
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。" p# W! c" s1 Q; }
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内容提要8 }+ X! k' M% r4 o
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。
- v+ K; V9 @/ M3 X9 t% l, k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。
& b' l" L& j5 D; d& b! @ K% d8 M目录 D- I/ x) l% d q
第一章 绪论 120 `) h0 @/ H# t( v9 `" V
第一节 腈纶工业发展概况 12
8 o |2 l; l8 k; k4 Z5 X F 一、世界腈纶工业的发展 12
4 d4 N9 \8 e% S# t0 p3 \$ m. Y 二、我国腈纶工业的发展 14* Z) b3 \7 \1 {' o- _3 P1 N
三、腈纶工业的现状和前景 16
& o+ P& ^0 L7 @& l3 j- l 第二节 腈纶的性能和用途 197 c" b+ _+ Z: g( Z: u3 H
一、腈纶的性能 193 D' Y* n* @0 {! g
二、腈纶的用途 25
. D# b: f. `" L# q 第三节 腈纶生产工艺路线 27
: T! {5 p' A# r6 P 一、腈纶生产工艺路线分类 27 u8 T6 F7 W& H* w
二、腈纶生产工艺路线比较 29
* O$ X* H3 ^8 k' E第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35
' Z: V# I, F; \ 第一节 主要单体的合成及性质 35( d' w; {. }1 ?9 m* [8 Y" w/ |
一、第一单体丙烯腈(AN) 35
- E$ i, E" O' p 二、第二单体 39
: S/ F2 c) _3 E2 _7 a9 v 三、其它化工原料 416 T# R) e+ i! [4 D, D% ~
第二节 丙烯腈的聚合反应 44) v6 {0 X0 D. p9 O
一、聚合工艺流程概述 44
7 P1 m6 [0 O! |* r+ [( P 二、聚合工艺参数 460 N& K; k8 g' E0 ^3 H. P
三、聚合工艺原理 47( l: m" w3 X; ^
四、自由基型链式聚合反应 51
) h9 W" r' p) \$ Y! i& X 五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62
9 `+ X* P8 K. \8 `7 S- X9 i8 d 第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 637 v2 M: l/ U! A1 o4 w. {7 i H- H
一、引发剂浓度 63
" [+ ~+ B" J7 z$ ^* \: Y- t 二、单体进料浓度 66
& n" \' d9 J6 R2 x; ^ 三、聚合温度 67# [3 N# i2 M: G
四、聚合时间 69
$ V% H* {' S2 G 五、介质的pH值 71& D) r) C4 O/ W4 n. D |
六、搅拌 71
t. e7 Z- Q* H' N3 ~ 七、添加剂——亚铁离子和铜离子 73
- b: m# [! I2 b; b1 }+ k1 T2 r) Z 八、分子量调节剂 73' Y" ~ g2 q; K' p0 z" {
九、聚合物颗料大小和聚集效应 744 x7 p% x7 Z$ ^" T6 Z& [3 v
第四节 聚合原料配制及浆液制备 75
" z2 M0 S' ?. }4 l1 c' \/ a 一、聚合原料配制 75
z" c. @; F( n 二、浆液制备 786 L7 z* w$ l, Z$ ?
第五节 聚合设备 81- ^) s; I1 R' p3 d/ Q
一、聚合釜结构 81
* [, B$ S3 q4 _3 ~5 ^. R2 i! \ 二、聚合釜选材及抗疤原理 83
: ]' n8 Q+ p! b: U# Q第三章 原液制备工艺及设备 84% S# I$ z" J: F* ?; D- E/ t4 a
第一节 水洗和混合 84
2 I& {4 P" i% I2 y6 z 一、水洗 84
$ L. s/ b5 I# ]/ D! L 二、浆液混合 855 g* }% H/ Z% t# ?1 d a4 t
第二节 聚丙烯腈的溶解 86
. ?* z1 \9 ?" L, k( v$ f4 T- G* B4 C+ j 一、聚合物的脱水 86 H3 W: b: h* S5 [7 V( f+ T
二、聚丙烯腈浆化 87
1 _$ _+ P2 M9 K0 \ y- G) M' g+ H 三、聚丙烯腈溶解 89
' e2 T7 L1 V3 @6 w4 Z: P2 b 第三节 原液的脱泡 900 P8 ^+ o# u! ?4 G# G' O
一、过滤 90. _& h* F+ r( h5 m4 Z6 _
二、脱泡 91
. _& n: ^" i! T4 {8 X 三、影响脱泡效果的因素 928 b! Q8 ^5 z, [
第四节 原液准备 93; K! [( z3 A% B: c; Y
一、贮存 93" E; T1 M8 n( R n, D
二、第二次压滤 93
& t- m' Z" Q* k' p 三、原液调温 95
5 w L5 n8 @' y& h 四、压力控制 95
% i7 u0 [5 C3 r/ U3 o 第五节 消光剂的制备 96
8 r" d& P$ N8 `3 ?5 i6 g+ I7 w* b 第六节 废胶回收与利用 98
# ]+ E3 P9 _+ V$ v第四章 纺丝工艺及设备 100 P/ s# ?$ e% I# C! j4 G8 d
第一节 纺丝工艺及流程概述 100- u! ^% V8 g0 |) C
第二节 纺丝成形原理 103
& F5 c( L8 f5 H 一、纤维成形原理 103: V0 I1 o7 ~2 ?4 g
二、纺丝成形工艺条件 1101 ~/ A$ V+ J! \ O4 i* c
