一种聚丙烯腈基碳纤维原丝快速预氧化工艺
聚丙烯腈纤维的预氧化及性能研究
聚丙烯腈纤维的预氧化及性能研究王永【摘要】According to long pre-oxidation time and high cost of pre-oxidation equipment at home and abroad,a new type of pre-oxidation equipment was designed,and its construction and pre-oxidation principle was introduced.The pre-oxidation process of PAN fiber was described systematically and the relevant process parameters were obtained.The fineness,strength,elongation and fire-re-tardant performance of the fiber were tested.The feasibility of new pre-oxidation equipment was proven.Suggestions on the optimiza-tion of the equipment were presented through data analysis.According to the results of the relevant performance testing and the relat-ed literature analysis,the reasons and influencing factors of the performance change of pre-oxidized fiber were obtained.These studies played a positive role in the research and application of new pre-oxidation equipment.%针对国内外预氧化设备的预氧化时间过长、成本过高等缺点,设计了一种新型预氧化设备,并介绍了其构造及预氧化原理.对聚丙烯腈(PNA)纤维的预氧化过程进行了系统的描述,得到了相关工艺参数,并且对预氧化后的纤维进行细度、强力、伸长及阻燃等性能的测试,确定了新型预氧化设备的可行性.通过数据分析对此设备的一些优化提出了修改意见,并且根据性能测试的结果和相关文献对预氧丝进行分析,得出变化的原因和影响因素等,对新型的预氧化设备的研究和应用起到积极的作用.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P19-21)【关键词】聚丙烯腈纤维;预氧化;性能测试【作者】王永【作者单位】宿迁市纤维检验所,江苏宿迁223800【正文语种】中文【中图分类】TS102.52关于PAN纤维预氧化的研究,起始于20世纪50、60年代。
聚丙烯腈基碳纤维原丝
!
概述
碳纤维是高性能纤维。 由于比重轻、 强度
产， 制成的碳纤维结构上缺陷少， 强度和模量 高。高性能碳纤维仍使用聚丙烯腈基原丝。 纤维素纤维烧成碳纤维得率低，现已很 少在工业上应用。 仅在火箭烧蚀衬、 电磁辐射 屏蔽材料、 电热纸、 活性炭纤维、 口服解酒药、 创口愈合贴膏等方面有一定的用量。在纤维 素纤维中仅工业粘胶长丝用作碳纤维原丝。 沥青作为原料的优点是碳纤维得率高， 稳定化过程的时间短。 不过， 制取中介相沥青 的纯化技术还有待改进，因此十余年来发展 滞后。 沥青基碳纤维成本低， 可以短切后制作 增强塑料、 摩擦材料及水泥增强纤维。 本文集中讨论聚丙烯腈原丝的制作及其 影响参数。
