因素 926 D4 O$ N8 c, {+ c( U! O
第四节 原液准备 93
( @" k; M) C* a 一、贮存 93: e+ y: _# `8 F4 U- z. L: o
二、第二次压滤 93% {# F1 n4 N: L$ W4 l
三、原液调温 95
! `5 j2 N$ ?* W" P 四、压力控制 951 I: ^1 O9 f; Z8 T2 C
第五节 消光剂的制备 96
. @( T$ ~' a$ a1 h( F3 L 第六节 废胶回收与利用 98
; X; d: X" h3 n3 k3 K; [) }第四章 纺丝工艺及设备 1009 ^. Y( k( ?) v9 O& s* h% F7 x
第一节 纺丝工艺及流程概述 100
3 {/ m3 _5 x( M, y4 i" I 第二节 纺丝成形原理 1034 G F3 f! L3 B p* s/ p! d5 j1 t
一、纤维成形原理 103
- W) {9 ~8 d9 h: I6 W 二、纺丝成形工艺条件 110
+ r2 w) g% F& e2 b 三、成形条件的控制 111) @& J' z( {+ c' _
四、影响纺丝成形的因素 112
( I1 k& I3 k6 z5 |! l; i( { 第三节 纺丝机及其附件 115
4 q, F! [. i( Z3 Z% v3 j+ A$ S 第四节 溶剂拉伸 116
1 z1 y e) ?# d2 K4 @5 X% _ 一、目的和必要性 116
2 y4 s1 ] o% n* O# t 二、溶剂拉伸的工艺条件 1176 R) l$ H7 {: D" d: l
第五节 水洗及预热 118
( i3 l2 D6 a6 |% R: a p7 i6 @ 一、水洗的目的 118/ X: }: m/ ^2 z3 \
二、水洗工艺和设备 119" `: Y& O+ K6 y1 G& Z
三、预热 120. g% t. g$ F' D% V9 n$ p
第六节 第一热拉伸和急冷 121! x3 V# H" P, q+ A6 T$ w3 z
一、热拉伸的目的 121
4 d* V" Q& W9 s" R1 G2 R 二、拉伸后纤维结构的变化 1214 r I4 i; k! }3 k3 v
三、工艺条件 121
: t3 _9 ^1 J2 V0 |. c 四、急冷 124
/ V* {% @; i; U) e0 I( [, A 第七节 调温调湿 124
& Q1 P# {1 _' G 一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
& M% v$ G" b# z' S. j) g; }9 O4 T- R 二、致密化前后的结构变化 1259 H' E8 b1 U7 [; E) t4 D
三、纤维致密化的机理 1268 l" L- G! M: ~! u$ |
四、致密化的工艺条件 127
* i* t5 T" X6 e第五章 后处理工艺及设备 129- a) ]8 S* |$ L" U5 f
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129" g+ V/ q* p+ b, a) \! p" Z% ?
一、定型的目的 1290 q: e1 \* }! H4 F" k
二、定型后纤维结构的变化 129' }0 V2 s @: H4 v7 t2 g, j0 o
三、工艺控制 131) @' r& I. o/ { k* A3 Q
四、热定型对腈纶性能的影响 1328 K4 c& ~; h* D% C: }2 n
五、第二次拉伸 132
9 ]' w1 N8 A1 Y s3 l) T, j 第二节 调质上油 133
) W/ Z! N* Q; ] 一、上油的目的 133
. Z0 h. S8 V+ y9 g8 q$ b6 e 二、调质上油的工艺控制 133
# C0 R1 }9 U# v 三、影响纤维含油的因素 134
; F& D' O( _0 x5 g6 _ 第三节 卷曲 135' a8 n' A7 J8 s1 K* _
一、卷曲的目的 1352 V: P g6 G) ^& }! O* G
二、卷曲的方法 135
) U. F# j+ B& L% ?* { 三、卷曲数和卷曲度的关系 135
6 D* G4 V: L P) J/ x: x 四、卷曲的工艺控制 135
- N4 g ?" v( M% @ 第四节 干燥、装箱、切断、打包 1362 T0 w( O/ y; b7 v6 I1 ^( T! A
一、干燥 136. x! {) U6 \* H
二、装箱 137+ I5 `$ j/ a- D2 w1 U6 n
三、长丝打包机 137
* u& B0 A( C0 k$ `$ V- T3 J 四、短纤维切断机 138
; s7 C g$ P- {6 s 五、短纤维打包机 138; X7 f6 ?/ |& o: B1 W9 Q
第六章 溶剂回收 140
" O$ A0 Y2 }4 z4 ]$ _ 第一节 溶剂的初步净化 141* Z) F! B1 o0 i5 t# ^+ O
一、初步净化的目的 141; i" ^+ A# u( {# C7 a5 y2 g! q
二、初步净化的原理 1411 P2 O4 G" a; E! n1 m
三、叶片式压滤机的结构特点 142
6 d% D; B. H# k* k% i 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 1422 o9 O9 k6 Y) r" d8 Q
五、初步净化的工艺参数 143
+ H/ ]4 t. H& |) i8 A; c+ W 第二节 溶剂的蒸发 1435 E' n- f( U% |( T
一、蒸发的目的 143
, j5 E1 P$ k5 R 二、五效蒸发器的工作原理 144! G/ A0 W- q! x1 F' K& l
三、五效蒸发器的结构特点 145% T3 ]8 s8 `$ `
四、蒸发操作中应注意的几个问题 148+ N/ y* j: o% ]+ J9 E9 L. u
五、蒸发操作的工艺参数 148, a! T+ H- }- {- {
第三节 二步净化处理 148
3 R5 e) U3 N/ p' ^( n 一、硫酸根离子的去除 148& ^+ w, z1 K3 [( w1 l+ @, H, ?' k8 F
二、二步处理简述 149
" d/ L; p' q( C! ?" | 三、操作中的注意事项 151* f/ p1 f) Q# F3 K* ?: W
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152* I. n4 m+ I e& k4 e% x; n
