《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。

《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。

目录

  B- K- \3 k, J. z

第一章  概论1

第一节  化学纤维的分类与命名1

7 c. \( s1 l2 b0 K

    一、化学纤维的分类1

    二、化学纤维的命名3

    三、化学纤维的主要品种3

* P3 q; ?! `. J1 {) Q

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

/ t5 _. o1 b, o& q& e8 k3 j

    二、我国化学纤维工业的发展概况5

" H2 O8 \  j4 S; E

第三节  化学纤维生产方法概述6

    一、原料制备6

) W' n" k, ~. L: Z" [2 N3 k9 t% |

    二、纺丝熔体（液）的制备6

: b* B  a& K0 m: [6 ?" Y& R2 ?" e& C

    三、化学纤维的纺丝成型7

# `9 O& r  Z, i9 `$ D3 K

    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

  |5 d" X+ \3 h' w& X

    一、细度9

' r4 E- k5 J% {9 F8 P" @) T

    二、吸湿性10

    三、密度11

' P% l& S* r6 q5 ?- G0 K! v

    四、拉伸性能11

    五、耐疲劳性15

7 w. e* a& T; `; J- }

    六、耐磨性15

( K9 ]1 D& W* {! ]8 m) R: p0 P

    七、耐热性和热稳定性16

    八、热收缩16

    九、阻燃性17

% f+ B/ A# P" j* w5 c! k3 r7 j

    十、对化学试剂及微生物作用的稳定性18

    十一、耐光性和对大气作用的稳定性18

    十二、染色性19

5 E6 c% L( U  p' u

    十三、导电性19

    十四、导热性19

    十五、光泽与横截面20

6 s/ H/ _+ z8 x

十六、含油率和上油率20

7 i" c+ x& c" p: }& F. P' B4 u

十七、短纤维的附加品质指标21

复习指导23

思考题23

" B7 x- r) @/ ?: ]8 r8 K

参考文献23

; l/ W1 d- \8 h. g( T% s8 q

第二章  化学纤维成型原理25

* n/ [# b4 l& Q. c' D: p

第一节  熔体纺丝成型原理25

) ^' f. i3 Y5 l  X8 R- ?