其他公司如日本东丽公司使用 &’ / -& 二元共聚物原丝， 其相对含量有： &’ / -& 45 / !，44 / $， 44# * / "# * 等不同比例。 国内的科研及生产单位大多使用 &’ / 个别单 .& ( 丙烯酸甲酯 ) / -& 三元共聚原丝， 亦有使用聚酰亚 位使用 &’ / -& 二元共聚物， 胺共混体的。 东丽公司在原丝纺丝时于含聚丙烯腈的 二甲基亚砜 ( 9.:; ) 溶液中掺入共混组份如 聚醋酸乙烯、 醋酯纤维素、 聚乙烯醇或聚乙烯 醇缩醛等。以此原丝烧成碳纤维过程中能抑 制石墨晶体的成长，以改善高模量碳纤维的 压缩强度 0 * < 8 2 。 实例： 纺丝原液为含 1+ 醋酯纤维素 ( 醋酯化 度 *7+ ) 和 $8+ 聚丙烯腈 ( -&$+ ， &’44+ ) 的 9.:; 溶液。 减压脱泡 7 小时后， 原液经孔 干喷湿法 径 !"# $"== 7 """ 孔喷丝帽挤出， 纺丝。空气隙长 *==， 于含 9.:; 7"+ 的水 溶液中凝固成丝。 水洗后， 丝束经三段拉伸浴 拉伸 7 倍， 上硅油后在 $7" < $6"> 热辊上致 密化， 然后在蒸汽中位伸 1 倍。 原丝单丝纤度 丝束总纤度 7 7"" 分特。原丝束在 $# $ 分特， !1" < !5"> 空 气 中 加 热 稳 定化 ， 制 成 比 重 在氮气中 $ 6""> 碳化， 在 $# 76 的预氧化丝， 制成纤维性能列于表 ! 8""> 氮气中石墨化。 可见共混组份有改善高模量碳纤维的压缩 !。 强度的作用。 此外， 调整原丝的化学组成， 可以改善原 丝的致密性，从而优化碳纤维的抗张模量和 强度 0 6 2 。 !# ! 分子量和空间规整性 湿法纺制原丝， 其聚合物分子量控制在 更高分子量的聚合物宜用干喷湿法 6 < $$万； 纺丝。 有的公司探索高分子量聚合物纺制高 希望制 取优质 高性能 碳纤 强度 %&’ 原 丝， 维。 工业上制取高分子量聚丙烯腈有一定困 难。日本 ?@ABC 公司探索用水相悬浮聚合反 应，选用油溶性引发剂和加入水溶性聚合物 可以制得分子量 1" 万以上 聚乙烯醇 ( %D& ) ，
聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺_解释说明以及概述
聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺解释说明以及概述1. 引言1.1 概述聚丙烯腈纤维是一种重要的合成纤维，在纺织、医疗和工业领域具有广泛的应用。
而聚丙烯腈纤维的预氧化过程对其后续的高温干燥、碳化等加工步骤至关重要。
因此，了解聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺对于提高纤维性能以及优化生产工艺具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先概述聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺的研究背景和意义。
接着，我们将详细介绍聚丙烯腈纤维的预氧化过程，并解释其中的机理。
最后，我们将概述当前使用的聚丙烯腈纤维预氧化工艺，并探讨其发展方向。
1.3 目的本文旨在系统地总结聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺方面的最新研究成果，以期为相关行业提供参考，促进相关技术与工艺的发展与创新。
同时，本文也旨在加深对聚丙烯腈纤维预氧化过程的理解，为进一步的研究提供基础。
2. 聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺聚丙烯腈纤维的预氧化过程是为了提高其耐热性能和炭化后的机械性能。
在这个过程中，聚丙烯腈纤维会经历高温和氧气的作用，引发一系列的物理和化学变化。
2.1 聚丙烯腈纤维的预氧化过程聚丙烯腈纤维的预氧化过程包括三个主要阶段：加温阶段、恒温阶段和冷却阶段。
加温阶段：在这个阶段，聚丙烯腈纤维会被暴露在高温条件下，通常在200°C 到300°C之间。
