- e( W- h2 x1 D" g/ o《纖維紡絲工藝與質量控制》上冊,楊東潔、辛長征,ceb。普通高等教育“十一五”部委級規劃教材•高職高專,9M。
5 H+ q5 k$ {5 u0 [
" r- P( \3 O; r( Q5 ^/ M內容提要 T! J9 F& }! u! b, O# @
《纖維紡絲工藝與質量控制》是普通高等教育“十一五”規劃教材,共分上、下兩冊,本書為上冊。書中系統地介紹了化學纖維的主要性能指標、化學纖維成型原理、化學纖維拉伸和熱定型原理;黏膠纖維、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯醇縮醛纖維(維綸)、聚氨酯彈性纖維(氨綸)的生產工藝及質量控制;新型化學纖維的性能及生產。 1 s! }0 K# L. Q1 f5 a
《纖維紡絲工藝與質量控制》為高職高專高分子材料加工工藝學或化學纖維工藝學課程的教材,也可供從事化學纖維生產的技術人員、制造人員、分析測試人員和科研人員參考。 % {* \$ i! ^% B* n" x
《纖維紡絲工藝與質量控制》由楊東潔主編,辛長征副主編。參加編寫的人員有伏宏彬(第一章第一節—第三節),伯燕(第一章第四節),辛長征(第二章、第三章),葉建軍(第四章第一節),楊東潔(第四章第二節—第八節、第六章、第七章、第八章),劉曉華(第五章)。全書由楊東潔統稿,辛長征分工修改。 6 |$ r( z# O+ b3 ^0 Q- \
目錄 $ f1 y% n1 f- A) q- n* F' y+ n, d, b
第一章 概論1
2 G) q n/ s6 R! n) K第一節 化學纖維的分類與命名1
% r8 W9 t- c* Z0 ^* k0 w( ~( r. g 一、化學纖維的分類1
& n7 G2 X; M) @& C6 @0 H* _& t 二、化學纖維的命名3
) r5 v0 F1 c$ Z Z ]1 m% ?2 X# V" l 三、化學纖維的主要品種3 , N0 O$ k' K, P, H p6 ?
第二節 化學纖維發展概述4
: F- V( D( F3 w1 w7 J 一、世界化學纖維工業的發展概況4 " ^0 u' O' k, S8 c; F
二、我國化學纖維工業的發展概況5
2 W3 @! O# Q) j& @第三節 化學纖維生產方法概述6
! o( t$ Y. x ~# h1 A1 s7 a 一、原料制備6
" S$ j9 Q# ]7 A5 E2 d: R( w, l 二、紡絲熔體(液)的制備6
) C$ G! h; r: w% j$ R8 \ 三、化學纖維的紡絲成型7 5 K, j7 K2 `/ z2 Q
四、化學纖維的后加工8
/ Q; u4 Q+ C N- T, N0 E# ]) y第四節 化學纖維的主要品質指標及其檢測方法9
1 {' |& ]' O5 E' e 一、細度9 / _9 n: b1 m1 j
二、吸濕性10
) \; g: [4 |+ E0 n 三、密度11
( _8 I' K1 a1 H7 M 四、拉伸性能11
% J2 ~; s% K$ }$ b. ~ 五、耐疲勞性15 # {5 A# ?5 [& R1 \2 ]$ o
六、耐磨性15
0 x9 I9 T; z: V" k d 七、耐熱性和熱穩定性16
0 t; F. A I! a2 g 八、熱收縮16 8 \1 n/ \3 Y3 h: M8 h' g4 W
九、阻燃性17
8 Q: D) B/ @# [7 }* Y/ Q3 Q7 U 十、對化學試劑及微生物作用的穩定性18
8 \( V1 i5 O2 q/ n8 x u- v 十一、耐光性和對大氣作用的穩定性18 , \. V$ @! {- O+ o" L& x
十二、染色性19
' c% S. q# M, Y6 }9 ~, H: C9 ~ 十三、導電性19
% G4 v5 h; E4 n 十四、導熱性19 , T# r! [* w. L3 F0 [
十五、光澤與橫截面20
" H1 _& d/ ^: m! I* D S十六、含油率和上油率20 ! W1 [' v0 ]/ g; R4 p! D