第四节 延迟离子系统 1522 v. m: F/ O# ?- J. \+ P% z
一、延迟离子系统处理的目的 152
0 S0 K0 e: {' g 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
3 O1 ^4 n W8 _( J2 |1 N; @( }1 { 三、延迟离子系统主要部件的特点 153
7 ^3 V7 v2 g, v! k) f# L' J, T 四、循环操作参数 154. I& Z! d1 l9 }
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
, H9 G E e5 B3 t) e 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
, a5 I/ Q E6 @5 ]( ? 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
8 D' y+ ~- x/ p2 r& G0 ` 一、工艺流程及设备 157. R7 I; n3 b( L) i8 ~
二、直接制条机对丝束的要求 1651 v0 G a, U" z! w4 H/ n
三、拉断法和切断法制条的比较 165
8 I) p$ a* ]0 K$ S第八章 腈纶新品种 167
; k0 M5 D* L8 Z4 ^ 第一节 概述 167
/ v) o( n8 I2 G9 N( m- f, M 一、国外腈纶新品种发展概况 167
+ x2 s' b; E2 S5 H% C 二、国内腈纶新品种发展概况 174
2 Z/ O% ?% S6 y3 z# F0 u( k7 [ 三、腈纶新品种的分类 175: w6 o( D8 S9 N9 t* y+ p
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176# t. B5 k! x! t& l
一、化学改性 176
$ W2 D5 }2 w2 C& ^. C+ E 二、物理改性 178& j$ n* _4 t& N5 ~& o
三、整理改性 185
/ i L6 e F$ K7 X% ], H 第三节 主要腈纶新品种 187& `8 y8 e% O) H# Q3 @$ [
一、复合腈纶 187. B# }% I( E3 g- z
二、阻燃腈纶 190
3 [8 t5 z- {/ ^& |* W! n5 \ s 三、有色腈纶 195, v) w t m W' @( w0 C
四、酸性染料可染腈纶 198
# q, \ _. y& Y* V9 A6 }. ?: J. E3 E 五、高强度腈纶 200 X4 A, M/ ~( w' w
六、亲水性腈纶 204
3 y, E8 U6 v# F: l/ ~ 七、碳纤维原丝 207
& @0 l4 }% z9 d) D9 P/ Z 八、其它 210' _- x+ }4 f3 r) |* f2 I) E( T
第九章 腈纶的其他生产方法 215
- e3 A' r0 n$ I 第一节 概述 215
6 d$ n* X% o) j3 i$ O5 q7 X+ `5 o0 } 第二节 干法纺丝 2163 z2 P+ S3 B- ]' K3 b1 v
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
$ q( t' m D6 p# y 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
4 t Q( Z S+ q) _6 \3 U 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217
; G9 f$ l9 V+ @/ i 四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
! B0 k, j' y" k" j, ~$ e9 M 五、干法成形的工艺参数 220! V! D3 t5 D' [ M, J
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
& G5 B( I0 a- j& e 第三节 一步法纺丝 223: M2 v, @, d* E+ |3 f e
一、聚合和脱单体 223( M* [( \ m) S6 j$ m0 N
二、纺前准备 226
# m e, \. R. b9 n5 X 三、纺丝成形及后处理 228
6 [4 y" v* G5 F2 a3 Q 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
6 `% r1 D: d6 Q% p; e! R 一、硫氰酸钠法 230. [/ U/ j/ ]% F4 @- Q6 {& B
二、二甲基亚砜法 231
1 D7 x3 ?! ~: L- X0 E0 G+ g 三、硝酸法 231! h- ?& K' Z6 D
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
. H5 ~! {' C- L4 a: l: { 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 2330 w h" F- i0 B- e) o
一、“三废”的产生 233
6 f# R! n6 y7 t( o6 F" Y* o 二、“三废”的危害 2347 P; |; ?$ `3 y u
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 2350 c1 g: q: U }
一、废气的处理 235
7 g2 J& V& Z+ h' W 二、废水的处理 236
5 ^; P/ ]! z1 k, D5 q s 三、废原液,湿废丝的综合利用 238
4 \. }: D5 l* [2 Z% i9 Z' u 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 2395 @7 ~: Z% {# [ J) X* `+ K
一、防爆及防毒 239
! g2 D( L5 m5 x# r 二、生产车间的噪声控制 241
. G" ^9 J& h8 j1 g参考文献 243
1 W, ~ L! _& N% |, c6 P7 U% j2 }. E8 p9 j+ a- }# j
+ x3 { j6 }2 p; `* w* u2 I3 B* o) M
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