CN105624812B

CN105624812B - 聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法

Info

Publication number: CN105624812B
Application number: CN201410584622.3A
Authority: CN
Inventors: 王贺团; 沈志刚; 屠晓萍; 张静; 缪金根
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2018-07-17
Anticipated expiration: 2034-10-27
Also published as: CN105624812A

Abstract

本发明涉及一种聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，主要解决现有技术中热水牵伸过程中，由于气泡扰动造成的毛丝多、断丝多和纤维缠辊的问题。本发明通过将聚丙烯腈基纺丝原液经喷丝、凝固成形，然后进行热水牵伸；所述热水牵伸采用热水牵伸槽，包括孔眼板、至少两个孔眼板支架、主体槽体、主体槽体的夹层填充物、加热介质的出口、加热盘管和加热介质的进口；其中，孔眼板支架放置在主体槽体内，孔眼板放置在孔眼板支架上加热介质通过加热介质的进口和加热介质的出口进出加热盘管的技术方案较好地解决了该问题，可用于聚丙烯腈纤维的热水牵伸过程中。

Description

聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，具体来说是一种采用新型结构热水牵伸槽进行聚丙烯腈纤维的热水牵伸的方法。

背景技术

PAN基碳纤维是一种人工合成的无机纤维。它是由丙烯腈和共聚单体，经过聚合、纺丝、预氧化和碳化等一系列工艺处理后得到的纤维状聚合物。纺丝过程中PAN分子主要发生物理变化，形成白色的纤维状原丝，预氧化过程中，PAN原丝逐渐演变成某种耐热的含氧结构，经碳化后，得到含碳量极高的碳纤维。由于碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温和耐化学腐蚀等性能，因此它的应用领域及其广泛。

聚丙烯腈原丝的制备涉及原液的制备和原液的纺丝两个大过程，其中原液的制备包括聚合，脱单和脱泡三道道工序，原液的纺丝包括原液的过滤、计量、凝固、热水牵伸、水洗、上油、干燥致密化蒸汽牵伸、热定型和卷绕等十几道工序。如上所述，原丝的制备用到的牵伸工艺有热水牵伸和饱和水蒸汽牵伸，牵伸工序是实现原丝细旦化和高强化的必然选择。优质PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件，也是影响碳纤维质量最关键的因素之一。生产优质PAN原丝对纺丝设备和工艺提出了很高的要求，尤其是对工艺参数的要求尤其严苛。

热水是实现聚丙烯腈原丝热水牵伸的重要介质，其主要是原丝在温度接近沸水的的热水里面实现高倍牵伸的工序。传统的热水牵伸槽，加热盘管位于牵伸槽的底部，孔眼板与盘管几乎接触，位于盘管的正上部，加热介质为6公斤及以上的饱和蒸汽。这样的结构，使得盘管和水的换热剧烈，致使盘管表面急剧形成气泡，气泡通过孔眼板的孔眼和孔眼板两侧的空隙，扩散至原丝附近，引起原丝产生毛丝、断丝和缠辊现象，影响正常纺丝。

传统湿法纺丝生产PAN原丝的过程中，所用的凝固浴槽主要由主体槽体、分配板和溢流板组成，其中溢流板为实心无孔钢板。该种结构的凝固浴槽，在凝固液循环的过程中，上层流体更新的速度快，中层流体更新的速度慢，下层流体几乎不更新，造成了温度场和浓度场在高度方向上的不均匀性。最严重情况下，在喷丝板竖直方向3cm(约等于喷丝板的直径)的间隔下，凝固液温度的上下差距在5～7℃；凝固液浓度的上下差距在0.5％以上。传统结构设计带来的温度场和浓度场的不均匀性，会引起在高度方向上不同位置成形后的初生纤维结构和性能的差异性，由此遗传下去，造成原丝毛丝增多，断头率变高，CV值变大。

一种用于生产聚丙烯腈基碳纤维原丝的热水牵伸槽，改进了传统热水牵伸槽的孔眼板的位置，增加了孔眼板支架，改变了加热介质的种类和流向，克服了传统热水牵伸槽设计的缺陷，提高了槽内温度场的均匀性，减少了气泡对原丝的扰动，消除了原丝毛丝多、断丝多和纤维缠辊现象。

