[发明专利]一种木质碳纤维原丝及其制备方法

权利要求书

1.一种木质碳纤维原丝的制备方法，包括以下步骤：

1）在木材中加入苯酚，并用硫酸作为催化剂进行液化处理，得到木材液化物；

2）将木材液化物与合成剂混合后进行反应，然后再进行纺制，得到初始纤维；

3）将初始纤维作固化处理，得到木质碳纤维原丝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中，苯酚的用量为木材重量的4～6倍。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1）中，硫酸的用量为苯酚重量的7%～9%，硫酸的质量分数为30%~40%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中，液化处理的温度为140℃～160℃，时间为2h～3h。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的方法，其特征在于，所述合成剂是六次甲基四胺、乙二醛、多聚甲醛中的一种或者多种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述合成剂的用量为木材液化物重量的4%～8%。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤2）中，将木材液化物与合成剂混合后进行反应的条件包括：从35℃经50min～70min匀速加热到合成温度110℃～130℃，保温反应10min～15min；纺制出初始纤维的条件包括：在N₂压力下，并与上述合成温度相一致的温度下纺制出初始纤维。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中，固化处理的条件包括：将初始纤维浸入醛的酸性溶液中，从35℃以10℃/h～18℃/h的升温速率加热到80℃～95℃，保温2h～3h后取出碳纤维，水洗后干燥，得到碳纤维原丝。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，醛的酸性溶液是质量分数为18.5%的甲醛的酸性溶液；所述酸性溶液是盐酸、磷酸或者磺酸。

10.通过权利要求1~9任意一项所述方法制备得到的木质碳纤维原丝。