一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维及其方法技术

本发明专利技术提供一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，断裂伸长率15.6‑18.5%，强力不匀率0.0‑0.1%，断伸不匀率0.1‑1%，干热收缩率为0.1‑0.2%，所述碳化纤维由碳化帆布开松制成，碳化帆布的透气率为260‑285 L/(m

A carbonized fiber prepared by Lyocell fiber and its method

The invention provides a carbonized fiber prepared by Lyocell fiber, with elongation at break of 15.6-18.5%, strength unevenness of 0.0-0.1%, breaking unevenness of 0.1-1%, dry heat shrinkage of 0.1-0.2%. The carbonized fiber is made of carbonized canvas, and the air permeability of carbonized canvas is 260-285 L / (m)

【技术实现步骤摘要】
一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维及其方法
本专利技术涉及一种采用Lyocell纤维制备的高透气性碳化帆布、碳化纤维及其方法，属于织物碳化制备领域。
技术介绍
众所周知，粗帆布又称蓬盖布，具有良好的防水性能，最大的特点就是结实耐用，用于汽车运输和露天仓库的遮盖以及野外搭帐篷。细帆布用于制作劳动保护服装及其用品，经染色或印花后，也可用作鞋材、箱包面料、手袋、背包、桌布、台布等等。此外，还有橡胶帆布，防火、防辐射用的屏蔽帆布，造纸机用的帆布。公开号为CN102181988A的中国专利，提供了一种有机硅帆布的生产方法，它包括以下步骤：1)织布，2)浸胶，步骤1)中，首先将原有的涤纶短纤维环锭纺20支单纱，加工成以下两种不同性质的纬纱：A、4股20支单纱合并，不加捻；B、4股20支单纱合并，再加捻，捻度为250-340捻/10厘米；接着将4股并纱加捻作为经纱，捻度为300-340捻/10厘米；随后将以上A、B两种纬纱按1-2∶1引纱纬织布；该帆布的撕裂强度较高、耐用性能较好及浸胶后的防水效果较好的特点。申请号CN201610680573.2公开了一种保暖透气帆布帐篷面料，其由涤纶纤维，木棉纤维，羊毛纤维，椰油酰二乙醇胺，甘露醇，羽毛粉，沸石粉，苯丙乳液，羟丙基甲基纤维素，改性淀粉溶胶组成。制备方法为在普通帆布基部上涂覆涂覆剂，干燥后得到帆布，虽然能够符合基本的使用要求，涂层稳定性和均匀度高，防水喝防湿效果好，其透气性能较差。公开号为CN101583747A的日本专利公开了一种碳化布的制造方法以及由其制得的碳化布，其机械性能稳定，化学性能也得到一定的提高，但采用的工艺复杂，生产过程不易控制，危险系数较高，实际应用受到限制，缺乏实用性。现有的帆布及碳化纤维存在以下问题：（1）机械性能、化学性能和透气性能无法同时兼顾；（2）制备方法繁琐，工艺条件要求高，不易得到推广，实用性缺乏。
技术实现思路
本专利技术为解决以上技术问题，针对现有技术的不足之处，提供一种采用Lyocell纤维制备的高透气性碳化帆布、碳化纤维及其方法，以实现以下专利技术目的：（1）本专利技术采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，具有优异的机械性能，断裂伸长率低，强力不匀率高，断伸不匀率高；（2）本专利技术碳化纤维所采用的高透气性碳化帆布，透气性能好。（3）本专利技术碳化纤维所采用的高透气性碳化帆布，机械强度比普通帆布强度高，在化学性能和热稳定性方面也得到了较大的提高。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，所述碳化纤维，断裂伸长率15.6-18.5%，强力不匀率0.0-0.1%，断伸不匀率0.1-1%，干热收缩率为0.1-0.2%。以下是对上述技术方案的进一步改进：一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，所述采用Lyocell纤维制备的高透气性碳化帆布,透气率为260-285L/(m2.S),洗涤50次后，透气率为255-322L/(m2.S)。一种采用Lyocell纤维制备的高透气性碳化纤维的制备方法，所述制备方法，包括基材的选择、浸渍、帆布的制备、低温碳化、连续预氧化热处理和活化。所述基材的选择，选择用Lyocell工业长丝。所述Lyocell工业长丝，规格为1000D-6000D/10F-100F。所述Lyocell工业长丝，规格为：线密度为1835-1900dtex，强力为88.6-90.5N，66.6N定伸为3.3-4.6%，73.6N定伸为4.1-4.6%，断裂伸长率6.7-7.5%，强力不匀率2.0-2.2%，断伸不匀率5.5-5.8%，干热收缩率（177℃.10min.0.05CN/dtex）为0.4-0.5%。所述浸渍，采用的浸渍液，包括环状磷酸基团、三乙醇胺、尿素改性三聚氰胺和水，质量比为10-15:4-5:2-4:50。所述浸渍液的制备方法为：先将环状磷酸基团、三乙醇胺和水配制成溶液，再加入尿素改性三聚氰胺，搅拌而成。所述的环状磷酸基团的制备方法为：1）常温下，按照摩尔比10-12:1的比例将多聚磷酸与季戊四醇混合，依次加入质量百分占比为55%的活性助剂和质量百分占比为20%的碳酸钾粉末，整个过程采用惰性气体进行绝氧处理，均匀搅拌，升温至30-35℃，反应2-3h，再继续升温至48-52℃，恒温反应12h；2）冷却、抽滤、洗涤、干燥，得到白色粉末；3）将白色粉末和三聚氰胺磷酸盐按照摩尔比为3:1的比例混合，加入适量去离子水，搅拌，升温至50-58℃反应6.2-7h。所述尿素改性三聚氰胺，由甲醛、尿素、三聚氰胺在pH为8.2的NaOH溶液中反应而成。所述尿素改性三聚氰胺，反应温度由50℃升温至90℃，升温速率为3-4℃/min，保温20min。所述浸渍，还包括基材用浸渍液浸渍，1）将上述基材采用频率为12.6Hz、电场强度为1.24kV/cm的脉冲电场处理13-20s，微波处理3-5min；2）将处理后的基材放入密封反应釜中，并将密封反应釜抽真空度为0.05-0.08MPa，保持20-30min，将浸渍液注入密封反应釜中，加压0.8-1.0MPa，保持13-16min，排出溶液；3）将浸渍后的基材在真空干燥箱中保持48℃，干燥1-3h，得到浸渍处理的Lyocell纤维基材。所述帆布的制备，将步骤二制备的浸渍处理的Lyocell纤维基材，采用赛络纺工艺，合股线、加中度捻，采用喷气织机或箭杆织机进行织布。织布时，经密设定80-90根/米，纬密设定10-50根/米。然后经过烧毛，退浆、煮练、漂白，丝光，染色，氨熏，氧化，水洗，烘干，焙烘和预缩，得到帆布。其中，退浆速度为50-55m/min。所述低温碳化，将上述帆布放入低温热处理炉中进行低温碳化，低温热处理炉初始炉温设为155℃，然后以8℃/min的升温速率升温到255℃，恒温20min后升到290℃，进入冷却环节，冷却至温度90±5℃，向进出口加氮气气封。所述连续预氧化热处理，将低温碳化后得到的产物置入295±5℃的连续预氧化炉中进行连续预氧化热处理，处理时间为30-40min，然后升高连续预氧化炉温度至360±10℃，处理时间为5-10min。所述活化，将上述产物于活化炉中进行活化处理，活化炉初始温度设为365℃，以8-10℃/min的升温速率升温至470℃，恒温10min同时喷液处理，喷液速率为7.5-8.7L/min，再进入470℃干燥机中干燥5min后冷却，出口温度低于100℃，氮气气封。所喷液体为去离子水、棕榈油、α-亚麻酸和铃兰醛，质量比为180:2:5:1。将碳化帆布按照常规方法进行开松处理，可以得到碳化纤维，所得到的碳化纤维，张力稳定。所得到的碳化纤维，线密度为1866-1895dtex，强力为100-200N，断裂伸长率15.6-18.5%，强力不匀率0.0-0.1%，断伸不匀率0.1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，其特征在于，/n所述碳化纤维，断裂伸长率15.6-18.5%，强力不匀率0.0-0.1%，断伸不匀率0.1-1%，干热收缩率为0.1-0.2%。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，其特征在于，
所述碳化纤维，断裂伸长率15.6-18.5%，强力不匀率0.0-0.1%，断伸不匀率0.1-1%，干热收缩率为0.1-0.2%。


