Способ получения углеродного волокна

 

О П И С А Н И Е I68848

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства хЪ

I;л. 29Ь, Зд

Заявлено 09.Х11.1961 (М 754918/23-4) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 26.11.1965. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 9.III.!965

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР.ЧПК D 01f

УДК 677.52(088.8) Автор изобретения

Я. А. Сатуновский

I \НИ,ГГ!. АЯ

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

Подписная группа М 131

Известны способы получения углеродного волокна путем электрического прокаливания или крекинга при высокой температуре углеродсодер>кащих материалов, Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в качестве сырья применяют разнообразные углеродсодержащие материалы и нх смеси, находящиеся в пластическом состоянии и обладающие при этом необходимой вязкостью, либо переходящие в процессе термической обработки через стадию пластического состояния (например, пеки, смолы, гудроны, битумы, асфальты). При этом в состав углеродсодержащих материалов вводят добавки, например серу, кислый гудрон, фенол, анилин. Во избежание слипания и спекания получаемых углеродных волокон их подвергают термической или термической и химической обработке во взвешенном состоянии, либо смешивают с минеральными волокнами, припудривают угольной пылью, осуществляют «предкарбонизацию» с окислением при медленном нагревании, а затем отвер>кдают путем обработки хлором. Предложенный способ значительно расширяет и удешевляет сырьевую базу для получения углеродных волокон.

Пример 1. Каменноугольный пек с т. пл. около 100 С периодически или непрерывно загружают в обогреваемый паром сосуд с леткой, через которую расплав сливают в виде струи диаметром около 5 ил. Струю раздувают паром или нагретым до 200 — 250 С сжатым воздухом при давлении 5 — б ати в камере осаждения. На ленту транспортера во время раздувания непрерывно подают угольную пыль, которая полностью обволакивает (припудрнвает) пековые волокна.

Выгруженное из камеры осаждения пеко10 v>oe волокно, покрытое угольной пылью и частично перемешанное с ней, поступает во вращающуюся печь «предкарбоннзацнп» с пронизыванием. B этой печи волокно в течение

5 — 7 час и более прн постепенном подъеме

15 температуры до 400-С обдувается воздухом илн смесью паров и газов, содержащей кислород, а в некоторых случаях также хлор и др. «Предкарбонизованпое» окисленное волокно, полностью потерявшее пластичность, но

20 еще содержащее значительное количество тяжелых углеводородов, может применяться непосредст венно (после соответствующего отсеv,à пыли), либо подаваться для дальнейшей обработки (карбонизации, активации и т. п.), 25 производящейся обычными методами.

П р и мер 2. Смесь 90 — 75 вес. ч. порошка пека лесохимнческой смолы с т. пл. около

70 С и 10 — 25 вес. ч. серы после тщательного перемешивания (возможно совместное рас30 плавление с последующим охлаждением и

168848

Составитель И. И. Рассохина

Техред Ю. В. Баранов

Рааа ар Л. К. Уа а а

Корректор О. И. Попона

Заказ 320/15 Тираж !275 Формат бум. 60+90>/8 Объем 0,13 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 дроблением) загружают в обогреваемый паром сосуд с леткой и далее обрабатывают так, как указано в примере 1. Сера увеличивает плотность, а также повышает температуру плавления пековых волокон.

Пример 3. Тщательно перемешаш1ую однородную смесь 25 — 75 вес. ч. каменноугольного пека с 75 — 25 вес. ч. кислого гудрона, разбавленную в случае необходимости тяжелыми маслами, загружают в обогреваемый паром сосуд с леткой, через которую расплав сливают в виде струи и раздувают так, как указано в примере 1.

Выгруженное из камеры осаждения гудронно-пековое волокно, покрытое угольной пылью, поступает во вращающуюся печь с пропизыванием, в которой волокно «предкарбонизуется» при температуре 400 С, затем

«коксуется» при температуре 600 †11 С в инертной среде, например азота, Активацию, в случае необходимости, проводят в обычной аппаратуре при температуре 750 — 850 С с помощью пара, углекислоты и т. п.

Предмет изобретения а

1. Способ получения углеродного волокна путем электрического прокаливания или крекинга прн высокой температуре углеродсодержащпх материалов, отличающийся тем, что, с целью расширения н удешевления сырьевой базы, в качестве последних применяют разно5 образные углеродсодержащие материалы и их смеси, находящиеся в пластическом состоянии и обладающие при этом необходимой вязкостью, либо переходящие в процессе термической обработки через стадию пластическо10 го состояния, например поки, смолы, гудроны, битумы, асфальты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав углеродсодержащих материалов вво15 дят добавки, например серу, кислый гудрон, фенол, анилин.

3, Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что во избежание слипания и спекания угле20 родных волокон, последние подвергают термической или термической и химической обработке во взвешенном состоянии, либо смен ивают с минеральными волокнами, припудривают угольной пылью, подвергают «пред25 карбонизации» с окислением при медленном нагревании, а также отверждают путем обработки хлором.