此时，纤维开始发生一些物理变化，如内部应力释放和链结构重排。
恒温阶段：在加温阶段结束后，将保持恒定的高温处理时间以促进进一步的反应。
这个过程中，聚丙烯腈分子中的一些功能基团会被氧原子攻击，并形成含有C-O 键和-C=O键的结构。
冷却阶段：在恒温阶段之后，将纤维冷却到室温以下。
这个过程是为了确保纤维结构的稳定性，并将其转化为预氧化纤维。
2.2 预氧化机理解释聚丙烯腈纤维的预氧化机理涉及到一系列复杂的化学反应。
在高温和氧气存在的条件下，部分聚丙烯腈分子中的亚甲基（CH2）基团会发生氧原子的攻击，形成含有C-O键和-C=O键的羰基结构。
聚丙烯腈基碳纤维原丝的工艺研究
批号 NaSCN 原丝 DMSO 原丝
5- 3 21319 21492
表 2 DMSO 和 NaSCN 两种原丝碳纤维强度比较
5- 6 21246 21443
5- 7 21159 21621
5- 8 21366 21589
5- 9 21246 21492
5 - 10 21280 21682
5 - 12 21493 21462
一
二
三
凝固丝比重
25
-
-
22
25
-
22
25
40
11172 7 11186 1
总拉伸倍数 纤维强度/ cN·dtex - 1
615 710～716 812～818
311～315 毛丝多 315～410 毛丝多 410～414 毛丝少
·4 ·
金 山 油 化 纤 2001
第 4 期 金 山 油 化 纤
·3 ·
酸乙烯等 。根据国内具体条件我们选用了 IA 和 MA 作为共聚单体进行了试验研究 。
IA 含有羧基 ,由于羧基具有电负性能够促使 相邻氰基上的碳原子进行环化反应 ,因而可使预 氧化时间成倍降低 ,而 MA 主要是可以改善纺丝 性能 。二元 、三元不同共聚组成原丝的差热分析 如表 3 所示 。
( GPa) 平均 21301 21541
3 原丝化学组成的选择
PAN 受热发生环化等反应速度很慢 ,一般至 少需 10 h 以上 。在 PAN 中加入第二 、三组分除可
改善纺丝性能外 ,还用以提高预氧化速度 。据文 献报导 :可供用作共聚的单体有 IA 、甲基丙烯酸 (MAA) 、丙 烯 酸 甲 酯 ( MA) 、甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 (MMA) 、丙烯酰胺 、甲基乙烯酮 、羟基丙烯腈 、醋
聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产工艺
纺丝过程中的影响因素包括纺丝液性质、喷丝头结构、拉伸条件、固化条件等。这些因素会影响原丝 的形态结构、取向度、结晶度等，进而决定碳纤维的力学性能、热稳定性等。因此，在纺丝过程中需 要对这些因素进行严格控制和优化。
预氧化与碳化工艺
04
预氧化过程及机理探讨
预氧化过程
将聚丙烯腈(PAN)纤维在空气或氧气 中进行低温热处理，使其部分氧化， 形成稳定的梯形结构。
机理探讨
预氧化过程中，PAN纤维中的氰基(-CN) 逐渐转化为羧基(-COOH)和酰胺基(CONH2)，同时伴随着分子链的交联和 环化反应，从而形成耐热的梯形结构。
碳化过程及温度控制策略
碳化过程
在惰性气氛（如氮气）中，将预氧化 后的纤维进行高温处理，使其进一步 碳化，形成碳纤维。
温度控制策略
碳化过程中需要精确控制温度，通常 采用多段升温的方式，以确保纤维在 碳化过程中的结构稳定性和性能均匀 性。
设备选型与生产线布
05
局设计
关键设备选型依据及参数设置
聚合釜
选择高效、节能、操作简便的聚 合釜，其容量和搅拌速度等参数 需根据生产规模和产品性能要求
确定。
纺丝机
选用具有高速、稳定、连续化生产 能力的纺丝机，纺丝速度、温度、 压力等参数对纤维性能有重要影响， 需精确控制。
氧化碳化炉
选择能够实现高温、高压、气氛控 制精确的氧化碳化炉，炉内温度、 气氛组成和压力等参数是影响碳纤 维性能的关键因素。