十七、短纖維的附加品質指標21 0 c; ^, D( q+ M+ Z* B6 _; Y
復習指導23
% A+ r" Z& e3 F+ b# j h1 r思考題23
* ^: W( g/ A" r3 e) L. L8 ?! c參考文獻23 2 ~( t1 ^) _3 C% O( L. ^+ |. {
第二章 化學纖維成型原理25 2 s m4 x ~6 K7 J8 Z
第一節 熔體紡絲成型原理25
1 _8 _ A% W; K: y 一、熔體細流冷卻固化歷程25
& s8 I" r- y/ C) a0 z/ Y 二、擠出細流的類型27
2 ?+ Z: C, [: }# X 三、熔體紡絲的運動學和動力學28
" O6 [4 y1 v& P5 Z5 x. ] 四、熔體紡絲過程中的熱量變化29 , B+ \9 L, C- `& `2 m
五、熔體紡絲中纖維結構的形成30 , D3 g9 \# ?2 s2 r7 R
第二節 濕法紡絲成型原理32
$ i( _- r0 a* d/ K" Y- i) Q 一、成纖高聚物溶解的基本規律33 5 ~# p9 L( G7 F
二、濕法紡絲的運動學和動力學36 ' V- R. H! I& \ e% \3 K! Z4 E
三、濕法紡絲中的傳質過程38
7 O7 N, l5 l% ?' W 四、濕法紡絲中纖維結構的形成38 , u9 }1 h- w8 @( l# _
第三節 干法紡絲成型原理40
3 W8 @" z) W& e4 V% f" y4 i 一、溶劑的選擇41 # |# f% X! ?& ~% O3 I5 z
二、干法紡絲的運動學和動力學41
e" y9 a5 _; J 三、干法紡絲中的傳熱和傳質41 7 U' o' f1 ^. d5 h
復習指導42 ' n# @/ ~, l/ T2 |8 H8 l7 h
思考題42
: ~- T0 z( f1 c8 ~# \參考文獻43 0 x8 |7 ]5 V% N% K7 M
第三章 化學纖維拉伸和熱定型原理44
5 }& c* d S- \; k3 p% r9 L% g第一節 化學纖維拉伸44
' O( G' x5 a* {" [& |' O 一、拉伸的目的和作用44 8 |# ]- R, ?. O
二、拉伸實施方法44 & C2 m: @ g# w/ p! J
三、拉伸曲線45
) p( U, r& f' d$ C 四、拉伸過程中纖維結構的變化49
' q" c$ t/ q; m, i 五、拉伸對纖維物理機械性質的影響50
" o# N( |* J1 c7 g9 x2 t第二節 化學纖維熱定型51 7 z! o) @* n; }2 v m
一、概述51 # Q% I$ y0 ?4 G+ N9 g
二、纖維在熱定型中的力學松弛52 3 P3 `$ u$ q5 \) [
三、熱定型過程中纖維結構和性能的變化54 8 _$ P# u8 J A7 O. p J' g
四、熱定型機理55
# Y2 e# _, @8 J復習指導58 & B. P" u3 t$ t# Y
思考題58
- E6 U2 ]2 R% G# q7 u6 }參考文獻58
8 v% {9 k; Y1 D6 l3 u- F第四章 黏膠纖維生產及質量控制60
3 I8 r; I( b% C/ P3 R: o1 q第一節 纖維素的結構與性能60
% ?" F( q* e9 a4 x 一、植物纖維原料及其化學成分60
+ o& t6 m# d' X$ z/ M2 N. q) s 二、纖維素的結構60 % S, |2 K9 o9 u" p2 y, p- c
三、纖維素的性質61
$ j/ E! a& }0 V5 ]" u7 A) V: J9 U+ K4 j第二節 黏膠纖維概述65 # U( t4 |5 T" ~2 H2 X( O w
一、黏膠纖維的品種及發展概況65 ! c) z# c6 ]3 z6 }% P
二、黏膠纖維生產工藝流程67
- I6 u# V, l4 K7 s5 u 三、黏膠纖維的性能及用途70 ' W. C+ D" D1 l8 j7 X
第三節 黏膠纖維生產用原料71
