《纤维纺丝工艺与质量控制》上下册，杨东洁、辛长征，ceb

《纤维纺丝工艺与质量控制》上册，杨东洁、辛长征，ceb。普通高等教育“十一五”部委级规划教材•高职高专，9M。

* t& n; Q8 i" {0 g$ o) G3 x- |" T

内容提要

6 l+ w9 B. X) U3 }: L- `2 u

《纤维纺丝工艺与质量控制》是普通高等教育“十一五”规划教材，共分上、下两册，本书为上册。书中系统地介绍了化学纤维的主要性能指标、化学纤维成型原理、化学纤维拉伸和热定型原理；黏胶纤维、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚乙烯醇缩醛纤维（维纶）、聚氨酯弹性纤维（氨纶）的生产工艺及质量控制；新型化学纤维的性能及生产。

3 s+ ]; S5 k3 H

《纤维纺丝工艺与质量控制》为高职高专高分子材料加工工艺学或化学纤维工艺学课程的教材，也可供从事化学纤维生产的技术人员、制造人员、分析测试人员和科研人员参考。

) w* W. Z+ p9 A0 C" b4 r4 d

《纤维纺丝工艺与质量控制》由杨东洁主编，辛长征副主编。参加编写的人员有伏宏彬（第一章第一节—第三节），伯燕（第一章第四节），辛长征（第二章、第三章），叶建军（第四章第一节），杨东洁（第四章第二节—第八节、第六章、第七章、第八章），刘晓华（第五章）。全书由杨东洁统稿，辛长征分工修改。

