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[发明专利]大直径干湿法聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法-CN201810904990.X在审
发明人：李常清;徐樑华;任瑞;曹维宇;赵振文;王宇;童元建;高爱君 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-08-09 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明公开了大直径干湿法聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将聚丙烯腈共聚物纺丝溶液经过计量泵、喷丝板喷丝，经过空气层后依次凝固、一次牵伸、水洗、上油、干燥、二次牵伸和热定型，得到大直径聚丙烯腈原丝；(2)将大直径原丝进行预氧化和碳化，得到大直径聚丙烯腈碳纤维，在凝固过程中，控制凝固丝条的直径为60～160μm，在水洗过程中，控制水洗纤维的直径为25～65μm，在干燥过程中，控制干燥致密化纤维的直径为18～45μm。采用该方法得到纤度120～780tex、直径10～30μm的大直径聚丙烯腈原丝，然后对该原丝进行预氧化和碳化后，最终制备得到纤度66～412tex、直径7～20μm、拉伸强度3.8～5.9GPa、拉伸模量230～300GPa的大直径聚丙烯腈碳纤维。
聚丙烯腈碳纤维制备聚丙烯腈原丝干湿法预氧化牵伸碳化原丝纤维聚丙烯腈基碳纤维聚丙烯腈共聚物纺丝溶液干燥过程控制干燥拉伸模量凝固过程凝固丝条水洗过程计量泵空气层喷丝板热定型致密化拉伸喷丝上油凝固

[发明专利]高模量碳纤维表面处理方法和装置及其应用-CN201811005363.9在审
发明人：曹维宇;符应飘;徐樑华;高爱君;童元建;赵振文;李常清;王宇 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-08-30 - 公布日： 2019-01-08 - 主分类号： C25D11/02 文献下载
摘要：本发明公开了高模量碳纤维表面处理方法和装置及其应用，所述方法包括：(1)采用弱碱性电解液对高模量碳纤维进行第一段阳极氧化处理，以便在所述高模量碳纤维表面产生活性碳原子；(2)采用酸性电解液对步骤(1)得到的碳纤维进行第二段阳极氧化处理，以便在所述碳纤维表面形成活性基团。采用该方法可以实现对高模量碳纤维的表面处理，并且处理后的碳纤维的拉伸强度和拉伸模量下降较低，从而解决了高模量碳纤维复合材料层间剪切强度较低的问题。
高模量碳纤维阳极氧化处理方法和装置碳纤维弱碱性电解液复合材料层活性碳原子酸性电解液碳纤维表面活性基团拉伸模量拉伸应用

[发明专利]大直径聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法-CN201810903315.5在审
发明人：李常清;徐樑华;任瑞;童元建;高爱君;王琦;赵振文;曹维宇;王宇 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-08-09 - 公布日： 2018-12-25 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明公开了大直径聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将丙烯腈与衣康酸二元共聚物或丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯三元共聚物纺丝溶液依次进行喷丝板喷丝、凝固、一次牵伸、水洗、上油、干燥、二次牵伸和热定型，得到大直径聚丙烯腈原丝；(2)将大直径原丝进行预氧化和碳化，得到大直径聚丙烯腈碳纤维，在凝固过程中，控制凝固丝条的直径为90～155μm，在水洗过程中，控制水洗纤维的直径为32～54μm，在干燥过程中，控制干燥致密化纤维的直径为25～42μm。采用该方法得到纤度252～716tex、直径16～30μm的大直径聚丙烯腈原丝，然后对该原丝进行预氧化和碳化后，最终制备得到直径10～20μm、拉伸强度3.8～4.6GPa、拉伸模量230～260GPa的大直径聚丙烯腈碳纤维。
聚丙烯腈碳纤维制备聚丙烯腈原丝丙烯腈衣康酸预氧化牵伸碳化原丝纤维聚丙烯腈基碳纤维丙烯酸甲酯二元共聚物三元共聚物纺丝溶液干燥过程控制干燥拉伸模量凝固过程凝固丝条水洗过程喷丝板热定型致密化拉伸喷丝上油凝固

