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CN115142148A - 一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝及其制备方法 - Google Patents

一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝及其制备方法 Download PDF

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CN115142148A CN202210652784.0A CN202210652784A CN115142148A CN 115142148 A CN115142148 A CN 115142148A CN 202210652784 A CN202210652784 A CN 202210652784A CN 115142148 A CN115142148 A CN 115142148A
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Abstract

本发明公开了一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝及其制备方法，属于碳纤维原丝的制备领域，包括：氮气保护条件下，将丙烯腈溶于N,N‑二甲基甲酰胺，加入引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，第二共聚单体N‑乙烯基吡啶酰胺采用连续滴加方式，反应后得到丙烯腈聚合物，然后经过滤、真空脱单、脱泡制得纺丝原液；将纺丝原液经干喷湿法纺丝、水洗、牵伸、热定型等工艺得到碳纤维原丝。本发明采用N‑乙烯基吡啶酰胺为共聚单体，酰胺基团能够增加原丝的致密性；同时酰胺中的氨基能够促进环化反应，降低预氧化温度，减少生产成本；吡啶基团和引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺中的N原子有利于交联反应，促进预氧纤维环状芳香结构向二维芳香稠环层面结构的转变，提高碳得率。

Description

一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝及其制备方法
技术领域
本发明属于碳纤维原丝的制备领域，具体涉及一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝及其制备方法。
背景技术
碳纤维作为高性能纤维的代表，具有多种出色的性能，如高强高模、导电性、良好的耐热性和耐腐蚀性等，被广泛应用于航空航天、体育休闲、工业等领域。
碳纤维按照原丝种类来分主要包括聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维，其中聚丙烯腈基碳纤维由于生产工艺简单、综合性能优异，占据了市场90％以上的份额，一直以来都是碳纤维研究和工业化的热点。当前，日本、美国在全球碳纤维产业处于领先地位，较早地研制出高性能产品并形成了行业规范，其中具有代表性的企业包括日本东丽、美国赫氏已实现了聚丙烯腈基碳纤维的“标准化、系列化、通用化、实用化”。我国对于碳纤维的研究虽然起步较早，但是由于工艺基础薄弱、装备技术落后等原因，碳纤维质量低下、性能稳定性差，聚丙烯腈基碳纤维国产化技术长期徘徊在较低水平。步入21世纪后，我国碳纤维产业得到了较快发展，涌现出一批优秀企业，实现了技术突破，目前已实现T300、T700、T800等级别的量产，在T1000等级的技术工艺也取得了进步。
聚丙烯腈基碳纤维的质量主要取决于聚丙烯腈原丝的品质，高品质原丝对于高性能聚丙烯腈基碳纤维制备至关重要。在碳纤维前驱体制备的过程中，通常会引入第二单体或第三单体来改善丙烯腈均聚物溶解性差、纺丝困难、放热集中的缺点，通常加入的共聚单体主要有三类：羧酸类、羧酸脂类、酰胺类，羧酸类共聚单体主要有衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸；羧酸脂类共聚单体主要有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯；酰胺类共聚单体主要有丙烯酰胺等。
聚丙烯腈原丝的最终目的是经过碳化获得碳纤维，其中预氧化温度和碳得率是衡量聚丙烯腈基碳纤维原丝品质的重要指标。预氧化温度每降低5℃、碳得率每提高1个百分点，均能大幅度地降低碳纤维工业化生产成本，对碳纤维的生产具有重大意义。因此，如何进一步降低预氧化温度、提高碳得率，成为了需要不断深入研究的问题。
发明内容
本发明的目的在于，基于现有技术中的这些缺点，本发明旨在提供一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，进一步降低预氧化温度并提高碳得率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，包括如下重量份原料：第一共聚单体97～99份、第二共聚单体1～3份、引发剂0.4～1份；所述第一共聚单体为丙烯腈，所述第二共聚单体为N-乙烯基吡啶酰胺。
