CN111868315A - 丙烯腈系纤维束的制造方法及碳纤维束的制造方法 - Google Patents

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Abstract

课题在于提供在对丙烯腈系纤维束实施加压蒸汽拉伸时、特别是以高倍率、高速进行处理时工序通过性优异的拉伸方法，主旨为丙烯腈系纤维束的制造方法，其是使用加压蒸汽拉伸装置A在加压蒸汽气氛下对由包含丙烯腈系共聚物的纺丝溶液纺丝而成的丝所形成的纤维束进行加压蒸汽拉伸的丙烯腈系纤维束的制造方法，加压蒸汽拉伸装置A至少具有设置于纤维束导入侧的预热区域(1)和设置于纤维束取出侧的加热拉伸区域(2)这两个区域，所述两个区域被具备密封部件的密封区域(3B)隔开，在将预热区域(1)的压力设为P1(MPa)、将加热拉伸区域(2)的压力设为P2(MPa)时，P2与P1之差ΔP＝P2‑P1和密封区域(3B)的纤维束的滞留时间t(秒)满足1.0≤ΔP/t≤10的关系式，加压蒸汽拉伸装置(1)导入前的纤维束(7)的荷重极小温度T1(℃)、预热区域(1)的温度T2(℃)满足T1‑20≤T2＜T1。

Description

丙烯腈系纤维束的制造方法及碳纤维束的制造方法
技术领域
本发明涉及制造丙烯腈系纤维束的方法。
背景技术
在作为碳纤维束的前体纤维等使用的丙烯腈系纤维束的制造中，以往已知通过加压蒸汽进行拉伸。这是因为，利用大气压下的热水可获得高温，同时水分的存在会产生丙烯腈系纤维束的增塑效果，能够实现高倍率的拉伸。但是，在丙烯腈系纤维束的加压蒸汽拉伸中以高倍率进行拉伸的情况下，有时会发生单纤维的切断、绒毛的产生、纤维束整体的切断等缺陷。在得到细纤度的纤维束的情况下、或想要以更高速度进行处理的情况下也同样。
在专利文献1中公开了下述技术：通过提高蒸汽箱与蒸汽拉伸机之间的密封性，从而使朝向蒸汽箱的蒸汽供给仅为来自蒸汽拉伸机的蒸汽，而且还是来自单向的蒸汽供给，因此能够使蒸汽的流动稳定为与丝的进入相反的方向，其结果可减轻对纤维束的损害，使得品质提高。
另外，在专利文献2中公开了下述技术：在将拉伸工序分割成预热区域和加热拉伸区域并分别供给不同压力的加压蒸汽的拉伸方法中，从防止拉伸点偏移到预热区域而在低温下被强行拉伸的方面考虑，向加热拉伸区域中吹入湿度高于吹入预热区域的蒸汽的湿度的湿蒸汽。
另外，在专利文献3中公开了下述技术：通过将用于预热的加压蒸汽压力和其滞留时间、以及用于拉伸的加压蒸汽压力和其滞留时间分别设为某个条件范围内，从而适合稳定地制造高品质的碳纤维束，可抑制纤度变动率。
另外，在专利文献4中公开了下述技术：为了控制供给加压蒸汽的蒸汽室、蒸汽拉伸装置入口侧密封室和蒸汽拉伸装置入口外侧的温度，一边检测该蒸汽的温度和压力，一边利用雾化器将与该温度相应的水分供给到向蒸汽室供给的加压蒸汽，使与饱和蒸汽温度的温度差为2℃以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-159874号公报
专利文献2：日本特开平5-263313号公报
专利文献3：日本特开2008-214795号公报
专利文献4：日本特开2015-30923号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1的方法中，在想要以更高速或更高倍率拉伸进行处理的情况下，丙烯腈系纤维束的一部分以不能够在蒸汽箱中得到充分的增塑效果的状态直接被导入蒸汽拉伸机中，有时会发生在不期望的区域中的拉伸，有时导致品质的偏差或纤维束的断裂。
另外，在专利文献2的方法中，若将高湿度的湿蒸汽吹入加热拉伸区域，则在供给时碰撞到蒸汽拉伸装置的壁面时会产生排水化，排水(drain)附着于纤维束，由此产生排水附着的部分与未附着的部分，在排水未附着的部分不能高效地获得纤维束的增塑效果，有时会导致单丝切断、丙烯腈系纤维束的断裂。
另外，在专利文献3的方法中，为了在没有大型设备投资的情况下提高生产能力，必须提高生产速度，使预热区域和加热区域的滞留时间变短，从而不能得到预热和拉伸所需要的热量，有时会导致单丝切断、丙烯腈系纤维束的断裂。
