[发明专利]聚丙烯腈基碳纤维原丝的无凝固浴纺丝方法

摘要

聚丙烯腈基碳纤维原丝的无凝固浴纺丝方法，它涉及一种碳纤维原丝的纺丝方法。本发明要解决现有技术采用凝固浴纺丝方法具有纺丝工艺复杂、流程繁琐、制成的聚丙烯腈基碳纤维原丝存在孔洞和皮芯结构的技术问题。本方法如下：一、将丙烯腈与少量共聚单体在DMSO中进行共聚合，经脱单、脱泡、过滤后，得到聚丙烯腈纺丝原液；二、将原液通过喷丝孔喷丝，经空气层到卷丝轴收丝；三、再经两次水浴牵伸、水洗、干燥、水蒸气高温拉伸和热定型后，得到高性能的聚丙烯腈基碳纤维原丝。本发明制备的原丝表面平滑，缺陷少，无皮芯结构，单丝强度达到9.0g/d，单丝模量达到220g/d。本发明得到的聚丙烯腈基碳纤维原丝应用于制备高性能碳纤维领域。

主权项

聚丙烯腈基碳纤维原丝的无凝固浴纺丝方法，其特征在于采用无凝固浴的方法制备聚丙烯腈基碳纤维原丝按以下步骤进行：一、将丙烯腈与第二单体或丙烯腈与第三单体，以偶氮二异丁腈为引发剂、DMSO为溶剂，在55‑60℃下进行溶液共聚合，形成聚丙烯腈共聚物原液，聚丙烯腈共聚物原液再经脱单、脱泡、过滤，得到聚丙烯腈纺丝原液；二、将步骤一中的聚丙烯腈纺丝原液通过喷丝孔经20～70cm高的空气层喷射到卷丝轴，形成初生纤维；三、然后将得到的初生纤维进行两次水浴拉伸，水洗，干燥，高温蒸汽拉伸，热定型步骤后收卷，即得聚丙烯腈基碳纤维原丝；步骤三所述的水浴拉伸，第一次水浴拉伸，温度为75～85℃，拉伸倍数为1～3，第二次水浴拉伸，温度为90～100℃，拉伸倍数为2～4，其中高温蒸汽拉伸温度为158‑162℃，拉伸倍数为1～3。