9 _3 s1 X, W! e 一、漿粕71
8 v5 K1 |4 u6 J3 N 二、其他化工原料74 ( l% v& W& R" \( H
第四節 黏膠的制備75 7 o% p# e7 k% [2 ^ r
一、黏膠制備基本過程、方法及工藝流程75 0 u: W/ q6 n( S% V8 H9 R% j
二、漿粕的準備76
. n d- E& ^, [- }% t! o 三、堿纖維素的制備76
6 m! |( n- ?8 Y3 \- L% T 四、堿纖維素的老成82 - P. ]9 d7 U* o! d9 S( I
五、纖維素黃原酸酯的制備85 $ I$ J, H* L' @8 H# }
六、纖維素黃原酸酯的溶解91
+ `- T8 t4 s- X4 }; Q 七、黏膠的紡前準備93 . i, r4 [0 J, n6 V% t/ a% g
八、堿站100 7 o" t3 z, ~# A8 C+ @
九、黏膠原液制造前沿技術101 4 m: ^+ ?5 a( R5 P
第五節 黏膠纖維的紡絲成型105
# A8 q$ E: z4 h- U# M0 T* x' } 一、黏膠纖維紡絲工藝流程105 ; V' k! C9 N# A
二、黏膠纖維的成型原理106
# g$ f& }/ s$ S6 C/ ~( V 三、黏膠纖維紡絲工藝控制108 & q4 m9 k* F* j4 @/ W4 q
四、黏膠纖維的紡絲設備112 0 Y5 g) X3 O6 Y+ {; k) ]1 K6 ]
五、二硫化碳回收122 ' ~/ A$ f; Z$ V3 ]
六、酸站124 1 w9 C2 I2 ~6 s: G# E- a
第六節 黏膠纖維后處理128 1 r, Q( ^ K# B4 T7 V3 u& D0 B
一、黏膠短纖維的后處理128 ' s6 ?2 f1 n, j: U! x+ I+ q
二、黏膠長絲的后處理及紡織準備 135 $ s( L8 d0 @% j7 y" S/ G
第七節黏膠纖維的質量控制 141 : a" V4 _1 Y( {+ ?3 b2 s5 b
一、原液工段質量控制 141
- O0 g! h t4 r" I, c二、紡絲工段質量控制 143 4 ~- Y5 L$ [# V, y
三、后處理工段質量控制 144
' n7 e/ {$ U1 H" U# |四、成品纖維質量控制 146
3 {/ s! ~& Y& r% k- X, z第八節黏膠纖維新品種及加工 147 8 V9 z4 ~' [) d" D% x$ w9 I0 I1 S1 {" l
一、黏膠玻璃紙 147 3 a* Y4 J% t/ q V/ G
二、負離子功能黏膠纖維 150 # _( v7 d% Z8 t, Y" {( C6 G0 m
三、黏膠長絲連續紡絲 151 + d p' q! g) ]9 _ V4 P
復習指導 152
. e4 T+ c0 z0 v4 p; N思考題 152
; q( _1 ~$ \. T; L參考文獻 153 % _) `% ^' R% m
第五章 聚丙烯腈纖維生產及質量控制 154
7 Q8 |& Z) x! g6 d2 W第一節概述 154
# X! A1 ?, f0 n; x7 ?0 d4 Q一、聚丙烯腈纖維工業發展史 154
$ p! |: B2 |, I7 ?' `二、聚丙烯腈纖維生產工藝路線 154 . P4 q" [- _# a2 H* {( s' ]
三、聚丙烯腈纖維的用途 156
+ r2 s! o D* m8 x第二節聚丙烯腈纖維生產用原料 156 : P& ]% o# q( h7 H1 D& ^* K! V
一、丙烯腈 156
& W0 Q1 p9 w" t+ ^9 u二、第二單體 157 * Y1 D1 u; E# [2 V& k
三、第三單體 157 7 K$ Z1 l; G% Q, x- w- M. D
四、溶劑 158 + Z# X) I5 ~9 n& h$ S* E
五、引發劑 158
* |* s8 c! M+ p* d {7 d1 h4 A六、淺色劑 158 , h S/ B# S2 c5 ?% [/ ?