另外，在专利文献4的方法中，对于从蒸汽室供给至蒸汽拉伸装置入口的蒸汽而言，为了使蒸汽拉伸装置入口侧密封室和蒸汽拉伸装置入口外侧的温度与饱和蒸汽温度的温度差为2℃以下，需要向供给至蒸汽室的加压蒸汽供给过量的水分，即使利用雾化器减小水分的喷雾直径、进而将蒸汽和水分均匀地混合，也会在供给蒸汽的过程中成为喷雾直径大的水滴，大水滴碰撞到丙烯腈系纤维束，由此导致单丝切断、丙烯腈系纤维束的断裂。
本发明的课题在于改善现有技术的缺点，提供在对作为碳纤维束的前体纤维使用的丙烯腈系纤维束实施加压蒸汽拉伸时、特别是以高倍率、高速进行处理时、或得到细纤度的丙烯腈系纤维束时工序通过性优异的拉伸方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题进行了深入研究，结果得到下述间接从而完成了本发明：在采用下述加压蒸汽拉伸装置的拉伸方法中，通过控制预热区域与加热拉伸区域的压力差、以及纤维束在预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域中滞留的时间，从而能够实施更均匀的拉伸处理，可得到工序通过性优异的丙烯腈系纤维束，所述加压蒸汽拉伸装置具有设置于纤维束导入侧的预热区域和设置于丙烯腈系纤维束取出侧的加热拉伸区域这两个区域，该两个区域被具备密封部件的密封区域隔开。
即，本发明的丙烯腈系纤维束的制造方法的特征在于，其是使用加压蒸汽拉伸装置在加压蒸汽气氛下对由包含丙烯腈系共聚物的纺丝溶液纺丝而成的丝所形成的纤维束进行加压蒸汽拉伸的丙烯腈系纤维束的制造方法，所述加压蒸汽拉伸装置至少具有设置于纤维束导入侧的预热区域和设置于纤维束取出侧的加热拉伸区域这两个区域，所述两个区域被具备密封部件的密封区域隔开，在将所述预热区域的压力设为P1(MPa)、将所述加热拉伸区域的压力设为P2(MPa)时，P2与P1之差ΔP＝P2-P1和密封区域的纤维束的滞留时间t(秒)满足1.0≤ΔP/t≤10的关系式，加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的荷重极小温度T1(℃)、所述预热区域的温度T2(℃)满足T1-20≤T2＜T1的关系式。
另外，本发明的碳纤维束的制造方法为下述的碳纤维束的制造方法：利用上述的丙烯腈系纤维束的制造方法制造丙烯腈系纤维束后，在200～300℃的氧化性气氛中进行耐燃化处理，接着，在1000℃以上的非活性气氛中进行加热。
发明效果
根据本发明，可在抑制纤维束整体的断裂之类的问题的情况下进行丙烯腈系纤维束的加压蒸汽拉伸。进而，能够防止单纤维的切断、绒毛的产生，能够稳定地得到高品质的丙烯腈系纤维束。
附图说明
图1是示出本发明涉及的进行加压蒸汽拉伸的处理的装置的一例的示意性侧视图。
具体实施方式
以下，参照图1来详细说明本发明。
本发明的丙烯腈系纤维束的制造方法在将包含丙烯腈系共聚物的纺丝溶液纺丝后，使用加压蒸汽拉伸装置对由纺丝得到的丝所形成的纤维束实施加压蒸汽拉伸。在此，在使用加压蒸汽拉伸装置的加压蒸汽拉伸的前后，能够适当进行在纤维制造领域中已知的工序。例如在对丙烯腈系纤维束进行溶液纺丝的情况下，对将作为原料聚合物的丙烯腈的均聚物、或包含共聚单体的丙烯腈系共聚物溶解于已知的有机或无机溶剂而得的溶液纺丝后进行拉伸时，能够进行本发明涉及的加压蒸汽拉伸。在该情况下，纺丝方法可以为所谓的湿式、干湿式、干式中的任一种，并且能够在之后的工序中实施脱溶剂、浴中拉伸、油剂附着处理、干燥等。加压蒸汽拉伸可以在纤维制造工序中的任意阶段实施，但优选在以某种程度除去了纤维束中的溶剂后、即在清洗后或浴中拉伸后、或者干燥后，从获得高取向的纤维束的方面考虑，更优选干燥后。
