[發(fā)明專利]一種以環(huán)形噴絲板制備干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010436945.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111647956A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉棟;夏新強(qiáng);高波;楊瑞;莊二祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): D01D4/02
• 分類號(hào): D01D4/02;D01D1/09;D01D5/04;D01D5/06
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 趙毅

1.一種以環(huán)形噴絲板制備干噴濕紡聚丙烯腈初生纖維的方法，其特征在于：該方法為

使用1-48K環(huán)形噴絲板作為干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維原絲制備噴絲板；

噴絲板孔徑0.06-0.20mm，噴絲板長徑比2.0-3.5；

原液進(jìn)入環(huán)形噴絲板進(jìn)行噴絲形成原液細(xì)流；

利用環(huán)形噴絲板作的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作為干噴濕紡空氣層；

干噴濕紡空氣層中進(jìn)行兩個(gè)階段，依次通過氨化區(qū)和降溫區(qū)，

通過環(huán)形噴絲板的中心空白區(qū)域，引入1-1500ml/min的氨氣進(jìn)入密閉的氨氣區(qū)域，對(duì)原液細(xì)流進(jìn)行氨化處理；

未反應(yīng)的氨氣與原液細(xì)流進(jìn)入降溫區(qū)域，降溫區(qū)域采用溫度在5-40℃，濕度在5-40％的空氣進(jìn)行纖維的降溫處理，從而提高空氣層原液的粘彈性，提高空氣層穩(wěn)定性，確保空氣層高度達(dá)到100-300mm；

通過這兩個(gè)區(qū)域后，原液進(jìn)入環(huán)形噴絲板底部設(shè)置的凝固浴在1.0-5.0倍的牽伸比下生成噴絲斷頭率0-0.3％，噴頭可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行周期在65-150天，初生纖維最大可牽伸倍數(shù)在30-45倍的初生纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：

干噴濕紡原液黏度在100-250Pa.S，噴絲的溫度在40-60℃，原液的噴絲速度在5-25m/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：氨化區(qū)垂直長度在50-200mm，氨氣進(jìn)入的溫度在40-60℃；降溫區(qū)的垂直高度在30-100mm，降溫區(qū)內(nèi)通過空氣分配管進(jìn)行空氣的引入和分配，空氣的流量在0-2000ml/min，降溫區(qū)內(nèi)隨原液細(xì)流夾帶的氨氣和原液降溫?fù)]發(fā)出的溶劑，從降溫區(qū)腔體兩側(cè)排出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：環(huán)形噴絲板內(nèi)部從原液進(jìn)至出方向，分別設(shè)置有分配板、多孔板、分配網(wǎng)，其中，分配網(wǎng)為1000-3000目的金屬網(wǎng)，各組件尺寸與不同K束噴絲板尺寸相匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：凝固浴溫度在0-20℃，凝固浴濃度在20-45％，凝固浴循環(huán)量在200-1000L/h，凝固浴循環(huán)量按照不同K束纖維可以調(diào)整。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：所述的環(huán)形噴絲板的耐壓值在6.0-10.0Mpa，正常噴絲壓力在2.0-5.0Mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)形噴絲板的干噴濕紡聚丙烯腈基碳纖維初生纖維的制備方法，其特征在于：所述的原液為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、硝酸、氯化鋅溶液、硫氰酸鈉溶液的可以溶解聚丙烯腈的溶劑中的一種，凝固浴溶液需要與原液溶劑相匹配。