& S' X3 h% L9 P; ~! m

目录

# L3 E0 T( L3 [7 N' N

第一章  概论1

第一节  化学纤维的分类与命名1

    一、化学纤维的分类1

    二、化学纤维的命名3

0 L3 W0 @" ^; s( b4 G

    三、化学纤维的主要品种3

8 o6 Q4 I4 q& C$ y

第二节  化学纤维发展概述4

    一、世界化学纤维工业的发展概况4

$ F: H4 t3 Z' O, [1 s* F: K: y

    二、我国化学纤维工业的发展概况5

3 p9 r4 Z* G. W9 W

第三节  化学纤维生产方法概述6

    一、原料制备6

2 i- j% N2 U9 k( F

    二、纺丝熔体（液）的制备6

    三、化学纤维的纺丝成型7

    四、化学纤维的后加工8

+ G. Q; [7 x8 u. G

第四节  化学纤维的主要品质指标及其检测方法9

5 J! n5 T% \4 S# y" Y: L

    一、细度9

    二、吸湿性10

2 _/ |  e- a# _$ o, C- ~

    三、密度11

& U0 F5 S4 H; ~$ v) {; _3 N6 u

    四、拉伸性能11

: c  X  t, T! e  J

    五、耐疲劳性15

    六、耐磨性15

    七、耐热性和热稳定性16

    八、热收缩16

8 n& o1 C1 ~/ s- B* Z% U

    九、阻燃性17

2 W$ E2 W' V9 s

    十、对化学试剂及微生物作用的稳定性18

/ @* a% B7 d+ g# q) Y6 g

    十一、耐光性和对大气作用的稳定性18

% J: \  N1 p% L1 K) `  `/ V+ f

    十二、染色性19

    十三、导电性19

  g' @3 }1 \# h2 s/ y

    十四、导热性19

0 c) @- m3 L, }: C8 l1 J: w  s

    十五、光泽与横截面20

十六、含油率和上油率20

( f: q8 H6 ]8 \. w1 V0 \% T- A8 s

十七、短纤维的附加品质指标21

复习指导23

思考题23

参考文献23

第二章  化学纤维成型原理25

& l; D1 H  K% k

第一节  熔体纺丝成型原理25

5 u6 l8 J% S& v8 K  p: S5 m

    一、熔体细流冷却固化历程25

( ]2 ?, R* L7 _7 e- G' l

    二、挤出细流的类型27

    三、熔体纺丝的运动学和动力学28

    四、熔体纺丝过程中的热量变化29

" \0 Z' R  m* t, r, U

    五、熔体纺丝中纤维结构的形成30

  [  j: U8 C3 `7 h' s( z

第二节  湿法纺丝成型原理32

    一、成纤高聚物溶解的基本规律33

    二、湿法纺丝的运动学和动力学36

    三、湿法纺丝中的传质过程38

: ^1 _) q$ ^7 Y, ]+ x

    四、湿法纺丝中纤维结构的形成38

第三节  干法纺丝成型原理40

    一、溶剂的选择41

    二、干法纺丝的运动学和动力学41

    三、干法纺丝中的传热和传质41

复习指导42

思考题42

参考文献43

5 }- @& ^2 h  H. e' _3 i

第三章  化学纤维拉伸和热定型原理44

) i1 {8 m2 b6 B6 E

第一节  化学纤维拉伸44

    一、拉伸的目的和作用44

    二、拉伸实施方法44

; l) v# m% ^, P2 D0 n7 Y

    三、拉伸曲线45

    四、拉伸过程中纤维结构的变化49

6 Y* a) k2 L& x$ l% Z

    五、拉伸对纤维物理机械性质的影响50

+ v$ z# l" U" t' V- O

第二节  化学纤维热定型51

. {$ _0 s# O$ s2 P9 Z! K+ m* r

    一、概述51

    二、纤维在热定型中的力学松弛52

    三、热定型过程中纤维结构和性能的变化54

2 G9 F; d9 F) D3 P

四、热定型机理55

$ F, `, U4 S3 P1 F

复习指导58

7 Q0 Y' ^$ ]4 u" m: N+ w

思考题58

& v6 p7 ?( V' n( `

参考文献58

第四章  黏胶纤维生产及质量控制60

第一节  纤维素的结构与性能60

    一、植物纤维原料及其化学成分60

9 l/ t2 S7 r; F$ s* z2 A4 E6 C

    二、纤维素的结构60

7 c+ i' S% r0 \' \9 x& J

    三、纤维素的性质61

- |8 p5 }- l9 e- ^: C

第二节  黏胶纤维概述65

    一、黏胶纤维的品种及发展概况65

  H% p$ b0 `+ E$ p8 a

    二、黏胶纤维生产工艺流程67

8 F! o8 s$ Y( N4 ]

    三、黏胶纤维的性能及用途70

! l) P, z3 R3 V% y5 O, b1 `' L

第三节  黏胶纤维生产用原料71

0 F  S: l, Z. F4 T

    一、浆粕71

+ ?5 [( H4 [  }/ {& n

    二、其他化工原料74

9 G2 H2 c7 \7 I/ {# R

第四节  黏胶的制备75

    一、黏胶制备基本过程、方法及工艺流程75

    二、浆粕的准备76

    三、碱纤维素的制备76

    四、碱纤维素的老成82

