[发明专利]碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置及方法

权利要求书

1.一种碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置，其特征是：所述预处理装置包括依次设置的油剂清洗槽、离子溶液浸渍槽、驱动装置和预氧化炉，碳纤维PAN原丝先通过油剂清洗槽，再进入离子溶液浸渍槽，然后经驱动装置牵引进入到预氧化炉中。

2.根据权利要求1所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置，其特征是：所述离子溶液浸渍槽和驱动装置之间设有热辊干燥装置。

3.根据权利要求1所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置，其特征是：所述预氧化炉包括第一预氧化炉和第二预氧化炉，所述第一预氧化炉由一号炉区和二号炉区构成，第二预氧化炉由三号炉区和四号炉区构成。

4.根据权利要求1至3任一项所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置，其特征是：所述油剂清洗槽内放置乙醇溶液。

5.根据权利要求1至3任一项所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理装置，其特征是：所述离子溶液浸渍槽内放置1-丁基-3-甲基咪唑乙酸离子溶液。

6.一种如权利要求1至3任一项所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将碳纤维PAN原丝通过油剂清洗槽进行清洗，再进入离子溶液浸渍槽内进行处理；

(2)在离子溶液浸渍槽内放置1-丁基-3-甲基咪唑乙酸离子溶液，将洗去油剂的碳纤维PAN原丝经过所述离子溶液进行处理；

(3)然后通过压辊或热辊干燥装置除去碳纤维PAN原丝上附着的溶液；

(4)最后通过驱动装置将碳纤维PAN原丝牵引进入到预氧化炉中进行预氧化。

7.根据权利要求6所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理方法，其特征是：所述步骤(1)的油剂清洗槽内放置乙醇溶液，碳纤维PAN原丝通过乙醇溶液进行清洗。

8.根据权利要求6所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理方法，其特征是：所述步骤(2)碳纤维PAN原丝通过浓度为7.5％的1-丁基-3-甲基咪唑乙酸离子溶液浸渍30秒至60分钟；对碳纤维PAN原丝牵引的张力控制在700-800cN。

9.根据权利要求6所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理方法，其特征是：所述步骤(4)碳纤维PAN原丝的预氧化采用四个独立的氧化区，碳纤维从一区依次进入二区、三区和四区，且被逐渐加热，一区到四区的温度分别为180℃、200℃、220℃、238℃；碳纤维在每个区内的加热长度为13米，走丝通道为15米；

所述碳纤维的牵引运行速度控制在5-10m/min，在每个氧化区内停留的时间为18-24分钟；通过改变碳纤维的牵引速度来调整其在各个区内的张力，所述碳纤维在一区的张力是1300-1500cN，二区的张力是1800-2100cN，三区的张力是2400-2500cN，四区的张力是2600-2900cN。

10.根据权利要求6所述的碳纤维PAN原丝离子溶液预处理方法，其特征是：所述步骤(1)还包括放丝工序，碳纤维PAN原丝经过放丝工序进入到油剂清洗槽内；所述步骤(4)的碳纤维PAN原丝经过预氧化炉的预氧化后进入到低温碳化工序。