DE1646459A1 - Verfahren zum Herstellen eines fadenfoermigen Materials durch Erhitzen in einer inerten oder oxydierten Atmosphaere - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines fadenfoermigen Materials durch Erhitzen in einer inerten oder oxydierten Atmosphaere

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DE1646459A1 DE19681646459 DE1646459A DE1646459A1 DE 1646459 A1 DE1646459 A1 DE 1646459A1 DE 19681646459 DE19681646459 DE 19681646459 DE 1646459 A DE1646459 A DE 1646459A DE 1646459 A1 DE1646459 A1 DE 1646459A1
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Description

Beschreibung zu der Patentanmeldung
der Firma
COURIAULBS LXHXXSD
18, Hanover Square, London W.1,
England
betreffend
Verfahren zum Herstellen eines fadenförmigen Materials durch Erhitzen in einer Inerten oder oxydierten Atmosphäre
Priorität vom 28.2.1967,Kr*9420/67,England
BIe Erfindung bezieht eich auf ein Verfahren zur Herstellung von fadenförmigem Material und insbesondere auf eine Verbesserung-des Verfahrene zur Herstellung von Kohlenstoffäden.
Kohlenstoffäden lassen sich daduroh herstellen, daQ man Fäden, die ein Kohlenstoff«Kohlenstoff-derlist bzw. O-0-Blndungen enthalten, einer Reihe von Wärmebehandlungen unterwirft, mit denen der Faden im wesentlichen su Kohlenstoff (carbon baokbone) redu-
{4eue Unterlagen (Art ν 11 Ab·. 2 ur. \
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BAD ORIGINAL
alert wird. Bel der Wärmebehandlung der ersten Stufe «erden die fäden auf eiue Temperatur, 8.B. im Bereich von etwa 150 bis 40O0O erhitzt, bei der eis la einer Atmosphäre, die inert sein kann, vorzugsweise aber oxydierend 1st, unter Verfärbung sersetst werden. Bine βοloht Behandlung von Oellalosefäden in einem Wärmeübertraguagemedium ist aas der DAS 1 234 608 bekannt. Xn den Beispielen der Auelegeschrift wird als WärmeUbertragungsmedium hltsefestea öl oder Silikon verwendet. Diese flüssigkeiten dringen bei dem bekannten Verfahren in das Tasernaterial ein und führen deshalb beim Erhitzen swangsl&ufig zu einen verunreinigten Carbonieierungeprodukt. Beim Br* hitsen wird das flüssige WärmeUIiertragungeaediusi nicht lediglich verdampft, sondern ein deutlich naohwelsbater fell wird earbonlsiert baw. zeraetst. Die hierbei entstehenden festen Verunreinigungen beeinflussen die physikalischen Eigenschaften dar fäden in unkontrollierbarer Weise.
Dieser Haohtell wird erflndungsfemäB durch die Verwendung eines festen Wärmeiibertragungemateriala beseitigt.
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ORJGIMAL
Nach der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von fadenförmigem Material, bei dem Fäden aus organischem Material in inerter oder oxy« dierender Atmosphäre erhitzt werden, darin, daß man das Erhitzen in einem fluidisieren Bett eines Wärme-Ubertragungsmaterials durohfUhrt, das gegenüber den zu behandelnden organischen Fäden chemisch inert ist.
Vorzugsweise werden die organischen Fäden in dem fluidisierten Bett in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, wie Luft, erhitzt. Die für dieses Verfahren verwendeten Fäden können beispielsweise Cellulose-, Polyamid« oder Polyesterfäden sein, doch handelt es sich vorzugsweise um Fäden, die vollständig oder hauptsächlich aus Polyacrylnitril bestehen. Sie naoh dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fäden können kontinuierlich sein, beispielsweise Stapelfasern der Länge von etwa 3 mm bis ewa 3 m.
Sie organischen Fäden werden in einem fluidisieren Bett erhitzt, das beispielsweise aus einem Bett von Glasperlen, keramischen Perlen oder Metallperlen be« stehen kann, die mit einem Strom erhitzter Luft oder anderem oxydierenden (Jas oder einem inerten Gas, wie
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BAD ORIGINAL
S ticke toff fluidisiert Herden· Be 1st besondere aweckmäßig, sie auf eine Temperatur von 200 bis 9000C9 voxeugs- «reise von 220 bis 28o°C en erhitzen. Vorzugsweise «erden die Fäden während des Brhitaens bei im wesentlichen konstanter Länge gehalten, doch kann auch in gewissem Umfang eine Sehnung oder Zusammenziehung erlaubt sein. Voraugsweise werden die Fäden in dem fluidisieren Bett eine halbe Stunde bis 4 Stunden lang θrhitet.
Bei der Herstellung von kontinuierlichem fadenförmigen Material können die organischen Fäden in Form eines kontinuierlichen Fadenkabels duxoh ein fluidisiertes Bett entweder in einem Durchgang oder über eine Reihe von Wulst η geleitet werdent so daß man mehrexe Durchgänge exsielt. In beiden Fällen sollten auf das Kabel Spannungselnxiohtungen einwixken, damit die Länge der Fäden während des Erhitzena gesteuert werden kann. So kann man beispielsweise ein Fadenkabel durch das fluldisierte Bett «wischen 2 Paar BexUhxungswalsen hlnduxehsehioken, die mit praktisch gleicher Geschwindigkeit betxieben werden, um die Fäden während des Sxhiteens bei im wesentlichen konstanter Länge zu halten. Stapelfasern können beispielsweise hergestellt werden, indem man kontinuierlich organische Fäden auf einem Rahmen oder Spulenkörper aufwickelt, der in dem fluidisieren Bett angeordnet sein sollte P sie dann auf die gewünschte Temperatur erhitzt und schließ-
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BAD ORIGINAL
lich entfernt. Die Paden können dann von dem Rahmen oder Spulenkörper zu der gewünschten Länge abgeschnitten werden.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert.
Beispiel ;
Bin Polyacrvlnitrilkabel von 15 000 den. wurde auf einen flachen, rechteckigen Rahmen gewickelt und in ein fluidisiertes Bett von Glasperlen mit 0,5 mm Durchmesser eingetaucht. Das Bett wurde mit einem Strom heißer Luft fluidisiert, wobei eine !Temperatur von 2500O erreicht wurde. Die Fäden wurden innerhalb von 5 Hinuten kohle» farben. Nach einer Terwellseit von 1 Stunde wurde der Rahmen aus dem Bett entfernt, und die Fäden wurden zu 20 cm langen Stapelfasern geschnitten. Sie waren nicht beschädigt und ließen sich durch eine weitere vierstündige Wärmebehandlung bei einer Temperatur von OCC^C zu Kohlenstoffädeη verarbeiten. Die erhaltenen Fäden hatten schließlich eine Zugfestigkeit von 11 200 kg/om2 und einen Young's Modul von 1,68 χ 10 kg/cm2.
Gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn man die behandlung bei 25O0O und 2800C In dem fluidisieren durchführte.
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BAD ORiGINAL

