本發(fā)明公開了一種高結(jié)晶聚丙烯腈增強(qiáng)聚丙烯腈復(fù)合纖維，屬于復(fù)合纖維領(lǐng)域，制備的步驟如下：步驟一、將A類聚丙烯腈溶于溶劑，形成紡絲原液，其中A類聚丙烯腈是指結(jié)晶度小于40%的聚丙烯腈；步驟二、將B類聚丙烯腈進(jìn)行球磨粉碎，制備平均粒徑小于1μm的聚丙烯腈粉末，將上述粉末和紡絲原液混合攪拌，制備成紡絲液，其中B類聚丙烯腈是指結(jié)晶度大于75%的聚丙烯腈；步驟三、將紡絲液通過濕法紡絲，制備初生纖維；步驟四、將初生纖維進(jìn)行后處理，制備聚丙烯腈復(fù)合纖維。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能纖維領(lǐng)域。

背景技術(shù)

合成纖維是將人工合成的、具有適宜分子量并具有可溶（或可熔）性的線型聚合物，經(jīng)紡絲成形和后處理而制得的化學(xué)纖維。通常將這類具有成纖性能的聚合物稱為成纖聚合物。與天然纖維和人造纖維相比，合成纖維的原料是由人工合成方法制得的，生產(chǎn)不受自然條件的限制。合成纖維除了具有化學(xué)纖維的一般優(yōu)越性能，如強(qiáng)度高、質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等外，不同品種的合成纖維各具有某些獨(dú)特性能。

聚丙烯腈纖維是聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%（質(zhì)量百分比）的丙烯腈共聚物制成的合成纖維。常用的第二單體為非離子型單體，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等，第三單體為離子型單體如丙烯磺酸鈉和2-亞甲基-1，4-丁二酸等。

聚丙烯腈纖維通常是將聚丙烯溶于溶劑中，通過濕法紡絲成型，并進(jìn)行后處理。而這種方式存在的聚丙烯腈纖維存在強(qiáng)度低等。現(xiàn)有的一些公開文獻(xiàn)記載可通過制備復(fù)合纖維的方式，其主要通過添加無機(jī)物或者有機(jī)物的方式進(jìn)行增強(qiáng)復(fù)合。提高了拉伸強(qiáng)度以及拉伸模量以及熱溫度性，但這種由于不同物料間（特別是有機(jī)和無機(jī)之間）相容性較差，主要體現(xiàn)在界面相容性，力學(xué)性能增加有限，同時(shí)一些增強(qiáng)劑的價(jià)格高，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種高結(jié)晶聚丙烯腈增強(qiáng)聚丙烯腈復(fù)合纖維，制備的步驟如下：

步驟一、將A類聚丙烯腈溶于溶劑，形成紡絲原液，其中A類聚丙烯腈是指結(jié)晶度小于40%的聚丙烯腈；

步驟二、將B類聚丙烯腈進(jìn)行球磨粉碎，制備平均粒徑小于1μm的聚丙烯腈粉末，將上述粉末和紡絲原液混合攪拌，制備成紡絲液，其中B類聚丙烯腈是指結(jié)晶度大于75%的聚丙烯腈；

步驟三、將紡絲液通過濕法紡絲，制備初生纖維；

步驟四、將初生纖維進(jìn)行后處理，制備聚丙烯腈復(fù)合纖維。

其中，本發(fā)明采用結(jié)晶度不同的兩種聚丙烯腈原料，首先將A類聚丙烯的原料溶于溶劑中，其次加入B類聚丙烯腈料，這個(gè)時(shí)候，A類原料就溶于溶劑中，形成紡絲液，而B類原料就懸浮分散在紡絲液中，在進(jìn)行紡絲成型過程當(dāng)中，B類原料并不溶解，其高結(jié)晶度特征沒有變化，在制備的初生纖維中，存在高結(jié)晶的B類原料均勻分散在聚丙烯腈纖維中，由于B類原料結(jié)晶度高，強(qiáng)度大，同時(shí)由于為同種物質(zhì)，界面相容性非常好，增強(qiáng)效果高，并且不會產(chǎn)生其他性能的降低，制備的纖維的力學(xué)性能增加大，熱穩(wěn)定性提高。

本發(fā)明的高結(jié)晶度聚丙烯腈可以按照傳統(tǒng)的方式獲得，使用結(jié)晶度大于75%的聚丙烯腈，否則增強(qiáng)效果不足。

在紡絲原液中，濃度的選擇較為重要，和正常的溶液紡絲不同，由于本發(fā)明需要添加B類聚丙烯腈，因此濃度過大會導(dǎo)致B類聚丙烯腈難以均勻分散，濃度過小，初生纖維力學(xué)性能不足，因此在優(yōu)選的實(shí)施方案中，紡絲原液中A類聚丙烯腈的質(zhì)量比為30%-40%之間。

在復(fù)合纖維中，B類聚丙烯腈是分散在纖維當(dāng)中，B類聚丙烯腈是分散相，其組分的選擇至關(guān)重要，本發(fā)明經(jīng)過試驗(yàn)得出最佳的配比，紡絲液中A類聚丙烯腈和B類聚丙烯腈的質(zhì)量比為3:1，這種配比下，一方面增強(qiáng)相（分散相）的增強(qiáng)效果足夠，另一方面，不破壞連續(xù)相的本身特征。

對B類聚丙烯腈來說，粒徑過大，則比面積少，界面接觸小，增強(qiáng)效果有限，粒徑過小，在彈性模量上增強(qiáng)效果有限，因此本發(fā)明選擇