以下，参照附图对本发明进行举例说明。但是，本发明并非解释为限定于该例子。本发明中使用的加压蒸汽拉伸装置A在对纤维束实施加压蒸汽拉伸时至少具有设置于纤维束导入侧的预热区域1和设置于丙烯腈系纤维束取出侧的加热拉伸区域2这两个区域。在此，所谓预热区域，是为了更均匀地进行后续的在加热拉伸区域中的拉伸而事先对纤维束进行预加热的区域，所谓加热拉伸区域，是对纤维束进行加热并拉伸的区域。在本发明中，重要的是：在使用上述两个区域被由密封部件(3b1、3b2)形成的密封区域3B隔开的加压蒸汽拉伸装置、将预热区域的压力P1(MPa)与加热拉伸区域的压力P2(MPa)的压力差P2-P1设为ΔP时，ΔP与预热区域和加热拉伸区域之间的密封区域3B的滞留时间t(秒)的关系满足1.0≤ΔP/t≤10。在为上述的范围内的情况下，预热区域1与加热拉伸区域2的压力梯度变得急剧，在加热拉伸区域中纤维束整体一次性地且均匀地进行拉伸。其结果，可抑制单丝间的拉伸不均，能够防止纤维束的断裂、单丝切断之类的问题。进而，为了进一步提高生产率，优选进一步缩小加压蒸汽拉伸装置，另外，为了更均匀地拉伸纤维束，优选为2≤ΔP/t≤5。
为了有效地进行预热及加热拉伸，优选的是：预热区域1的压力P1为0.05MPa以上且小于0.35MPa，此后的加热拉伸区域2的压力P2为0.35MPa以上且0.7MPa以下。在此，预热区域及加热拉伸区域的压力利用一般的装置测定即可，例如能够利用波登管压力计等进行测定。在预热区域的压力P1为0.05MPa以上且小于0.35MPa的范围的情况下，有时能够在预热区域对纤维束整体进行均匀的预热，能够在后续的加热拉伸区域中实现均匀的拉伸，能够抑制丙烯腈系纤维束的绒毛的产生。另外，在加热拉伸区域的压力P2为0.35MPa以上且0.7MPa以下的情况下，有时纤维束可充分获得拉伸所需的热量，能够实现均匀的拉伸，能够抑制丙烯腈系纤维束的绒毛的产生。
预热区域及加热拉伸区域均能设置多个。在该情况下，预热区域的压力P1(MPa)是指最接近加热拉伸区域的预热区域的压力，加热拉伸区域的压力P2(MPa)是指最接近预热区域的加热拉伸区域的压力。
作为设置于密封区域的密封部件，能够使用：被称为迷宫喷嘴的、具有多个从蒸汽拉伸装置内壁的上表面和底面夹持移动丝条并与相互接近的方向垂直地延伸的板片而成的密封部件；将多个小口径的管连接而成的密封部件，但只要能够形成或维持预热区域与加热拉伸区域的压力差就不特别限定于此。需要说明的是，迷宫喷嘴能够应用圆形、矩形、椭圆形等中的任意形状，无论一体型、分割型均可。另外，迷宫喷嘴不受内径或级数、节流边(日文原文：絞り辺)的形状的限制。进而优选应用具有足以进行用于防止蒸汽泄漏的密封的机械强度的材质。例如，作为处理装置的可能与纤维束接触的部分的材质，特别是为了具有耐腐蚀性并且抑制纤维束接触时对纤维束的损害，优选不锈钢制或者对钢铁材料实施了镀铬处理的材质，但并不限定于此。
作为调整预热区域1及加热拉伸区域2的压力的方法，能够应用调整向加压蒸汽拉伸装置供给的蒸汽的压力的方法、通过变更预热区域外侧密封区域3A或加热拉伸区域外侧密封区域3C的密封部件的个数或形状来进行调整的方法。例如，如果通过减少预热区域外侧密封区域3A或加热拉伸区域外侧密封区域3C的密封部件的个数或变更形状来减少密封区域中的压损，则能够减小预热区域或加热拉伸区域的压力；如果通过增加预热区域外侧密封区域3A或加热拉伸区域外侧密封区域3C的密封部件的个数或变更形状来增加密封区域中的压损，则能够增大预热区域或加热拉伸区域的压力。另外，通过变更预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域3B的密封部件的个数、形状，从而能够调整预热区域与加热拉伸区域的压力差。例如，如果通过减少密封区域3B的密封部件的个数或变更形状来减少密封区域中的压损，则能够减小预热区域与加热拉伸区域的压力差，如果通过增加密封区域3B的密封部件的个数或变更形状来增加密封区域中的压损，则能够增大预热区域与加热拉伸区域的压力差。
预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域3B的滞留时间t能够利用向加压蒸汽拉伸装置供给纤维束的速度来变更，另外，作为调整该滞留时间t的方法，能够应用通过增减预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域3B的密封部件(3b1、3b2)的个数、变更长度来调整密封区域3B的长度的方法。