[发明专利]聚丙烯腈碳纤维及其制备方法-CN201810739311.8在审
发明人：李常清;徐樑华;黄大明;李扬;徐盼盼;童元建;曹维宇 -专利权人：北京化工大学;威海拓展纤维有限公司
申请日： 2018-07-06 - 公布日： 2018-11-16 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明公开了聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，其中，所述方法包括：(1)以二甲基亚砜或二甲基甲酰胺为溶剂，将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈与丙烯酸甲酯和衣康酸进行共聚合，以便得到聚合物纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液依次进行纺丝、牵伸、水洗、上油、干燥和热定型，以便得到聚丙烯腈原丝；(3)将聚丙烯腈原丝依次进行预氧化和碳化处理，得到聚丙烯腈碳纤维，其中，所述预氧化过程包括低温预氧化和高温预氧化，所述低温预氧化在空气气氛中进行，所述高温预氧化在氮气气氛中进行。采用该方法制得的碳纤维拉伸强度高于4.9GPa，拉伸模量高于230MPa，并且与单纯在空气气氛预氧化处理得到的碳纤维相比，体密度增加1.6％，纤维收率增加5.6％。
预氧化聚丙烯腈碳纤维聚合物纺丝溶液聚丙烯腈原丝空气气氛丙烯腈碳纤维制备二甲基甲酰胺丙烯酸甲酯二甲基亚砜预氧化处理拉伸模量密度增加碳化处理共聚合热定型溶剂纺丝拉伸牵伸上油收率纤维

[发明专利]一种碳纤维束丝测试用样条的制备方法-CN201810250707.6在审
发明人： 童元建;徐樑华;曹维宇;李常清;高爱君;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-03-26 - 公布日： 2018-11-02 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种碳纤维束丝测试用样条的制备方法，采用水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂的水溶液作为浸渍液，在浸渍前将碳纤维丝束用磷酸酯类附着力促进剂进行预浸泡处理，并在浸渍过程对碳纤维丝束施加一定张力，烘干固化后得到碳纤维力学性能测试用样条。本发明解决了传统碳纤维束丝测试用样条制备过程大量使用丙酮为溶剂的缺点，同时解决了水性环氧树脂水溶液作为浸渍液附着困难的问题，具有操作快速，简单易行，具有无毒环保等优点。
用样束丝浸渍水性环氧树脂碳纤维丝束种碳纤维浸渍液测试制备水性环氧树脂固化剂附着力促进剂力学性能测试传统碳纤维烘干固化磷酸酯类无毒环保制备过程碳纤维预浸泡溶剂丙酮附着施加

[发明专利]一种羽毛球保湿增强处理剂及其使用方法-CN201710206324.4在审
发明人： 童元建;郭俊杰;徐樑华;刘紫薇;王泽楠;周璐璐;顾玥 -专利权人：北京化工大学;北京砚棋科技有限公司
申请日： 2017-03-31 - 公布日： 2017-09-08 - 主分类号： D06M19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种羽毛球保湿增强处理剂及其使用方法，本发明的羽毛球保湿增强处理剂由水和水溶性多羟基高分子组成，用于对羽毛片进行保湿和增强处理，可显著提高羽毛球的耐打性能，延长使用寿命。
一种羽毛球保湿增强处理及其使用方法

[发明专利]一种湿法高强型聚丙烯腈基碳纤维的制备方法-CN201410164813.4无效
发明人：徐樑华;李常清;李书乡;王文义;童元建;张大勇;曹维宇 -专利权人：北京化工大学;威海拓展纤维有限公司
申请日： 2014-04-23 - 公布日： 2014-07-30 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种湿法高强型聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，制备方法依次包括步骤1：PAN共聚物制备；步骤2：脱单、脱泡；步骤3：过滤计量；步骤4：凝固成型；步骤5：一次牵伸、水洗、干燥致密化、再牵伸、热定型后制得原丝；步骤6：预氧化、低温碳化以及高温碳化后最终得到碳纤维，步骤4中使用的凝固浴体系是由聚丙烯腈的良溶剂、沉淀剂水及水溶性低碳脂肪胺组成。本发明利用低碳脂肪胺与聚合物组分的亲和力，减缓了聚合物与沉淀剂水的接触，促使溶液细流以平缓的速度相沉析，可有效降低传统湿法凝固成型过程原丝的孔洞型缺陷和皮芯，从而完善原丝的形态结构，减少原丝的失透和不均质性，提高溶液细流径向的凝固扩散均匀性，离浴丝条致密透明。
一种湿法高强聚丙烯碳纤维制备方法