优选的，所述第一共聚单体与所述第二共聚单体的质量比为97.5～98.5:1.5～2.5，单体的总浓度为18～26wt％，进一步优选为20～24wt％。引发剂占单体总质量的0.4～1.0wt％，进一步优选为0.4～0.7wt％。
优选的，所述第一共聚单体与所述第二共聚单体的质量比为98:2。
优选的，所述引发剂包括偶氮异丁氰基甲酰胺。
优选的，所述N-乙烯基吡啶酰胺包括N-乙烯基-2-吡啶酰胺、N-乙烯基-3-吡啶酰胺、N-乙烯基-4-吡啶酰胺中的一种或多种。
第二共聚单体N-乙烯基吡啶酰胺的结构通式为：
Figure BDA0003688247730000021
其中R为
Figure BDA0003688247730000022
优选的，原料中还包括溶剂，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，用量为284～455份。
优选的，所述碳纤维原丝的直径为11～13um，强度为8.9～12.1cN/dtex，碳得率大于54％。
为提升聚丙烯腈纤维的耐热性能和碳得率，本发明以N-乙烯基吡啶酰胺为共聚单体，以偶氮异丁氰基甲酰胺为引发剂，采用溶液聚合的方法制备纺丝前驱体，酰胺基团能够提高聚合物亲水性促进纤维成型双扩散，增加原丝的致密性，得到高品质原丝；酰胺基团的中的氨基能够促进环化反应，进一步降低预氧化温度，减少生产成本；同时，吡啶基团中的N原子有利于交联反应，促进预氧纤维环状芳香结构向二维芳香稠环层面结构的转变，提高碳得率。
一种如上所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：按比例将所述第一共聚单体和所述引发剂溶于溶剂中，所述第二共聚单体采用连续滴加方式，在一定温度条件下进行聚合反应，得到丙烯腈聚合物，然后经过过滤，脱单、脱泡制得纺丝原液；
B：将所述纺丝原液经二级过滤、纺丝、水洗、热水拉伸、上油、干燥致密化、高压蒸汽牵伸制得所述碳纤维原丝。
采用连续滴加的方式，确保了第二共聚单体均匀地分布在原丝的各段上，确保了对碳纤维原丝整体性能的改良。如果在一开始就将第二共聚单体全部加入到反应釜中，由于第二共聚单体的活性比较大，随着反应的进行，第二共聚单体的浓度逐渐减小，造成聚合物分子链结构变化，原丝性能不稳定。
优选的，包括如下步骤：
A：氮气保护条件下，通过机械搅拌按比例将所述第一共聚单体和所述引发剂溶于溶剂中，所述第二共聚单体采用连续滴加方式，并前30min升温至反应温度60～70℃，进一步优选为62～67℃，然后保持在该温度下进行所述聚合反应12～20小时，进一步优选为14～18小时，最后再升至80℃保持2小时，得到所述丙烯腈聚合物，然后经过一级过滤，真空脱单、脱泡制得所述纺丝原液；
B：将所述纺丝原液经二级过滤，然后经过如下步骤：
B1：采用干喷湿法纺丝，工艺参数为：空气段的距离为1～5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中溶剂的含量为50～65wt％，进一步优选为55～60wt％，第一凝固浴的温度为0～10℃，进一步优选为3～8℃，第二凝固浴中溶剂的含量为40～50wt％，进一步优选为44～47wt％，第二凝固浴的温度为30～40℃；
B2：进行多级水洗，水洗温度为50～70℃；
B3：进行两级热水牵伸，第一级热水温度为60～80℃，进一步优选为68～76℃，牵伸倍数为1.1～1.4倍；第二级热水温度为90～100℃，进一步优选为94～98℃，牵伸倍数为1.4～1.8倍；
B4：进行上油，采用氨基改性硅油，上油率为0.5～1.2wt％，进一步优选为0.7～1.0wt％。
B5：进行干燥致密化，所述干燥致密化的温度为140～160℃，进一步优选为145～155℃，时间为0.5～2min，优选为0.8～1.4min；
B5：进行二段高压蒸汽牵伸，第一段压力0.1～0.3MPa，进一步优选为0.2～0.25MPa，第二段压力为0.3～0.5MPa，进一步优选为0.3～0.4MPa，二段牵伸总倍数为2～4倍，进一步优选为2.2～3.4倍，制得所述碳纤维原丝。
优选的，步骤A中，所述第二共聚单体的加入操作具体包括：在所述聚合反应升温前在体系中加入所述第二共聚单体总质量的30％，升温至所述聚合反应的反应温度后开始时连续滴加剩余所述第二共聚单体，4小时内滴加完成。
优选的，步骤A中，所述丙烯腈聚合物的粘均分子量为1.2×105～2.1×105g/mol，进一步优选为1.6×105～1.8×105g/mol，所述纺丝原液中所述丙烯腈聚合物的重量含量为16～24wt％，进一步优选为18～22wt％；步骤A中，所述一级过滤在烛芯式过滤器中进行，过滤精度5um；步骤B中，所述二级过滤在叠片式过滤器中进行，过滤精度1um；步骤B2中，所述多级水洗为三级水洗，第一级水洗温度为50～60℃，第二级水洗温度为55～65℃，第三级水洗温度为60～70℃。
