1.一种海岛纺丝喷丝组件,其特征在于该组件包括岛组分池(1)、岛组分出丝管(2),海组分池(3)、海组分出丝管(4),海岛合成器(5);岛组分出丝管(2)设置在岛组分池(1)底部,海组分出丝管(4)设置在海组分池(3)底部,岛组分出丝管(2)伸入海组分出丝管(4)中,岛组分出丝管(2)与海组分出丝管(4)的中心线重合,海岛合成器(5)上部为圆柱形,下部为圆锥形,岛组分出丝管(2)与海组分出丝管(4)置于海岛合成器(5)上部的圆柱腔中,在海岛合成器的圆锥腔的底部设置喷丝孔(6)。
2.根据权利要求1所述的一种海岛纺丝喷丝组件,其特征在于岛组分出丝管的数量为7~37个。
3.利用权利要求1所述的海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于该方法按以下步骤进行:
一、搭建海岛纺丝系统,其中的喷丝组件为权利要求1所述的海岛纺丝喷丝组件;
二、将聚丙烯腈用二甲基亚砜溶解,制备成PAN浓度为0.10~0.15g/ml的岛成分溶液,加入到海岛纺丝喷丝组件中的岛组分池中,将聚甲基丙烯酸甲酯加入到海组分池中,在岛组分出料量为单孔0.8~2cm3/min、海组分与岛组分出料量之比为1:(1~3)、纺丝速度为80~200m/min的条件下纺丝,得到湿纺丝;
三、经喷丝口纺出的湿纺丝,在空气中,以3~5的牵伸比进行牵伸后,进入低温甲醇凝固浴中,在凝固浴中凝固成纤维丝,之后在低温甲醇中浸泡2~3天以置换出纤维中的溶剂,得到初级海岛纤维,将此初级海岛纤维再在空气中以牵伸比为1.1~1.5进行常温牵伸,再在温度为110~200℃的条件下以牵伸比为7~9进行多级高温牵伸,得到超细海岛纤维;
四、把超细海岛纤维往复通过脱皮剂,以除去海组分,得到超细PAN原丝;其中所述的脱皮剂为丙酮或硝基甲烷;
五、把步骤三得到的超细PAN原丝在温度为150~350℃的条件下预氧化,然后再在温度为380~1400℃的条件下碳化,得到超细碳纤维。
4.根据权利要求3所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤二中PAN浓度为0.12g/ml的岛成分溶液。
5.根据权利要求3或4所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤二中PAN的出料量为1cm3/min、海组分与岛组分出料量之比为1:2、纺丝速度为80m/min。
6.根据权利要求3或4所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤二中步骤二中PAN的出料量为1.5cm3/min、海组分与岛组分出料量之比为1:2.5、纺丝速度为120m/min。
7.根据权利要求3或4所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤三中的低温甲醇凝固浴的温度为-15~0℃。
8.根据权利要求3或4所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤四中多级高温牵伸是三至五级牵伸。
9.根据权利要求3或4所述的利用海岛纺丝喷丝组件制备超细碳纤维的方法,其特征在于步骤五中预氧化的温度为200~250℃,碳化的温度为400~800℃。