专利名称：聚丙烯腈纤维束pan－基碳纤维初纤制造方法
技术领域：
本发明涉及制造碳纤维的制造技术，尤其是一种聚丙烯腈纤维束PAN-基碳纤维初纤制造方法。
背景技术：
碳纤维具有相对强度、相对弹性模量、耐热性、耐化学性等优异的性能和结构特征，在化工、环保、国防军工、电子以及能源等领域有着广泛的应用。因而近年来得到人们广泛高度重视，同时对碳纤维制造方法也得到迅速发展。在专利号为01812620.0，公开了“一种碳纤维前体纤维束及其制造方法”专利技术，采用“将一种为有机溶剂和包含至少95wt％丙烯腈单元的丙烯腈-基聚合物的溶液的纺丝溶液挤出到由具有有机溶剂浓度45-68wt％和温度30-50℃的有机溶剂水溶液形成的第一凝固浴中以形成固体纤维；”制造方法。
发明内容
本发明的目的将聚丙烯腈纤维束(简称PAN-基)直接从化学溶处理池中浸渍，经辊筒烘干张力牵伸后，进入预氧化炉的聚丙烯腈纤维束PAN-基碳纤维初纤制造方法。
本发明的目的所采用技术方案是，其制造方法步骤如下a.准备聚丙烯腈丝束的线盘放置在送丝架架上；b.浸渍将多个线盘上的聚丙烯腈丝束结成大束状通过化学浴处理池，化学浴处理池池内按重量比有过硫酸胺(NH4)2S2O4∶蒸馏水＝0.5-1.2∶4配成化学液，通过化学浴处理池的速率2-3m/min，化学浴处理池池内温度40℃-60℃；c.张力牵伸聚丙烯腈丝束从化学浴处理池浸渍后，直接进入张力牵伸炉内，聚丙烯腈丝束在张力牵伸炉炉内的不锈钢牵伸辊辊上盘绕行走，不锈钢牵伸辊辊体温度130℃-180℃，牵伸率0.04-0.12g/d，最后进入预氧化炉内。
本发明，聚丙烯腈丝束经化学液浸渍后(1)化学液可消除原丝内外湿度不均的质量缺陷；(2)化学液与PAN-基纤维在不锈钢牵伸辊筒130℃-180℃的温度中烘干，并发生结构性变化，氢原子被夺去电子而导致氢键断链分解；吸氧固氧速率加快而预氧化时间缩短，改变了PAN-基纤维束的等规、间规和无规结晶度。使纤维吸热放热量与氰基环化度等构化指数、质量指数的提高，实现在相同温度值中，环化脱氢和脱氢环化交联的预氧化模式；(3)预热张力牵伸平衡并控制原丝含水率，提高PAN-基原丝的致密性和取向度。
本发明，具有操作简便，工艺成熟，实用性强，预氧时间短，能耗降低，可提高PAN纤维束的质量和确保高温碳化过程中纤维束不易瞬间融化、断裂，保证预氧丝综合性能优，产量提高的工艺特点。
四
下面结合附图进一步说明本发明。
附图是本发明实施例生产线流程示意图。
图中1-送丝架 2-PAN纤维束线盘 3-导辊 4-化学浴处理池 5-化学液 6-不锈钢牵伸辊 7-张力牵伸炉 8-预氧化炉五具体实施方式
如附图所示，送丝架1架上装的6个PAN-基纤维束线盘结成一大束绕过导辊3，进入化学浴处理池4，化学浴处理池4池内有过硫酸胺(NH4)2S2O40.8∶蒸馏水4配成的化学液5，化学浴处理池4池内温度为50℃，PAN-基纤维束通过化学浴处理池的速率2.5m/min，然后进入有六个不锈钢牵伸辊6的张力牵伸炉7，浸渍有化学液的PAN-基纤维束盘绕经过六个不锈钢牵伸辊，不锈钢牵伸辊辊温在150℃，使PAN-基纤维束烘干张力牵伸并发生结构性变化，牵伸率为0.1g/d，最后进入预氧化炉8，即完成聚丙烯腈纤维束碳纤维初纤加工。
权利要求
1.一种聚丙烯腈纤维束PAN-基碳纤维初纤制造方法，其特征是步骤如下a.准备聚丙烯腈丝束的线盘放置在送丝架架上；b.浸渍将多个线盘上的聚丙烯腈丝束结成大束状通过化学浴处理池，化学浴处理池池内按重量比有过硫酸胺(NH4)2S2O4∶蒸馏水＝0.5-1.2∶4配成化学液，通过化学浴处理池的速率2-3m/min，化学浴处理池池内温度40℃-60℃；c.张力牵伸聚丙烯腈丝束从化学浴处理池浸渍后，直接进入张力牵伸炉内，聚丙烯腈丝束在张力牵伸炉炉内的不锈钢牵伸辊辊上盘绕行走，不锈钢牵伸辊辊体温度130℃-180℃，牵伸率0.04-0.12g/d，最后进入预氧化炉内。
全文摘要
聚丙烯腈纤维束PAN－基碳纤维初纤制造方法涉及碳纤维制造技术。公开了“一种碳纤维前体纤维束及制造方法”专利技术，在有机溶剂中使纤维形成固体纤维，而本发明是直接从化学溶处理池中浸渍，经不锈钢牵伸辊上牵伸、烘干，再进入预氧化炉内，其操作简便，实用性强，预氧时间短，能耗降低等特点。所采用技术方案是，将聚丙腈丝束通过化学浴处理池浸渍处理，化学浴处理池内按重量比有过硫酸胺(NH
文档编号D01F9/12GK101050564SQ200710078439
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者袁建中, 雷午生, 唐凯 申请人:袁建中, 雷午生, 唐凯