专利CN201120356835公开了一种热水牵伸箱，包括：机架和热水箱体。热水箱体内设有拉伸箱、加热箱，所述拉伸箱和加热箱之间通过一热水循环路线循环联通。通过上述方式，该使用新型能够通过热水在两个箱体之间循环工作，合理的利用了工作空间，提高了热效率，使水温更加均匀地利于塑料单丝的拉伸。该专利中没有提及热水牵伸箱工作的温度范围。在接近沸水温度的热水牵伸过程中，就沸水产生的气泡对纤维拉伸的扰动影响的弊端，该专利没有提出解决方法。另外，该专利也没有就热水牵伸箱是否适合聚丙烯腈纤维的热水牵伸作出具体的说明。本专利即是基于以上问题提出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的热水牵伸过程中，由于气泡扰动造成的毛丝多、断丝多和纤维缠辊的问题，提供了一种聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，该方法采用一种热水牵伸槽具有减少槽内气泡对原丝的扰动，提高槽内温度场的均匀性和消除纤维毛丝多，断丝多、原丝缠辊现象的优点。

为了解决技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，将聚丙烯腈基纺丝原液经喷丝、凝固成形，然后进行热水牵伸；所述热水牵伸采用热水牵伸槽，所述热水牵伸槽包括孔眼板1、至少两个孔眼板支架2、主体槽体3、主体槽体的夹层填充物4、加热介质的出口5、加热盘管6和加热介质的进口7；其中传动辊位于热水牵伸槽两头，加热盘管6位于热水牵伸槽底部，热水液面下方是纤维，纤维下方孔眼板1，孔眼板1放在孔眼板支架2上；其中，孔眼板支架放置在主体槽体内，孔眼板放置在孔眼板支架上，加热介质通过加热介质的进口7和加热介质的出口5进出加热盘管6，孔眼板支架2置于主体槽体3内用于支撑放置在其上面的孔眼板1。

上述技术方案中，所述加热盘管6居中设置；所述加热介质的出口5优选为至少两个，分别位于加热盘管的两端且靠近主体槽体3的两侧端壁；所述加热介质的进口7优选为至少一个，位于加热盘管中间。

上述技术方案中，所述加热介质出口的数目进一步优选为2～6个。

上述技术方案中，所述孔眼板支架的高度优选为热水液面与热水牵伸槽底部距离的50％以上且小于热水液面与热水牵伸槽底部距离，更优选为热水液面与热水牵伸槽底部距离的75％以上，进一步优选为热水液面与热水牵伸槽底部距离的75％～90％。

上述技术方案中，所述孔眼板的长度不小于热水牵伸槽内长度的90％，进一步优选为热水牵伸槽内长度的75％～90％；所述孔眼板的宽度不小于热水牵伸槽内宽度的90％，进一步优选为热水牵伸槽内宽度的75％～90％。

上述技术方案中，所述孔眼板和纤维的竖直距离优选为与纤维和热水液面的竖直距离相当，更优选为与纤维和热水液面的竖直距离相同；

上述技术方案中，所述孔眼板的孔密度不低于400目，更优选为400目到800目。

上述技术方案中，所述加热介质优选为饱和水蒸气，饱和水蒸气的压力优选为不高于300KPa，更优选为150KPa～300KPa；热油的温度优选为不高于110℃。

上述技术方案中，所述热水牵伸在60℃～90℃的热水中进行，热水牵伸更优选为在90℃～98℃的热水中进行，热水牵伸比优化为1～5。

上述技术方案中，聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，可以优选为包括以下步骤：

经过凝固或者水洗的初生纤维，采用热水牵伸槽(采用附图1、2所示结构的热水牵伸槽)，加热介质为压力不高于300KPa的饱和水蒸汽，或者温度不高于110℃的热油，加热介质从槽底部中间的加热盘管进入，从槽底部的两头的加热盘管流出，孔眼板孔密度不低于400目，热水牵伸槽内有热水，热水的温度在60℃～90℃，热水牵伸的温度更优选为90℃～98℃，热水牵伸比优选为1～5。