七、相對分子質量調節劑 158
M' X. j- y; I" J八、萃取劑 158
; X3 a& x+ w3 Y2 S% z0 b九、碳酸鋇 158 ) V: w2 ^+ b$ c
十、草酸鉀鈦 159 " v- {: I& q2 h* Q
十一、油劑、抗靜電劑 159 5 K/ h& i* R' r# t7 a( W
第三節聚丙烯腈的合成 159 / Z1 C5 ~* m8 _4 Z+ `
一、均相溶液聚合 160 I0 J; h1 s- c
二、水相沉淀聚合 165 ) Y! h/ L$ d% T2 ]( B! U% N) `; e
第四節聚丙烯腈紡絲原液的制備及其性質 168 ) [$ `/ R" h- b- f3 E, p
一、紡絲原液的制備 $ ]* j9 S- H" k3 c0 L( v
二、紡絲原液的性質 173
& _6 r' Y0 q1 ~* {, k第五節聚丙烯腈紡絲成型 176 8 [, n7 K+ d+ H( f
一、聚丙烯腈的濕法紡絲成型 176
1 M: R# b) C- I+ Y) M二、聚丙烯腈的干法紡絲成型 182
) `% s+ T" j% C1 }7 e三、聚丙烯腈的干噴濕紡法紡絲成型 187 6 x) n: J3 F* u8 [; T/ [
第六節聚丙烯腈纖維后加工 188
' y- ^( n% i, ?2 w0 [5 e一、濕法成型聚丙烯腈纖維的后加工 188
8 K4 m w, m) X二、干法成型聚丙烯腈纖維的后加工 191
' }/ `: p. ?+ Q. ]9 p( y三、聚丙烯腈纖維的特殊加工 193 . g5 y# S9 ?4 s
第七節溶劑回收和凈化 195 ; Q' D* |$ T) M1 m5 u, b3 y
一、硫氰酸鈉溶液的蒸發濃縮 195 5 M( _5 e9 _4 }- e7 Z
二、硫氰酸鈉溶液中硫酸根的去除 196 9 j- \) z1 {7 F) e
三、硫氰酸鈉溶液中鐵離子的去除 196 % S3 O& ~: ]" O1 x9 h) I
四、硫氰酸鈉溶液的凈化 197 9 n; B- X+ I7 l7 u' X3 A
第八節聚丙烯腈纖維的質量控制 198
) |' B& T7 {* Q一、聚合工段質量控制 198
: f4 o' ?) E$ J0 o3 f7 V二、紡絲工段質量控制 199
! B7 f0 t: _$ N三、后加工工段質量控制 200 9 C; H0 B7 `0 s1 \) t# `% o
四、成品纖維質量控制 200 / I4 q+ b8 I3 s: x* W
第九節聚丙烯腈纖維的結構和性能 202
# c. T, b/ e3 Y一、聚丙烯腈纖維的結構 202
' c g! ~& I8 C% K2 _二、聚丙烯腈纖維的性能 203 $ c2 z k ~7 L9 p8 O
第十節聚丙烯腈纖維的新品種 204 % u. I3 ]; k2 q6 M$ ^
一、復合聚丙烯腈纖維 204 7 H) e" l+ x# z3 K; C. I* ~# R0 i' i
二、阻燃聚丙烯腈纖維 205
, a( M0 h2 C2 g7 F1 h! S. m三、抗靜電和導電聚丙烯腈纖維 205 * m8 b. x0 j# m1 @, @9 D" X
四、高吸濕、吸水聚丙烯腈纖維 205 & t" }# m+ ^! X- W& m" X! @, \) x; @1 \
五、高收縮聚丙烯腈纖維 206 7 n$ o5 _- C* O8 D0 z
復習指導 206
! K! \" L+ J, P% A- J7 n思考題 206
