[发明专利]聚丙烯腈纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种聚丙烯腈纤维的制备方法，主要解决现有技术中纺丝溶液的可纺性差、纤维断头率高、纤维强度低和离散系数大的技术问题。本发明通过采用一种聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下步骤：分子量为8万到20万，粘度为60Pa·s到120Pa·s的聚丙烯腈/二甲基亚砜溶液，采用嵌入式纺丝组件，经多层组合过滤网过滤，和一种分配板分配，进行湿法纺丝，获得一种聚丙烯腈纤维；其特征如下：第一凝固浴牵伸50％到95％时初生纤维无断丝，纤维断头率4‰到15‰，纤维断裂强度为5cN/dtex到8cN/dtex，断裂强度的CV值为4％到20％，较好的解决了该问题，可用于聚丙烯腈基碳纤维原丝的工业生产中。

主权项

1.一种聚丙烯腈纤维的制备方法，采用湿法纺丝，包括以下步骤：(1)纺丝原液制备：将丙烯腈和共聚单体溶于溶剂中，在引发剂存在下聚合反应得到聚合溶液，再脱除未反应的单体和反应生成的气泡，得到纺丝原液；(2)凝固成型：将所述纺丝原液经计量、过滤后，通过嵌入式纺丝组件挤出进入凝固浴中凝固，得到初生纤维；(3)将初生纤维经过包括热水牵伸、水洗、上油及干燥致密化、蒸汽牵伸和蒸汽热定型及收丝的步骤后，得到聚丙烯腈纤维；其中，所述纺丝原液中聚丙烯腈的分子量为8万到20万，纺丝原液粘度为60Pa·s到120Pa·s；所述纺丝原液经过的管道、过滤器和纺丝组件需要保温，保温温度不低于50℃；所述嵌入式纺丝组件，包括喷丝板、螺旋头、分配板、多层组合过滤网、喷丝头夹套、垫圈、喷丝头；其中，喷丝板、分配板、垫圈、多层组合过滤网位于喷丝头的嵌入式凹槽内；螺旋头和喷丝头之间可拆卸的密封固定连接；所述多层组合过滤网为至少3层的组合过滤网，两侧为支撑网，中间为过滤网；所述分配板上的开孔形状为圆形，开孔的分布符合环形阵列分布，分配板中心的开孔的孔直径5～10mm，环状阵列分布的环数为n＝3～5，第n环上开孔的直径为第(n‑1)环上开孔的直径的1/2。