申请/专利权人：吉林碳谷碳纤维股份有限公司;吉林化纤集团有限责任公司

申请日：2020-12-03

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114606602B

主分类号：D01F9/22

分类号：D01F9/22;C08F220/46;C08F220/14;C08F222/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.06.28#实质审查的生效;2022.06.10#公开

摘要：本发明属于纺织领域，具体地说，涉及一种25k碳纤维的制备方法及碳纤维，制备方法包括以下步骤：1丙烯腈、丙烯酸甲酯和衣康酸经水相悬浮聚合反应得到聚合物，聚合物经螯合反应终止，再经过滤、烘干得到粉状聚合物；2将粉状聚合物溶解于DMAC中，经升温、过滤、调温得到纺丝原液；3纺丝原液通过特殊设计的喷丝板喷出进入凝固浴经成型得到初生纤维，初生纤维经超生波震荡水洗、上油、烘干、牵伸、迷宫蒸汽牵伸、定型得到25k原丝；425k原丝经预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、干燥、上浆、干燥得到25k碳纤维。本发明的制备方法比常规碳纤维生产工艺路线更精细，过程控制更容易，工艺控制点更精准。

主权项：1.一种25k碳纤维的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：1丙烯腈、丙烯酸甲酯和衣康酸经水相悬浮聚合反应得到聚合物，聚合物经螯合反应终止，再经过滤、烘干得到粉状聚合物；2将将粉状聚合物溶解于DMAC中，升温至70-90℃一段时间得到过滤胶，调整过滤胶的温度至30-95℃进行过滤，制得纺丝原液，调整纺丝原液的温度至60-90℃备用；3纺丝原液通过特殊设计的喷丝板喷出进入凝固浴经成型得到初生纤维，喷丝板的喷丝速度为15-50mmin；喷丝板为圆形弧面25k喷丝板，所述喷丝板上具有25000个喷丝孔；初生纤维经超生波震荡波浪水洗、上油、烘干、牵伸、蒸汽定型得到原丝；牵伸过程的总牵伸倍数为5-20倍；所述牵伸包括水洗段湿区牵伸、干区牵伸和蒸汽牵伸，所述水洗段湿区牵伸为在水洗过程中进行牵伸，所述干区牵伸为在烘干过程中进行牵伸，所述蒸汽牵伸为在迷宫蒸汽牵伸机中进行牵伸；水洗段湿区牵伸的牵伸倍数为5-10倍，干区牵伸的牵伸倍数为1.0-3.0倍，迷宫蒸汽牵伸倍数为1.5-3倍；4原丝经预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、干燥、上浆、干燥得到单丝直径为6-8微米、抗拉强度≥4.9Gpa、模量达到250Gpa以上的25k碳纤维；其中在原丝预氧化过程中进行二次牵伸，二次牵伸的牵伸倍数为1.01-1.5倍。

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