一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114427128A(43)申请公布日2022.05.03(21)申请号202111623195.1(22)申请日2021.12.28(71)申请人山东越神新材料科技有限公司地址255035山东省淄博市张店区高新区金晶大道202号1号楼101室(72)发明人王存方朱波杨霞律建国巩向涛周美玲高学平魏传东(74)专利代理机构烟台钧沣专利代理事务所(普通合伙)37340代理人高峰(51)Int.Cl.D01F9/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法(57)摘要本发明公开了一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法：选取采用干法纺丝制备出的聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈的粘均分子量为3万‑10万，特性粘度1.2‑1.5dL/g，聚丙烯腈纤维的强度不低于3.5cN/dtex，断裂伸长率为8％‑15％，纤度为0.8‑2.0dtex；开启预氧化炉，设置各炉区温度，预热完成后导入聚丙烯腈纤维，每段炉区控制停留时间为400～500s，控制整体牵伸‑3％～3％，得预氧丝阻燃纤维。采用本发明的方法可以将采用腈纶级别的性能较低的聚丙烯腈制备成可以稳定进行预氧化的原丝，并且制备出的预氧丝力学性能达标，具有很好的弹性以及40％以上的极限氧指数，可用作阻燃纤维，能够明显降低成本，解决了使用高性能聚丙烯腈原丝制备的预氧丝用于阻燃领域时性价比低的问题。CN114427128ACN114427128A权利要求书1/1页1.一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：选取采用干法纺丝制备出的聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈的粘均分子量为3万‑10万，特性粘度1.2‑1.5dL/g，聚丙烯腈纤维的强度不低于3.5cN/dtex，断裂伸长率为8％‑15％，纤度为0.8‑2.0dtex；开启预氧化炉，升温到220℃～280℃预热，预热完成后将聚丙烯腈纤维导入预氧化炉中，预氧化40‑50min，整体牵伸‑3％～3％，得预氧丝阻燃纤维。2.根据权利要求1所述的采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法，其特征在于，所述预氧化炉分为六个连续的加热炉区，各炉区温度依次为：220℃～230℃、230℃～245℃、230℃～250℃、245℃～260℃、255℃～270℃、260℃～280℃。3.根据权利要求2所述的采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法，其特征在于，聚丙烯腈纤维在每段炉区的停留时间为400～500s。4.根据权利要求2或3所述的采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法，其特征在于，各炉区温度波动为±2℃。2CN114427128A说明书1/3页一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法技术领域[0001]本发明涉及预氧丝阻燃纤维的制备，尤其涉及一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法。背景技术[0002]阻燃纤维一般是指极限氧指数LOI大于27％的化学合成纤维，其在空气中不能自主持续燃烧，离火自熄，甚至不产生可见火焰，而且在高温中可较长时间保持纤维形态不熔，维持较高的力学强度。采用阻燃纤维制备的布、毡等材料通常被广泛用于消防、保温、赛车等领域。市面常见的阻燃纤维有芳纶1414、芳纶1313、PBO纤维、阻燃PET纤维、聚丙烯腈预氧丝等等，其各有优缺点以及不同的应用场景。其中，以聚丙烯腈预氧丝应用范围最广，综合性能较好。[0003]聚丙烯腈预氧丝采用聚丙烯腈原丝经预氧化制得，聚丙烯腈原丝由聚丙烯腈粉料溶解后形成纺丝原液，或溶液聚合一步法制备出纺丝原液，纺丝原液经干法纺丝或湿法纺丝制得聚丙烯腈原丝。高品质的预氧丝与高性能碳纤维生产类似，通常从纺丝原液就要严格控制各项指标。因此若聚丙烯腈原丝的性能(如分子量、分子量分布、强度、溶剂残留等)不达标，则在长时间的预氧化过程中容易出现断丝、微观缺陷增多、品质不稳定等问题，无法稳定预氧化，尤其是聚丙烯腈的粘均分子量，通常在15万以上才能承受较高温度、较大温差、较长时间的预氧化，制备高体密度与高LOI的阻燃纤维。所以制备聚丙烯腈预氧丝阻燃纤维须严格筛选聚丙烯腈原丝，性能较差的低规格聚丙烯腈纤维一般无法用于预氧丝的制备。发明内容[0004]本发明针对性能较差的低规格聚丙烯腈纤维不适合制备预氧丝阻燃纤维，而性能优异的聚丙烯腈原丝预氧化后应用于阻燃领域成本较高的问题，提供了一种采用腈纶纤维制备预氧丝阻燃纤维的方法，包括以下步骤：选取采用干法纺丝制备出的聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈的粘均分子量为3万‑10万，特性粘度1.2‑1.5dL/g，聚丙烯腈纤维的强度不低于3.5cN/dtex，断裂伸长率为8％‑15％，纤度为0.8dtex‑2.0dtex；开启预氧化炉，将炉内各炉区温度依次升温到220℃～230℃