论文总字数：19862字

摘 要

腈纶是一种比较独特的化学纤维，一般都是三元共聚物，其自身具备很多优良的特性，在化学纤维中占据了重要地位。腈纶纤维主要用在民用方面，制成各种纺织用品，工业上用的比较少。对于腈纶的染色，常用的是阳离子染料。

本论文介绍了腈纶的制备、特点、应用、腈纶染色、腈纶混纺染色和染色工厂设计等方面。设计的重点是纱线的染色部分，将十万吨腈纶纱线分成了腈纶纱、腈/棉纱和毛/腈纱三个品种对其染色，不同的品种采用的工艺也是不同的。要详细了解腈纶纱线染色的方法才能完成此次的工厂设计，具体包括确定品种方案、工艺流程、设备参数、车间布置及厂房形式等。

关键词:工厂设计，腈纶，纱线，阳离子染料

The dyeing factory of 100,000 tons of acrylic yarn is designed

ABSTRACT

PAN is a relatively unique chemical fiber, is commonly terpolymer, itself has many excellent characteristics, occupy the important position in the chemical fiber. Acrylic fibers are used mainly for civilian use and are made into various textile products, which are used less in industry. For the dyeing of acrylic, it is commonly used for cationic dyes.

This paper introduces the preparation, characteristics, application, acrylic dyeing, acrylic-blended dyeing and dyeing factory design of acrylon. Design is the focus of the yarn dyed part, will be one hundred thousand tons acrylic yarn into acrylic yarn, acrylic/cotton yarn and wool/acrylic yarn three varieties of its dyeing, different varieties of process are also different. To learn more about acrylic yarn dyeing method to complete the plant design, including varieties of scheme, process flow, equipment parameters, building and workshop layout form, etc.

Keywords: Factory design, acrylic, yarn, cationic dye

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1腈纶概述 1

1.2腈纶的特点 1

1.3腈纶的制备 2

1.3.1生产工艺 2

1.3.2按照生产工艺路线分类 3

1.3.3按照染色工艺分类 4

1.4腈纶的应用 5

1.5腈纶染色 5

1.6腈纶混纺纱线染色 10

1.6.1涤/腈纱线的染色 10

1.6.2腈/棉纱线的染色 10

1.6.3毛/腈混纺纱线的染色 11

第二章 产品方案 12

2.1原纱品种和产品产量表 12

2.2成品种类及分配数量表 12

第三章 工艺设计 13

3.1工艺流程和选择的原则 13

3.2各品种的工艺流程 14

3.2.1腈纶纱线 14

3.2.2腈/棉纱线 15

3.2.3毛/腈纱线 18

第四章 机器选型及配置计算 20

4.1染整设备选型的原则 20

4.2本厂设备的选择 20

4.2.1筒子纱染色机 20

4.2.2选用络筒机及型号 21

4.2.3射频烘干机 21

4.2.4筒子纱脱水机及型号 22

4.3机台加工任务表 22

4.4设备计算表 23

第五章 工厂设计 25

5.1厂址选择 25

5.2主厂房形式 25

5.3主厂房高度 25

5.4柱网尺寸 26

5.5分间面积计算 26

5.6车间布置的原则和形式 26

5.6.1车间布置的原则 27

5.6.2车间布置的形式 27

5.7设备排列原则 27

5.8本厂附房面积一览表 27

5.9全厂总平面布置 28

第六章 总结 29

参考文献 30

致谢 32

第一章 文献综述

1.1腈纶概述

PAN是一种具有优良性能的化学纤维，同时也是三大合成纤维之一，得到了广泛的应用。在20世纪50年代的时候，腈纶产业最先在美国等一些国家完成了工业化生产。60年代和70年代世界腈纶产业的发展规模是很快的，但是到了80年代的时候天然纤维和棉占据了主导地位。并且随着原料价格的上涨和成本的增加，最终导致腈纶产业发展开始变得缓慢，长期处于停滞状态^[1]。

腈纶即聚丙烯腈纤维，一般情况下是由不同的三种单体通过一系列反应合成的，然后采用纺丝方法制得的化学纤维。

腈纶在制备的时候对其原料丙烯腈的纯度要求是比较高的^[2],各种杂质的全部含量应小于0.005%，并且其总含量大于85%，同时作为腈纶的第一单体决定着其纤维的理化性质。聚合的第二单体主要为为中性单体，一般为酯类化合物，约占4%到12%，目的是能够降低纤维大分子之间的作用力，让纺丝液更方便制备，改良其分子结构，让其蓬松，以此可以提高腈纶的的弹性和热塑性，让染料分子可以轻松的进入到腈纶分子里面；第三单体是含酸性或碱性基团的单体，约占1%到3%，目的是提高腈纶的染色性。三种单体在分子链中是随机排列的，其结构式如下图1所示。

图1 腈纶结构式

1.2腈纶的特点

腈纶的内部分子排列与众不同，呈现出来的是不整齐的构造，正是由于这种构造的存在让腈纶相对密度较小且具有很好的热弹性，蓬松卷曲而柔软，使其性能极似羊毛，但强度比羊毛高1～2.5倍。

腈纶的内部构造很紧密，导致腈纶的吸湿性不是很高，着色程度也不是很好，但是其它单体的加入，让腈纶的这些特性发生了很大的变化。腈纶的耐光性和耐气候性算较好的，其强度在纤维中居首位。因此腈纶最适合做室外用纺织品。

腈纶能耐酸，但耐碱性差。腈纶一般情况下不会发霉，对虫蛀的侵蚀也有一定的抵抗力，但是相对其它纤维而言其耐磨性并不是很好。由于腈纶内部分子结构，导致在尺寸稳定性方面也较差。

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