
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。! v) x1 [0 x5 O0 a9 i
, U( D. l2 ]( d3 t内容提要+ x q) |# ^3 c# T2 p9 s
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。
% _) B, d! g4 k1 \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。
0 W8 \; k& A q# y- M. ?. C6 P) v. i( Z! A目录
. U" U! K# J/ x* c g第一章 绪论 12
' @# Z& Y% |9 Z. m, o9 m9 W/ v 第一节 腈纶工业发展概况 120 Q8 v% B: h+ t) z. H
一、世界腈纶工业的发展 122 H6 _( x% D- h8 {! @" C& P+ i
二、我国腈纶工业的发展 145 C. d2 b6 a5 h+ I6 A; F# s
三、腈纶工业的现状和前景 163 ? T/ G* L& o7 U4 k5 q' l; ]8 y( T
第二节 腈纶的性能和用途 19
" x% _8 [/ U9 S9 W& m 一、腈纶的性能 191 D2 `* b, `" t- h0 B( x+ }" k
二、腈纶的用途 25& a# Q/ [' O D$ q0 m
第三节 腈纶生产工艺路线 27
: t! j6 s0 T' ]* {' c; P4 Y 一、腈纶生产工艺路线分类 27
! ~# b1 Y* n2 l 二、腈纶生产工艺路线比较 29
+ Z3 Q4 l! L% Y B第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
( u, `3 n9 g8 \: ^( L* V. g- S 第一节 主要单体的合成及性质 35
7 Z: j0 J) ?- E- Z: H! ? 一、第一单体丙烯腈(AN) 357 x2 [& I1 z+ ]+ Q# Y
二、第二单体 39: ^+ [- ~7 o- M
三、其它化工原料 41
6 D. o9 K0 Y' p* U0 H. T+ W6 ~ 第二节 丙烯腈的聚合反应 44& b( `& x2 E/ w- A" {4 F I: @% H
一、聚合工艺流程概述 442 E d9 j# Z) \. G) b
二、聚合工艺参数 46
6 ^# {2 _; i7 J+ H* q) P/ n 三、聚合工艺原理 47) y3 z" c3 C5 \) m
四、自由基型链式聚合反应 51% d( }9 y1 O6 I
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
- B t3 O1 Z8 Y 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
2 S7 |; i" {( V" B. C W 一、引发剂浓度 63
, y4 f0 t9 {9 v4 ^& k/ M! b 二、单体进料浓度 66- @" V* K$ F& }
三、聚合温度 67
+ P4 s4 U/ A! @& e S" ? 四、聚合时间 69
* m+ _/ ~4 E; z6 r! ? 五、介质的pH值 71
- m. W, Q; s' w7 E( x( j, B R% r 六、搅拌 71
$ R$ ]& f6 g( L/ D 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
( S/ y: E' w! h3 \ 八、分子量调节剂 73
/ R+ P$ b. Q1 |( p 九、聚合物颗料大小和聚集效应 745 V( y% d1 X$ k! ?& _ ?
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
. e' O. M$ ?/ c 一、聚合原料配制 75
( @1 |) I6 A, l Q 二、浆液制备 78
X8 Q5 F1 ?1 t4 ]' w+ G 第五节 聚合设备 81) p! x3 G- N. [! r
一、聚合釜结构 81; C/ }# K8 e5 {. D# b$ K
二、聚合釜选材及抗疤原理 83
4 c9 `+ ?; t* Y2 N0 M' Q. O( l第三章 原液制备工艺及设备 84* g* P2 F7 K/ T6 A# D
第一节 水洗和混合 84( u# Z: ~& h( T) C! C6 p; X4 r
一、水洗 84" D; \7 l% g: C: n o( Q* L
二、浆液混合 85
# K! z5 O- O0 O/ Y& _% x 第二节 聚丙烯腈的溶解 861 t% p9 `0 V$ p& w& Q2 `$ x
一、聚合物的脱水 86
, d) T7 t. [# R( V6 ?. H' g! k 二、聚丙烯腈浆化 872 M5 N, v/ g+ Y! v
三、聚丙烯腈溶解 89
/ h2 \7 A4 P R8 i* ] 第三节 原液的脱泡 90
- Z% Y$ L. ^' G2 A# \6 {5 n) e3 Z2 o 一、过滤 90: c& _) W( v" i' S
二、脱泡 91& N& U8 P. ?$ [$ D2 }7 F
三、影响脱泡效果的因素 92
, u5 r) {; D# i0 L1 w m 第四节 原液准备 93
- j' S3 a8 }; j8 d2 Y1 X6 ? 一、贮存 93
3 k6 \, d) b r4 P9 D" p9 [0 m 二、第二次压滤 93
1 \' O# `! W" F+ S1 G& V9 z 三、原液调温 95) B. |6 e/ c) W
四、压力控制 95
: m# N' L0 v f' L; q+ @ 第五节 消光剂的制备 96
2 Y3 B& a$ Y: k. K! |9 f# z( I 第六节 废胶回收与利用 98
; U$ A& ^ R d6 r+ w! Y: }; i3 U第四章 纺丝工艺及设备 100
5 ~& z$ T6 y) R J$ N 第一节 纺丝工艺及流程概述 1002 M+ }! A- w2 j5 U
第二节 纺丝成形原理 103! d4 Z( l+ J% v# {! D4 u
