
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。/ E/ @. A0 \: u. k; W& I
% W; {/ b: M$ t# K: V' b/ w8 I# \- Z% t7 T内容提要2 F4 H# Y# w6 U8 e3 y; p: R8 H
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。* F: x9 p: L! {$ r7 a; W- r9 [& U
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。2 h: S. r# _( b+ Y
目录0 s7 r) @* ^8 x4 `+ T
第一章 绪论 12" W! {0 J) f% X$ D# O9 J9 S: Q
第一节 腈纶工业发展概况 120 f0 S; Z( X' b8 a9 {) R
一、世界腈纶工业的发展 12
b {! U! x: p( g 二、我国腈纶工业的发展 14
" y* K! t4 n0 b7 n g+ I/ l9 \9 n" x 三、腈纶工业的现状和前景 16
; _0 t0 ~3 W( V+ {, z5 F! c d 第二节 腈纶的性能和用途 19
' a0 Q0 h" H, c( ] 一、腈纶的性能 19
( T+ l" Y) S# h5 G0 u 二、腈纶的用途 25/ {% b/ w2 W8 K" o/ r( }; f6 F% `
第三节 腈纶生产工艺路线 270 {' P/ t5 v) \7 b
一、腈纶生产工艺路线分类 27, Q$ c; V- I4 m2 k: u( C( i
二、腈纶生产工艺路线比较 29
, E4 u9 h* A# u第二章 丙烯腈聚合反应及设备 35! ^6 }7 E3 }$ Z8 r* X- E
第一节 主要单体的合成及性质 35
3 H' M" q9 z T1 C2 Q9 G 一、第一单体丙烯腈(AN) 35 u3 w/ } v+ c0 u0 b
二、第二单体 39. i( }0 A) J5 S- W' @ a
三、其它化工原料 41
6 M# S2 z4 n+ R 第二节 丙烯腈的聚合反应 447 ^/ Z) B) E. K
一、聚合工艺流程概述 441 c; `4 ~; B0 m& R' N
二、聚合工艺参数 469 E7 g/ W4 y: I1 j! a
三、聚合工艺原理 47
0 R5 J# g2 w/ [ Z 四、自由基型链式聚合反应 51( }' c/ @( L: z9 _7 u
五、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 62+ }4 _* [5 L8 j0 k
第三节 丙烯腈水相聚合的影响因素 636 X, y, ~ i- w9 }
一、引发剂浓度 631 o1 N4 r+ Y+ r; _
二、单体进料浓度 66
1 K& K/ ~: w- a. j; `* {9 F5 L7 i1 \ 三、聚合温度 67
# G# v! |7 X5 d0 X8 Z6 e( u 四、聚合时间 69" b O' I) P5 a9 X2 M
五、介质的pH值 71
$ X. f$ }" A" ?3 b2 d3 l 六、搅拌 716 H2 Y6 L' q0 L/ l3 M
七、添加剂——亚铁离子和铜离子 733 d2 y; x# H% ]8 d
八、分子量调节剂 73% M8 P, }! G( c2 j
九、聚合物颗料大小和聚集效应 74$ l7 v" A: l' ]" ?& w
第四节 聚合原料配制及浆液制备 758 w0 M7 q' h. k+ n2 |4 b
一、聚合原料配制 75
5 `7 Y$ W& b- t0 I- X* d `3 V. Q" g 二、浆液制备 78
5 o& F: `- [7 d" A" u9 K) z; t, m% u 第五节 聚合设备 818 p& o& f9 D/ C$ U( E k
一、聚合釜结构 81
1 [5 F1 J2 y& |7 |7 z9 o5 l 二、聚合釜选材及抗疤原理 83
( ^( F& v8 F: _# x8 o1 y0 p第三章 原液制备工艺及设备 84* y% I- I0 H) Q: f3 m. k/ D
第一节 水洗和混合 84
3 p" l. L9 H- C# a 一、水洗 84
; X+ M$ e. o, t 二、浆液混合 85! L- @. y" g5 K0 `
第二节 聚丙烯腈的溶解 86# ^/ S2 B k6 r& c8 ~
一、聚合物的脱水 86) V' {' n1 a X, C% z
二、聚丙烯腈浆化 87
K. T; r% a( q/ @4 r5 @3 n 三、聚丙烯腈溶解 89
) Z& L" L. Z2 s! q9 S, w; T) U" A% M 第三节 原液的脱泡 906 R7 E% d! B" e1 I5 d
一、过滤 90
, J9 ^' r4 N. Y: g; G) U& ?$ p* D 二、脱泡 91- D" r$ m3 ^; b0 I
三、影响脱泡效果的因素 92" y: A5 t: Q4 ]! ^1 {- L- F8 u
第四节 原液准备 939 f# R. i7 M7 D e
一、贮存 93
& ?, I& P" X; o* I 二、第二次压滤 931 [/ o1 m b: X
三、原液调温 95
/ Q. G& g/ z$ v4 z- v 四、压力控制 950 \3 C' [7 B6 Q V8 I% @' {) g3 \9 U) ?