采用本发明的方案，可以保证热水牵伸槽内温度场的均匀性，减少了热水牵伸过程中热水槽内气泡对纤维的扰动，消除了热水牵伸过程中的毛丝、断丝和纤维缠辊的现象，经过热水牵伸后的聚丙烯腈初生纤维得到的聚丙烯腈碳纤维原丝，原丝纤度为0.6～1.2dtex，单丝强度为5～8cN/dtex，原丝体密度为1.17～1.19，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明结构的正视图，图中AA’为剖线；

图2为图1中本发明结构沿剖线AA的剖视图；

图1中，1为孔眼板；2为至少两个孔眼板支架；3为主体槽体；4为主体槽体的夹层填充物；5为加热介质的出口；6为加热盘管；7为加热介质的进口；加热盘管6位于主体槽体3底部。

下面通过具体实施例进一步说明。

具体实施方式

【实施例1】

1、原液制备：将经蒸馏的丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)按比例97:3、固含量20％，偶氮二异丁腈(AIBN)占共聚单体的0.4wt％，以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂加入到反应器中，在氮气保护下，在59℃的恒定温度下反应20小时，得到二元丙烯腈共聚物纺丝液。然后纺丝液经减压脱除残余单体和气泡后，经过5μm过滤材料的过滤，得到丙烯腈共聚物纺丝原液。经测试，分子量为80021，分子量分布为3.34，粘度在60℃下为75Pa·S。

2、凝固成型：纺丝原液经过计量泵计量、再次经过3μm过滤后，通过喷丝头挤出后进入第1道凝固浴，凝固浴温度20℃，浓度为50％，牵伸比为-30％，第2道凝固浴为40℃，浓度为40％，牵伸比为100％，第3道凝固浴为60℃，浓度为30％，牵伸比为105％，得到初生纤维。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长300cm，宽35cm，高25cm，夹层厚度3cm；孔眼板长270cm,宽32cm，孔眼板支架高度20cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为250行30列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量115Kg，热水量220L，加热介质为150KPa的饱和水蒸汽，热水中含有2％的二甲基亚砜。

初生纤维通过3道凝固后，进行热水3道牵伸，3道热水牵伸温度分别为90℃、95℃和97℃，牵伸倍数分别为1.5、1.5和1.5.。经过3道热水牵伸后，丝条进行9道水洗，采用阶梯升温的方式，1-3道水洗温度为50℃，4-6道水洗温度为60℃，7-9道水洗温度为70℃，水洗阶段不进行牵伸。

4、上油及干燥致密化：将步骤3得到的纤维进行1道上油后进行干燥致密化，温度为90℃，随后再进行一次上油，上油后，进行第2道干燥致密化，干燥致密化的温度为120℃。

5、蒸汽牵伸：将步骤4得到的纤维进行蒸汽牵伸，蒸汽牵伸的压力为0.2Mpa，牵伸比为2倍。

6、蒸汽热定型及收丝：将步骤5得到的纤维进行蒸汽热定型后收丝，得到高性能碳纤维原丝，蒸汽热定型的压力为0.2Mpa。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值1.5％，纤维无毛丝、无断丝、没有纤维缠辊的现象，加热盘管表面产生的气泡未对纤维产生扰动。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为6cN/dtex，原丝密度为1.178。

【实施例2】

2、凝固成型：纺丝原液经过计量泵计量、再次经过2μm过滤后，通过喷丝头挤出后进入第1道凝固浴，凝固浴温度25℃，浓度为55％，牵伸比为-35％，第2道凝固浴为45℃，浓度为45％，牵伸比为100％，第3道凝固浴为65℃，浓度为35％，牵伸比为110％，得到初生纤维。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长100cm，宽18cm，高22cm，夹层厚度1.5cm；孔眼板长90cm,宽16cm，孔眼板支架高度17cm，孔眼板上孔的直径3mm，孔的排布为90行17列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量15Kg，热水量35L，加热介质为100℃的热油，热水中含有4％的二甲基甲酰胺。