[发明专利]一种大直径聚丙烯腈基高模高强碳纤维及其制备方法-CN201410145700.X有效
发明人：徐樑华;童元建;曹维宇;李常清;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2014-04-11 - 公布日： 2014-07-09 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种大直径聚丙烯腈基高模高强碳纤维的制备方法。采用电流辅助石墨化技术，在高温环境下利用碳纤维自身的导电性能，施加一定电压后，使得碳纤维自身发热，消除传统石墨化过程由于热传导引起的纤维径向温度差异，消除纤维石墨化过程产生的纤维直径方向的内应力；在赋予碳纤维高模量的同时，减少石墨化过程碳纤维的强度降低；通过纤维轴向的电子流效应，促进碳纤维石墨微晶结构的形成和重排，从而获得大直径高模高强碳纤维。可以得到直径在6.0微米以上并同时具有强度3.5GPa以上、模量320GPa以上的碳纤维。
一种直径聚丙烯腈基高模高强碳纤维及其制备方法

[发明专利]纤维长丝线密度取样装置-CN201410137308.0有效
发明人：徐樑华;童元建;李常清;曹维宇;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2014-04-07 - 公布日： 2014-06-25 - 主分类号： G01N1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种用于测量纤维长丝线密度取样装置，其特征在于：所述取样装置包括一块中间开有导槽的支撑板、可在导槽中移动的纤维回转柱和标尺；所述标尺固定于支撑板上，与支撑板上导槽相邻平行。进一步所述取样装置的支撑板一端设有倒角，以方便纤维的截取。标尺固定于支撑板上，与支撑板上导槽相邻平行。该装置能够简单快速地准确截取任意长度的纤维长丝进行线密度测试，提高了测试的灵活性和结果的可重复性，同时具有结构简单、制造成本低、体积小、操作方便灵活的特点。
纤维丝线密度取样装置

[发明专利]一种用于碳纤维连续生产的在线除湿去氧装置-CN201410137385.6有效
发明人：徐樑华;童元建;李常清;曹维宇;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2014-04-07 - 公布日： 2014-06-25 - 主分类号： D01F9/32 文献下载
摘要：一种用于碳纤维连续化生产的在线除湿去氧装置属于新型材料生产领域。包括由与碳化炉的入口连接的法兰、一组或一组以上的可调节对吹角度的气体吹扫管、气体吹扫管固定螺母、气体加热器和废气排放口组成。采用本发明的装置，对运行的不同大小丝束，通过调整氮气对吹角度，实现了碳化过程纤维的在线除湿去氧效果。在运行过程中由纤维带入炉膛的水和氧量降至原来的5%以下，与未安装所述装置相比，碳纤维的强度可提高7%以上。本装置利用法兰可以与现有碳化设备方便的进行连接，同时具有体积小、结构简单、易于制造，维护简便的特点。
一种用于碳纤维连续生产在线除湿装置

[发明专利]一种高碳收率聚丙烯腈基碳纤维的制备方法-CN201310100469.8有效
发明人：徐樑华;张琨;童元建;曹维宇;李常清;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2013-03-26 - 公布日： 2013-07-24 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种高碳收率聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，具体是通过改变碳化过程中的温度条件以达到提高纤维收率的目的，属于碳纤维的制备技术领域。其特征在于，包括以下步骤：⑴原丝制备；⑵预氧化过程；⑶碳化过程：碳化过程在氮气气氛下进行，在碳化初期对聚丙烯腈预氧纤维进行0.5min-2min恒温预处理，处理温度为280℃-380℃，低温碳化采用二至七段式梯度升温，其温度控制在300℃-900℃范围内，高温碳化采用二至五段式控温，温度范围控制在1200℃-1400℃，从而获得碳纤维。
一种收率聚丙烯碳纤维制备方法

