[发明专利]一种碳纤维原丝的制备方法

摘要

本发明提供了一种碳纤维原丝的制备方法，所述方法包括：将预处理后的原丝进行初级干燥致密化，之后在饱和蒸汽环境中进行牵伸；再在过热蒸汽环境中进行牵伸；上油，干燥致密化，最后在富氧的过热蒸汽中牵伸，得到碳纤维原丝产品。利用所述方法生产得到的原丝，干燥致密化完善、强度高、原丝内部和表面“缺陷”少，不会在原丝的储存过程中产生松弛和强度降低的现象，制得的碳纤维原丝的纤度为0.90‑0.98d，CV为5.5‑7.2；强度为6.7‑6.9g/d，CV为6.5‑7.5。

主权项

1.一种碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）将预处理后的原丝进行初级干燥致密化，得到第一原丝；所述的预处理为：将喷丝头喷出的原丝经过凝固浴，预牵伸，水洗，热水牵伸，上油；所述初级干燥致密化在干燥机的辊轮上进行，辊轮中通入饱和蒸汽，饱和蒸汽的压力为0.1‑3.0MPa，所述饱和蒸汽的温度为110‑298℃；所述预处理后的原丝在辊轮表面的停留时间为1‑60min；所述辊轮的牵伸比为1‑6；（2）将第一原丝在饱和蒸汽环境中进行牵伸，得到第二原丝；所述饱和蒸汽的压力为0.1‑3.0MPa；所述饱和蒸汽的温度为110‑298℃；所述第一原丝在饱和蒸汽环境中的停留时间为1‑10 min；所述牵伸的牵伸比为2‑6；（3）将第二原丝在过热蒸汽环境中进行牵伸，得到第三原丝；所述过热蒸汽的压力为0.1‑3.0 MPa；过热蒸汽的过热度5‑50℃，过热蒸汽的温度为115‑348℃；第二原丝在过热蒸汽环境中的停留时间为1‑10 min；所述牵伸的牵伸比为3‑6；（4）在第三原丝表面上油，得到第四原丝；（5）将第四原丝进行干燥致密化，得到第五原丝；所述干燥致密化在干燥机的辊轮上进行，辊轮中通入饱和蒸汽，所述饱和蒸汽的压力为0.1‑3.0MPa，温度为110‑298℃；所述辊轮的牵伸比为1‑3；所述第四原丝在辊轮表面的停留时间为2‑25min；（6）将第五原丝在富氧的过热蒸汽中牵伸，得到第六原丝，即为碳纤维原丝产品；所述的富氧的过热蒸汽中含氧量为10‑30 v%，v%是指体积百分含量；所述富氧的过热蒸汽的压力为4‑6MPa；所述富氧的过热蒸汽的过热度为20‑80℃，温度为270‑355℃；第五原丝在富氧的过热蒸汽中的停留时间为5‑15min；所述牵伸的牵伸比为1‑2。