[发明专利]一种碳化纤维及其碳化方法

说明书

本发明提供一种碳化纤维，所述碳化纤维由碳化基布开松而成，所得到的碳化纤维，碳化率≥99.996%，碳化纤维的强度不匀率≤0.66%；所述碳化基布，抗静水压为512‑524mm/H₂O；透气率为274‑280 L/(m².S),洗涤后，透气率为279‑303 L/(m².S)；本发明还提供一种碳化纤维的制备方法，包括原材准备、基布的制备和碳化活化，所述原材准备，选择用Lyocell纤维；本发明的碳化纤维，形状稳定性好，不易变形，洗涤后的变形率低；阻燃性能得以提高，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种碳化纤维及其碳化方法，属于纤维碳化领域。

背景技术

21世纪以来，为了满足人们对于纺织品功能性的需求，纤维素纤维的开发进入了蓬勃发展阶段，各大企事业单位和科研院校对纤维素的改进进行了大量的研究。

公开号为CN106637505A公开了一种制备碳化硅纤维或织物的方法，将炭纤维、活性炭纤维或其织物、SiO2和Si按一定摩尔比，将SiO2和Si放置在刚玉反应舟的下部，上部放置炭纤维、活性炭纤维或其织物；将装有原料的反应舟放入反应器中，通入惰性气体Ar，升温，反应，在惰性气氛下冷却至室温，在室温用20％的HF溶液清洗后，在873-1073K下空气中煅烧2小时，得到碳化硅纤维或碳化硅织物。该方法制备成的碳化硅织物，解决了现有技术所获得的碳化硅纤维无法弯曲加工的技术问题，碳化硅织物的性能稳定，并没有解决防水性问题。

公开号为CN101583747A的日本专利公开了一种碳化布的制造方法以及由其制得的碳化布，其机械性能稳定，化学性能也得到一定的提高，但采用的工艺复杂，生产过程不易控制，危险系数较高，实际应用受到限制，缺乏实用性。

申请号CN201610680573.2公开了一种保暖透气帆布帐篷面料，其由涤纶纤维，木棉纤维，羊毛纤维，椰油酰二乙醇胺，甘露醇，羽毛粉，沸石粉，苯丙乳液，羟丙基甲基纤维素，改性淀粉溶胶组成。制备方法为在普通帆布基部上涂覆涂覆剂，干燥后得到帆布，虽然能够符合基本的使用要求，涂层稳定性和均匀度高，防水和防湿效果好，其透气性能较差。

综上所述，结合以上现有专利以及公知常识，现有的碳化纤维/基布存在以下问题：（1）碳化率不能保证，且碳化效果不佳，强力损失严重；（2）防水性或透气性能不能同时得到提高，应用前景受限。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，针对现有技术的不足之处，提供一种碳化纤维及其碳化方法，以实现以下发明目的：

（1）本发明得到的碳化纤维，碳化率高，可以降低碳化纤维在碳化过程中的强度损失；

（2）本发明的碳化纤维所需原料碳化基布透气性能好，拒水性能高，体现了优越的透气、防水性能。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种碳化纤维，所述碳化纤维由碳化基布开松而成，所得到的碳化纤维，碳化率≥99.996%，碳化纤维的强度不匀率≤0.66%。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述碳化基布, 抗静水压为512-524mm/H₂O。

所述碳化基布，透气率为274-280 L/(m².S),洗涤50次后，透气率为279-303 L/(m².S)。

本发明还提供了一种碳化纤维的制备方法，所述碳化纤维的制备方法，包括原材准备、基布的制备和碳化活化。

所述碳化活化，包括低温碳化；

所述低温碳化，初始炉温为155℃，8℃/min的升温速率，升温到255℃，恒温20min后升到290℃，冷却至温度45-55℃。