2.一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维，其特征在于，
所述采用Lyocell纤维制备的碳化纤维由高透气性碳化帆布开松制成,所述高透气性碳化帆布，透气率为260-285L/(m2.S),洗涤50次后，透气率为255-322L/(m2.S)。


3.一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维的制备方法，其特征在于，
所述采用Lyocell纤维制备的碳化纤维的制备方法，包括基材的选择、浸渍、帆布的制备、低温碳化、连续预氧化热处理和活化。


4.根据权利要求3所述的一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维的制备方法，其特征在于，
所述基材的选择，选择用Lyocell纤维，所述Lyocell纤维，1000D-6000D/10F-100F。


5.根据权利要求3所述的一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维的制备方法，其特征在于，
所述帆布的制备，经密设定80-90根/米，纬密设定10-50根/米。


6.根据权利要求3所述的一种采用Lyocell纤维制备的碳化纤维的制备方法，其特征在于，
所述浸渍，采用的浸渍液，包括环状磷酸基团、三乙醇胺、尿素改性三聚氰胺和水，质量比为10-15:4-5:2-4:50；
所述浸渍液的制备方法为：先将环状磷酸基团、三乙醇胺和水配制成溶液，再加入尿素改性三聚氰胺，搅拌而成。


7.根据权利要求4所述的一种采用Lyocell纤维制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令孝，王雅文，
申请(专利权)人：孔令孝，王雅文，
类型：发明
国别省市：河北;13