在本发明中，重要的是加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的荷重极小温度T1(℃)、预热区域的温度T2(℃)满足T1-20≤T2＜T1。
在此，荷重极小温度T1(℃)利用以下的方法求出。对进入加压蒸汽拉伸装置之前的纤维束进行取样，从纤维束中采集1根单纤维。将该单纤维设置于Bruker AXS公司制TMA4010SA的拉伸探针(试样长10mm)，为了消除试样的松弛，赋予0.3g的拉伸荷重，将荷重模式设定为定长。一边在空气中以升温速度20℃/min从室温升温至200℃，一边以每0.5sec测定荷重。将在50℃～200℃的范围内荷重达到极小值的温度设为荷重极小温度T1。另外，预热区域的温度T2(℃)利用一般的装置测定即可，例如能够利用热电偶等进行测定。
在设有多个预热区域的情况下，预热区域的温度T2(℃)是指最接近加热拉伸区域的预热区域的温度。
在T1-20≤T2＜T1的情况下，能够抑制在预热区域中局部地引发不期望的拉伸，其结果能够防止由绒毛所致的品质下降。为了在预热区域中进行充分且稳定的预热，更优选T1-15≤T2≤T1-5。
加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的荷重极小温度T1能够通过变更丙烯腈系聚合物中所包含的共聚成分的含量、组成、或者变更纺丝中的拉伸条件、干燥条件来进行变更，但是并不特别限定于此。预热区域的温度T2能够通过向加压蒸汽拉伸装置供给的加压蒸汽的压力、或者利用预热区域的两端的密封部件进行的调整、即密封部件的个数、形状来进行调整。进而，通过利用水等从装置外侧冷却预热区域、或者利用电加热器等的加热，从而能够调整预热区域的温度T2。
另外，本发明的丙烯腈系纤维束的制造方法能够特别适合用于加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的单丝的真圆度为0.9以上的情况。在此，该单丝的真圆度用以下方法求出。对加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束进行取样，用剃刀与纤维轴垂直地切断，使用光学显微镜观察单纤维的截面形状。测定倍率设为可观察到1mm左右的最细的单纤维的倍率，所使用的设备的像素数设为200万像素。通过对所得到的图像进行图像解析，从而求出构成纤维束的单丝的截面积和周长，根据该截面积以0.1μm单位计算求出假定为真圆时的单丝的截面的直径(纤维直径)，使用真圆度＝4πS/L2的式子，能够求出构成纤维束的单丝的真圆度(式中，S表示单丝的截面积，L表示单丝的周长)。在该单丝的真圆度为0.9以上的情况下，以致密的状态形成纤维束，在加压蒸汽拉伸装置中能够更均匀地实施拉伸处理，因此容易呈现出本发明效果。纤维束的单丝的真圆度能够通过变更纺丝的凝固条件、拉伸条件来调整。
接下来，对由利用本发明的丙烯腈系纤维束的制造方法得到的丙烯腈系纤维束制造碳纤维束的方法进行说明。
在200～300℃的空气等氧化性气氛中对利用前述的丙烯腈系纤维束的制造方法制造的丙烯腈系纤维束进行耐燃化处理。对于处理温度而言，从得到耐燃化纤维束的方面考虑，优选从低温向高温以多阶段升温，在充分呈现出碳纤维束的性能方面，优选进一步在不伴随绒毛产生的范围内以高拉伸比拉伸纤维束。接着，通过将所得到的耐燃化纤维束在氮等非活性气氛中加热至1000℃以上，从而制造碳纤维束。然后，通过在电解质水溶液中进行阳极氧化，从而能够对碳纤维束表面赋予官能团、提高与树脂的粘接性。另外，优选赋予环氧树脂等上浆剂而得到耐摩擦性优异的碳纤维束。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行更具体地说明。
(ΔP测定)
用波登管压力计测定预热区域和加热拉伸区域各自的、纤维束行进方向上的中央部的压力。
