《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。

内容提要

《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。

6 f, F1 t# F$ ]8 ^- z

《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。

《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。

5 W  P$ e# c" V  A8 K% g6 \

目录

第一章  概论1

第一节  化学纤维的分类与命名1

, c" e. c# Y7 ]' S( K

    一、化学纤维的分类1

5 c+ {* ^+ f5 w

    二、化学纤维的命名3

    三、化学纤维的主要品种3

第二节  化学纤维发展概述4

2 ~2 ^9 H1 q$ k; S* }

    一、世界化学纤维工业的发展概况4

    二、我国化学纤维工业的发展概况5

第三节  化学纤维生产方法概述6

    一、原料制备6

    二、纺丝熔体（液）的制备6

    三、化学纤维的纺丝成型7

, Y) J6 I6 h" E8 x1 D3 x, P5 s. B+ a$ y

    四、化学纤维的后加工8

第四节  化学纤维的主要品质指标及其检测方法9

7 f2 @( b! G3 f6 y, `3 W

    一、细度9

; Y" h4 Y( J, J: Q* l  S

    二、吸湿性10

; ]3 {& x7 {3 ^! [* `

    三、密度11

    四、拉伸性能11

    五、耐疲劳性15

5 x; b) [* j) ]) y. ?- f% X% {6 H

    六、耐磨性15

    七、耐热性和热稳定性16

    八、热收缩16

    九、阻燃性17

    十、对化学试剂及微生物作用的稳定性18

3 M' ?. V7 b. x0 ~. l. g& D' u

    十一、耐光性和对大气作用的稳定性18

2 H+ x- h) p) A

    十二、染色性19

    十三、导电性19

    十四、导热性19

6 d0 w7 G0 F( ^+ L6 q6 q

    十五、光泽与横截面20

% ?/ ]) Q. z' v" ^# X" e. j

十六、含油率和上油率20

十七、短纤维的附加品质指标21

复习指导23

3 u3 q/ N) E' ]  c" ?$ ]% z

思考题23

参考文献23

第二章  化学纤维成型原理25

  x: {5 O0 S) U% z% @7 J- q# Z

第一节  熔体纺丝成型原理25

    一、熔体细流冷却固化历程25

    二、挤出细流的类型27

    三、熔体纺丝的运动学和动力学28

3 s. l: p9 r/ X6 W0 s

    四、熔体纺丝过程中的热量变化29

1 U  f  d% R* [8 ^$ f

    五、熔体纺丝中纤维结构的形成30

: g& Y2 S4 E8 W

第二节  湿法纺丝成型原理32

: G- c4 B0 n# E8 C5 G! b

    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

2 L, w  g' ~' a5 E+ m% e( c" v, N9 @

    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

8 b. L; D' B9 j% _8 Q4 {

    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

$ d8 ^* R. p' S7 H4 v" H4 c. u( O

参考文献43

第三章  化学纤维拉伸和热定型原理44

第一节  化学纤维拉伸44

  V; N5 j1 W, @, }3 @

    一、拉伸的目的和作用44

: t7 h+ r6 d8 G! g, Z

    二、拉伸实施方法44

& ?" S7 c+ M% `1 C2 g; H

    三、拉伸曲线45

& k3 b) W7 E' ?7 ~) |

    四、拉伸过程中纤维结构的变化49

; ]4 D# C7 I! W2 t' z

    五、拉伸对纤维物理机械性质的影响50

第二节  化学纤维热定型51

! S' Y9 \& h5 E: a4 _7 P: Y8 ~2 n9 Q

    一、概述51

2 s: O- x" Z& D1 r. S7 T) E

    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

5 _4 f0 W% d; e" z+ R

四、热定型机理55

- o6 T3 v2 F3 f: o

复习指导58

! r' w4 `% L  \( v6 l+ D  B

思考题58

7 Y, F- r0 L6 h: v$ Q6 g! {

参考文献58

第四章  黏胶纤维生产及质量控制60

: o' i4 r" e. j

第一节  纤维素的结构与性能60

: ?0 T" w, }" N) O' @

    一、植物纤维原料及其化学成分60

8 B( }* _( T, y% |1 `1 |& d+ J

    二、纤维素的结构60

    三、纤维素的性质61

第二节  黏胶纤维概述65

    一、黏胶纤维的品种及发展概况65

9 s- ?. l+ w, h

    二、黏胶纤维生产工艺流程67

, a+ R7 K9 b3 S: s  B8 D

    三、黏胶纤维的性能及用途70

第三节  黏胶纤维生产用原料71

9 ]5 s' f; s& C' E6 R/ \. Q

    一、浆粕71

