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碳纤维研习社从国家知识产权局获悉，山西钢科碳材料有限公司申请公布一项发明专利申请，专利名称为“一种聚丙烯腈纺丝原液制备设备和制备方法”，申请公布日期2024年11月1日。
该申请公布的专利属于聚丙烯腈纺丝原液制备技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈纺丝原液制备设备和制备方法。
聚丙烯腈纺丝原液是通过二甲基亚砜作为溶剂，使原料丙烯腈在引发剂作用下进行自由基聚合反应合成的产物。在自由基聚合过程中，引发剂分解和微观混合性能是聚合过程的控制步骤，而现有技术中搅拌釜反应器的微观混合性能和传热性能有限，导致加工出的聚丙烯腈纺丝原液产品存在聚合时间较长且分子量分布较宽的问题。
专利创新点：
微通道反应器和循环反应装置的结合：本发明提供了一种聚丙烯腈纺丝原液制备设备，包括微通道反应器和循环反应装置，通过这种结构设计，可以强化聚合过程的传热及微观混合性能。
引发剂溶液和聚合原料溶液的温度控制：聚合原料溶液的温度高于引发剂溶液的温度，这种温度控制有助于引发剂的分解和自由基的均匀分散。
多阶段反应过程：将聚合过程分为微通道反应器内的低粘度快速放热反应过程和循环反应装置内的高粘度普通放热反应过程，有效缩小聚丙烯腈的分子量分布范围。
脱单和脱泡装置：包括脱单装置和脱泡装置，通过圆盘和引流管的设计，提高脱单及脱泡效率，确保聚丙烯腈纺丝原液的可纺性。
解决现实中存在的难点问题
提高聚合效率：通过微通道反应器和循环反应装置的设计，提高了聚合反应的效率，缩短了聚合时间。
控制分子量分布：通过精确控制引发剂溶液和聚合原料溶液的温度，以及多阶段反应过程，有效控制了聚丙烯腈纺丝原液的分子量分布。
提高脱单脱泡效率：通过脱单装置和脱泡装置的设计，提高了脱单脱泡效率，提升了聚丙烯腈纺丝原液的质量。
与传统的搅拌釜反应器相比，本发明的设备和方法能够提供更高的传热面积，更均匀的微观混合，以及更有效的脱单脱泡过程，从而提高了聚丙烯腈纺丝原液的质量和生产效率。
专利提供了一种新的聚丙烯腈纺丝原液制备方法，通过提高聚丙烯腈纺丝原液的质量和生产效率，提高了脱单脱泡效率，减少了残留单体和气泡，有助于减少环境污染。
高质量的聚丙烯腈纺丝原液可以更好地满足纺织、复合材料等行业的需求，推动相关产业的发展。
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