
腈綸生產工學,李青山、沈新元 主編,孟慶財、馮云生 副主編,PDF。高分子材料生產工學叢書,11M。0 m5 Q1 Z$ D1 N- X3 W' n& e
$ S6 B; P% c& ? {
內容提要2 H2 I/ I1 @8 v
本書介紹了腈綸工業發展過程,丙烯腈聚合原理及工藝過程,腈綸紡絲及后加工原理,工藝和設備,對腈綸產品開發、性能及應用也作了介紹。并介紹了三廢治理有關知識。
M: i- b7 |$ @6 u( `* v5 r: F, k本書可作為高等學校高分子及化纖專業下廠實習, 學 習腈綸生產過程的教材,也可供新工人培訓和管理干部學習使用。
, e K2 Z; Y( W$ R. J( x* O目錄9 P; W7 m6 }* Y8 Y$ x% k8 c$ ?
第一章 緒論 12: P/ _$ N8 R) G$ c# X& Y4 C- T, l( P# R
第一節 腈綸工業發展概況 122 H1 j% T9 d0 ^# Y
一、世界腈綸工業的發展 12- ^* f# _' X8 {' M
二、我國腈綸工業的發展 14" H1 c! K) Y4 A6 h
三、腈綸工業的現狀和前景 16
$ F1 j8 a' @$ a 第二節 腈綸的性能和用途 19
( i# D. N3 C, N6 X, Y* e 一、腈綸的性能 19# k. b2 V) f o4 I5 b [4 l
二、腈綸的用途 25% M$ U: d4 ]* R. _. p2 N4 {9 I/ N+ O
第三節 腈綸生產工藝路線 27
1 k! N) Z( R4 M# A$ H1 O 一、腈綸生產工藝路線分類 27
- S& B. D! h( z$ g; j 二、腈綸生產工藝路線比較 29
+ ^2 W8 F# |% o4 r+ }& b第二章 丙烯腈聚合反應及設備 35
3 N+ N& V7 O0 \! h 第一節 主要單體的合成及性質 35
- d! v& l0 u, [ ]3 z2 { 一、第一單體丙烯腈(AN) 35
3 L: j1 L- q- |/ f 二、第二單體 39& U2 G( L$ G* F
三、其它化工原料 412 o( c5 Z; l! n/ e- M |6 r
第二節 丙烯腈的聚合反應 44
* ^) s H6 n7 _5 ~ 一、聚合工藝流程概述 447 d/ p# D5 D8 ` o1 [* s
二、聚合工藝參數 46
3 L8 J' B& N8 ? 三、聚合工藝原理 472 Z( N9 K" J0 X
四、自由基型鏈式聚合反應 51
! L. y E; x* I7 k0 w6 |+ L- } 五、自由基型共聚反應在腈綸生產中的應用 629 A) {6 ?; G* y
第三節 丙烯腈水相聚合的影響因素 63
' f; k, b0 j5 C) V, S3 n4 \- ^ 一、引發劑濃度 63
- L6 {( e( Y, I+ ? 二、單體進料濃度 66
# U. w6 }* M* K/ P4 g4 T7 s# o 三、聚合溫度 67
6 b* Z6 ~. g4 R# o; }4 y, k 四、聚合時間 69
8 ` q& {9 a) S1 c: k! T0 G 五、介質的pH值 71* L7 ?( f8 l+ P/ E2 W" ]% y
六、攪拌 71
; f- c- z% {: u6 Z b# o 七、添加劑——亞鐵離子和銅離子 734 Q2 t1 L/ b J
八、分子量調節劑 73
; p4 M, W* M, O5 J& V8 q 九、聚合物顆料大小和聚集效應 744 ~* \1 U. N3 b' c5 ^7 h
第四節 聚合原料配制及漿液制備 752 Y. L- t( C/ K" |( X# A
一、聚合原料配制 75
. X" }7 g- d0 ^. m) S7 z" i 二、漿液制備 78
0 w0 u$ c. l! e* U6 E 第五節 聚合設備 811 X: S5 Y9 i- b. l7 F2 ^4 ?
