
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。2 O U: x5 u% ?# o( U3 A
7 o! f9 h: y. h, F9 j; v
内容提要
" T$ t; w* g0 y0 p0 x4 y4 ]' a! E* y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。
! V2 j& I8 Q: r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。
# m- `/ @, i2 \4 ^& F2 G目录
, `! |* ]+ ^ o% h% |第一章 绪论 12# F1 p1 n' h2 P
第一节 腈纶工业发展概况 12
, C3 x- w r2 z8 Q# L 一、世界腈纶工业的发展 12
: K {1 D. g& X( @; J ?# A# ] 二、我国腈纶工业的发展 14
/ e+ L/ C" c) B% W; p8 c" @& D% m 三、腈纶工业的现状和前景 16# E9 J6 o r: r- Q( B
第二节 腈纶的性能和用途 19
; v9 [. S8 j) k: ?' F5 e 一、腈纶的性能 19
+ t5 ^8 N; h9 s! B3 g2 G; H5 W 二、腈纶的用途 25
# c: S2 G1 w' }/ C3 ]) M" ?) ^ 第三节 腈纶生产工艺路线 27
: Q& I0 c* T2 r: b 一、腈纶生产工艺路线分类 27+ p& H0 R: R' c% w ^' \6 S
二、腈纶生产工艺路线比较 29
# T1 z' v+ j6 J. y; v% o第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
9 d& r( y" |# m 第一节 主要单体的合成及性质 358 ^8 r" o$ M! G; k0 _' Q: t% G
一、第一单体丙烯腈(AN) 35! ~) `3 d5 y$ f$ K3 e, Z
二、第二单体 39
6 E$ i4 z9 R- d, z$ V4 K0 t 三、其它化工原料 41
2 @6 n9 X3 I3 ?& D8 G; a9 m, o& p 第二节 丙烯腈的聚合反应 44
) H, s+ X6 z ^& { 一、聚合工艺流程概述 44! O- w. o1 P) W# W& P6 z
二、聚合工艺参数 468 R$ X9 ], F1 C y' N* n! z' F
三、聚合工艺原理 471 z6 ?- J) f- X* `
四、自由基型链式聚合反应 518 F3 i- p0 a' {/ V2 v5 P( P0 ]/ k
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62) v! t6 u, z- P
第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 63
( R) C5 d# A; l' Q) V4 s* R 一、引发剂浓度 63
: }- g, f: {0 f& I' a) K0 Y! I9 a 二、单体进料浓度 66
+ b& [. C1 o9 x4 }3 c 三、聚合温度 67
9 H' ~% A1 @# w3 v+ i& f) F 四、聚合时间 69
# f$ [4 ~/ a' U i. b 五、介质的pH值 71# B# k- I8 A2 w N' A: M3 t e4 @
六、搅拌 710 ?. J1 ]* o! n$ n/ @; W0 n$ j2 E
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
! j% L+ d( v! k3 Q+ ~& ~0 F 八、分子量调节剂 73/ S# B2 m( a; O" y* a
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74" H8 o. ?! a4 e( \
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75, f3 m% Y6 u0 @! J- z/ m" ]
一、聚合原料配制 75
9 A4 Y; P" y- b4 w( ]0 N' ^ 二、浆液制备 787 y3 ]9 Y, ^0 W1 T! o) W/ n
第五节 聚合设备 819 {3 a0 B, l( @, [0 ^
一、聚合釜结构 81% J# t3 S* g1 R2 K
二、聚合釜选材及抗疤原理 83% E6 M: u+ O7 P3 t" k# [
第三章 原液制备工艺及设备 84% i) D, `. F0 Z: ~
第一节 水洗和混合 84) P& Y6 x1 `2 h+ _
一、水洗 843 M3 ?# G' H4 E a4 r
二、浆液混合 85# a: \8 \: O% J' Y7 \% x
第二节 聚丙烯腈的溶解 86* U* g+ p8 p8 x# X0 @
一、聚合物的脱水 86# r9 t! k: c9 i I; R
二、聚丙烯腈浆化 87) Y# s% c( u/ P6 w/ V+ i
三、聚丙烯腈溶解 89
# R% F: M) k8 @' u! _+ R8 I 第三节 原液的脱泡 90" d( ^4 C; v9 i
一、过滤 908 k$ a6 Y: [: ^( \3 Q8 t
二、脱泡 91$ a |) K2 q, L% k$ t% m
三、影响脱泡效果的因素 92
7 i) }+ k+ q1 Q& r, y5 I 第四节 原液准备 93
0 G& n$ ]4 G0 h% }1 f 一、贮存 93
7 v; j* H5 E! X y$ q, R/ z 二、第二次压滤 93
: e1 U% j! S$ R$ @( O7 K* R 三、原液调温 95
$ C5 S. H! ]8 }9 ?8 A+ ` 四、压力控制 951 |3 h. T/ T) B, j, }; n' @ ~
第五节 消光剂的制备 96
% d, a8 y( U2 h* s. k8 P 第六节 废胶回收与利用 98
! S# }* s+ N8 l& f; O第四章 纺丝工艺及设备 100% t% ]( I. D$ ?$ ^- X4 l
