[发明专利]一种碳纤维原丝的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维原丝的制备方法，包括原液制备、喷丝挤出、凝固成型、牵伸、水洗、上油、干燥和热定型步骤，其特征在于，还包括设置在所述原液制备和喷丝挤出之间的原液过滤，所述原液过滤包括以下步骤：

增压过滤：通过管道导引原液在动力作用下自上而下通过若干一级过滤孔位，所述一级过滤孔位为锥形孔位，顶部第一孔径小于底部第二孔径，且所有一级过滤孔位的入口流通面积之和小于所述管道的流通面积；

一次释压过滤：自所述一级过滤孔位流出的原液通过若干二级过滤孔位，所述二级过滤孔位沿原液流通方向包括曲面收缩段和曲面扩张段，两段中的曲面均向孔位内凸出，其中，中部瓶颈处最小的第三孔径小于所述第二孔径且大于第一孔径，所述二级过滤孔位与一级过滤孔位的轴线一一对应重合设置；

二次释压过滤：自所述二级过滤孔位流出的原液经过若干三级过滤孔位，所述三级过滤孔位沿原液流通方向包括锥形段和与所述锥形段的小直径端连接的圆柱段，每个所述二级过滤孔位与至少两个所述三级过滤孔位对应，且二级过滤孔位的轴线与三级过滤孔位的轴线错位设置，其中，所有所述圆柱段的流通面积之和等于所述管道的流通面积。

2.根据权利要求1所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述增压过滤中增压比例小于等于10％。

3.根据权利要求1所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述曲面收缩段在原液流通方向上的长度和曲面变化程度大于所述曲面扩张段。

4.根据权利要求1或3所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述二级过滤孔位顶部的第四孔径大于所述第二孔径。

5.根据权利要求1所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，对应关系中的至少两个所述三级过滤孔位关于所述二级过滤孔位的轴线对称设置。

6.根据权利要求1所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述曲面收缩段和曲面扩张段平滑过渡。

7.根据权利要求1所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述凝固成型包括以下步骤：

通过对称设置的两第一主动辊对来自喷丝头的丝束进行夹持，并通过主动滚动所产生的摩擦力为所述丝束提供动力；

令部分凝固浴形成沿丝束传播方向进行流动的液流，且液流的末端撞击在两个所述第一主动辊最高点之间的反射区域内，形成反射液流；

通过在两所述第一主动辊上方沿所述丝束对称设置的两第二主动辊，对由所述反射液流而分离的断丝进行收卷，其中，所述第二主动辊与所述丝束间隔设置。

8.根据权利要求7所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述第二主动辊的直径小于所述第一主动辊的直径。

9.根据权利要求7或8所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述第一主动辊和第二主动辊的转动方向相同。

10.根据权利要求7所述的碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，部分凝固浴所形成的液流的流动速度与所述丝束的移动速度相同。