一、聚合釜結構 81+ Y: D( Q% y) q% w6 V/ W
二、聚合釜選材及抗疤原理 83
$ E7 {0 O; p/ D$ W第三章 原液制備工藝及設備 84
5 r9 G5 W$ E1 ?; j" O0 y 第一節 水洗和混合 84. P3 {; c3 Y, W+ f/ v
一、水洗 847 P% a7 P d: z' x) W) @5 b
二、漿液混合 85' x5 V( s5 T; l, ^% c; Y% H
第二節 聚丙烯腈的溶解 86& t0 P$ q3 c, O& Y( c' s' r0 a, p5 P
一、聚合物的脫水 86
3 l+ o( I' J) e7 o6 O 二、聚丙烯腈漿化 87
% S V' a3 q2 l1 n# s' L0 Z 三、聚丙烯腈溶解 891 X0 m- d; Q9 |
第三節 原液的脫泡 90
$ w- s! I4 p5 g, }; Q4 J3 i. Q 一、過濾 90
) |. T( S ^; ]0 b 二、脫泡 91
- g2 p3 F6 \: M$ h0 m( m" H 三、影響脫泡效果的因素 92
; h: b5 \4 T7 S3 H7 J" @ 第四節 原液準備 93$ r/ n2 O. R9 R3 ^5 l# Z- T
一、貯存 93
7 G V, q: a9 H+ b# C1 o 二、第二次壓濾 93* R( }: L3 G2 j1 k `0 w
三、原液調溫 95
9 D* F+ Q; J6 j. r. p 四、壓力控制 95
' g8 a) b$ v- u% a3 A7 A$ C0 Y) y0 G# r 第五節 消光劑的制備 96
4 I4 L1 d6 y# M 第六節 廢膠回收與利用 98
" x) m; U: f7 g6 W: r% D ~, U/ B第四章 紡絲工藝及設備 100% ]: r, X+ N" u& `9 s' z
第一節 紡絲工藝及流程概述 1000 F3 w! r/ |3 t5 Y
第二節 紡絲成形原理 103# N5 N; f- G7 k' V9 t# \
一、纖維成形原理 103# T2 r6 f9 p4 N( ?
二、紡絲成形工藝條件 110! w/ z6 h% T9 T) }
三、成形條件的控制 111
& O/ `: |+ ?9 ?( B' i 四、影響紡絲成形的因素 112
8 k: i6 N2 o0 a% F# c7 J 第三節 紡絲機及其附件 115
$ m& Q/ [# _3 A4 _! _ 第四節 溶劑拉伸 116
2 k" c+ y/ B3 j+ ? 一、目的和必要性 1165 V3 j0 n _7 y& ~# E
二、溶劑拉伸的工藝條件 117
( c* q( R0 J. u 第五節 水洗及預熱 118
8 f# c' y4 P3 Y( y- T! m$ ] 一、水洗的目的 118
! O2 X8 Q5 B: E0 n; ] 二、水洗工藝和設備 119
- Y3 p4 Q% k5 T+ Y8 f 三、預熱 120, k& V7 R F1 q- r6 z% v
第六節 第一熱拉伸和急冷 121 r9 u$ M* V" G, [
一、熱拉伸的目的 121
. n! D, i( }" j, O 二、拉伸后纖維結構的變化 121
# f0 u, {; ]: q 三、工藝條件 121, h' C9 R8 I" N) a9 H& Y4 C4 X
四、急冷 124% ^3 ^. D- r3 y6 V" q; _" [# x
第七節 調溫調濕 124- i# E* Z0 G& T+ B
一、干燥致密化后纖維性質的變化 124; V$ o0 k [( ]$ z7 z/ \* d7 z
二、致密化前后的結構變化 125
3 W+ Q: V% B8 W- ]2 w, b 三、纖維致密化的機理 126; x) j/ `1 ^ T4 w1 t5 a, }
四、致密化的工藝條件 127) ~& u# V" Z( q1 y6 y! n: P+ G
第五章 后處理工藝及設備 129& ]6 L/ I0 W4 q0 g
第一節 熱蒸定型與二次拉伸 129 n! A- d. }8 X
一、定型的目的 129& n2 G" a, E. v; C( c
二、定型后纖維結構的變化 1297 e0 [. m5 `# m4 y+ ?$ ~' A* i
