[发明专利]一种碳纤维原丝粘连数的测定方法

说明书

本发明涉及碳纤维领域的一种碳纤维原丝粘连数的测定方法。所述测定方法包括以下步骤：(1)纤维分散剂的配制；(2)截取纤维样品；(3)将截取好的纤维样品全部转移至纤维分散剂中，在磁力搅拌器上搅拌；使纤维均匀的分布在溶液中；(4)将搅拌好的样品溶液迅速倒入漏斗内；待分散剂抽干后将滤纸取出；无粘连的单丝会均匀的分布在滤纸上；粘连丝会明显粗于周围的单丝；(5)数出滤纸上粘连丝个数。所述测试方法可以快速的判定现有碳纤维原丝的粘连程度。测定过程准确、可控，要求规范，所得到的结果准确可靠，可比性较强。

技术领域

本发明涉及碳纤维领域，更进一步说，涉及一种碳纤维原丝粘连数的测定方法。

背景技术

碳纤维主要由聚丙烯腈原丝经过高温碳化而得，碳纤维的品质在很大程度上决定于聚丙烯腈原丝的质量。优质原丝是生产高性能碳纤维的前提。优质原丝应具有高纯度、高强度、高取向度、细旦化和无粘连等特性。纤维样品单丝之间有粘连会使丝在预氧化及后续的碳化过程中氧化、碳化不均匀形成皮芯结构、还会因为局部放热量过大引起毛丝和断丝。聚丙烯腈原丝的粘连直接影响到原丝的氧化、碳化过程，从而影响最终碳纤维的质量。粘连越少，氧化、碳化过程中产生的皮芯结构、毛丝、断丝等现象越少，最终碳纤维产品品质越稳定。在生产过程中，需要对目前碳纤维原丝单丝粘连状况进行快速准确的判断，以利于进一步处理。但是目前碳纤维原丝单丝粘连状况还缺乏一种快速准确的测试方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种碳纤维原丝粘连数的测定方法。所述测试方法可以快速的判定碳纤维原丝粘连程度。测定过程准确、可控，要求规范，所得到的结果准确可靠，可比性较强。所述碳纤维原丝可为聚丙烯腈纤维原丝或聚丙烯腈纤维预氧丝。

本发明的碳纤维原丝粘连数的测定方法，可包括以下步骤：

(1)纤维分散剂的配制；配制表面活性剂的水溶液，作为纤维分散剂；所述纤维分散剂可以消除原丝之间和静电和原丝之间的吸附力，从而降低单丝在溶液中聚集，使单丝在溶液均匀的分散。纤维分散剂的用量可为80～150mL，优选为100～120mL。

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种；优选为非离子表面活性剂。所述阴离子表面活性剂可选为十二烷基苯磺酸、脂肪醇醚硫酸钠，乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠，仲烷基磺酸钠，醇醚羧酸盐，醇醚磷酸盐等；所述阳离子表面活性剂可选自季胺盐、吡啶卤化物、烷基咪唑啉阳离子表面活性剂等；所述非离子表面活性剂可选自烷基酚的聚氧乙烯醚(TX、OP)、月桂醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚，具体可选自Noigen EA-157、Synative RPE1720、Surfynol465等中的至少一种，优选为Noigen EA-157。表面活性剂水溶液的浓度以能使纤维均匀分散在溶液中即可，具体实践中可采用体积浓度为0.05～0.15％(优选0.08～0.12％)的表面活性剂的水溶液。更优选为体积浓度为0.05～0.15％(优选0.08～0.12％)的Noigen EA-157。

(2)截取2～5mm长度(优选2.5～3.5mm)的碳纤维原丝(在具体实践中可截取自一束丝，所述一束丝的单丝数量可为1000根～50000根)，作为待测纤维样品；对纤维单丝直径没有要求。截取的长度太短的话样品太小不容易观察；太长的话样品间搭接成堆的现象比较多也不容易观察。长度2～5mm适用，其中2.5～3.5(优选3mm)更便于观察，该长度最适用于直径为12.5cm的滤纸及相应的漏斗，便于操作及观察。纤维丝束较大，比如50K原丝可以用更大的漏斗和滤纸，便于样品分散。