    一、熔体细流冷却固化历程25

3 I+ f3 M) a0 v6 c( |2 K

    二、挤出细流的类型27

/ H: w" ^- q( V- ~+ k

    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

% c9 X5 `" p, g2 K! Z2 F: J9 J0 O

    五、熔体纺丝中纤维结构的形成30

4 m! m8 A. E& K8 F! X( R7 J' x

第二节  湿法纺丝成型原理32

! Z5 u% N) ?" `# D! _2 L

    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

; n/ a* j& x" G. `$ B5 v) d+ |

    三、湿法纺丝中的传质过程38

    四、湿法纺丝中纤维结构的形成38

% G6 V3 S) \! |2 E' G; p

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

5 f7 [9 }( b8 L1 ^- I- V. k, d, e

    三、干法纺丝中的传热和传质41

) d1 t. Y! e/ f( ~8 N; }: G1 |7 y

复习指导42

思考题42

参考文献43

' Z1 H4 j3 r9 t4 C) b9 A

第三章  化学纤维拉伸和热定型原理44

: g& Q5 `! p- {2 `

第一节  化学纤维拉伸44

    一、拉伸的目的和作用44

* p/ b; b$ L3 C1 a5 |- e5 n, G

    二、拉伸实施方法44

- X; t& L" @1 t8 |' v; n/ @

    三、拉伸曲线45

    四、拉伸过程中纤维结构的变化49

    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

" Z  Z5 [5 A. P) }2 _

    一、概述51

    二、纤维在热定型中的力学松弛52

4 t: `5 f4 U7 _. e# x/ V

    三、热定型过程中纤维结构和性能的变化54

四、热定型机理55

复习指导58

3 L2 m) V+ N" D6 a; v% P

思考题58

8 X8 d9 r1 q, \8 I

参考文献58

7 s0 q* k# S) u. N& Q8 ]7 Z- T

第四章  黏胶纤维生产及质量控制60

- h2 F9 U: s/ l9 u( B) u# _1 [

第一节  纤维素的结构与性能60

; F, y1 W' ~+ p. P; L( D& m9 j

    一、植物纤维原料及其化学成分60

    二、纤维素的结构60

    三、纤维素的性质61

( O' P0 q3 v) B* G8 C: J! x

第二节  黏胶纤维概述65

    一、黏胶纤维的品种及发展概况65

( S) D# |9 n7 x% D! s

    二、黏胶纤维生产工艺流程67

! z4 }: e6 }% [$ _; m

    三、黏胶纤维的性能及用途70

- S' {& w, W1 i: K5 {9 [

第三节  黏胶纤维生产用原料71

    一、浆粕71

2 I8 `8 P2 \1 K# x3 {% g+ \. C

    二、其他化工原料74

- Z' _0 D$ E8 ?. ]4 {

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

! Q2 g4 T" p: i! y

    五、纤维素黄原酸酯的制备85

/ o6 V1 E) |! F

    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

    九、黏胶原液制造前沿技术101

! o% L& s  L& [2 V% l

第五节  黏胶纤维的纺丝成型105

& r5 Y% L' |* s0 d7 E7 c; ~

    一、黏胶纤维纺丝工艺流程105

* X, H% w# m& q0 X$ R6 r7 d' R

    二、黏胶纤维的成型原理106

9 H1 g5 }- q8 t5 e- O

    三、黏胶纤维纺丝工艺控制108

    四、黏胶纤维的纺丝设备112

    五、二硫化碳回收122

    六、酸站124

第六节  黏胶纤维后处理128

    一、黏胶短纤维的后处理128

+ ?4 t5 S6 B3 d4 h

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  

0 Z  F* z8 H! ?5 t7 R. z, [

一、原液工段质量控制 141  

4 a/ n. O! ^+ L7 P6 w

二、纺丝工段质量控制 143  

) ?+ O+ E) S) ^7 W4 ^. e

三、后处理工段质量控制 144  

4 Q& d* [  R# V& u8 b- X" e

四、成品纤维质量控制 146

  o8 y7 t2 V- q+ w- x7 P

第八节黏胶纤维新品种及加工 147  

一、黏胶玻璃纸 147  

二、负离子功能黏胶纤维 150  

$ y. m/ f1 p8 O1 _! Y4 A; S

三、黏胶长丝连续纺丝 151

. u/ l, O) p& K2 g2 s  w

复习指导 152

思考题 152

" {  o  e- V, M) o4 s( l

参考文献 153  

9 h9 f* `: I2 R  ]) K4 H

第五章 聚丙烯腈纤维生产及质量控制 154

0 y2 `3 m7 b/ f( r  h  C* g* |

第一节概述 154  

8 J1 b( @! g; a+ ?5 u3 M

一、聚丙烯腈纤维工业发展史 154  

8 }8 X3 A, M+ U- x

二、聚丙烯腈纤维生产工艺路线 154  

% w7 {, X7 Y2 O- m& S  n

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  

一、丙烯腈 156  

二、第二单体 157  

三、第三单体 157  

! V: I& o! A! K! d9 w; B

四、溶剂 158  

五、引发剂 158  

. H1 k0 ~# `) t  p

六、浅色剂 158  

七、相对分子质量调节剂 158  

八、萃取剂 158  

! U- b# ^7 g# K

九、碳酸钡 158  

8 ]9 R, O& @! u9 \8 K1 {2 v

十、草酸钾钛 159  

十一、油剂、抗静电剂 159

0 }- |; [& w- c

第三节聚丙烯腈的合成 159  

一、均相溶液聚合 160  

) {+ k5 T& L2 d

二、水相沉淀聚合 165

8 g3 [; W; t+ L7 h0 C' S

第四节聚丙烯腈纺丝原液的制备及其性质 168  

; U1 w9 O: t" o, z' G

一、纺丝原液的制备

二、纺丝原液的性质 173

' ?/ O( c* J  U' _

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  

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

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  

. H1 M( h( E+ P, |. D, Z# C+ d

二、干法成型聚丙烯腈纤维的后加工 191  

( M9 M. u5 W5 h5 D+ |3 l: S4 ]0 I& g

三、聚丙烯腈纤维的特殊加工 193

第七节溶剂回收和净化 195  

% o- i; _$ a! M9 @4 {6 L

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  

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  

- y  I) L# ]4 U" X7 S" u/ y$ o

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

6 C, }2 y& M! S0 i3 W& {6 S

第九节聚丙烯腈纤维的结构和性能 202  

& w! e- G1 L* M7 y1 I

一、聚丙烯腈纤维的结构 202  

二、聚丙烯腈纤维的性能 203

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  

8 }* v" ^& v' G# b

三、抗静电和导电聚丙烯腈纤维 205  

' f# J0 R( ^* l2 |9 S" Q) g

四、高吸湿、吸水聚丙烯腈纤维 205  

& z# o9 M$ U/ s

五、高收缩聚丙烯腈纤维 206

- a/ ]$ t8 P7 M. |2 \  g3 o' ?