[发明专利]一种具有中模量的高强度聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法-CN201210259742.7有效
发明人：徐樑华;曹维宇;童元建;李常清;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2012-07-25 - 公布日： 2012-11-07 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：一种具有中模量的高强度聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法，属于纤维技术领域。该纤维拉伸强度为4.2～6.0GPa，拉伸模量为260～310GPa。采用湿法或干湿法纺丝技术制备原丝，原丝经预氧化、碳化制得中模量高强度碳纤维，在聚丙烯腈湿法或干湿法纺丝过程中，逐级控制纤维中的溶剂含量并在此溶剂环境下对纤维进行有效牵伸，调控原丝晶区及非晶区取向度，从而制备出具有高取向度高致密性的聚丙烯腈原丝，并经预氧化碳化后制备出中模量的高强度聚丙烯腈基碳纤维。以溶剂含量逐级控制法调控纤维牵伸环境，逐步对凝固丝条进行牵伸，使得纤维在均质凝固的同时具有良好的取向结构，是一种新的方法。
一种具有中模量强度聚丙烯碳纤维及其制备方法

[发明专利]一种聚丙烯腈基碳纤维的高效制备方法-CN201210248923.X有效
发明人：徐樑华;袁俊崧;曹维宇;李常清;童元建;王宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2012-07-18 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：一种聚丙烯腈基碳纤维的高效制备方法，属于碳纤维的制备技术领域。特点在于，减少聚丙烯腈溶液纺丝过程的工艺环节，即采用单道牵伸，取消100℃以上的高温牵伸工艺，控制牵伸温度为80℃—100℃，牵伸倍数在3.0—8.0范围内，干燥致密化和热定型同步完成；后续热处理过程采用正常预氧化、碳化工艺，在不改变碳纤维性能的前提下，实现碳纤维低成本生产的目的。本发明制备方法简单，生产时间减少，生产成本降低。
一种聚丙烯碳纤维高效制备方法

[发明专利]一种具有规整表面沟槽的高强度聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法-CN201210214497.8有效
发明人：徐樑华;童元建;李常清;曹维宇;赵振文 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2012-06-26 - 公布日： 2012-10-17 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有规整表面沟槽的高强度碳纤维及其制备方法，利用湿法纺丝技术，通过对聚合及凝固成型采用的溶剂进行改性，使溶剂与改性剂形成络合结构，进而在湿法纺丝凝固成型过程中改善凝固双扩散，制备出具有轴向规整表面沟槽结构、径向结构均匀致密的聚丙烯腈原丝，而后在预氧化过程中通过预氧结构控制，制备出具有规整表面沟槽结构的高强度聚丙烯腈基碳纤维。本发明得到的碳纤维具有高的拉伸强度和较高的模量，更有利于与其他材料复合，提高复合材料的性能。
一种具有规整表面沟槽强度聚丙烯碳纤维及其制备方法

[发明专利]一种聚丙烯腈预氧纤维和碳纤维的制备方法-CN201210211882.7有效
发明人：徐樑华;薛一萌;童元建;曹维宇;赵振文;李常清 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2012-06-20 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： D01F9/22 文献下载
摘要：一种聚丙烯腈预氧纤维和碳纤维的制备方法，属于纤维制备技术领域。使聚丙烯腈原丝在常压、空气介质中以恒定的速度通过连续化预氧化设备，采用2～4个温区梯度升温，总时间控制在30～45min，在预氧化过程的低温段，反应温度为200℃～240℃，加入总的0%～8%的正牵伸，总时间为15～25分钟；在高温段，反应温度为240℃～275℃，加入总的0%～3%的负牵伸，总时间为15～20分钟，上述低温阶段分为1或2个温区，高温阶段分为1或2个温区，上述2-4个温区的温度依次升高，得到预氧纤维；进一步，在氮气气氛下进行常规碳化处理，时间为5～8分钟，得到碳化纤维。提高预氧化的生产效率，缩短预氧化热处理时间。
一种聚丙烯腈预氧纤维碳纤维制备方法