[发明专利]一种高性能纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能纤维，其特征在于：采用聚对苯二甲酰对苯二胺原料长丝通过热处理制备而成，所述的高性能纤维模量为100-155Gpa、晶区取向因子为0.90-0.95、声速取向函数为95.5％-98％。

2.如权利要求1所述的高性能纤维，其特征在于：与原料长丝相比，其结晶度增量为3％-10％、006晶面表观晶粒尺寸增量为20％-70％、第二类晶格畸变参数减量为11％-26％、比浓对数粘度减量小于5％，强度降低幅度小于10％。

3.如权利要求1所述的高性能纤维，其特征在于：所述的聚对苯二甲酰对苯二胺原料长丝纤度为300-4000dtex，强度为2.5-3.5GPa，断裂伸长率为2.8-3.4％，模量为65-85GPa，含水量小于3.5％，晶区取向因子为0.85-0.89，声速取向函数为92-94％。

4.如权利要求3所述的高性能纤维，其特征在于：所述的聚对苯二甲酰对苯二胺原料长丝纤度为1000-1600dtex、强度为2.8-3.2GPa、模量为75-82GPa、含水量为0.5-1.5％、伸长率3.0-3.5％、晶区取向因子为0.86-0.88、声速取向函数为92.5-93％。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的高性能纤维的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为：对聚对苯二甲酰对苯二胺原料长丝进行热处理以优化其结构，得到高性能纤维；所述的热处理在热空气中进行，热处理牵伸倍数为1.010-1.120，处理条件满足580≤(强度参数)×(温度)×(时间)≤2460，所述的温度为热处理过程中纤维表面温度，所述强度参数为原料长丝的强度除以3.0GPa。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的温度为493.15-623.15K，强度参数为0.83-1.17，时间为1-6秒。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的温度为535.15-585.15K，强度参数为0.95-1.02，时间为3-4秒。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在热处理过程中，还加入100-110℃的水蒸气，使热处理气氛中水蒸气分压为18-22Kpa。

9.如权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于：所述的制备方法具体为：利用连续给料装置将原料长丝以180-220米/分钟速度送入加热装置，控制丝束均匀受热，使温度保持在493.15-623.15K，丝束热处理的时间为1-6秒，热牵伸比为1.010-1.120，热处理过程中保持经过滤净化后的热空气在加热装置内均匀流动，热处理后的丝束经288.15-296.15K温度的侧吹风冷却后经上油、卷绕得到成品。

10.如权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于：所述的制备方法具体为：利用连续给料装置将原料长丝以180-220米/分钟速度送入加热装置，控制丝束均匀受热，使温度保持在493.15-623.15K，丝束热处理的时间为1-6秒，热牵伸比为1.010-1.120，热处理过程中保持经过滤净化后的热空气在加热装置内均匀流动，加入100-110℃的水蒸气，使热处理气氛中水蒸气分压为18-22Kpa，热处理后的丝束经288.15-296.15K温度的侧吹风冷却后经上油、卷绕得到成品。