Claims (6)

P 16 46 459ο8 COÜKDAULDS LIMITED DA-949 Paten t a η s ρ r tl.O-h.e
1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff äden, wobei man Fäden aus organischem Material in einer inerten oder oxydierenden Atmosphäre mit Hilfe eines Wärmeüberfcragungsmediums auf 200 his 3000C erhitzt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erhitzen in einem fluidislerten Bett von Glas-, Keramik- oder Metallperlen durchführt, die gegenüber den organischen Fäden chemisch inert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man die organischen Fäden in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, vorzugsweise in Luft, erhitzt*
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Fäden Cellulose-, Polyamid- oder Polyesterfäden verwendet.
4» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß man organische Fäden verwendet, die aus einem Material ersponnen wordsn sind, welches ein Polymer oder Mischpolymer von Acrylnitril enthält.
5. Verfahran naoh Anspruch 1 bis 4» dadurch g 8 k e η η zeichne t; » daß man kontinuierliche Fäden oder dis-
iouö Unler.uybi) w«., i ι a,,. . ;.r. ι s..u a des huvuwou- *· ■*■ ■-109829/0289
BAD ORIGINAL
kontinuierliche Fäden in Form von Stapelfasern mit einer
länge von 3mm bis 3m herstellt«
6. Verjfahren nach Anspruch 1 "bis 5 t dadurch g e k β η η zeichnet , daß man die organischen Fäden auf eine Temperatur von 200 bis 30O0C1 insbesondere von 220 bis
2800O, erhitzt und sie dabei vorzugsweise bei annähernd
konstanter lunge haito
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BAD ORIGINAL
DE19681646459 1967-02-28 1968-02-27 Verfahren zum Herstellen eines fadenfoermigen Materials durch Erhitzen in einer inerten oder oxydierten Atmosphaere Pending DE1646459A1 (de)

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