原因分析与追溯
针对不合格品进行原因分析，追溯问题根源，为后续改进措施提供依 据。
纠正与预防措施
根据原因分析结果，制定相应的纠正和预防措施，防止类似问题再次 发生。
持续改进与提升
聚丙烯腈基碳纤维的制备-碳化
聚丙烯腈基碳纤维的制备5.1聚丙烯腈纤维碳化碳化是聚丙烯腈纤维由有机高分子向无机碳结构转变的一个重要的工艺过程。
聚丙烯腈纤维的碳化一般由低温碳化和高温碳化两个工艺阶段组成，其中低温碳化的温度通常为300-1000℃，高温碳化的温度通常为1000-1600℃。
碳化是在高纯惰性气体保护下对PAN预氧化纤维作进一步高温处理的过程，在这个过程中，PAN预氧化纤维中直链状分子和预氧化所形成的环状分子进一步交联、环化及缩聚，使形成的环化和芳香结构向二维芳香层状结构转变，N、H、O等含量逐渐减少，C含量增加，最终C含量达90%以上。
PAN纤维在预氧化过程形成的梯形结构经过低温和高温碳化后逐步转变为折叠的乱层石墨结构，同时纤维直径变细，密度提高，强度和模量大幅度提高。
最终碳纤维的性能与碳化工艺密切相关，其中最高处理温度对纤维强度模量等性能影响最大。
5.1.1 碳化工艺聚丙烯腈原丝经过预氧化后形成具有耐热梯形结构的不溶不熔的预氧化纤维，随后进入以高纯惰性气体（通常为氮气）保护的低温碳化和高温碳化炉中进行碳化处理。
在碳化阶段，影响最终碳纤维性能的主要工艺因素包括温度、时间和张力。
另外，由于在碳化阶段纤维碳含量由预氧化纤维的63%左右提高到90%以上，纤维发生大量的裂解反应，裂解废气的排放也对碳纤维的性能产生很大影响。
聚丙烯腈纤维的碳化一般由低温碳化和高温碳化两个部分组成，其中低温碳化温度一般为300-1000℃，高温碳化为1000-1600℃。
低温碳化一般在由3-6个逐渐升高的温度区间的低温碳化炉中进行，第一段起始温度一般为300-350℃，然后以100-200℃温度间隔逐渐提高到700-900℃。
低温碳化温度很少超过1000℃。
高温碳化则是在低温碳化之后进行，一般是在一个与低温碳化炉独立的高温碳化炉中进行，高温碳化炉由1-5个温区组成，通常中段温度最高，两端温度相对较低，起到维持中段高温的作用。
对于生产制备通用型碳纤维，最高碳化温度一般在1200-1400℃。
氧对聚丙烯腈预氧化环化的促进机理
氧对聚丙烯腈预氧化环化的促进机理
聚丙烯腈（PAN）是一种重要的合成纤维原料，其预氧化环化是制备
高性能碳纤维的关键步骤之一。
氧气作为一种常见的氧化剂，可以促进PAN预氧化环化反应的进行。
其促进机理主要包括以下几个方面：1.活化PAN分子：氧气可以与PAN分子中的双键或三键发生加成反应，形成氧化
产物，从而活化PAN分子，使其更易于环化反应的进行。
2.促进环化反应：氧气可以与PAN分子中的自由基反应，形成氧化产物，从而促进环化反应
的进行。
此外，氧气还可以与PAN分子中的羰基反应，形成过渡态，从而
加速环化反应的进行。
3.抑制副反应：PAN预氧化环化反应是一个复杂的
反应过程，容易产生副反应，如氧化、断裂等。
氧气可以抑制这些副反应
的发生，从而提高环化反应的选择性和产率。
4.降低反应温度：氧气可以
降低PAN预氧化环化反应的反应温度，从而减少能量消耗和反应时间，提
高反应效率。
综上所述，氧气可以通过活化PAN分子、促进环化反应、抑
制副反应和降低反应温度等方面，促进PAN预氧化环化反应的进行。
聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程
