[发明专利]一种采用干喷湿纺法制备聚丙烯腈碳纤维原丝的方法

权利要求书

1.一种用于制备聚丙烯腈碳纤维原丝的喷丝头组件，包括喷丝头 及其进料管道，其特征在于所述进料管道上设有高压物料输入装置， 喷丝头上设有喷丝板，喷丝板上有若干个小孔；

所述高压物料输入装置包括缓冲料罐和高压气体产生装置；

所述喷丝板上的小孔的孔径为0.1～0.3mm、长度为0.3～0.9mm， 板面厚度3～9mm；

所述高压的压力为0.5～5MPa。

2.一种采用干喷湿纺法制备聚丙烯腈碳纤维原丝的方法，其特征 在于包括如下步骤：

(1)制备纺丝液：

(2)将纺丝液通过权利要求1所述的喷丝头组件进行喷丝；

(3)再进行纺丝，得到聚丙烯腈碳纤维原丝；

步骤(1)所述制备纺丝液包括如下步骤：采用丙烯腈和衣康酸 衍生物的二元聚合物，聚合物质量浓度为15～25％、衣康酸衍生物占 单体质量总数的0.5～5％、聚合物的粘均分子量为10～40万；聚合物 经真空度为-10～-101KPa的脱泡釜脱除气泡、残留单体和部分溶剂后， 获得温度为30～90℃、固含量为15～25％的纺丝液，过滤；所述衣康 酸衍生物中同时具有酯基与羧酸铵盐基团。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)包括如 下步骤：将纺丝液加入缓冲料罐，高压气体产生装置给缓冲料罐内的 纺丝液施加0.5～5MPa的气压，喷丝板在高压纺丝液挤出作用下形成 干喷湿纺细流，喷出的细流进入温度为-10～60℃、质量浓度为30～90％ 的二甲基亚砜水溶液中凝固成形，同时加以0.5～4倍的正牵伸成为初 生纤维。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)包括如 下步骤：将初生纤维经过1～5级凝固牵伸机加以3～5倍的预牵伸，然 后进入长槽逆流50～90℃的热水中水洗，随后经过1～4级温度为 80～100℃的热水牵伸机加以1～4倍的牵伸，之后以氨改性硅油或环氧 改性硅油或聚醚改性硅油上油，并通过1～4级温度为100～190℃的蒸 汽热辊进行干燥致密化处理，再经过1～3级温度为120～180℃的蒸汽 牵伸机加以1.1～4倍的蒸汽牵伸，之后通过100～200℃的热定型处理， 再经过氨改性硅油或环氧改性硅油或聚醚改性硅油进行二次上油，最 后经过1～4级100～150℃的蒸汽热辊烘干后经收丝机收丝，即得聚丙 烯腈原丝。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于喷丝板距离凝固 浴液面的垂直距离为2～30mm。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所采用的蒸汽牵 伸机中牵伸介质为过热蒸汽或饱和水蒸汽。