三、工藝控制 131
3 A+ l3 ~8 h" e 四、熱定型對腈綸性能的影響 132
" Q6 U3 h* G. E% W+ s! n7 b0 D 五、第二次拉伸 132
: t4 V! G8 N8 B' V1 K 第二節 調質上油 133
- ~9 L% N' q0 A% g1 Y# |9 y( x 一、上油的目的 133
" d7 w4 v% F7 r 二、調質上油的工藝控制 133
W. d, w Q) A; U5 Z+ {+ M- i 三、影響纖維含油的因素 134
3 x6 n+ f( z4 T$ B4 `9 F 第三節 卷曲 135. B# i) l- `- S6 l& z) w2 D. ^
一、卷曲的目的 135
2 a# \, e1 e7 u- S r: H6 { 二、卷曲的方法 135) E8 M x7 {: w/ b* ~" H! Q# r! w
三、卷曲數和卷曲度的關系 135
8 k# P( A. y4 Z6 O7 p( O 四、卷曲的工藝控制 135* k+ t* K! C" r- }2 x9 X
第四節 干燥、裝箱、切斷、打包 136- I) v$ E+ V4 O2 v" V+ d/ n
一、干燥 1360 B, e" ~% r( E' M8 ^7 i
二、裝箱 1371 Y, d1 B' l/ T4 V0 I0 j
三、長絲打包機 137" d5 G1 G& e. o& P
四、短纖維切斷機 138
- x% x" M4 F! O 五、短纖維打包機 1385 l' d$ b/ {8 l4 p/ d* X
第六章 溶劑回收 140
) K1 R+ g3 t$ O( D7 Z 第一節 溶劑的初步凈化 141
5 ^, ~" P" ?, k9 x* ^0 D 一、初步凈化的目的 141
; B" u4 ^8 H' n/ W' D q5 E 二、初步凈化的原理 141
) d L4 Q$ z0 O! L 三、葉片式壓濾機的結構特點 142
9 z2 P: g. E$ }1 H 四、操作中應注意的問題及不正常情況的處理 142
8 |5 r7 v$ F3 H5 Q 五、初步凈化的工藝參數 143
2 g1 n$ Y: i: @# W3 {1 X 第二節 溶劑的蒸發 143
3 C9 v V4 J/ L& v6 n! @; g. { 一、蒸發的目的 1438 g: ]1 p( C" N- k; _3 F7 c
二、五效蒸發器的工作原理 144
. Z: M1 L' l9 `3 a8 i 三、五效蒸發器的結構特點 1457 W8 W& [4 C( Q1 ^4 R8 K( B2 E
四、蒸發操作中應注意的幾個問題 148
, D& S) Z }5 m- b7 p0 g 五、蒸發操作的工藝參數 1489 b" w7 O- b8 m
第三節 二步凈化處理 1487 U, Q4 H- N0 \2 C. i1 w4 ^8 Z$ Y0 J
一、硫酸根離子的去除 148
5 x I$ k% ]* Y! A( R, P, { 二、二步處理簡述 149
+ `( x* ^9 c9 w- { 三、操作中的注意事項 151
. O J6 ^9 \2 W" Q2 G/ F 四、除硫酸鹽及二次處理的工藝參數 152
% N+ [0 H5 M4 y K. i: v- z5 X+ G 第四節 延遲離子系統 152
7 Z6 F8 ?6 Q3 V7 y: ?! k" F _ 一、延遲離子系統處理的目的 152
' \% l0 q `5 B8 b) v) i2 G 二、延遲離子系統去除不揮發性雜質的原理 153
' |3 r7 c3 Y3 P( [, f; M5 _% f 三、延遲離子系統主要部件的特點 153
9 T( d( H0 W g& K6 ? 四、循環操作參數 154; x: }8 b3 B3 @" N* k, z$ i( d
第七章 腈綸膨體毛條制備工藝及設備 156
# s0 ?1 Z# V% a+ N& @7 ~( `6 H9 t 第一節 腈綸膨體毛條的制備原理 156
; a6 n0 w6 ^) R5 @' y9 V8 _ 第二節 腈綸膨體毛條制備的工藝流程及設備 157
: L- g9 h# T! e Q+ s 一、工藝流程及設備 157
2 Z3 T& t% R7 t) @7 l$ D 二、直接制條機對絲束的要求 165