初生纤维通过3道凝固后，进行热水3道牵伸，3道热水牵伸温度分别为85℃、90℃和95℃，牵伸倍数分别为1.1、1.3和1.7.。经过3道热水牵伸后，丝条进行9道水洗，采用阶梯升温的方式，1-3道水洗温度为60℃，4-6道水洗温度为65℃，7-9道水洗温度为70℃，水洗阶段不进行牵伸。

4、上油及干燥致密化：将步骤3得到的纤维进行1道上油后进行干燥致密化，温度为93℃，随后再进行一次上油，上油后，进行第2道干燥致密化，干燥致密化的温度为130℃。

5、蒸汽牵伸：将步骤4得到的纤维进行蒸汽牵伸，蒸汽牵伸的压力为0.3Mpa，牵伸比为2.2倍。

6、蒸汽热定型及收丝：将步骤5得到的纤维进行蒸汽热定型后收丝，得到高性能碳纤维原丝，蒸汽热定型的压力为0.25Mpa。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值0.8％，纤维无毛丝、无断丝、没有纤维缠辊的现象，加热盘管表面产生的气泡未对纤维产生扰动。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为6.3cN/dtex，原丝密度为1.183。

【实施例3】

2、凝固成型：纺丝原液经过计量泵计量、再次经过3μm过滤后，通过喷丝头挤出后进入第1道凝固浴，凝固浴温度48℃，浓度为73％，牵伸比为-40％，第2道凝固浴为50℃，浓度为46％，牵伸比为100％，第3道凝固浴为60℃，浓度为20％，牵伸比为105％，得到初生纤维。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长250cm，宽40cm，高25cm，夹层厚度5cm；孔眼板长225cm,宽37cm，孔眼板支架高度21cm，孔眼板上孔的直径3mm，孔的排布为227行38列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量130Kg，热水量250L，加热介质为200KPa的饱和水蒸汽，热水中含有5％的二甲基乙酰胺。

初生纤维通过3道凝固后，进行热水2道牵伸，3道热水牵伸温度分别为93℃和95℃，牵伸倍数分别为2.0和2.2.。经过2道热水牵伸后，丝条进行6道水洗，采用阶梯升温的方式，1-2道水洗温度为65℃，2-4道水洗温度为70℃，4-6道水洗温度为75℃，水洗阶段不进行牵伸。

4、上油及干燥致密化：将步骤3得到的纤维进行1道上油后进行干燥致密化，温度为89℃，随后再进行一次上油，上油后，进行第2道干燥致密化，干燥致密化的温度为125℃。

5、蒸汽牵伸：将步骤4得到的纤维进行蒸汽牵伸，蒸汽牵伸的压力为0.25Mpa，牵伸比为2.5倍。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值1.9％，纤维无毛丝、无断丝、没有纤维缠辊的现象，加热盘管表面产生的气泡未对纤维产生扰动。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为6.5cN/dtex，原丝密度为1.183。

【实施例4】

2、凝固成型：纺丝原液经过计量泵计量、再次经过3μm过滤后，通过喷丝头挤出后进入第1道凝固浴，凝固浴温度45℃，浓度为77％，牵伸比为-50％，第2道凝固浴为45℃，浓度为50％，牵伸比为100％，第3道凝固浴为60℃，浓度为18％，牵伸比为110％，得到初生纤维。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长80cm，宽22cm，高27cm，夹层厚度2cm；孔眼板长72cm,宽20cm，孔眼板支架高度22cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为350行100列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量25Kg，热水量45L，加热介质为250KPa的饱和水蒸汽，热水中含有1％的二甲基亚砜、3％的二甲基甲酰胺和2％的二甲基乙酰胺，且两道热水牵伸槽内混合溶剂的种类和质量比例相同。

初生纤维通过3道凝固后，进行热水2道牵伸，3道热水牵伸温度分别为80℃和90℃，牵伸倍数分别为2.0和2.2.。经过2道热水牵伸后，丝条进行6道水洗，采用阶梯升温的方式，1-2道水洗温度为60℃，2-4道水洗温度为65℃，4-6道水洗温度为70℃，水洗阶段不进行牵伸。