    二、其他化工原料74

5 I' K4 m% d. i0 C, }

第四节  黏胶的制备75

& C% V. d  v; Z3 n( M& t

    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

1 O0 B! S8 U2 L* X0 R" x

    四、碱纤维素的老成82

    五、纤维素黄原酸酯的制备85

3 q' M9 u2 n$ U/ O% F( n

    六、纤维素黄原酸酯的溶解91

7 r" F2 Q/ @; g, ?* q" `

    七、黏胶的纺前准备93

! ~% u$ Y! Z' e3 M! F; N

    八、碱站100

    九、黏胶原液制造前沿技术101

7 P: e+ l% G( f* J. z+ n( p

第五节  黏胶纤维的纺丝成型105

/ G9 W0 T0 s0 S2 g3 x

    一、黏胶纤维纺丝工艺流程105

) x) m  @. W  [3 k) B

    二、黏胶纤维的成型原理106

    三、黏胶纤维纺丝工艺控制108

    四、黏胶纤维的纺丝设备112

' S  t0 I& N! I' F

    五、二硫化碳回收122

+ F* h5 T+ P" P9 F' ?$ w: d8 b

    六、酸站124

* r4 [, Q8 {$ q, D3 i/ \  q% {$ {

第六节  黏胶纤维后处理128

: V# g8 f% o; t6 M/ U) \& Y; A

    一、黏胶短纤维的后处理128

) d  Y% M! C* u

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  

. X7 |- y' o! c6 c1 C' ^

一、原液工段质量控制 141  

二、纺丝工段质量控制 143  

5 o" p1 q; D4 Y( y# z

三、后处理工段质量控制 144  

# N7 [1 A$ e' I+ [% N; _

四、成品纤维质量控制 146

1 s/ f+ X& J0 W' Z& l5 t4 l

第八节黏胶纤维新品种及加工 147  

4 X" G; w6 a% ]. W; C$ P2 ]

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

- m; k0 u, T8 d1 s

参考文献 153  

第五章 聚丙烯腈纤维生产及质量控制 154

第一节概述 154  

+ ]% r; }% J  q: y

一、聚丙烯腈纤维工业发展史 154  

二、聚丙烯腈纤维生产工艺路线 154  

# d- I  K" y+ d1 g! [

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  

* I$ r- m$ W' l

一、丙烯腈 156  

' H" T; W' n3 F8 @

二、第二单体 157  

7 k( v3 }& _! {6 y' f

三、第三单体 157  

; T# ]% i" ^( |! G

四、溶剂 158  

五、引发剂 158  

六、浅色剂 158  

七、相对分子质量调节剂 158  

八、萃取剂 158  

! r- W% X+ X5 q# H6 W

九、碳酸钡 158  

) ^2 `- A; [$ R4 s& r1 z

十、草酸钾钛 159  

十一、油剂、抗静电剂 159

第三节聚丙烯腈的合成 159  

. x+ u; ]$ `5 g

一、均相溶液聚合 160  

二、水相沉淀聚合 165

% k% o. W+ n) ?( O  d

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

! |1 f5 m6 `% A# M( a- V5 j

二、纺丝原液的性质 173

) {8 L. B% z* H; ], d5 I

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  

9 f+ M6 e% n5 Z

二、聚丙烯腈的干法纺丝成型 182  

三、聚丙烯腈的干喷湿纺法纺丝成型 187

! c) I6 c1 A2 M' I4 `

第六节聚丙烯腈纤维后加工 188  

一、湿法成型聚丙烯腈纤维的后加工 188  

9 r/ w. p% }1 @

二、干法成型聚丙烯腈纤维的后加工 191  

9 A5 I0 _+ w6 I

三、聚丙烯腈纤维的特殊加工 193

' j5 U4 W  K2 d2 U5 x. y! `* u; F+ }

第七节溶剂回收和净化 195  

4 Z) z2 a, Z/ P7 C

一、硫氰酸钠溶液的蒸发浓缩 195  

7 h/ E# R& ~$ N- e5 p- ~+ Y

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  

四、硫氰酸钠溶液的净化 197

第八节聚丙烯腈纤维的质量控制 198  

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  

7 A) E& `/ v( ~) @

四、成品纤维质量控制 200

. a$ I/ T+ j$ h' X3 d

第九节聚丙烯腈纤维的结构和性能 202  

5 d$ }; H- K/ U6 Z

一、聚丙烯腈纤维的结构 202  

二、聚丙烯腈纤维的性能 203

$ @7 O  T4 w0 O; a. U  H

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  

! a9 ?. p& Z2 i2 j6 K6 u

三、抗静电和导电聚丙烯腈纤维 205  

$ K& b% T: C+ i5 O! S) i# [) g1 c5 ]

