[發明專利]一種瀝青基炭纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202011419370.0
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112522810A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 葉崇;伍孝;余洋;陳坤;石奎;黃東;劉金水
• 申請（專利權）人: 湖南東映碳材料科技有限公司;湖南東映特碳瀝青材料有限公司
• 主分類號: D01F8/18
• 分類號: D01F8/18;D01F9/145;D01D5/34
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 李琦

1.一種瀝青基活性炭纖維，其特征在于：

所述瀝青基活性炭纖維包括皮芯結構；

所述皮芯結構的芯層為各向異性炭；

所述皮芯結構的皮層為各向同性炭；

所述芯層和所述皮層之間，為沿芯層至皮層方向，由各向異性碳過渡至各向同性碳的混合過渡層；

所述皮層表面布滿納米級孔。

2.如權利要求1所述的瀝青基活性炭纖維，其特征在于：

所述瀝青基活性炭纖維的直徑為5-18μm；

所述皮層的厚度為0.002-0.05μm；

所述混合過渡層的厚度為0.3-2.5μm；

所述芯層的直徑4-16μm。

3.如權利要求1所述的瀝青基活性炭纖維，其特征在于：

所述微孔的深度小于或等于0.05μm。

4.如權利要求1-3任一項所述的瀝青基活性炭纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將原料A和原料B經螺桿熔融擠出、噴絲、紡絲、收絲得到瀝青纖維；

所述瀝青纖維經氧化、450-800℃的第一熱處理、活化、1000-1600℃的第二熱處理即得所述瀝青基活性炭纖維；

所述原料A為各向同性氧化瀝青，所述原料B為各向異性瀝青，并且，所述原料A的軟化溫度小于所述原料B的軟化溫度，所述原料A和所述原料B的軟化溫度的溫度差小于5℃。

5.如權利要求4所述的瀝青基活性炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述各向同性氧化瀝青的軟化點為250-280℃，灰分含量小于80ppm，氧含量小于1.5％；

所述各向異性瀝青的軟化點為250-285℃，灰分小于30ppm。

6.如權利要求4所述的瀝青基炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述原料A和原料B的重量比為5:95-25：75；

所述螺桿熔融擠出的溫度為280-320℃。

7.如權利要求4所述的瀝青基炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述噴絲的溫度為260-320℃，所述紡絲的溫度280-340℃，并且噴絲板溫度低于紡絲溫度20-40℃；

所述紡絲的速度為按0.06-0.15g/min/H，其中H為噴絲所采用的噴絲板的噴絲孔數。

8.如權利要求4所述的瀝青基炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述紡絲的壓力為0.3-2MPa，所述收絲的速度為500-1000m/min。

9.如權利要求4所述的瀝青基炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述氧化的溫度為180-320℃,氧化的時間為90-400min，氧化的氣氛為空氣。

10.如權利要求4所述的瀝青基炭纖維的制備方法，其特征在于：

所述活化的的溫度為550-1000℃,活化的時間為5-60min，活化的氣氛為水蒸氣或二氧化碳。