复习指导 206

6 s- P5 m. j& a! r

思考题 206

$ |9 W* B/ i6 N# T- a: `6 Q

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  

3 m: b1 ]* a0 F8 j& u% Q/ ]

一、聚乙烯醇缩醛纤维的发展 208  

二、聚乙烯醇缩醛纤维的性能208  

三、聚乙烯醇缩醛纤维的用途209

* k( q# ]0 z& C3 W4 F  Z) K' b) n

第二节  聚乙烯醇的制备及其性能210

# H' c" G* S" m/ B

    一、聚乙烯醇的制备210

: N+ H: x7 W' g5 G8 E: g

    二、聚乙烯醇的性能216

第三节  纺丝原液的制备及其性能217

; i* i9 o6 D2 H* z" R! I

    一、纺丝原液的制备217

. u6 g5 U* L- N+ h

    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

4 `0 F! _# X' F/ L9 y' {

    一、湿法纺丝成型223

9 O% X7 @" g4 r' d# p* `2 e  [

    二、干法纺丝成型227

5 ~6 H0 u) C! q

第五节  聚乙烯醇缩醛纤维的后加工228

# m$ x7 V! l, I$ n+ Z- a  j" j

    一、工艺流程228

    二、纤维的拉伸229

    三、纤维的热定型231

& r; k8 }# p! `  l, o

    四、纤维的缩醛化231

( o2 U4 A6 J# Z

第六节  聚乙烯醇缩醛纤维的质量控制233

( m, ^% b- u9 Q8 e/ [9 N8 K

    一、纺丝原液工段质量控制233

    二、纺丝工段质量控制234

6 R  \. S6 ]2 e. c6 \

    三、后加工工段质量控制234

/ H5 ^/ g; U" P3 p, h

    四、成品纤维质量控制235

, n6 }8 v* a; M2 g  n

第七节  聚乙烯醇缩醛纤维的新品种236

6 Z4 h' t! h" [; e, c7 u

    一、负离子聚乙烯醇纤维236

    二、交联聚乙烯醇纤维236

8 X1 |6 F! ]: ]/ \

    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

4 P5 j( j( U/ l1 l& B5 y

    六、远红外聚乙烯醇纤维237

复习指导237

" B' p, n- z$ b

思考题237

2 V+ t- O+ @  N5 A

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

/ q' x# Y) E& ~) n  i* \

    二、聚氨酯弹性纤维的结构239

    三、聚氨酯弹性纤维的性能2407

    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

/ q1 r, W% ~; W, `

    二、聚氨酯的合成242

1 T9 @1 |2 X7 ]4 Z- N2 p8 ~* {8 h" V& y

第三节  聚氨酯弹性纤维的纺丝成型242

    一、干法纺丝243

- j% u' X9 w* O/ l

    二、湿法纺丝247

    三、反应纺丝法248

    四、熔融纺丝250

第四节  聚氨酯弹性纤维的后加工253

2 P. D' d) M# I4 o

    一、裸体氨纶长丝254

    二、包芯混纺纱254

    三、包覆纱255

! e3 k2 ]% P$ S

    四、合捻线256

+ O9 d/ i! y% t$ v1 b) y' u/ _  v

第五节  聚氨酯弹性纤维的新品种256

% m' S  P# w  ^+ m

    一、吸放湿式氨纶256

8 q+ H) Q4 B( B* h5 A

    二、大豆蛋白纤维氨纶包芯纱257

    三、蚕丝氨纶抱合丝257

" u! |$ T) I* Z

    四、细旦氨纶弹力丝257

    五、黑色氨纶257

    六、纳米改性氨纶257

3 y9 {, V; f6 |, q5 y

复习指导257

思考题258

  X7 h0 |9 A" r+ s" i# U1 J

参考文献258

& u) `- Q0 e1 f

第八章  新型化学纤维的性能及生产259

+ h& c4 m5 I) [' j  z0 g7 c/ B

第一节  新型再生纤维素纤维259

    一、Lyocell纤维259

    二、竹纤维267

! |# N2 r' c8 F) k. o9 c

    三、Modal纤维272

第二节  新型再生蛋白质纤维274

    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

0 O& E! [( ?% }3 |7 R; B

二、水溶性纤维284

3 o) l" g1 r! D* X: u/ g

复习指导286

参考文献287

! t- b  s) ?" |. r7 _

思考题答案288