6 m( ?" L) K$ O0 ]9 l2 z

    五、纤维素黄原酸酯的制备85

6 y# Z1 u2 L0 i

    六、纤维素黄原酸酯的溶解91

    七、黏胶的纺前准备93

    八、碱站100

2 n& q% L2 C, D+ D6 _8 y

    九、黏胶原液制造前沿技术101

! u0 j+ k, W- @) ?' i

第五节  黏胶纤维的纺丝成型105

3 a, s) I5 U. s: u8 c

    一、黏胶纤维纺丝工艺流程105

    二、黏胶纤维的成型原理106

    三、黏胶纤维纺丝工艺控制108

9 I1 H- H' y4 m/ ?6 k

    四、黏胶纤维的纺丝设备112

4 ]7 D$ x5 c6 B' g' b0 t2 f$ M

    五、二硫化碳回收122

    六、酸站124

第六节  黏胶纤维后处理128

. J: m9 b% z9 Q

    一、黏胶短纤维的后处理128

二、黏胶长丝的后处理及纺织准备 135

第七节黏胶纤维的质量控制 141  

一、原液工段质量控制 141  

4 J+ k2 _2 w) w6 Y5 Z% C- m

二、纺丝工段质量控制 143  

三、后处理工段质量控制 144  

- u( c  \' K, r, u8 h

四、成品纤维质量控制 146

$ N9 R: I2 e- ~! |& N- _) H- w

第八节黏胶纤维新品种及加工 147  

  t% {! e- {9 P$ T1 Q

一、黏胶玻璃纸 147  

二、负离子功能黏胶纤维 150  

三、黏胶长丝连续纺丝 151

复习指导 152

思考题 152

, t  d% j! n" K, n' ~1 c' G

参考文献 153  

! X' J5 I5 I5 x5 B! `8 e

第五章 聚丙烯腈纤维生产及质量控制 154

" J8 S5 T2 `0 \+ o! g9 z1 b2 j1 `

第一节概述 154  

一、聚丙烯腈纤维工业发展史 154  

% }$ k" b# H0 W1 [) F9 p8 w

二、聚丙烯腈纤维生产工艺路线 154  

: ?" |3 q2 |1 M

三、聚丙烯腈纤维的用途 156

第二节聚丙烯腈纤维生产用原料 156  

2 N, E3 l5 H  {2 T  m

一、丙烯腈 156  

二、第二单体 157  

三、第三单体 157  

  D. a* r# D6 A5 ~

四、溶剂 158  

. s1 B$ U! y1 l0 b7 j  Z7 f- d6 G+ g* k

五、引发剂 158  

六、浅色剂 158  

: n& Q' U' d2 w

七、相对分子质量调节剂 158  

八、萃取剂 158  

2 b# R% \( F! C' X! R. x/ H3 S$ s

九、碳酸钡 158  

十、草酸钾钛 159  

十一、油剂、抗静电剂 159

" r) [5 z$ {& \) A& e2 m" W

第三节聚丙烯腈的合成 159  

' s4 b/ W8 t& \4 k" q1 ~) L

一、均相溶液聚合 160  

二、水相沉淀聚合 165

6 O8 d$ Q  C7 K$ @; W

第四节聚丙烯腈纺丝原液的制备及其性质 168  

一、纺丝原液的制备

$ }  Z) y" E7 p8 W) c

二、纺丝原液的性质 173

第五节聚丙烯腈纺丝成型 176  

一、聚丙烯腈的湿法纺丝成型 176  

0 u/ x$ k) C- M6 j

二、聚丙烯腈的干法纺丝成型 182  

, d0 ^" ?, R. Y2 l7 E- W9 i

三、聚丙烯腈的干喷湿纺法纺丝成型 187

第六节聚丙烯腈纤维后加工 188  

/ E0 k9 _5 s! C/ t) K

一、湿法成型聚丙烯腈纤维的后加工 188  

二、干法成型聚丙烯腈纤维的后加工 191  

三、聚丙烯腈纤维的特殊加工 193

8 G5 G+ v+ N2 U; E7 ^( I3 K; I

第七节溶剂回收和净化 195  

" U. G- m6 i; j

一、硫氰酸钠溶液的蒸发浓缩 195  

二、硫氰酸钠溶液中硫酸根的去除 196  

三、硫氰酸钠溶液中铁离子的去除 196  

4 m2 l6 `: o* ?+ l5 L0 R) A

四、硫氰酸钠溶液的净化 197

1 S$ w6 G/ ~$ a' r) k

第八节聚丙烯腈纤维的质量控制 198  

/ ~3 T6 i# H5 u5 |- _- N, d9 {

一、聚合工段质量控制 198  

二、纺丝工段质量控制 199  

三、后加工工段质量控制 200  

四、成品纤维质量控制 200

第九节聚丙烯腈纤维的结构和性能 202  

一、聚丙烯腈纤维的结构 202  

1 a3 Q" q- j1 m# Z- G1 w; v

二、聚丙烯腈纤维的性能 203

( z1 d( b% v& r, W; U5 s& r

第十节聚丙烯腈纤维的新品种 204  

一、复合聚丙烯腈纤维 204  

二、阻燃聚丙烯腈纤维 205  

三、抗静电和导电聚丙烯腈纤维 205  

四、高吸湿、吸水聚丙烯腈纤维 205  

+ O7 P5 e# R, ]* ]9 s

五、高收缩聚丙烯腈纤维 206

复习指导 206

3 u" m9 ]( n+ K' L9 }$ `

思考题 206

8 p1 }! o' a% a, I1 c9 i$ ~$ p

参考文献 207  

5 Y0 a- H* F, v1 ^9 [$ n; \/ D1 i  M

第六章 聚乙烯醇缩醛纤维生产及质量控制 208