第五节 消光剂的制备 96) ]. k9 h) |9 K5 s
第六节 废胶回收与利用 98
( f! D- \/ @ ~9 `' p; M第四章 纺丝工艺及设备 100- l) y* l. F( @* C/ a7 Z- v7 e: V
第一节 纺丝工艺及流程概述 100; S5 y( Y9 T4 C4 W0 r( F" b
第二节 纺丝成形原理 103* w: d7 P8 s( K0 g
一、纤维成形原理 1038 C( M' E( x7 H; m( T" }
二、纺丝成形工艺条件 110
" \/ m& k; S7 q- N 三、成形条件的控制 1117 \: \) U2 C5 @7 [6 V
四、影响纺丝成形的因素 112, Y* X$ T0 B- f4 ^' {3 A! ]
第三节 纺丝机及其附件 115
7 c8 K' W2 i' G7 \" S5 Z 第四节 溶剂拉伸 116
7 B2 S5 D) M' K 一、目的和必要性 116 A" u! f5 F. O1 g' g9 Q( R7 o5 D
二、溶剂拉伸的工艺条件 1171 F0 a+ A7 Z7 p6 v/ N# @
第五节 水洗及预热 118
8 c6 K/ U# @: m7 N) w w+ y; { 一、水洗的目的 118% f. \! ?' r: |3 ~+ l1 ^+ K' A
二、水洗工艺和设备 119: v. J" k! V6 @+ \ J0 T. I
三、预热 120* a" ?2 G; S' u1 j7 T6 j: e
第六节 第一热拉伸和急冷 121
# k& ^. ~0 V8 U% I 一、热拉伸的目的 121
7 v2 r& } ]6 w3 G d! Q0 b 二、拉伸后纤维结构的变化 121+ E1 J, w/ V$ o) o4 \
三、工艺条件 1218 M9 u0 b7 i Y0 D2 ?' Z# g9 ^
四、急冷 124
& W0 h: X, |& A3 i3 _3 f 第七节 调温调湿 1246 k5 W" Q: D% @ n8 w: L' l4 O8 Z
一、干燥致密化后纤维性质的变化 1240 G4 _8 E' }* o. Y' U
二、致密化前后的结构变化 125
$ N1 |: D' j& M$ z" r1 h 三、纤维致密化的机理 126
2 \/ r. l( w, m5 M. E3 w5 D 四、致密化的工艺条件 127( _ s* a; U) D
第五章 后处理工艺及设备 129' O5 \3 u& b1 Y
第一节 热蒸定型与二次拉伸 129
: {, H4 p# J y7 Q. V) Z: P 一、定型的目的 129
" |$ b' C! F1 v+ y1 L5 p6 d5 ]- i 二、定型后纤维结构的变化 129
0 h, ~3 V; Q" x 三、工艺控制 131
8 A K' P9 c: x! C. n4 p 四、热定型对腈纶性能的影响 1326 t5 {" L# q; L H7 d% o' W- U
五、第二次拉伸 1324 z. W! Z7 N& S6 \
第二节 调质上油 133. u; N1 s4 {' B
一、上油的目的 1337 I" N5 q# a1 a( r) J. r8 G, I
二、调质上油的工艺控制 133 U6 T/ ~3 v* [5 T- y; H( ~5 ~
三、影响纤维含油的因素 1344 v! g3 A# Q8 ~/ F4 p
第三节 卷曲 135
# L6 J0 b2 b, R. Q 一、卷曲的目的 1353 p, |, v& b1 T6 u
二、卷曲的方法 135& [$ @9 l% M/ |( J5 s7 e5 i* u3 J
三、卷曲数和卷曲度的关系 1351 I3 [: f6 L5 E$ U2 q5 [8 F
四、卷曲的工艺控制 135
+ z5 i! X4 ~5 Q4 v0 f/ r- p 第四节 干燥、装箱、切断、打包 136; k: E5 j# L2 r D* i( p1 r7 ]