(B 辑)第31卷第1期SCIENCE IN CHINA (Series B)2001年2月聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程组成结构的演变*李小佳罗倩华朱一钧王海舟*(钢铁研究总院, 北京 100081)摘要采用扫描电子显微镜裂解色谱-质谱二聚体CN基的碎片, 最后缩合反应, 最终形成大的稠芳环面层结构, 随后将碳纤维进行表面处理成为最终的产品. 碳纤维的的微观结构弹性模量以及离散性[4~7].由于预氧化工艺过程耗时较长, 化学反应复杂, 对最终碳纤维的结构X射线衍射红外光谱等手段, 跟踪预氧化工艺过程, 探索PAN基碳纤维预氧化过程中工艺组成预氧丝试样用树脂埋敷第1期 李小佳等: 聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程组成结构的演变73图1 聚丙烯腈原丝断口扫描电子显微镜形貌于干冰筒中急冷. 取出样品掰断, 断面用于分析.1.2.2 元素及衍射分析用样品的制备 在预氧化炉两端, 将预氧丝剪断并快速抽出. 按顺序分割成8等份样品, 以反映不同预氧化阶段.2 结果与讨论2.1 预氧化过程扫描电子显微镜形貌变化2.1.1 PAN 原丝断口形貌 观察聚丙烯腈原丝断口的扫描电子显微镜形貌, 可以清晰分辨原丝的丝束结构. 由于生产工艺的差异, 不同牌号的原丝的断口形貌也略有区别. 有的原丝断口呈犬牙拉丝状, 丝束直径较粗, 也较为稀疏, 强度较差半熔堆垛结构中期, 甚至出现中空等大型结构性缺陷及并丝现象. 预氧化初期形成的这种结构性缺陷在碳化工艺过程中无法消除, 一直延续到所制得的碳纤维中. 导致碳纤维内部形成大孔结构性缺陷, 乃至中空结构有时还出现较多双束黏连结构(图3).2.3 预氧化过程元素成分的变化由于生产工艺不同, 不同PAN 原丝中C, H, O,N 等主要元素的含量略有不同.预氧化初期C, H, N 三成分下降, 但不如中期急剧, 而氧成分上升速度亦不如中期快. 这种区别不十分明显, 初期时间极其短暂; 预氧化中期C, H,N 的含量直线下降, 氧含量急剧上升, 反应十分激烈; 预氧化后期呈现不明显的平缓趋势, 反应趋于缓和(图 4).74中国科学(B 辑)第31卷图2 聚丙烯腈原丝不同阶段预氧丝及碳纤维断口形貌(a)预氧化初期; (b)预氧化中后期; (c)预氧化后期; (d)碳纤维图 3 预氧化工艺段出现缺陷的预氧丝断口形貌(a)预氧化初期; (b)预氧化中期; (c)预氧化后期2.4 预氧化过程纤维环化指数的变化H8N)n没有严格的结晶结构, 但根据广角和小角X射线衍射分析表明, 聚丙烯腈纤维(C3第1期 李小佳等: 聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程组成结构的演变75图 5 预氧化过程环化指数的变化具有准晶结构ＣＨ==CH COOCH 3, 羧酸CNCOOH 及 CN CH 2CH 2CN 减少, 芳环二聚体(峰9~12)CH 2CN, CN CH CN, CH == C(CN)CH 2NH 碎片. 最终, 含纤维熔融, 并导致并丝以致内部结构性缺陷易于形成.根据X 射线衍射实验得到的环化指数曲线和元素分析氧含量为11.80%左右, 可以看出预氧化初期环化指数缓慢上升, 中期和后期环化指数急剧上升, 最后趋于稳定. 这些数据和裂解色谱图相一致, 说明环化反应已完成, 预氧化趋于完全. 所以碳化过程只是环状高分子进一步环化交联, 同时伴随脱氮C== C N 的吸收谱带, 说明预氧化初期脱氢反应而形成不饱和结构, 随着预氧化进程延续, 该谱带又逐渐消失. 在810 cm −1处, 芳环CCN 已完图 4 预氧化过程元素含量的变化76中国科学(B 辑)第31卷全消失, 只有少量的， ， Ｈ吸收谱, 说明环化结构框架完全形成. 其演变结果与裂解色谱相符.图6 PAN原丝不同预氧化阶段的裂解色谱图A原丝; B~G不同阶段预氧化丝(B初期F和G后期); H碳纤维3结论第1期李小佳等: 聚丙烯腈基碳纤维预氧化过程组成结构的演变77(1) 聚丙烯腈基碳纤维预氧化工艺阶段可分为初期半熔堆垛结构ＣＣＮ减少, 芳环二聚体CN基的碎片, 最后科学出版社, 1989. 