一、纤维成形原理 103: m b+ c) D" b3 I
二、纺丝成形工艺条件 110) S( D1 j/ s% a5 b9 w* B2 T( K7 `
三、成形条件的控制 1113 b& v. x; b2 O; h
四、影响纺丝成形的因素 112
, g4 P) g) q+ ~- \% ` 第三节 纺丝机及其附件 115+ T/ c3 z5 {; e8 e T1 @
第四节 溶剂拉伸 1161 c; s" M) ^- K
一、目的和必要性 1162 x% A5 Z" w" _% N8 q9 L0 @
二、溶剂拉伸的工艺条件 117- ]7 b3 b( E$ R: C' t" @
第五节 水洗及预热 1186 Q, i$ ?5 _2 Q/ T9 s( D
一、水洗的目的 118
" S) D, F! x G# P1 [) w 二、水洗工艺和设备 119
" {8 T* Q* t+ ]) a9 }( M3 b 三、预热 120" {* s& }$ a" L7 `9 E, S& I- s
第六节 第一热拉伸和急冷 121
5 V- @ g, @ x 一、热拉伸的目的 121
+ d* {' f2 k: v( A# W# l$ p 二、拉伸后纤维结构的变化 121) M$ \$ H+ D! G8 r& m9 `: ~9 E
三、工艺条件 121
3 P# G, x- z3 M; E" ] 四、急冷 1248 z/ x, C3 e; t3 r6 L
第七节 调温调湿 1247 }) v/ z1 y9 Y& C2 y* R7 c% G6 K
一、干燥致密化后纤维性质的变化 1246 _% k* X4 N9 M! _6 D' U
二、致密化前后的结构变化 125
0 k, i/ ]& |9 m4 Z 三、纤维致密化的机理 126
) P* A8 v' { d- x/ q% d 四、致密化的工艺条件 127
( T+ o, w+ T9 @& J. {6 ]# [9 f0 e第五章 后处理工艺及设备 129
2 e7 E+ w9 L) q3 u) W$ o 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129) ~) |1 ~; V ]' u
一、定型的目的 1294 U1 d) h* W- L: I! x0 k/ j
二、定型后纤维结构的变化 129
0 ` k; B. J8 H/ x# e& B1 `! s 三、工艺控制 131 q! p5 @0 ?# \2 D% ~( ]
四、热定型对腈纶性能的影响 132- H8 ?2 z R# u5 c, ]
五、第二次拉伸 132
8 m$ ? v8 i& y: E- N* ~& y. q3 [ 第二节 调质上油 1333 J# C# Z8 f! h7 ^) x8 W4 a9 q
一、上油的目的 133
% H/ N+ h; Y3 r, s$ ]% C" l, I 二、调质上油的工艺控制 133
# a' J! v" C) O# Y0 ] j; {# f 三、影响纤维含油的因素 134. K C5 G/ ~ ^' B
第三节 卷曲 135
6 d) o" H" k7 x/ b, ? 一、卷曲的目的 135
9 k% N% O% @) j( |: h. C6 z8 } e 二、卷曲的方法 135' o: E0 A4 v) z# }/ ~
三、卷曲数和卷曲度的关系 135
( p) d2 K E; s9 q9 ] 四、卷曲的工艺控制 135- G; w* V0 w3 f7 p* d0 r* R- s
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
0 R1 @0 u$ W% d7 s# D 一、干燥 136
9 s3 w q, k" e, Q& p 二、装箱 137
f, M( [# K" z$ F 三、长丝打包机 137
( n4 o: M o: h9 {: P7 y 四、短纤维切断机 138
: V7 e( D9 D* {/ ~5 _ 五、短纤维打包机 138- _$ i) P4 e# u" w& M
第六章 溶剂回收 140! K& N+ o2 c: c
第一节 溶剂的初步净化 141
* L1 x0 S) |( o 一、初步净化的目的 141
/ f8 x) n) a1 q' H5 R9 z+ N 二、初步净化的原理 141
# G( j: P/ Z9 v6 K. ^- q 三、叶片式压滤机的结构特点 1424 C# |9 a) t4 t( K, P9 w+ v
四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142$ E h0 A. M" b4 g
五、初步净化的工艺参数 143& T! g. i' {% q+ @' O( g1 c
第二节 溶剂的蒸发 143
. W9 I) K' U4 U8 S8 p3 s; g$ o; ?1 \ 一、蒸发的目的 143
% W4 L9 T9 B% y( F9 I 二、五效蒸发器的工作原理 144, |7 B6 g' ~% S$ E
三、五效蒸发器的结构特点 145
% j5 s" ^& V* ^ 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
) p8 r, B6 b3 x: i 五、蒸发操作的工艺参数 148
/ u" U: O. A# V! S1 W1 I8 I" { 第三节 二步净化处理 148
2 r, |1 ~; q6 F3 U 一、硫酸根离子的去除 148* n( t. t) L% { K- {6 D! ]+ i
二、二步处理简述 149
2 w t! v) Z$ N5 k, }) c! G 三、操作中的注意事项 151
Q1 ^1 l4 z1 o7 X& d& @ 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 1523 H8 @/ U+ p% q" ?) N8 \
第四节 延迟离子系统 152$ }5 R3 K# X% I1 Y
一、延迟离子系统处理的目的 152. b. ?. o$ _/ A6 L) _/ Z
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153" @2 q* Z3 Y! W- `& C9 w! }1 y6 h
三、延迟离子系统主要部件的特点 153