4、上油及干燥致密化：将步骤3得到的纤维进行1道上油后进行干燥致密化，温度为87℃，随后再进行一次上油，上油后，进行第2道干燥致密化，干燥致密化的温度为130℃。

5、蒸汽牵伸：将步骤4得到的纤维进行蒸汽牵伸，蒸汽牵伸的压力为0.3Mpa，牵伸比为3倍。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值1.3％，纤维无毛丝、无断丝、没有纤维缠辊的现象，加热盘管表面产生的气泡未对纤维产生扰动。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为6.7cN/dtex，原丝密度为1.185。

【实施例5】

2、凝固成型：纺丝原液经过计量泵计量、再次经过1μm过滤后，通过喷丝头挤出后进入第1道凝固浴，凝固浴温度25℃，浓度为76％，牵伸比为-30％，第2道凝固浴为45℃，浓度为50％，牵伸比为100％，第3道凝固浴为60℃，浓度为18％，牵伸比为110％，得到初生纤维。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长200cm，宽30cm，高20cm，夹层厚度3.5cm；孔眼板长180cm,宽27cm，孔眼板支架高度17cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为380行140列，加热解释使用110℃的热油，从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量120Kg，热水量190L，加热介质为230KPa的饱和水蒸汽，热水牵伸为两道，第一道热水中含有1％的二甲基亚砜、1％的二甲基甲酰胺和1％的二甲基乙酰胺，第二道热水牵伸中含有1％的二甲基亚砜、3％的二甲基甲酰胺和2％的二甲基乙酰胺。

初生纤维通过3道凝固后，进行热水2道牵伸，2道热水牵伸温度分别为80℃和85℃，牵伸倍数分别为2.2和2.5.。经过2道热水牵伸后，丝条进行6道水洗，采用阶梯升温的方式，1-2道水洗温度为60℃，2-4道水洗温度为65℃，4-6道水洗温度为70℃，水洗阶段不进行牵伸。

5、蒸汽牵伸：将步骤4得到的纤维进行蒸汽牵伸，蒸汽牵伸的压力为0.2Mpa，牵伸比为1.5倍。

6、蒸汽热定型及收丝：将步骤5得到的纤维进行蒸汽热定型后收丝，得到高性能碳纤维原丝，蒸汽热定型的压力为0.15Mpa。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值1.4％，纤维无毛丝、无断丝、没有纤维缠辊的现象，加热盘管表面产生的气泡未对纤维产生扰动。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为5.3cN/dtex，原丝密度为1.171。

【实施例6】

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长300cm，宽35cm，高25cm，夹层厚度3cm；孔眼板长270cm,宽32cm，孔眼板支架高度15cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为250行30列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量115Kg，热水量220L，加热介质为150KPa的饱和水蒸汽，热水中含有2％的二甲基亚砜。

【比较例1】

1、原液制备：将经蒸馏的丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)按比例97:3、固含量20％，偶氮二异丁腈(AIBN)占共聚单体的0.4wt％，以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂加入到反应器中，在氮气保护下，在59℃的恒定温度下反应20小时，得到二元丙烯腈共聚物纺丝液。然后纺丝液经减压脱除残余单体和气泡后，经过5μm过滤材料的过滤，得到丙烯腈共聚物纺丝原液。经测试，分子量为80021，分子量分布为3.34，粘度在60℃下为75Pa·S。原液粘度比较大，凝胶现象明显，脱单脱泡后，进行5μm过滤，过滤时压力很大。

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长300cm，宽35cm，高25cm，夹层厚度3cm；孔眼板长270cm，宽32cm，孔眼板直接放在加热盘管上面，无固定无支撑，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为250行30列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量115Kg，热水量220L，加热介质为150KPa的饱和水蒸汽，热水中含有2％的二甲基亚砜。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值3.5％，出热水牵伸槽的纤维有毛丝和缠辊现象，蒸汽牵伸后的传动辊也有毛丝和纤维缠辊现象，热水牵伸槽内有断丝，孔眼板上的气泡对对纤维产生扰动，致使纤维束分散严重。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为4.2cN/dtex，原丝密度为1.168。