根据以下的式子，由所测定的预热区域的压力P1(MPa)及加热拉伸区域的压力P2(MPa)算出ΔP(MPa)。
ΔP＝P2-P1。
(加压蒸汽拉伸装置的预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域的滞留时间t(秒))
利用表面速度计测定将纤维束供给至加压蒸汽拉伸装置的进料辊的速度，利用以下的式子算出t。
预热区域与加热拉伸区域之间的密封部件的长度(m)/进料辊速度(m/秒)
＝预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域的滞留时间t(秒)。
(预热区域的温度T2)
在预热区域中，在纤维束行进方向上的中央部，用热电偶对垂直的位置且距行进的纤维束1mm的位置进行测定，将其作为预热区域的温度T2。在测定时，使用设置有观察窗(sight glass)的拉伸装置，一边确认热电偶与行进的纤维束不接触一边进行测定。
(荷重极小温度T1)
对进入加压蒸汽拉伸装置之前的纤维束进行取样，从纤维束中采集1根单纤维。将该单纤维设置于Bruker AXS公司制TMA4010SA的拉伸探针(试样长10mm)中，为了消除试样的松弛，赋予0.3g的拉伸荷重，将荷重模式设定为定长。一边在空气中以升温速度20℃/min从室温升温至200℃，一边每0.5sec测定荷重。读取在50℃～200℃的范围内荷重达到极小值的温度。将本测定重复10次，将其平均值设为T1。
(迷宫个数)
对加压蒸汽拉伸装置的预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域内的密封部件(迷宫喷嘴)的个数进行计数。
(真圆度)
在距加压蒸汽拉伸装置10cm的位置，对加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束进行取样，用剃刀与纤维轴垂直地切断，使用光学显微镜观察单纤维的截面形状。测定倍率设为可观察到1mm左右的最细的单纤维的倍率，所使用的设备的像素数设为200万像素。通过对所得到的图像进行图像解析，从而求出构成纤维束的单丝的截面积和周长，根据该截面积以0.1μm单位计算求出假定为真圆时的单丝的截面的直径(纤维直径)，使用下述式，求出构成纤维束的单丝的真圆度。将随机选出的每10根单丝的平均值设为真圆度。
真圆度＝4πS/L2
(式中，S表示单丝的截面积，L表示单丝的周长)。
(丙烯腈系纤维束的品质)
用加压蒸汽拉伸装置进行加压蒸汽拉伸后，在即将卷取丙烯腈系纤维束之前对每1000m的丙烯腈系纤维束的0.3mm以上的绒毛的数量进行计数，评价了品质。评价基准如以下所示。
1：0≤绒毛数≤1
2：1＜绒毛数≤2
3：2＜绒毛数≤5
4：5＜绒毛数＜60
5：绒毛数≥60。
(丙烯腈系纤维束的工序通过性)
由每10t丙烯腈系纤维束制造量的断丝次数进行了评价。评价基准如以下所示。
1：0≤断丝次数≤1
2：1＜断丝次数≤2
3：2＜断丝次数≤3
4：3＜断丝次数＜5
5：断丝次数≥5。
[实施例1]
利用4000孔的喷嘴对包含丙烯腈99摩尔％、衣康酸1摩尔％的丙烯腈系共聚物的二甲基亚砜溶液进行干湿式纺丝，立即将3根并丝，制成12000长丝。在40℃的温水中进行2倍拉伸和水洗，在70℃的温水中进一步实施2倍拉伸后，进行干燥，得到由12000长丝形成的总dtex为66000的纤维束。将该纤维束供给至图1所示的加压蒸汽拉伸装置A(在密封区域3B具备30个迷宫喷嘴)，以表1所示的条件进行拉伸，得到12000长丝、单纤维纤度1.1dtex的丙烯腈系纤维束。需要说明的是，对加压蒸汽拉伸装置前的纤维束进行取样，进行单纤维的真圆度的评价。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[实施例2、4及5]
如表1所示，变更加压蒸汽拉伸装置的预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域的密封部件的个数，变更密封区域的滞留时间t，并且变更形状，变更压力差ΔP，由此变更ΔP/t，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[实施例3]
