[发明专利]制备中间相沥青基条形碳纤维的喷丝板与方法

权利要求书

1.一种制备中间相沥青基条形碳纤维的喷丝板，所述的喷丝板是连接在纺丝装置中的纺丝料筒下端的部件，它由锥孔收集段，锥孔收集段之下连接直孔导流段，直孔导流段下端连接成型喷丝孔构成，其特征在于，成型喷丝孔为条形喷丝孔，条形喷丝孔横截面长度为600~900μm，横截面宽度为100~150μm，长宽比为4~9：1，喷丝孔的上下长度为600~900 μm。

2.一种采用权利要求1所述的喷丝板制备中间相沥青基条形碳纤维方法，其特征在于包括以下过程：

1）将石油催裂化渣油和乙烯焦油分别过滤，除去催化剂颗粒和固体杂质，按照石油催裂化渣油和乙烯焦油的重量比为80：20进行混合，在压力为20~30 kPa和温度为260~290℃条件下，蒸馏20~60 min，去除部分轻组分，把得到的重组分加入反应釜中，以升温速率为1~3 ℃/min升温到360~390 ℃，恒温进行共缩聚3~6 h，得到共缩聚沥青，然后将共缩聚沥青在压力为20~30 kPa和温度为360~390℃条件下蒸馏20~60 min，除去部分轻组分，得到软化点为280~310 ℃的中间相沥青，该中间相沥青的光学各向异性区域为95~99%；

2）将步骤1）制得的中间相沥青粉碎，通过80~120目筛子后，装入纺丝料筒中，通入纯度为99.999%的氮气置换纺丝料筒中的空气，并加温至330~350 ℃，恒温30 min后，以压力为0.5~0.7 MPa的氮气挤压纺丝料筒中熔融的沥青，使得沥青由喷丝板的条形喷丝孔挤出，让沥青细流在下方转动的卷丝筒牵伸下细化并缠绕其上，形成条形沥青纤维，纺丝速度5.8~7.0 m/s，得到条形沥青纤维的横截面长为30~40 μm，宽为8~14 μm；

3）将步骤2）得到的条形沥青纤维，首先在管式炉中进行不熔化处理：在空气气氛中，以升温速度为2~5 ℃ min^?1，升温到300~320 ℃，恒温60~100 min；然后在向管式炉中通入99.999%氮气保护下，以升温速度为8~10℃/min，升温至900~1100 ℃后，恒温碳化处理10~30 min，得到沥青基条形碳纤维。