第一节 纺丝工艺及流程概述 100) F; w$ b/ l0 n
第二节 纺丝成形原理 103
+ l4 H% T% F% b/ L. H! @7 i7 x. z 一、纤维成形原理 103
3 q( r/ Y! u. n9 Z W1 p+ V 二、纺丝成形工艺条件 110
3 P4 R/ Y" N+ S. s. b* L- g4 X2 i2 x5 ^ 三、成形条件的控制 111& C2 `% g; N3 [2 h
四、影响纺丝成形的因素 112
. N# R+ P8 Y( w3 z% N1 u 第三节 纺丝机及其附件 115
; t1 C7 w% X" j0 } 第四节 溶剂拉伸 116
# i7 M* D3 U+ w* \$ | 一、目的和必要性 116- z. Y9 p6 K- [ y
二、溶剂拉伸的工艺条件 117 k) h/ s9 F( ~8 u- \9 w3 X! B
第五节 水洗及预热 118
; H6 f, m; e+ p! v. k 一、水洗的目的 118
$ ]5 E6 `. x1 N9 ]4 ~1 B) b 二、水洗工艺和设备 119
8 Q1 U5 y5 a* H8 Z$ ?% ` 三、预热 1209 b& W" w& o: O% k) X
第六节 第一热拉伸和急冷 121% z" B4 i$ h' M6 u5 |: U
一、热拉伸的目的 121
; z( r, G8 o& o9 c3 ~9 m 二、拉伸后纤维结构的变化 1211 @' ], C8 Y) g0 Y; r
三、工艺条件 121
6 E7 Z7 L* g: a6 Z3 C5 J 四、急冷 124
! e0 @% \3 i3 b$ z; T" r# ^ 第七节 调温调湿 124
4 A0 e- y. c9 m* y3 J" ~ 一、干燥致密化后纤维性质的变化 1248 ~1 q: z, G9 U) e2 R" S
二、致密化前后的结构变化 125( ?3 h* U! w# G2 p3 s! Z
三、纤维致密化的机理 126 r8 V: R0 n; E
四、致密化的工艺条件 127
9 a8 A6 y5 i5 e3 G/ s第五章 后处理工艺及设备 129
, e* `' x c; {( }0 n 第一节 热蒸定型与二次拉伸 129- ]+ @8 g! m o8 \6 z3 Z& H' Q" E
一、定型的目的 129# T/ c+ l. k: y7 z
二、定型后纤维结构的变化 129' [% n/ z4 R' }5 x$ D: A
三、工艺控制 1317 ?+ B/ Z/ J, i% ]( v. b) Z
四、热定型对腈纶性能的影响 132
* \* q* j" {% w2 Q" f 五、第二次拉伸 1329 k( P; x6 _& l+ J: i0 Z
第二节 调质上油 133* ]2 i5 c: `! m% u5 n
一、上油的目的 133# _2 r7 K1 t8 X+ L0 E
二、调质上油的工艺控制 133
1 J/ y! D' n* u6 _ 三、影响纤维含油的因素 1344 K2 p" y: S |$ O" l1 Y; O% Y e
第三节 卷曲 135
5 u& W0 g: }/ n, I' P2 a 一、卷曲的目的 135
8 L# \, V1 h- s6 G3 W) M 二、卷曲的方法 135
3 D2 e) \; I, g' X 三、卷曲数和卷曲度的关系 135' i% w, F0 Y, s
四、卷曲的工艺控制 1350 z+ W# ?; J5 f r
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136/ T& C- \5 B4 o
一、干燥 136# Q7 A, z+ n. ?- E, g
二、装箱 137: U8 [0 S! F: F. V4 K% A
三、长丝打包机 137
+ E+ E! F# l' i$ T) O2 W4 J) [ 四、短纤维切断机 138) E8 F; p5 \9 l, T7 ^
五、短纤维打包机 138; M, `. _7 C. w F: U( J
第六章 溶剂回收 140/ i) U1 V% \. Y: {/ h
第一节 溶剂的初步净化 1414 e" H( R) r! D3 @5 _: {
一、初步净化的目的 141
8 h/ K! ~( W3 g4 e0 ?# x: p 二、初步净化的原理 141 A" k" D. {( l0 p
三、叶片式压滤机的结构特点 1421 M+ O( ~; h. k/ X# v. w9 f* N1 j
四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 1426 D+ I, U9 i0 F( v, `
五、初步净化的工艺参数 143
, a8 @% m8 L3 u k% f: I0 P# s9 N# _ 第二节 溶剂的蒸发 1432 j) I" ]" v- D! N1 i
一、蒸发的目的 143* }6 B, O# }! K. I3 j
二、五效蒸发器的工作原理 1449 T2 B2 A' t" _5 L6 n5 D5 E
三、五效蒸发器的结构特点 145
; ~% {7 ^1 N Y 四、蒸发操作中应注意的几个问题 1488 u7 W8 \0 A9 E0 m
五、蒸发操作的工艺参数 148
, W+ t2 ?2 q9 R1 T+ Z# t4 P1 { 第三节 二步净化处理 148
+ k$ f* p6 _( |: P 一、硫酸根离子的去除 148
* C. k/ }+ G8 x( A- Q% _ 二、二步处理简述 1498 S; \+ Y1 ^* E; S) y3 `1 J O# H, J: o
三、操作中的注意事项 151- {* F. D7 z0 }8 j4 Z# H
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152
3 N! K5 E: R. O' K' q' b+ p+ J7 W 第四节 延迟离子系统 1529 C# m2 ]6 n0 q# |3 K- J& l
一、延迟离子系统处理的目的 152
' o( u1 B% f' E5 ]& ^- i9 z 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153# D$ i$ w% ~% M* k& s