与现有技术相比较，实施本发明，具有如下有益效果：
1)本发明采用酰胺类共聚单体N-乙烯基吡啶酰胺，酰胺基团的亲水性能够提高聚合物亲水性促进纤维成型双扩散，增加原丝的致密性，有利于提高最终碳纤维的性能。
2)酰胺基团的中的氨基能够促进环化反应，进一步降低预氧化温度，减少生产成本。
3)引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺引发结束后留在分子链末端的酰胺基团和吡啶基团中的N原子有利于交联反应，促进预氧纤维环状芳香结构向二维芳香稠环层面结构的转变，提高碳得率。
附图说明
图1是本发明实施例1、对比例1、对比例2和对比例3分别获得的丙烯腈聚合物的DSC曲线对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
氮气保护条件下，通过机械搅拌将9.8kg丙烯腈、60g N-乙烯基-4-吡啶酰胺溶于31.66kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入50g偶氮异丁氰基甲酰胺，30min内从30℃逐步升温至60℃，然后开始连续滴加剩余140g第二单体N-乙烯基-4-吡啶酰胺，4小时内滴加完成，60℃一共保持反应16小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈聚合物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.8×105g/mol，分子量分布为2.52。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为5℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为40℃。)，三级水洗(一级水洗温度55℃，二级水洗温度60℃，三级水洗优选温度65℃)，一级热水(75℃)牵伸(1.2倍)、二级热水(95℃)牵伸(1.6倍)，上油，干燥致密化(温度150℃，时间1min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.5倍)制得碳纤维原丝，制备得到碳纤维原丝，直径为11.2um，强度为12.0cN/dtex。
实施例2
氮气保护条件下，通过机械搅拌将9.9kg丙烯腈、30g N-乙烯基-2-吡啶酰胺溶于31.66kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入100g偶氮异丁氰基甲酰胺，30min内从30℃逐步升温至60℃，然后开始连续滴加剩余70g第二单体N-乙烯基-2-吡啶酰胺，4小时内滴加完成，60℃一共保持反应20小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈聚合物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.2×105g/mol，分子量分布为2.43。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50-65wt％，第一凝固浴的温度为0℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为40℃。)，三级水洗(一级水洗温度60℃，二级水洗温度65℃，三级水洗优选温度70℃)，一级热水(80℃)牵伸(1.4倍)、二级热水(100℃)牵伸(1.8倍)，上油，干燥致密化(温度160℃，时间0.5min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.5倍)制得碳纤维原丝，直径为12.1um，强度为10.87cN/dtex。
实施例3
氮气保护条件下，通过机械搅拌将9.7kg丙烯腈、100g N-乙烯基-3-吡啶酰胺溶于33.48kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入40g偶氮异丁氰基甲酰胺，30min内从30℃逐步升温至70℃，然后开始连续滴加剩余200g第二单体N-乙烯基-3-吡啶酰胺，4小时内滴加完成，70℃一共保持反应12小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈聚合物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.4×105g/mol，分子量分布为2.42。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为1mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为10℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为30℃。)，三级水洗(一级水洗温度50℃，二级水洗温度55℃，三级水洗优选温度60℃)，一级热水(60℃)牵伸(1.1倍)、二级热水(90℃)牵伸(1.4倍)，上油，干燥致密化(温度140℃，时间2min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.5倍)制得碳纤维原丝，直径为12.2um，强度为10.21cN/dtex。