三、成形条件的控制 111
& V. R' f0 C! g# z, ] 四、影响纺丝成形的因素 112( Q- ~# q- }; x' e5 s2 Y
第三节 纺丝机及其附件 115/ x) F. ]. Q( ?5 b# g3 C: s% K
第四节 溶剂拉伸 1167 z* C7 J; {" D& ?" q
一、目的和必要性 116
8 b: M. H X' [4 X+ t+ c3 Z 二、溶剂拉伸的工艺条件 117
& }' T) R' ?# ?7 S# j# i4 E8 _ 第五节 水洗及预热 118
% a; \" i7 [7 a; @, [6 v 一、水洗的目的 1182 m' m( g( K) e% y! Q1 q
二、水洗工艺和设备 1194 `* X( T2 c- M- x( R
三、预热 120) b2 E# `' |0 [: S
第六节 第一热拉伸和急冷 121. y* W3 I$ K+ w
一、热拉伸的目的 121
8 M% S& n) K! K( J' d 二、拉伸后纤维结构的变化 121
7 b- F: v) U2 i0 O 三、工艺条件 121
/ ]& u! T9 ~0 | 四、急冷 1240 S7 }* {7 V; ~
第七节 调温调湿 1244 h4 t& C, W ^! d1 g' K
一、干燥致密化后纤维性质的变化 124
% j: l7 x! m. b: L5 t 二、致密化前后的结构变化 125
4 j& J! P3 G% ], [/ B% \. |- O 三、纤维致密化的机理 126$ a/ Y8 t. `# b: ^2 r' k2 u
四、致密化的工艺条件 127
( n4 b8 l; o) Y- U* R/ E第五章 后处理工艺及设备 129* p% S6 L5 C. j4 ]: U
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
9 _ W* U7 i5 u3 b; N 一、定型的目的 129
! c& A; u% h0 t+ x1 X4 N 二、定型后纤维结构的变化 129% l. H+ r! V9 A8 Z! b: ~% o* {, H" O
三、工艺控制 131$ d. L% V6 J+ \
四、热定型对腈纶性能的影响 132
( e: D/ K: g& A4 B; [8 A/ z( R 五、第二次拉伸 132
, x& ^5 p. b! M s+ Y0 u- I$ s5 h+ @8 [ 第二节 调质上油 133
7 r; Y9 Y$ _# p. i$ n) \! c7 f 一、上油的目的 133
/ i' r$ f1 L) [2 i$ D l4 R 二、调质上油的工艺控制 133! f& X3 v/ n2 @" R9 {5 G
三、影响纤维含油的因素 134
8 c0 m4 l5 A1 x* U" F' u: x 第三节 卷曲 1352 F6 k" a3 `# _9 ^
一、卷曲的目的 135
; m+ }& S6 n- g2 A3 l) J 二、卷曲的方法 135$ F: ~* R3 y9 I( F: M6 R# f
三、卷曲数和卷曲度的关系 1351 e# B- T% w: R( O8 W4 v5 j6 n
四、卷曲的工艺控制 135# q; U# T% V) B" ~$ j
第四节 干燥、装箱、切断、打包 136
4 f! Z m3 \0 }# S) ]0 J- P' b 一、干燥 136% M* I& R" f q1 z
二、装箱 137
4 E* A1 H* F% P' l% D$ X. d) } 三、长丝打包机 137
l8 t' t% I3 I# E1 U& ~. ~8 \" i 四、短纤维切断机 1383 s5 `- l% r& h8 G# W3 O, w% P
五、短纤维打包机 138) n8 v" x( Y* M: Y2 L& f# z3 k$ @6 K0 V
第六章 溶剂回收 140* L! n! }; s0 ^2 N9 x7 s
第一节 溶剂的初步净化 141: W2 m9 R% R. h0 w! k# G
一、初步净化的目的 141
% z; c9 R0 _5 F7 E" ]1 x k8 I 二、初步净化的原理 141
6 x$ r% A5 T1 Y 三、叶片式压滤机的结构特点 142
: c. n2 n+ S# h8 @6 d4 t3 d 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142( ~: H+ m0 w0 n$ Y- n: ~5 Z
五、初步净化的工艺参数 143# L& W T3 e" l1 ~2 |9 i
第二节 溶剂的蒸发 143
& k$ X$ d6 J. W 一、蒸发的目的 143
7 \2 q. u1 |& j8 z5 _9 } q6 P$ I 二、五效蒸发器的工作原理 1448 y `/ t- O+ h/ c$ n& w% O" q
三、五效蒸发器的结构特点 145
9 c' X% F; t4 C 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
7 {2 _) m2 L2 ?. l2 u- l 五、蒸发操作的工艺参数 148
, K# @; A! v0 J4 i 第三节 二步净化处理 148
' I b5 n' e) p) [ 一、硫酸根离子的去除 148
9 q) N3 X; v; O! F/ N( m; _ 二、二步处理简述 149$ D( t& O$ U% ?: x, N( g0 y7 m" o
三、操作中的注意事项 151* n- D9 t3 `7 D# m7 G" _
四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152/ c$ L: {/ J5 J& h/ H8 A2 @
第四节 延迟离子系统 152- N; b' N! m* l: M0 Z" t/ G5 t( R8 L, W
一、延迟离子系统处理的目的 152# o! O& U' p3 }+ C' M
二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
( @2 G) p) Y8 {" `3 n# J" ]9 {" e 三、延迟离子系统主要部件的特点 153' t& X+ ^+ @" I* q6 H