3 d+ s/ g# q \- u* u/ i 三、拉斷法和切斷法制條的比較 165. V9 g' b# s- B% i8 `- R
第八章 腈綸新品種 1672 T5 n% I5 |3 _ i' E
第一節 概述 167; R7 |9 O! D" B
一、國外腈綸新品種發展概況 167
5 p `4 o9 x Q7 _ 二、國內腈綸新品種發展概況 1740 i; R1 g2 z. O; V, T6 g
三、腈綸新品種的分類 175
! J2 h. D' {6 [& {, K+ J 第二節 腈綸新品種研制的基本途徑和主要技術 176
' W$ U' R5 e& d 一、化學改性 176
2 M! T- k: [ |# z6 Y 二、物理改性 1784 L5 N' _1 w3 O: d
三、整理改性 185
- h' \2 d' S! X6 W$ [( q, m5 M3 A 第三節 主要腈綸新品種 187 H/ P* Q$ K, \& R% Z: l
一、復合腈綸 1870 Y q; W, c5 T+ \5 Q8 N; M- m
二、阻燃腈綸 190
4 {1 B. j' B/ f) z7 ~ 三、有色腈綸 195: ]. G, q' Y2 K* T3 D& u% d4 G
四、酸性染料可染腈綸 198; o7 q% B5 M$ L- h. I4 N( Z
五、高強度腈綸 200! t; G/ _+ @5 Y. W4 O. H+ S
六、親水性腈綸 204
- O7 u8 q% p8 L7 s/ f 七、碳纖維原絲 2070 } ~- X [1 b3 W& M
八、其它 210
- k0 ]. R, M, @. W6 i第九章 腈綸的其他生產方法 215$ {( p8 O* G. f) N7 m
第一節 概述 215
4 |! F( y3 i& g& S 第二節 干法紡絲 216. y% M5 |* y& d1 }
一、聚丙烯腈干法紡絲的特點 216
( x* q+ I m( p: u- h8 k$ h( \2 N2 F 二、聚丙烯腈干法紡絲的工藝流程 216. O e& W4 m7 F) ^3 b7 B
三、聚丙烯腈干法紡絲的設備 217
/ w! [7 k5 J! B& ]3 q 四、腈綸的干法、濕法紡絲工藝比較 219
% d. G3 |# _& Y4 x 五、干法成形的工藝參數 220
2 F9 I$ t0 F/ p 六、紡絲原液的凝固和纖維的橫截面形狀 222
1 o1 o1 b$ Z z4 [) M$ Z5 k8 Q 第三節 一步法紡絲 223
6 |! ]/ d4 n) K! g) T 一、聚合和脫單體 223% k+ f9 t' |+ @
二、紡前準備 226
, Q m1 Z) K! [5 ?* q+ ?& G 三、紡絲成形及后處理 228! g; Y" a. E0 u0 l# G
第四節 其他溶劑路線與硫氰酸鈉路線比較 2305 i! J% j/ h% n$ |
一、硫氰酸鈉法 230: [3 g3 x+ H# Y5 }
二、二甲基亞砜法 231
8 {+ C ?/ p* ~" Y! T5 @) x3 p 三、硝酸法 231
" }7 e" q% `& Z( B) H第十章 腈綸生產中的“三廢”治理及工業衛生 232( S P W2 X, u8 J5 `4 P
第一節 腈綸生產中“三廢”的產生及危害 233& _& a: ~* s* a/ f
一、“三廢”的產生 233/ J" P9 ~5 ~. U
二、“三廢”的危害 234
/ A4 e0 q1 ]# h7 |7 l5 \ 第二節 腈綸生產中“三廢”的治理 235
# W e: ?2 b( N$ h; \, B: E 一、廢氣的處理 235
8 {* _" A8 y- U% Q 二、廢水的處理 236
: u: j4 [$ {3 f3 ~9 P7 S 三、廢原液,濕廢絲的綜合利用 2388 s3 z# W: L$ b5 |( ]
第三節 腈綸生產企業的工業衛生 239
8 O$ b4 ?# \; p6 N8 E7 D8 N 一、防爆及防毒 239+ _ p9 O; O' v
二、生產車間的噪聲控制 241$ F8 b" Q% D l7 y' `0 p
參考文獻 243
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