对比例1
氮气保护条件下，通过机械搅拌将9.8kg丙烯腈、溶于33.48kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入50g偶氮二异丁腈，30min内从30℃逐步升温至60℃，60℃一共保持反应16小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈均聚物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.9×105g/mol，分子量分布为2.51。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为5℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为40℃。)，三级水洗(一级水洗温度55℃，二级水洗温度60℃，三级水洗优选温度65℃)，一级热水(75℃)牵伸(1.2倍)、二级热水(95℃)牵伸(1.6倍)，上油，干燥致密化(温度150℃，时间1min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.5倍)制得碳纤维原丝，制备得到碳纤维原丝，直径为12.4um，强度为9.67cN/dtex，碳化后碳得率为45.2％。
对比例2
氮气保护条件下，通过机械搅拌将10kg丙烯腈、207g丙烯酸和247丙烯酸甲酯溶于33.28kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入84g偶氮异丁氰基甲酰胺，30min内从30℃逐步升温至60℃，60℃一共保持反应16小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈聚合物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.2×105g/mol，分子量分布为2.62。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为5℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为40℃。)，三级水洗(一级水洗温度55℃，二级水洗温度60℃，三级水洗优选温度65℃)，一级热水(75℃)牵伸(1.2倍)、二级热水(95℃)牵伸(1.5倍)，上油，干燥致密化(温度150℃，时间1min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.2倍)制得碳纤维原丝，直径为12.9um，强度为8.31cN/dtex，碳化后碳得率为48.7％。
对比例3
氮气保护条件下，通过机械搅拌将9.8kg丙烯腈、60g 3-酰胺-3-丁烯酸甲酯溶于31.66kg N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入50g偶氮异丁氰基甲酰胺，30min内从30℃逐步升温至60℃，然后开始连续滴加剩余140g第二单体衣康酸酰胺单甲酯，4小时内滴加完成，60℃一共保持反应16小时，最后再升至80℃保持2小时，得到丙烯腈聚合物，然后一级过滤(烛芯式过滤器，过滤精度5um)，真空脱单、脱泡制得纺丝原液，制备的聚丙烯腈分子量为1.7×105g/mol，分子量分布为2.62。
将上述得到纺丝原液经过二级过滤(叠片式过滤器，过滤精度1um)、干喷湿法纺丝(空气段的距离为5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为5℃，第二凝固浴中N,N-二甲基甲酰胺的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为40℃。)，三级水洗(一级水洗温度55℃，二级水洗温度60℃，三级水洗优选温度65℃)，一级热水(75℃)牵伸(1.2倍)、二级热水(95℃)牵伸(1.6倍)，上油，干燥致密化(温度150℃，时间1min)，蒸汽(0.3MPa)牵伸(2.5倍)制得碳纤维原丝，制备得到碳纤维原丝，直径为12.9um，强度为8.31cN/dtex。
效果例1
将实施例1、对比例1、对比例2和对比例3获得的丙烯腈聚合物分别绘制DSC曲线图并进行比较，结果如图1所示。
从图1可以看出，采用本发明获得的丙烯腈聚合物预氧化温度得到了有效的降低，减少了生产成本。
效果例2
采用常规碳化方式，在相同的条件下，将实施例1～3，对比例1～3获得的碳纤维原丝进行碳化，获得相应的碳纤维，并进行碳得率的统计，结果如表1所示。
表1