% B3 P" Z0 `8 Y& ~參考文獻 207
& g, V- x2 |" ^$ S/ e6 C, d第六章 聚乙烯醇縮醛纖維生產及質量控制 208
# W' _- N' q6 F3 z/ I8 e6 W X+ V第一節概述 208 5 ~( r) L8 i# ?
一、聚乙烯醇縮醛纖維的發展 208
( @' n2 @; l* B7 J; T' `- [二、聚乙烯醇縮醛纖維的性能208 % Q+ N2 T" V4 \+ J; ?! a
三、聚乙烯醇縮醛纖維的用途209
% |! W' i, D4 t7 j' T第二節 聚乙烯醇的制備及其性能210
3 `; _/ t. f, P2 V @0 c 一、聚乙烯醇的制備210
s) i, m) _$ c6 V7 ]) A 二、聚乙烯醇的性能216
! ]) P, `" N1 e第三節 紡絲原液的制備及其性能217
* W$ d: N. q9 G1 y) h9 I9 X+ z: i 一、紡絲原液的制備217 # B: c6 X0 p3 V! }+ R" o
二、紡絲原液的性能222 W; ]: m( @: K$ E
第四節 聚乙烯醇縮醛纖維的紡絲成型223
! b4 n! ]( y. K2 [+ G, R 一、濕法紡絲成型223
& U, W$ B6 I- R: |1 o9 L 二、干法紡絲成型227
; ^- x( K" \1 Y8 c+ H* {5 @/ }: q第五節 聚乙烯醇縮醛纖維的后加工228
% z" ~0 T Y' H4 l 一、工藝流程228 9 z" Z- |1 b$ _0 Q0 x$ N
二、纖維的拉伸229
( o& q3 P. |( [. I& u# q 三、纖維的熱定型231
% e! s5 _: T$ U. j4 C2 N/ c 四、纖維的縮醛化231
4 a2 b& P+ P1 v- G, b3 x. w" I第六節 聚乙烯醇縮醛纖維的質量控制233 8 w: l1 H% x; d
一、紡絲原液工段質量控制233 # M9 y/ g# S7 Z4 I) N4 A( @
二、紡絲工段質量控制234 9 j+ r- D/ `6 d0 l
三、后加工工段質量控制234 ; a2 G" ?* g; Y9 t/ [
四、成品纖維質量控制235
4 V+ H; p, R4 G& n, c5 s$ h第七節 聚乙烯醇縮醛纖維的新品種236
y8 S, ]( Q- {. r' a 一、負離子聚乙烯醇纖維236 ! [% i- C' v# @
二、交聯聚乙烯醇纖維236
# N% w. l: f0 `. I) L 三、濕法高模量聚乙烯醇長絲(FW B纖維)236 + t6 }; g6 f: C
四、導電聚乙烯醇纖維236 ' d8 p3 N0 ^1 K; m# }
五、納米聚乙烯醇纖維236
$ ~, G! _+ x: V8 m) s6 ` 六、遠紅外聚乙烯醇纖維237
! i, c; l8 E! n, k- X( C: n6 Z復習指導237 5 \( b' E7 |1 Z: e1 ^% }3 D
思考題237 ) Q: @) K; }1 T# W% }
參考文獻237 8 v ?" d& k' S, _9 ]
第七章 聚氨酯彈性纖維生產及質量控制238
) U$ _) K( N3 K! M) i$ I第一節 概述238
2 X, ~1 \ q" U1 ]* ?" R7 } 一、聚氨酯彈性纖維的發展238
1 h" ]6 [2 n1 w% X$ @0 C 二、聚氨酯彈性纖維的結構239