12~274Buttry D A, Pen J C M, Donnet J -B, et al. Immobilization of amines at carbon fiber surfaces. Carbon, 1999, 37(12): 1929~19405Brasquet C, Rousseau B, Strade-Szwaekopf H, et al. Observation of activated carbon fibres with SEM and AFM correlation with adsorption data in aqueous solution. Carbon, 2000, 38(3): 407~4226Vickers P E, Watts J F, et al. The surface chemistry and acid-base properties of a PAN-based carbon fibre. Carbon, 2000, 38(5): 675~6907Edie D D. The effect of processing on the structure of carbon fibers. Carbon, 1998, 36(4): 345~3628Dobiasova L, Stary V, Valvada V, et al. Analysis of carbon fibers and carbon composites by symmetric X-ray diffraction technique. Carbon, 1999, 37(3): 421~4269Paiva M C, Bernardo C A, Nardin M. Mechanical, surface and interfacial characterization of pitch and PAN-based carbon fibres. Carbon, 2000, 38(9): 1323~1338。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
理 ，碳化 后最 终得 拉伸 强度在 ４ ５ ０ ０ ￣５ １ ０ ０ ＭＰ ａ ，
拉 伸 模量 在２ ７ ０ ￣３ １ ０ ＧＰ ａ ，单丝 直 径为６ ～１ ０ ｇ ｍ
申 请人：中复神鹰碳纤维有限责任公司
发 明人 ：张国良；郭鹏宗；戴慧平；杨瑞；欧 阳新峰；杨平
的碳 纤 维 。实 现碳 纤 维 拉 伸模 量 和 强 度 的 同步 提 升 ，解 决 了中模 碳 纤 维 拉伸 强度 下 降 和 成本 居 高
的关键 问题 。
专 利申请 号：Ｃ Ｎ ２ ０ １ ５ １ ０ ９ ６ ０ １ １ ９ ． ８公开号：Ｃ Ｎ １ ０ ５ ４ ０ １ ２ ６ ２ Ａ
氧 化 时 间缩 短 Ｎ４ ｏ ｍｉ ｎ 内 ，有 效 降低 能耗 。本 发
本 发 明涉 及 高 性 能碳 纤 维 的制 备 方 法 领 域 ； 它 的 制备 方 法 如 下 ：将Ｐ ＡＮ原丝 放入 预 氧 化 炉 中 进 行 预 氧 化 反 应 ， 得 到 密度 为 １ ． ３ ３ ～１ ． ３ ６ ｇ ／ ｃ ｍ 的预 氧 化纤 维 体 ；将 预氧 化 纤 维体 放 入 低 温碳 化 炉 中 进 行低 温 碳 化 ，得 到 低 温 碳化 纤 维 体 ；将 低
发 明人：陆星宇；王爱 国；张凤翻；于华；赵志斌
方 法 ，包 括 以下步 骤 ：将 聚丙 烯 腈 基碳 纤 维 的纺
丝 纺 丝 原液 经计 量 泵计 量 后 ，通 过 １ ２ ０ ０ ０孔喷 丝
头 后 形 成 纺丝 细 流 进 入凝 固浴 中 ，凝 固浴 为 温 度
６ ０ ￣８ ０ ℃，浓度 为３ ０ ％￣５ ０ ％，Ｐ Ｈ值为７ ． ０ ～９ ． ０ 的
一
种新型的碳纤维生产用碳化炉 中丝束 冷却及节能技术
本 发 明公 开 一种 新 型 的碳 纤 维生 产 用 碳 化炉
别 是 一 种 聚 丙烯 腈 基 碳 纤维 原 丝 的湿 法 纺 丝 制 备