三、延迟离子系统主要部件的特点 153
" g& o9 c/ q4 R4 S( k9 K+ ] 四、循环操作参数 154' H4 Q1 `% @6 I- u
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 156$ j3 [' x- T# \
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
. O" |7 ^0 ^; U, v" f 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
' W: M+ `: N( w 一、工艺流程及设备 157
, n/ G( d$ ^8 J# u 二、直接制条机对丝束的要求 1656 Z/ \6 W1 r/ v/ H' w; U9 Q" u
三、拉断法和切断法制条的比较 165
; Y7 ~+ T! P: ?4 }, E第八章 腈纶新品种 167
1 K/ j$ o2 L1 g7 u: z+ ` 第一节 概述 167$ M0 j2 s* H( }$ s; r: _
一、国外腈纶新品种发展概况 167+ q2 e4 a% \) w- |0 q% I! k# |
二、国内腈纶新品种发展概况 174
" z" @- {/ U0 F+ l0 C7 b 三、腈纶新品种的分类 175
4 g8 _( E/ r# }3 ? 第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
- x, V0 F6 M* u; _5 @ 一、化学改性 1763 @- M9 |. @. T: B2 `) s( [2 M% \
二、物理改性 1780 S1 _; f3 V9 F$ ]- i [* l: X
三、整理改性 185/ m/ w" {$ Q( b1 H
第三节 主要腈纶新品种 187
. f7 t) \) H& n' l1 O 一、复合腈纶 187
0 }7 M: s. T3 m$ z5 u 二、阻燃腈纶 190% R: y2 Q) y/ q
三、有色腈纶 195
/ d/ G$ C& n5 j* Y8 @* x9 Y$ T 四、酸性染料可染腈纶 198
0 ^7 F5 V+ T. R. ` 五、高强度腈纶 200
. Y7 E5 ?1 ~6 [2 ^+ X5 u9 x5 n 六、亲水性腈纶 204
3 F+ M7 ^- {" n9 t, v+ o. o 七、碳纤维原丝 207
( \. Z6 m8 p6 d2 {" V `) w" V. n 八、其它 2104 F8 N+ \7 \$ ]5 X+ P9 K) Z
第九章 腈纶的其他生产方法 215
( A4 K" p4 O8 s 第一节 概述 215$ n) `. w% s' Y' E( c3 [
第二节 干法纺丝 2165 G% S" ]( p$ p; T
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216* p. `% q Q: @- K, Q
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
( O. z7 n6 S3 |7 l 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 217% R* V% \; x$ s4 M6 g/ [" `& g
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219 H+ W1 B, {% m
五、干法成形的工艺参数 220
% F3 i: c7 k$ V# c+ U 六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
" |: U+ H1 q# l& a0 N a5 O 第三节 一步法纺丝 223" V$ c- p: p- D1 U: d
一、聚合和脱单体 223
. k% c7 M$ ]: Y9 T- Q3 E4 b4 K/ o; F 二、纺前准备 226
* [% R% f- c7 J4 ~3 ]) t2 w 三、纺丝成形及后处理 228
' R( A- a# w& K; d4 G1 U0 z 第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
0 H$ }7 o4 q2 T O 一、硫氰酸钠法 230
8 U8 K$ H: m2 d# \* ?4 _* @' v 二、二甲基亚砜法 231( E6 K' t+ D& q0 B2 o' a$ I1 [
三、硝酸法 231
5 f; W9 Q9 H$ p1 O第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
1 \4 G4 k# a4 R 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 2333 r* [2 t" I. |) {
一、“三废”的产生 233
g i0 Y! H1 p5 ] 二、“三废”的危害 234! r' h* M7 v( t$ j t9 ?, L
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 2351 v7 o" U3 | c) C
一、废气的处理 235# u2 {9 _$ S- Z3 t
二、废水的处理 236, U" F5 ^4 z: f( A( d! r$ [7 T- @, s
三、废原液,湿废丝的综合利用 238( t5 M6 ]8 m( W$ d1 ]- V
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 2391 [+ c& l, I" T: T: b2 F. v3 h6 }
一、防爆及防毒 239+ _& l! N% x3 s8 d
二、生产车间的噪声控制 241- v+ D7 A0 Q5 R! V: B
参考文献 2433 b3 z: N: v5 C* c( P9 E5 @
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