[发明专利]一种高拉伸木质素基碳纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种高拉伸木质素基碳纤维的制备方法，通过将生产纤维素的副产物进行酶降解与发酵处理，降低原材料的杂质含量，苯环结构不发生降解，但苯环侧链被修饰，更容易溶于溶剂中，木质素中酚羟基含量提高，进而促进阿魏酸与木质素的酚结构发生交联，在聚乙烯的进一步固化作用提高纺丝液的可纺性能，短切纤维与粘结纤维与木质素间物理力作用，提高了碳纤维原丝的强度，进而使得碳纤维具有更加优异的强度与拉伸度；另外，本发明的木质素实现了废物重利用，木质素的利用率高且制备工艺预氧化时间短，工艺简单，从而降低了成本，可大规模生产。

主权项

1.一种高拉伸木质素基碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；(1)回收纤维素生产和纯化过程中的副产物；(2)将副产物进行发酵处理1～3d，得到发酵木质素；(3)在所述的发酵木质素中加入占木质素质量百分比0.3～0.5％、浓度为0.5g/mL的乙酸酐，后加入溶剂中，经过离心，过滤得纯化发酵木质素后，在温度为158～250℃的条件下，加入1～4％氧化剂进行氧化处理；(4)往氧化处理后的木质素加入0.1～0.5％交联剂，0.1～0.3％增强剂，共混，通过纺丝工艺制备木质素基碳纤维原液；(5)将木质素基碳纤维原液超声作用后，进行预氧化处理；(6)将经过预氧化处理的木质素基碳纤维原丝在温度为380～450℃，在惰性气体的条件下进行致密化处理；(7)将经过致密化处理的木质素基碳纤维原丝进行碳化处理，得到拉伸强度高的木质素基碳纤维；所述的发酵处理加入占木质素质量百分比2～10％比例为1～3:0.1～0.2:0.1～0.5木质素降解酶、酵母菌和芽孢杆菌；所述超声作用的辅助频率为10～20KHz，超声时间为20～30min；所述的交联剂为阿魏酸；所述的增强剂为聚乙烯、短切纤维与粘结纤维按照1～3:1～2:1～3的比例。