[發明專利]碳纖維、碳纖維制造用聚丙烯腈類母體纖維的制造方法及碳纖維的制造方法

有效

• 申請號: 200680044205.3
• 申請日: 2006-12-06
• 公開（公告）號: CN101316956A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 伊勢昌史;中山功;遠藤真
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22;D01F6/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 楊宏軍

1.一種碳纖維，所述碳纖維的股拉伸彈性模量為330～380GPa，由 電子自旋共振測定的傳導電子量為4.0×10¹⁹spins/g～7.0×10¹⁹spins/g， 且碳纖維的結晶大小為2.0nm～2.4nm。

2.如權利要求1所述的碳纖維，其中，所述碳纖維的比重為 1.75～1.85。

3.如權利要求1或2所述的碳纖維，其中，所述碳纖維的平均單纖 維直徑為4.5μm～7.5μm。

4.一種碳纖維的制造方法，所述碳纖維的制造方法包括下述工序：

將由下述碳纖維制造用聚丙烯腈類母體纖維的制造方法制造的碳 纖維制造用聚丙烯腈類母體纖維在200℃～300℃的溫度的空氣中邊以拉 伸比0.80～1.20拉伸邊進行耐燃化的耐燃化工序；

將由所述耐燃化工序所得的纖維在300℃～800℃的溫度的惰性氣氛 中邊以拉伸比1.00～1.30拉伸邊進行預碳化的預碳化工序；

將由所述預碳化工序所得的纖維在1,300℃～1,600℃的溫度的惰性 氣氛中邊以拉伸比0.96～1.05拉伸邊進行碳化的碳化工序，

其中，所述碳纖維制造用聚丙烯腈類母體纖維的制造方法包括下述 工序：

使含有極限粘度為2.0～10.0的聚丙烯腈類聚合物并且所述聚丙烯腈 類聚合物的濃度為10重量％～25重量％的紡絲原液用濕式紡絲法或干濕 式紡絲法由噴絲頭噴出，進行紡絲的紡絲工序；

干燥熱處理由所述紡絲工序所得的纖維的干燥熱處理工序；

蒸汽拉伸由所述干燥熱處理工序所得的纖維的蒸汽拉伸工序；

其中，所述聚丙烯腈類聚合物由所述噴絲頭噴出的線速度為2～15m /分鐘。

5.如權利要求4所述的碳纖維的制造方法，所述噴出的線速度為 2～10m/分鐘。

6.如權利要求4或5所述的碳纖維的制造方法，所述紡絲法為干濕 式紡絲法。

7.如權利要求4或5所述的碳纖維的制造方法，所述聚丙烯腈類聚 合物用差示掃描量熱計測定的濕熱下熔點Tm為186℃～200℃。

8.如權利要求4或5所述的碳纖維的制造方法，所述聚丙烯腈類聚 合物為含有能與丙烯腈共聚的成分的共聚物，所述能共聚的成分的量為 0.1～0.5mol％。

9.如權利要求4或5所述的碳纖維的制造方法，所述碳纖維制造用 聚丙烯腈類母體纖維的單纖維纖度為0.7～1.0dtex。

10.如權利要求4所述的碳纖維的制造方法，其中，所述耐燃化工 序中的拉伸比為0.90～1.20，所述預碳化工序中的拉伸比為1.10～1.30，以 及所述碳化工序中的拉伸比為0.97～1.05。