变更纺丝的凝固条件，如表1所示那样变更加压蒸汽拉伸装置导入前的丙烯腈系纤维束的真圆度，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[实施例6]
使用包含丙烯腈98.5摩尔％、衣康酸1摩尔％、丙烯酸甲酯0.5摩尔％的丙烯腈系共聚物的二甲基亚砜溶液进行纺丝，变更荷重极小温度，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[实施例7]
如表1所示那样变更加压蒸汽拉伸装置的预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域的密封部件的个数、形状，并且变更预热区域外侧密封区域3A的密封部件形状，变更预热区域温度，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[比较例1～2]
如表1所示那样变更加压蒸汽拉伸装置的预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域的密封部件的个数、形状，变更ΔP/t，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[比较例3]
使用包含丙烯腈98摩尔％、衣康酸1摩尔％、丙烯酸甲酯1摩尔％的丙烯腈系共聚物的二甲基亚砜溶液进行纺丝，变更荷重极小温度，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[比较例4]
变更预热区域外侧密封区域3A的密封部件形状，如表1所示那样变更预热区域的温度，除此以外，与实施例1同样地得到丙烯腈系纤维束。将对所得到的丙烯腈系纤维束的品质、工序通过性进行评价得到的结果和对加压蒸汽拉伸装置内的温度进行测定而得的结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA0002680706170000131
附图标记说明
A 加压蒸汽拉伸装置
B 纤维束的行进方向
1 预热区域
2 加热拉伸区域
3A 预热区域外侧密封区域
3a1 密封部件
3a2 密封部件
3B 预热区域与加热拉伸区域之间的密封区域
3b1 密封部件
3b2 密封部件
3C 加热拉伸区域外侧密封区域
3c1 密封部件
3c2 密封部件
4 蒸汽压力控制装置
5 温度计(TI)
6 压力计(PI)
7 纤维束
8 进料辊

Claims (3)

1.丙烯腈系纤维束的制造方法，其是使用加压蒸汽拉伸装置在加压蒸汽气氛下对由包含丙烯腈系共聚物的纺丝溶液纺丝而成的丝所形成的纤维束进行加压蒸汽拉伸的丙烯腈系纤维束的制造方法，所述加压蒸汽拉伸装置至少具有设置于纤维束导入侧的预热区域和设置于纤维束取出侧的加热拉伸区域这两个区域，所述两个区域被具备密封部件的密封区域隔开，在将所述预热区域的压力设为P1(MPa)、将所述加热拉伸区域的压力设为P2(MPa)时，P2与P1之差ΔP＝P2-P1和密封区域的纤维束的滞留时间t(秒)满足1.0≤ΔP/t≤10的关系式，加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的荷重极小温度T1(℃)、所述预热区域的温度T2(℃)满足T1-20≤T2＜T1的关系式。
2.根据权利要求1所述的丙烯腈系纤维束的制造方法，其中，加压蒸汽拉伸装置导入前的纤维束的单丝的真圆度为0.9以上。
3.碳纤维束的制造方法，其包括下述工序：利用权利要求1或2所述的丙烯腈系纤维束的制造方法制造丙烯腈系纤维束的工序；在200～300℃的氧化性气氛中进行耐燃化处理的工序；然后，在1000℃以上的非活性气氛中进行加热的工序。
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