# d/ N" Q7 ]5 a# I1 F& C

第一节概述 208  

一、聚乙烯醇缩醛纤维的发展 208  

2 [) C! c: w% _* d7 K

二、聚乙烯醇缩醛纤维的性能208  

' L4 A: u9 N9 A, u/ S2 M

三、聚乙烯醇缩醛纤维的用途209

第二节  聚乙烯醇的制备及其性能210

  S( a+ t0 J% {6 z

    一、聚乙烯醇的制备210

    二、聚乙烯醇的性能216

第三节  纺丝原液的制备及其性能217

    一、纺丝原液的制备217

/ U# ^. [" c; G3 J* b) v

    二、纺丝原液的性能222

第四节  聚乙烯醇缩醛纤维的纺丝成型223

    一、湿法纺丝成型223

' v, r5 W2 o- f# J) n4 {5 i

    二、干法纺丝成型227

第五节  聚乙烯醇缩醛纤维的后加工228

% L; u$ h5 H( N6 j  J* @/ h

    一、工艺流程228

& m- }- |/ h& d  S* o

    二、纤维的拉伸229

    三、纤维的热定型231

& G$ S4 Q. w3 O' y5 s

    四、纤维的缩醛化231

第六节  聚乙烯醇缩醛纤维的质量控制233

3 }* A2 ]/ Z# D- u! g* G+ v* I

    一、纺丝原液工段质量控制233

5 C+ j. g: w2 }/ r2 s; q5 Q; v

    二、纺丝工段质量控制234

6 |8 h/ g1 u0 v. ]$ l9 h' \

    三、后加工工段质量控制234

  i1 ?& M. ~2 G" i! W3 l

    四、成品纤维质量控制235

* ~# L6 S+ {! I3 O

第七节  聚乙烯醇缩醛纤维的新品种236

! K8 g+ v" v: L

    一、负离子聚乙烯醇纤维236

0 }6 Y# y6 K& E" n

    二、交联聚乙烯醇纤维236

7 w& }, _# v; d4 k  Z/ R

    三、湿法高模量聚乙烯醇长丝（FW B纤维）236

    四、导电聚乙烯醇纤维236

    五、纳米聚乙烯醇纤维236

% m3 \& c+ Z. Y9 D6 N7 x, v6 b# y

    六、远红外聚乙烯醇纤维237

复习指导237

思考题237

% I0 A# l" i0 D

参考文献237

4 |! J5 B3 m& }* |" i' v0 I7 d

第七章  聚氨酯弹性纤维生产及质量控制238

第一节  概述238

: Z2 Q. u3 w8 p4 T1 G

    一、聚氨酯弹性纤维的发展238

1 D! I% r9 v$ c1 A8 j, |

    二、聚氨酯弹性纤维的结构239

# j7 g; h7 L' F" J3 H7 M: m+ A

    三、聚氨酯弹性纤维的性能2407

    四、聚氨酯弹性纤维的用途241

  O! v0 Q2 b: a7 d

第二节  聚氨酯的合成241

2 H+ l' q4 y0 h

    一、原料的准备241

- A) K0 g5 i1 H3 h# L4 W( i6 y

    二、聚氨酯的合成242

; G  E9 C; A7 }4 }& \; S

第三节  聚氨酯弹性纤维的纺丝成型242

    一、干法纺丝243

    二、湿法纺丝247

    三、反应纺丝法248

7 M: k- Q& I6 X0 R" l9 l

    四、熔融纺丝250

第四节  聚氨酯弹性纤维的后加工253

8 e' {9 X$ X- O& L1 K5 \

    一、裸体氨纶长丝254

  G% ~  y) N) l& x8 P

    二、包芯混纺纱254

    三、包覆纱255

5 Z! R) h; q0 J) [( A

    四、合捻线256

第五节  聚氨酯弹性纤维的新品种256

    一、吸放湿式氨纶256

! M2 C! L+ Q; S7 Y: o  G% r

    二、大豆蛋白纤维氨纶包芯纱257

/ }. a- d9 W* O, I

    三、蚕丝氨纶抱合丝257

    四、细旦氨纶弹力丝257

5 f8 D% u/ F, y4 S

    五、黑色氨纶257

. ^% d$ p- l) x' m

    六、纳米改性氨纶257

. R. S" j4 i! ]& ?% _& U

复习指导257

思考题258

# o9 g9 }% J  C! t* A# ^$ W

参考文献258

第八章  新型化学纤维的性能及生产259

第一节  新型再生纤维素纤维259

, Z; V2 c! C0 O7 y5 }/ h) y: W0 {0 N/ e

    一、Lyocell纤维259

    二、竹纤维267

- B% r9 p  s' P& A+ [/ k

    三、Modal纤维272

6 A$ ^. }0 X9 d& K

第二节  新型再生蛋白质纤维274

9 S* ]7 @. i. @4 [1 g; Y( Z

    一、大豆蛋白纤维274

5 y' ~% W3 _3 {0 c* n! F0 M

    二、蜘蛛蛋白纤维278

! \) x% q8 E7 ^& W

第三节  新型合成纤维282

    一、聚乳酸纤维282

  }4 ?) l8 r% b

二、水溶性纤维284

/ B$ M1 x! |% {- J% L% @

复习指导286

1 _8 c" O( ?' m7 I3 A$ b. Y

参考文献287

  k' }2 ?' ?8 I2 O6 n3 C

思考题答案288

/ W! v  A8 c7 x