【比较例2】

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长300cm，宽35cm，高25cm，夹层厚度3cm；孔眼板长270cm,宽32cm，孔眼板支架高度5cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为250行30列，加蒸汽从主体槽体底部中间进入，从主体槽体底部两端出；重量115Kg，热水量220L，加热介质为150KPa的饱和水蒸汽，热水中含有2％的二甲基亚砜。

【比较例3】

3、牵伸及水洗：

热水牵伸槽尺寸：长300cm，宽35cm，高25cm，夹层厚度3cm；夹层厚度5cm；孔眼板长225cm,宽37cm，，孔眼板支架高度5cm，孔眼板上孔的直径2mm，孔的排布为250行30列，加蒸汽从主体槽体底部右侧端壁进入，从主体槽体左侧端壁出；重量115Kg，热水量220L，加热介质为150KPa的饱和水蒸汽，热水中含有2％的二甲基亚砜。

热水牵伸槽内前、中和后三点温度的CV值3.5％，出热水牵伸槽的纤维有毛丝和缠辊现象，蒸汽牵伸后的传动辊也有毛丝和纤维缠辊现象，热水牵伸槽内有断丝，孔眼板上的气泡对对纤维产生扰动，致使纤维束分散严重。所得原丝的纤度为1.21dtex，单丝强度为4.3cN/dtex，原丝密度为1.183。

由比较例和实施例可以看出，采用本发明提供的热水牵伸槽和热水牵伸工艺后，提高了热水牵伸槽内温度场的均匀性，减少了槽内气泡对纤维的扰动，消除了毛丝、断丝和纤维缠辊的现象，取得了较好的技术效果。

Claims

1.一种聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，将聚丙烯腈基纺丝原液经喷丝、凝固成形，然后进行热水牵伸；所述热水牵伸采用热水牵伸槽，所述热水牵伸槽包括孔眼板(1)、至少两个孔眼板支架(2)、主体槽体(3)、主体槽体的夹层填充物(4)、加热介质的出口(5)、加热盘管(6)和加热介质的进口(7)；其中传动辊位于热水牵伸槽两头，加热盘管(6)位于热水牵伸槽底部，热水液面下方是纤维，纤维下方孔眼板，孔眼板(1)放在孔眼板支架(2)上；其中，孔眼板支架放置在主体槽体内，孔眼板放置在孔眼板支架上，加热介质通过加热介质的进口(7)和加热介质的出口(5)进出加热盘管(6)；所述孔眼板支架的高度为热水液面与热水牵伸槽底部距离的50％以上且小于热水液面与热水牵伸槽底部距离；所述孔眼板和纤维的竖直距离，与纤维和热水液面的竖直距离相当；

所述加热盘管(6)居中设置；所述加热介质的出口(5)为两个，分别位于加热盘管的两端且靠近主体槽体(3)的两侧端壁；所述加热介质的进口(7)为至少一个，位于加热盘管中间；

所述孔眼板的长度不小于热水牵伸槽内长度的90％，宽度不小于热水牵伸槽内宽度的90％；

经过热水牵伸后的聚丙烯腈初生纤维得到的聚丙烯腈碳纤维原丝，原丝纤度为0.6～1.2dtex，单丝强度为5～8cN/dtex，原丝体密度为1.17～1.19。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，其特征在于所述孔眼板的孔密度不低于400目。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，其特征在于所述加热介质为饱和水蒸气或者热油，饱和水蒸气的压力不高于300KPa，热油的温度不高于110℃。

4.根据权利要求1～3所述的聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，其特征在于聚丙烯腈纤维为经过凝固的聚丙烯腈初生纤维或者经过水洗的聚丙烯腈初生纤维。

5.根据权利要求4所述的聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，其特征在于热水牵伸在60℃～90℃的热水中进行。

6.根据权利要求4所述的聚丙烯腈纤维的热水牵伸方法，其特征在于热水牵伸比为出热水牵伸槽和进热水牵伸槽的初生纤维的线速度的比值，热水牵伸比为1～8。