[发明专利]一种聚丙烯腈纤维、聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

喷丝步骤：聚丙烯腈纺丝液由喷丝装置挤出，得到纺丝细流；

凝固成形步骤：所述纺丝细流经过凝固成形处理，得到初生纤维；

水洗步骤：对所述初生纤维进行水洗处理；

后处理：对所述水洗处理后的纤维进行后处理，得到聚丙烯腈纤维；

其中，在所述水洗步骤之前，还包括对所述初生纤维依次进行雾化处理、预牵伸处理的步骤；其中，在所述预牵伸处理的步骤中：使所述初生纤维在预牵伸溶液中进行预牵伸处理；所述预牵伸溶液包括溶剂和水；其中，所述预牵伸溶液中的溶剂的质量分数不大于5％；

其中，所述后处理步骤包括：对水洗处理后的纤维依次进行热水牵伸处理、上油处理、干燥致密化处理、蒸汽牵伸处理及热定型处理，得到聚丙烯腈纤维；其中，在对水洗处理后的纤维进行热水牵伸处理之前，先对所述水洗处理后的纤维进行雾化加湿预处理；

在所述蒸汽牵伸处理之前，先对干燥致密化处理后的纤维进行加热干燥预处理；所述加热干燥预处理的温度与所述蒸汽牵伸处理的温度之间相差0-5℃。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，采用水蒸汽对所述初生纤维进行雾化处理。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，采用饱和水蒸汽对所述初生纤维进行雾化处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所述雾化处理的温度≥45℃、所述雾化处理的时间为2-30秒。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，

所述预牵伸处理的温度为75-85℃、所述预牵伸处理的时间为5-20s。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所述预牵伸溶液中的溶剂与所述凝固成形处理所使用凝固浴液中的溶剂种类一致。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所述预牵伸溶液中的溶剂为二甲基亚砜。

8.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，

所述初生纤维在离浴辊的牵引下进入预牵伸槽，在预牵辊的拉伸下进行预牵伸处理；其中，所述预牵辊与所述离浴辊的速度之比为1-2。

9.根据权利要求8所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所初生纤维离开凝固浴的速度为6-30m/min。

10.根据权利要求8所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所述初生纤维离开预牵伸槽的速度为6-35m/min。

11.根据权利要求8所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，

在预牵伸槽的上游设置雾化处理装置，或在所述牵伸辊上设置雾化处理装置。

12.根据权利要求11所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，

所述预牵伸槽的一端靠近凝固浴设置，另一端靠近水洗处理装置设置。

13.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，在所述喷丝步骤中：所述喷丝装置中的喷丝板的长径比为1.2-2.0、孔径为50-70μm。

14.根据权利要求13所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，在所述喷丝步骤中：喷丝速度为5-20m/min。

15.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，在所述凝固成形步骤中：使所述纺丝细流在1-4级凝固浴中进行凝固成形；其中，凝固浴中的凝固浴液包括溶剂和凝固剂，所述溶剂的质量分数为20-70％；凝固浴液的温度为45-75℃。