一、干燥 1360 m4 }4 c8 ~" X z
二、装箱 1375 }5 h1 G! D q
三、长丝打包机 137
+ m1 r, i; ~% v' z6 Q. E4 j 四、短纤维切断机 138/ P$ ?. `: F7 U0 J! I8 q8 Y
五、短纤维打包机 138
) M& m# E) b5 u. K+ Q第六章 溶剂回收 140
% F. u$ I, {/ S 第一节 溶剂的初步净化 141
1 E) [! k* P7 K! r# K7 c& c! s 一、初步净化的目的 141
( `3 K" K: q4 ~9 c3 o+ y+ L, O. J 二、初步净化的原理 141
" F( u* B2 B: E* i7 ^& R7 ^) t 三、叶片式压滤机的结构特点 142
+ O( ~- }4 W3 C- e- @2 V 四、操作中应注意的问题及不正常情况的处理 142) C' S( j+ l0 p- M/ L5 T/ Y
五、初步净化的工艺参数 143
# S6 i( N) m1 y" T- x; d) M 第二节 溶剂的蒸发 143
: @9 q1 E) _4 p6 G 一、蒸发的目的 143
& V5 f/ M$ u c2 R" ~2 t 二、五效蒸发器的工作原理 144
+ [. G P5 T z3 t( `( Y 三、五效蒸发器的结构特点 145
$ j) s4 w- @! Q2 v* H1 [, c y7 N 四、蒸发操作中应注意的几个问题 148
! v1 h! x6 s9 i6 ~2 \9 E 五、蒸发操作的工艺参数 148& Q( x! ?$ d3 c% i
第三节 二步净化处理 148
5 K- E+ L2 M- a7 H$ D* I4 J 一、硫酸根离子的去除 148! h' e5 g4 N$ F! {& i6 p
二、二步处理简述 149
% C) S) V; W% f# e 三、操作中的注意事项 151
7 {0 x2 R; u. ?# w3 H 四、除硫酸盐及二次处理的工艺参数 152( @' Z! k2 I% c3 x* e
第四节 延迟离子系统 152
7 y. f' g" s. B, n 一、延迟离子系统处理的目的 152
2 s$ a; ^, P& i$ T W) k6 b 二、延迟离子系统去除不挥发性杂质的原理 153
8 g* j* [/ O" ^ E0 X 三、延迟离子系统主要部件的特点 1533 `! K+ W+ I5 L1 B
四、循环操作参数 1543 Q; Q: w, {- ?/ l
第七章 腈纶膨体毛条制备工艺及设备 1562 S: T6 j% B Z
第一节 腈纶膨体毛条的制备原理 156
) M0 r" K' |: M0 }7 O3 F9 M1 ~ 第二节 腈纶膨体毛条制备的工艺流程及设备 157
" N. M- T! u' K1 Z' N 一、工艺流程及设备 1573 m! {/ |- c6 U$ G2 `# a+ q% g
二、直接制条机对丝束的要求 165# k9 w- Y' X2 e9 m, k" m
三、拉断法和切断法制条的比较 165
( u# I5 l; D6 m9 B7 y+ m. M第八章 腈纶新品种 1670 _; }. X) R2 f: o4 H9 i5 L
第一节 概述 167) _' G) K4 m5 z9 A* u
一、国外腈纶新品种发展概况 167
8 \- ?9 u+ j+ n1 W' U. y: S 二、国内腈纶新品种发展概况 174
& h+ K( e" S2 W 三、腈纶新品种的分类 175( Z1 {; `2 n3 s
第二节 腈纶新品种研制的基本途径和主要技术 176# z Z" C# \) U# ]! B5 w$ r2 I
一、化学改性 176! y ?8 V9 }% ]# d0 m% h
二、物理改性 178% f4 O: \# u6 o: O. U+ O2 T: N