本 发 明属 于 碳 纤 维 预 浸 料 生 产 设 备 技 术 领 域 ，具 体 涉及 一种 碳 纤 维 预浸 料 的涂 敷装 置 ，沿 碳 纤 维 走 向，包 括 前 工 段单 元 、涂 敷 单元 和 后 工 段 单 元 ，所述 前 工 段 单 元将 碳 纤 维 导入 进 入 涂 敷 单元 ，所 述 涂敷 单 元 包 括计 量 辊 、涂 敷辊 和 挤 出 机 ，挤 出机 设有 涂 布 头 ，所 述 涂 布 头位 于 涂 敷 辊 上 方 ，所 述计 量 辊 和 所述 涂 敷 辊 间留有 可 供 碳 纤 维 通 过 的 间 隙 ，且 间隙 间距 可 调 ，涂敷 辊 上 设 有 去 除 表 面残 留树 脂 的除胶 器 ，所 述 后工 段 单 元 包
二 甲基 亚 砜 水 溶 液 ； 在 负 牵伸 为 ８ ０ ％￣ ２ ５ ％，凝
固浴 循 环量 为 １ ０ ０ ０ ￣２ ０ ０ ０ Ｌ ／ ｈ 下进 行湿 法 纺丝 ，
后 经 水洗 、水 牵 、 上油 、烘 干 、蒸 牵 、热 定 型 、 卷绕 后得 聚 丙 烯 腈 基碳 纤 维 原 丝 ，最 终 纺 丝速 度 达到ｌ ２ ０ ～１ ５ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ，在 湿 法 纺丝 工程 中 ，对湿 法 纺 丝 的凝 固成 型 条件 进 行 改 进 ，提 供 一 种通 过 高温 、低 浓 度 凝 固浴 成 型 的 方 法来 减 少 聚 丙烯 腈 基 碳 纤维 表 面 缺 陷 并提 高 纺 丝速 度 的湿 法 纺丝 方
第５ 期
专利文摘
． ３ ９．
申请人 ：厦 门大学
发 明人 ：卿新林；邵剑波；孙虎；王 奕首
发 明人 ：连峰 ；郭鹏宗；张家好；杨平；欧 阳新峰
一
种碳纤维预浸料 的涂敷装 置 聚Leabharlann 烯腈基碳纤维原丝的湿法 纺丝制备方法
本 发 明涉 及 一 种碳 纤维 原 丝 的 制备 方 法 ，特
括 冷 却 装置 和 传 感 控制 装 置 。本 发 明结 构 合 理 ， 成本 较低 ，易于推 广 。
专利 申请号：Ｃ ｂ ｉ ２ ０ １ ６ １ ０ １ ３ ８ ３ ８ ７ ． ６公 开号：Ｃ Ｎ １ ０ ５ ５ ９ ９ ３ ２ ２ Ａ 申请人 ：四川省新万兴碳纤维复合材料有 限公 司
一
中请人 ：中复神鹰碳 纤维有 限责任公 司
发 明人 ：金 亮；刘芳；夏新 强；张克勤
种基 于快 速纺丝和高纤度原丝 的 中模碳 纤维 制备方法
１ ５℃ 的升 温 梯度 ，控 制 预氧 化 的总 时 间为３ ３ ￣４ ０
ｍｉ ｎ ，升 温 至２ ７ ０ ￣２ ９ ０℃ ，预 氧化 过 程 中 ，控 制 热 风 以７ ０ ０ ０ １ ２ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ 的循 环量 垂直 于 丝束 的 运 行 方 向向 下吹 送 。本 发 明采 用 热风 循 环 处 理 ， 大 幅度 缩 短 预 氧化 时 间 ，将 传 统 的 ＞６ ０ ｍｉ ｎ 的预
法。
专利申请 号：Ｃ Ｎ ２ ０ １ ６ １ ０ １ ０ ５ ４ ７ ９ ． ４公开号 ：Ｃ Ｎ １ ０ ５ ７ ５ ５ ５ ８ １ Ａ
一
种聚丙烯腈基碳纤维原丝
快速预氧化工艺
本 发 明公 开 了一 种 聚丙 烯 腈 基 碳 纤 维原 丝 快 速预 氧 化 工 艺 。所 述 工 艺 为将 聚丙 烯 腈 基碳 纤 维 原丝 在２ ４ ０ ￣２ ６ ０℃的较 高 的起 始温 度 下 ， 以ｌ ０ ～
温 碳 化纤 维 体 放 入 高温 碳 化 炉 中进 行 高 温 碳化 处
明在 保 障碳 纤 维 质 量 的情 况 下 实 现低 成 本 高 产量 的快 速 预氧 化 ，减 少工 业 生 产 成本 ，在 碳 纤 维生 产领 域具 有广 泛 的应 用价值 。
专利 申请 号：Ｃ Ｎ ２ ０ １ ７ １ ０ ５ ５ ０ ７ ８ ５ ． ３公开 号：Ｃ Ｎ １ ０ ７ ２ ８ ７ ６ ９ ９ Ａ