' O/ q: n! M$ E1 I 三、聚氨酯彈性纖維的性能2407 + p) t: y) O! F; K8 \/ b2 O6 u+ H
四、聚氨酯彈性纖維的用途241 5 a: I8 A2 c5 M& z+ j
第二節 聚氨酯的合成241 & L( J2 P4 L' k9 y+ @7 B) E3 @
一、原料的準備241
: K- [6 F5 K$ b) @# f8 n1 b 二、聚氨酯的合成242
# g- v* n5 _: d; ~# i! t5 m第三節 聚氨酯彈性纖維的紡絲成型242
3 E5 e2 }" v: |- C8 X7 s 一、干法紡絲243 ' |( F! \5 j5 K+ ?* ` @- O- C/ X
二、濕法紡絲247 6 x$ {- T o" V8 N5 Y
三、反應紡絲法248 ! S# y6 q% i+ o7 ]" `8 x! K w
四、熔融紡絲250 - G! E( h0 G8 G2 j- }- z
第四節 聚氨酯彈性纖維的后加工253 ! ?% o+ ~: q2 K3 X# Y# f
一、裸體氨綸長絲254 8 a9 h: i5 D o$ s7 c
二、包芯混紡紗254
4 F7 ^* D" c3 n8 `# S3 }7 M; Q5 ~ 三、包覆紗255
# ]$ \/ k% C+ j, Y! _ 四、合捻線256 $ N' _. V* k4 N& U
第五節 聚氨酯彈性纖維的新品種256
) p8 `9 n0 i! I 一、吸放濕式氨綸256 $ u9 P9 G4 v% q! k. d: P6 W! h0 t
二、大豆蛋白纖維氨綸包芯紗257 4 |% ^) L- r, H8 V
三、蠶絲氨綸抱合絲257
( N: I8 l o! W. j* C/ C3 D' c 四、細旦氨綸彈力絲257
$ a+ `* v' u5 S 五、黑色氨綸257 ' f: b4 ?+ C* `+ k
六、納米改性氨綸257 , ]. _# j% o- w
復習指導257
. s, M8 @4 Z C思考題258 5 H; q& G% B( _' E/ O6 W
參考文獻258 ; G. L# L) Y$ y/ ?( D
第八章 新型化學纖維的性能及生產259 2 q& J Y" Z5 A+ ~ G
第一節 新型再生纖維素纖維259
z3 p& U1 {& T2 w 一、Lyocell纖維259
9 }2 k9 S% E& K0 C) Z/ f5 a 二、竹纖維267
: j6 p& Z" e A6 @6 ~" i$ J 三、Modal纖維272 - H; f2 f6 L% j
第二節 新型再生蛋白質纖維274 ! ?' \9 ?/ N2 J: X3 \; T6 p8 Y/ H/ l
一、大豆蛋白纖維274 ( Z; ]7 L/ [1 r) B/ n( f
二、蜘蛛蛋白纖維278
0 p( @0 P Z( b, h6 w5 [4 c Y第三節 新型合成纖維282 / D, i6 P* l' g6 j
一、聚乳酸纖維282 # R& x7 C. v/ C6 N3 F3 `* w. w! ^' p
二、水溶性纖維284 4 r: g. v* b2 H' |/ \
復習指導286 4 F9 ^9 g9 z, G4 h2 ?
參考文獻287 * {6 N. R9 E/ b1 _* C! ~% k
思考題答案288 + U: [4 B* H- d. m: \ q
! Y: r2 n, f1 [7 \$ R
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