三、整理改性 185, o2 [6 s; R' X: C+ A2 e
第三节 主要腈纶新品种 187
( Y) V. ? e! N% i$ m7 l/ f! _ 一、复合腈纶 187
& b8 \, m% b' R- ^ 二、阻燃腈纶 190
4 p9 u4 N2 Z3 b* O3 x/ y 三、有色腈纶 195
3 U, S6 q5 i2 n/ N# }5 b5 N 四、酸性染料可染腈纶 198/ C% N$ r2 u0 W. F6 o. U
五、高强度腈纶 200
+ E9 x$ W7 a+ @1 {1 \: Q2 ^ 六、亲水性腈纶 2044 R) {* _" w( U6 ~, r' S6 y, C
七、碳纤维原丝 207
" I5 x# F [& t0 m5 i/ v: l 八、其它 210* x% E/ c# ?+ [+ y% }, E
第九章 腈纶的其他生产方法 215' d8 D( P* J( S* y4 l
第一节 概述 2152 W8 T d% v. b/ T2 r
第二节 干法纺丝 216! c( f/ h+ y4 q( L- @
一、聚丙烯腈干法纺丝的特点 216
$ f3 o D, @1 o9 u* t, H- b7 Z 二、聚丙烯腈干法纺丝的工艺流程 216! |- O- J/ P' U" m3 S
三、聚丙烯腈干法纺丝的设备 2173 M# ~% n' Z4 C2 h; p& I: w8 i9 V
四、腈纶的干法、湿法纺丝工艺比较 219
: A9 d5 C- m7 y. Z: D* j) {8 f 五、干法成形的工艺参数 220, K3 ?+ ]# R" a9 _" _! F5 J
六、纺丝原液的凝固和纤维的横截面形状 222
% ] c2 k7 Q) L) r 第三节 一步法纺丝 223
) d) h- L9 T' _) F. T' q3 | 一、聚合和脱单体 223+ O) H6 o* \0 j/ B: e, _& H
二、纺前准备 226* p' Y! m" n( J3 |
三、纺丝成形及后处理 228# d$ y2 W9 k9 p: N- B+ T1 `% b
第四节 其他溶剂路线与硫氰酸钠路线比较 230
# O: b1 ^) ^ Q# V" E2 m; s2 x# Q3 F 一、硫氰酸钠法 2305 K( b7 X m; W# M; J3 G; W7 K' Y
二、二甲基亚砜法 231: n5 @* ^6 k; U- f
三、硝酸法 231
3 M7 Q" z1 U* t. }9 n第十章 腈纶生产中的“三废”治理及工业卫生 232
9 S' P: C$ @5 ` c 第一节 腈纶生产中“三废”的产生及危害 233: [: Y0 U8 j* ]
一、“三废”的产生 233
. A# U9 Z' j* A! D. _. z 二、“三废”的危害 2349 A! @; a! N7 d/ p& q; B q/ E6 B
第二节 腈纶生产中“三废”的治理 235
. b# e5 a, x; b 一、废气的处理 235: v. Z7 [3 ~/ F% e+ k" k0 |
二、废水的处理 236
2 A- Z; Q2 Y5 {' e# {/ I! d 三、废原液,湿废丝的综合利用 238
) j, B3 e. s4 d5 A7 |! s, B: d# D0 l 第三节 腈纶生产企业的工业卫生 239
% g+ k- _8 R8 t9 U9 @ 一、防爆及防毒 239
1 X5 p5 Y5 \0 Q( E; x9 R6 k) O8 w 二、生产车间的噪声控制 2412 ^& Q0 X- ]9 ~; P( B! P
参考文献 243
' R% u+ B, O2 l8 b3 M! ?0 M5 a! Z+ R) Z, n3 E, [( O
! p/ U2 U4 q; P4 @
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