原丝 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
碳得率 55.23％ 54.52％ 54.41％ 45.25％ 48.70％ 49.77％
从表1可以看出，对比例1～2为现有常用的碳纤维原丝，其碳得率不足50％。而对比例3的单体为丙烯腈和3-酰胺-3-丁烯酸甲酯，同样引入了N原子，但对比例3的碳得率依然不足50％。而采用本发明获得的实施例1～3的碳纤维原丝碳化后，碳得率稳定提高到54％以上，有了显著的提高。特别是实施例1，碳得率达到了55.23％，对于碳纤维的工业化生产具有重大意义。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，包括如下重量份原料：第一共聚单体97～99份、第二共聚单体1～3份、引发剂0.4～1份；所述第一共聚单体为丙烯腈，所述第二共聚单体为N-乙烯基吡啶酰胺。
2.如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，所述第一共聚单体与所述第二共聚单体的质量比为98:2。
3.如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，所述引发剂包括偶氮异丁氰基甲酰胺。
4.如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，所述N-乙烯基吡啶酰胺包括N-乙烯基-2-吡啶酰胺、N-乙烯基-3-吡啶酰胺、N-乙烯基-4-吡啶酰胺中的一种或多种。
5.如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，原料中还包括溶剂，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，用量为284～455份。
6.如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝，其特征在于，所述碳纤维原丝的直径为11～13um，强度为8.9～12.1cN/dtex，碳得率大于54％。
7.一种如权利要求1所述高性能二元聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：按比例将所述第一共聚单体和所述引发剂溶于溶剂中，所述第二共聚单体采用连续滴加方式，在一定温度条件下进行聚合反应，得到丙烯腈聚合物，然后经过过滤，脱单、脱泡制得纺丝原液；
B：将所述纺丝原液经二级过滤、纺丝、水洗、热水拉伸、上油、干燥致密化、高压蒸汽牵伸制得所述碳纤维原丝。
8.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：氮气保护条件下，通过机械搅拌按比例将所述第一共聚单体和所述引发剂溶于溶剂中，所述第二共聚单体采用连续滴加方式，并前30min升温至反应温度60～70℃，然后保持在该温度下进行所述聚合反应12～20小时，最后再升至80℃保持2小时，得到所述丙烯腈聚合物，然后经过一级过滤，真空脱单、脱泡制得所述纺丝原液；
B：将所述纺丝原液经二级过滤，然后经过如下步骤：
B1：采用干喷湿法纺丝，工艺参数为：空气段的距离为1～5mm，空气段的温度为30℃，相对湿度为65％，第一凝固浴中溶剂的含量为50～65wt％，第一凝固浴的温度为0～10℃，第二凝固浴中溶剂的含量为40～50wt％，第二凝固浴的温度为30～40℃；
B2：进行多级水洗，水洗温度为50～70℃；
B3：进行两级热水牵伸，第一级热水温度为60～80℃、牵伸倍数为1.1～1.4倍，第二级热水温度为90～100℃、牵伸倍数为1.4～1.8倍；
B4：进行上油，采用氨基改性硅油，上油率为0.5～1.2wt％。
B5：进行干燥致密化，所述干燥致密化的温度为140～160℃，时间为0.5～2min；
B5：进行二段高压蒸汽牵伸，第一段压力0.1～0.3MPa，第二段压力为0.3～0.5MPa，二段牵伸总倍数为2～4倍，制得所述碳纤维原丝。
9.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤A中，所述第二共聚单体的加入操作具体包括：在所述聚合反应升温前在体系中加入所述第二共聚单体总质量的30％，升温至所述聚合反应的反应温度后开始时连续滴加剩余所述第二共聚单体，4小时内滴加完成。
10.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，步骤A中，所述丙烯腈聚合物的粘均分子量为1.2×105～2.1×105g/mol，所述纺丝原液中所述丙烯腈聚合物的重量含量为16～24wt％；步骤A中，所述一级过滤在烛芯式过滤器中进行，过滤精度5um；步骤B中，所述二级过滤在叠片式过滤器中进行，过滤精度1um；步骤B2中，所述多级水洗为三级水洗，第一级水洗温度为50～60℃，第二级水洗温度为55～65℃，第三级水洗温度为60～70℃。
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