3 V9 O2 K |' w) d U2 b" Q s 四、循环操作参数 154
$ `# ~% Q+ u, @% C; f第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156
" b; H) @% ^" E 第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
0 l7 y' A4 k. ]: v 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
# \5 z- T3 n% p4 { Q3 C( Z3 h9 b k 一、工艺流程及设备 157
f( S/ C+ [2 q 二、直接制条机对丝束的要求 165
( S! ]( ` o3 x* i' P4 c 三、拉断法和切断法制条的比较 1654 p4 x: C: {# [" z8 R" X1 j) W7 l
第八章 腈纶新品种 1676 d) x2 K M C8 t& f
第一节 概述 167
4 v2 H% k- I8 E5 M8 u 一、国外腈纶新品种发展概况 1676 @1 P. N) p" B1 C
二、国内腈纶新品种发展概况 174
: @ R V4 Q1 r! l8 ] 三、腈纶新品种的分类 1752 m$ G! p/ z$ d
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
$ }: T# c2 W3 o6 A 一、化学改性 176
2 ]1 ~- |. w* \1 T 二、物理改性 178% G0 w7 Z0 W( Q: S4 E/ X
三、整理改性 185# U- x5 a% {# t) P; ~$ b- C
第三节 主要腈纶新品种 187
$ M" e# Q! B/ t3 O2 M 一、复合腈纶 187
% Y6 f& Q3 _1 [) Q" |: ^8 Y3 P9 T* f 二、阻燃腈纶 1902 ]$ H& a! f; F* ^7 M$ R2 X
三、有色腈纶 195& j9 F" H( k r ?; f! D4 T1 x/ r
四、酸性染料可染腈纶 198
8 ]: C+ A: b; Y* S8 [ 五、高强度腈纶 200
6 m6 Z6 w, o$ p! y* }- h 六、亲水性腈纶 204! Y2 y/ q; ?. k0 d* t( o6 m. D
七、碳纤维原丝 207
5 f4 w8 z/ X% G 八、其它 2104 G( G% E. j! T6 i% }
第九章 腈纶的其他生产方法 215
# H1 q" D5 P0 ]( |/ H' q 第一节 概述 2151 N4 f- S! r# @! N& s1 }) M- B9 j% A
第二节 干法纺丝 216# F, G1 f1 l" F4 }
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
* J" T6 y. T5 I8 l& ]* R 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216/ e& Z2 d0 A- k# T" e6 K0 Z; u
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217- J- I2 N" S1 v, P K/ z
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
C" ]) U% ~$ d, l3 m" p- v 五、干法成形的工艺参数 220
" w$ |9 \: f: D! Q4 m 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222" H* n9 \7 I% G1 J( [, f
第三节 一步法纺丝 223# c) z/ U/ f8 p0 b; K
一、聚合和脱单体 223+ |! |3 G7 E" x9 Z2 X5 h+ V3 y& V
二、纺前准备 226
% D0 o5 {1 B' T6 z" G8 H/ z; ~ 三、纺丝成形及后处理 228, ~. H! K% o' _$ e* D
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 2309 P: r% R+ n) e' l \$ C: v& g
一、硫氰酸钠法 230
; d# l1 V) l" x 二、二甲基亚砜法 231
% g0 {/ f k5 F 三、硝酸法 231$ q+ X0 X/ ` d! V0 @) H
第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
6 G; ~2 P) _7 e$ ?- o 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233) r/ d" V0 a4 }$ ^
一、“三废”的产生 2338 H( h; P/ A5 \" d! Z/ _. N) X
二、“三废”的危害 234; ^" K7 k, a- v
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 2352 Y; x8 }# Q6 n. A( s3 s) U! `7 F8 A
一、废气的处理 235
7 a4 O6 f9 k9 l4 M' O 二、废水的处理 236. ]$ p. j8 x0 }$ _+ k! W
三、废原液,湿废丝的综合利用 238$ u! q- e+ R1 g: p9 v3 l" U
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239+ v% V( B- v5 I4 W( U2 I
一、防爆及防毒 239
2 _; y- I( ^" i3 Z% t6 Q0 a 二、生产车间的噪声控制 241
- Y/ L5 }7 t! D' j& L! ]7 R参考文献 243
+ @ L- A9 K: f- X" z
3 {7 O( Q/ Z+ ]& Y" o u5 D- O6 n& T* H6 @' P4 C6 m. A. q& r
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