四、高吸湿、吸水聚丙烯腈纤维 205  

五、高收缩聚丙烯腈纤维 206

复习指导 206

思考题 206

参考文献 207  

第六章 聚乙烯醇缩醛纤维生产及质量控制 208

第一节概述 208  

一、聚乙烯醇缩醛纤维的发展 208  

( j. v  G$ S' {  I! ^

二、聚乙烯醇缩醛纤维的性能208  

6 E! C: L- b: \+ W5 ]$ j+ s. h9 {

三、聚乙烯醇缩醛纤维的用途209

  C9 @3 R4 ^/ h  N# y5 n- T1 p4 Y( s

第二节  聚乙烯醇的制备及其性能210

    一、聚乙烯醇的制备210

3 m1 K+ w+ C# r0 t3 q' ^6 a

    二、聚乙烯醇的性能216

. V9 h2 w8 J% w% B: j) S

第三节  纺丝原液的制备及其性能217

    一、纺丝原液的制备217

    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

  M  m; Y$ |8 d. Z" v' U

    一、湿法纺丝成型223

1 R$ q2 `" n# M+ g- p4 t

    二、干法纺丝成型227

4 X* j6 @: B$ m, N

第五节  聚乙烯醇缩醛纤维的后加工228

    一、工艺流程228

4 N* M6 ?  h3 Q/ v8 ]& {

    二、纤维的拉伸229

    三、纤维的热定型231

    四、纤维的缩醛化231

# c) t# e! U; }2 {$ Y' a9 h, s

第六节  聚乙烯醇缩醛纤维的质量控制233

    一、纺丝原液工段质量控制233

# }1 {1 A% x! J5 b8 ~3 C

    二、纺丝工段质量控制234

3 T; P2 x& ?4 k# k$ D" c

    三、后加工工段质量控制234

    四、成品纤维质量控制235

第七节  聚乙烯醇缩醛纤维的新品种236

    一、负离子聚乙烯醇纤维236

- k/ W/ f; e1 }8 _  d! Y

    二、交联聚乙烯醇纤维236

    三、湿法高模量聚乙烯醇长丝（FW B纤维）236

! L: c% Q( `) @' G

    四、导电聚乙烯醇纤维236

    五、纳米聚乙烯醇纤维236

    六、远红外聚乙烯醇纤维237

, F' l  `5 V9 E! G. D7 z, T6 g

复习指导237

6 H3 B  K, `- b, T) v' s+ G! |

思考题237

9 W4 E* `$ G8 ^

参考文献237

第七章  聚氨酯弹性纤维生产及质量控制238

第一节  概述238

    一、聚氨酯弹性纤维的发展238

    二、聚氨酯弹性纤维的结构239

    三、聚氨酯弹性纤维的性能2407

8 s( l" |: K8 l) @( T$ m. q

    四、聚氨酯弹性纤维的用途241

第二节  聚氨酯的合成241

    一、原料的准备241

% s- w0 l( `+ a. P2 }. t2 M9 E

    二、聚氨酯的合成242

" a. A( D; X3 E- q+ L( Q

第三节  聚氨酯弹性纤维的纺丝成型242

    一、干法纺丝243

1 |( f% N- s) e9 T. b. e! u2 _

    二、湿法纺丝247

  U2 m* r- W4 ?1 j

    三、反应纺丝法248

; ^# C: g: b4 b2 w5 y0 r- B

    四、熔融纺丝250

" |  c! M8 M" f( i

第四节  聚氨酯弹性纤维的后加工253

: Z! i  ^& I7 @  o

    一、裸体氨纶长丝254

3 ?2 ?8 V1 F. {7 @5 e$ y

    二、包芯混纺纱254

    三、包覆纱255

  d# b  ~9 B# J; C

    四、合捻线256

7 _. s: u. Q5 J# O) w. Z0 E

第五节  聚氨酯弹性纤维的新品种256

    一、吸放湿式氨纶256

( G" v$ p4 v6 M

    二、大豆蛋白纤维氨纶包芯纱257

5 \  J# s, @6 ]  E

    三、蚕丝氨纶抱合丝257

! l1 o" v8 g- q, {

    四、细旦氨纶弹力丝257

2 j8 F1 R. r5 K  J7 G+ n

    五、黑色氨纶257

3 Z& e/ I- v: ]

    六、纳米改性氨纶257

, O$ B& T% i! w

复习指导257

8 u/ D3 M% p& p+ P, e4 H

思考题258

0 i7 a, ~2 ]8 E' L, f

参考文献258

  e; \3 I8 m7 c

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

    一、Lyocell纤维259

    二、竹纤维267

6 s7 X! c, m0 g1 |: b' m

    三、Modal纤维272

% S" w2 w1 H# I' r8 }2 c

第二节  新型再生蛋白质纤维274

! f6 {5 j4 [$ p3 @3 n

    一、大豆蛋白纤维274

    二、蜘蛛蛋白纤维278

第三节  新型合成纤维282

    一、聚乳酸纤维282

. ?! N6 i! ]3 X+ b/ z8 B2 W

二、水溶性纤维284

复习指导286

参考文献287

( h7 f0 q9 x* v4 `. m5 R

思考题答案288