四、循环操作参数 1547 v9 ? w7 C6 I/ P3 b7 }8 S+ T
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 1563 w6 L- d7 X1 X$ i8 G! m& c6 H
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156$ T: A! I1 }2 f3 A
第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 1574 @: X( d$ ~# L% r- W2 v$ y" t
一、工艺流程及设备 157
3 ]- ~5 Q l* N: c: } 二、直接制条机对丝束的要求 165
' l# T# z) v0 R4 I' {" d! X9 z 三、拉断法和切断法制条的比较 165
- @( K6 B5 R3 o9 G! T第八章 腈纶新品种 167
: H. M5 T+ h0 q; {3 e 第一节 概述 167
, a2 O) E! a1 B. @( N! M7 H 一、国外腈纶新品种发展概况 167& B. X. C# N I1 I* A: Z* W" M
二、国内腈纶新品种发展概况 174 `& u3 A' K3 M
三、腈纶新品种的分类 1758 z4 C) N- I: F" \7 q
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176
' d: ~* N9 }. r) V+ ^- f ` 一、化学改性 176
6 J9 R9 c7 }) v- D5 v9 ] 二、物理改性 1786 X; D6 W" B3 ^2 x& Z
三、整理改性 185
* l* A# c$ {% p ]9 @' d! g 第三节 主要腈纶新品种 187! ?& X) Q) J( o( d
一、复合腈纶 187! @/ v! I! g) s- j
二、阻燃腈纶 190
2 p5 f% [$ X4 P0 @ 三、有色腈纶 195& f) c; `. r% {* I( k, K
四、酸性染料可染腈纶 198
h5 O) G9 R* Y4 a 五、高强度腈纶 200
1 T4 l) k' z; b 六、亲水性腈纶 204
# P$ M2 o5 M4 s2 D& l5 u 七、碳纤维原丝 207: f5 |2 N8 i% w" R
八、其它 210
" {7 P$ S) o0 k! Z3 Z) w第九章 腈纶的其他生产方法 215- ^; F9 h. A8 b$ O; Z4 L* b
第一节 概述 2153 d; {, `8 O6 J3 J3 y' x/ T
第二节 干法纺丝 216$ c5 L3 r8 Y U( I9 v
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216% y; f6 g5 s7 M
二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216
+ k% [* H$ K! V 三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 2173 _" _+ U' f ?
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219( R! [+ [& I0 C y# M/ u2 s
五、干法成形的工艺参数 220. P% \$ H0 l) O. n" R
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
6 C0 E" V0 h- S 第三节 一步法纺丝 223$ w) \8 P9 V5 ~2 Q
一、聚合和脱单体 223
1 n5 l3 k, M5 C& z 二、纺前准备 226& c+ ^. x% M8 W
三、纺丝成形及后处理 228; R6 h, S. W( `' d0 u* q+ ?: \
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230/ S; x) Q. E* P r- ?3 A+ B8 g3 Y' V
一、硫氰酸钠法 230& A$ e2 B$ q5 v+ _+ R
二、二甲基亚砜法 231. {; m% l: [" y4 f! A
三、硝酸法 231
4 y: W% _* ?; s: ]/ m第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
+ }4 z6 x- n) P 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233
, P; h6 n) c% p. a5 _/ v9 X 一、“三废”的产生 233
$ T+ }$ }2 ?. ^- M! h* I% d* c0 N 二、“三废”的危害 234
& s* L' Z1 Y: N3 F; ^' f 第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235& B# h2 s, e- m) L3 `
一、废气的处理 2359 F7 `! H- v! e; T/ f6 n
二、废水的处理 236, G9 n8 ?( ]0 ^$ M! Y. g
三、废原液,湿废丝的综合利用 238+ l! N8 {7 e/ j/ @; K( ~+ J) F* d
第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239; l3 [% @4 C& W2 X
一、防爆及防毒 239
/ w n: k( o N& P 二、生产车间的噪声控制 241$ R$ _: t9 { y5 r& }' m
参考文献 243
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+ Q; O. M9 N6 q7 f' ~7 C* d/ {: t& R7 s
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