一、腈纶纤维结构的特点 1
(一) 聚丙烯腈大分子链的不规则螺旋构象 1
第一章 腈纶纤维的结构和性能 1
(二) 腈纶纤维的准晶态结构 3
二、X光法测定腈纶纤维结构的基本原理 4
(一) 晶面和晶面指数 5
(二) X光衍射分析中的“反射”方程式 6
(三) 取向腈纶纤维的X光衍射图 6
(四) 腈纶纤维高序区含量的测定 8
三、腈纶纤维的机械性能 9
(一) 纤度 9
(五) 腈纶纤维高序区大小的测定 9
(六) 腈纶纤维高序区取向度的测定 9
(二) 强度 11
(三) 断裂延伸 12
(四) 初始模量 12
(五) 负荷延伸性质(轴向应力-应变性质) 13
(六) 回弹性质 15
(二) 吸湿性 17
四、腈纶纤维的物理和化学性质 17
(一) 玻璃化温度和热弹性 17
(三) 染色性 18
(四) 白度和耐热性 20
(五) 耐光性 21
(六) 耐火性 22
(七) 耐化学试剂性 22
(八) 耐溶剂性 24
(九) 耐霉、耐菌和耐蛀性 24
一、工艺流程概述 26
第二章 聚合和原液准备的工艺及设备 26
二、原料的贮存和计量 27
三、聚合工艺 29
四、聚合设备 30
(一) 进料温度控制器 30
(二) 聚合釜 30
五、原液准备的工艺及设备 31
(一) 单体脱除 31
(二) 原液混和 33
(四) 原液调温 34
(五) 原液过滤 34
(三) 原液脱泡 34
六、聚合工段对防火、防爆、防毒的特殊要求 36
第三章 纺丝工艺及设备 38
一、工艺流程概述 38
二、纺丝工艺 38
三、纺丝对原液品质的要求 39
(一) 纺丝机 41
四、纺丝机及其主要附件 41
(二) 纺丝计量泵 42
(三) 喷丝头 43
(四) 烛形过滤器 45
五、纺丝操作 46
六、纺丝中常见故障--绕辊的处理 47
七、纺丝浴液的循环 48
八、提高腈纶纺丝设备生产能力的途径 50
一、纤维的水洗 52
第四章 后处理工艺及设备 52
二、纤维的上油 54
三、纤维的干燥 55
四、纤维的热定型 56
五、纤维的卷曲 57
六、纤维的切断 59
七、纺丝后处理的工艺计算 60
(一) 外加热式自然循环双效蒸发器的结构和运转操作 63
二、溶液的蒸发 63
一、溶剂回收的目的和意义 63
第五章 溶剂回收工艺及设备 63
(二) 薄膜式蒸发器的结构和运转操作 67
(三) 蒸发工序中的故障处理 68
(四) 蒸发计算 69
三、溶剂的净化 70
(一) 硫酸根离子的去除 70
(二) 铁离子的去除 72
四、溶液的萃取 75
(一) 异丙醚萃取硫氰酸的原理 75
(二) 异丙醚萃取硫氰酸的设备和工艺 76
(三) 影响萃取工艺的主要因素 78
(四) 萃取操作注意事项 78
第六章 聚合工艺原理 80
一、自由基型链式聚合反应 80
(一) 聚合反应 80
(二) 自由基、引发剂和阻聚剂 81
(三) 自由基型“链式”聚合反应 85
二、自由基链式聚合反应动力学和工艺条件对丙烯腈聚合的影响 91
(一) 聚合反应动力学分析 92
(二) 各种工艺参数对丙烯腈聚合的影响 103
三、自由基型共聚反应在腈纶生产中的应用 111
(一) 以丙烯腈共聚物生产腈纶纤维的目的 111
(二) 共聚反应动力学和共聚物组成方程式 112
(三) 竞聚率 114
(四) 竞聚率的测定 117
(五) 丙烯腈的三元共聚 119
四、丙烯腈的水相沉淀聚合 121
(一) 水相沉淀聚合过程 122
(二) 各种因素对丙烯腈水相沉淀聚合的影响 123
(三) 水相聚合的抗疤 129
(四) 纺丝原液的制备 130
第七章 纺丝成形工艺原理 133
一、原液的粘弹性质和流变行为 133
(一) 原液的粘性流动和粘度 133
(二) 影响原液粘度的因素 136
(三) 原液粘度在工艺控制中的应用 139
(四) 原液的弹性 141
(二) 原液在喷丝孔道中的流动弹性形变 142
二、原液细流的形成和发展 142
(一) 原液在喷丝孔道入口处的弹性形变--入口效应 142
(三) 细流在喷丝孔口的膨化 143
(四) 细流在引张力作用下的拉细 143
三、原液细液的凝固 145
(一) 原液的凝固临界浓度 145
(二) 原液细流凝固过程中的双扩散 147
(三) 凝固浴对原液细流的凝固能力 150
(四) 凝固浴浓度和温度与凝固能力之间的关系 151
四、原液细流在凝固过程中的抽伸 154
五、原液细流的冻胶化和初生纤维的结构 159
第八章 抽伸工艺原理 163
一、抽伸前的预热浴处理 163
二、链段的运动和抽伸温度 166
(一) 聚丙烯腈大分子的内旋转 166
(二) 聚丙烯腈的玻璃化温度 169
(三) 抽伸温度 170
三、抽伸介质 170
四、抽伸中的松弛过程 172
(一) 高聚物的塑性形变 175
五、抽伸过程中取向和解取向 175
(二) 三种抽伸机理 176
(三) 塑性抽伸的适当条件 177
六、抽伸倍率与纤维结构性质的关系 178
(一) 抽伸倍率对纤维强伸度和模量的影响 178
(二) 纤维结构单元的取向角和取向因素 179
(三) 抽伸倍率对纤维结构单元取向度的影响 182
(四) 抽伸后纤维形态结构的变化 183
一、干燥致密化后纤维性质的变化 185
第九章 干燥致密化工艺原理 185
二、干燥致密化后纤维结构的变化 186
三、纤维致密化的机理 188
四、干燥致密化工艺条件的讨论 189
五、纤维的上油 192
第十章 热定型工艺原理 200
一、热定型后纤维性质的变化 200
(一) 沸水收缩率 200
(二) 勾强、勾伸和耐磨性 200
(四) 染色性能 201
二、热定型后纤维结构的变化 201
(一) 序态的变化 202
(二) 取向的变化 203
三、热定型工艺条件的讨论 205
一、腈纶生产工艺流程 209
附录 209
(三) 干强、干伸和纤度 210
二、腈纶生产中常用化工原料的物理-化学性质 212