DE1815961C3

DE1815961C3 - Verfahren zur Oxydationsbehandlung von organischer Faser

Info

Publication number: DE1815961C3
Application number: DE1815961A
Authority: DE
Inventors: Brian London Longstaff
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1967-12-22
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1976-01-08
Also published as: GB1256865A; US3547420A; DE1815961A1; CH498050A; FR1597007A; DE1815961B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Be handlung von organischer Faser in einer Oxydationsatmosphäre bei der Oxydationstemperatur der Faser, bei dem die organischen Fasern auf in Abstand voneinander angeordnete Führungen aufgebracht werden und die Enden der Fasern relativ gegeneinander festgelegt werden, so daß die Fasern durch die Führungen am Schrumpfen gehindert werden.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der BE-PS 7 00 655 bekannt, die sich auf ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Kohlensloffasern bezieht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Oxydationsbehandlung organischer Fasern zu schaffen, das eine gleichmäßige Behandlung der Fasern ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Fasern während der Oxydationsbehandlung kontinuierlich über die Führungen bewegt werden, derart, daß sich jeder Faserteil, der sich in Kontakt mit der Führungsoberfläche befindet, über einen wesentlich größeren Zeitraum außer Berührung als in Berührung mit der Führungsoberfläche der Führungen bewegt.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung können die Fasern über die Führungen, die in Form von Rollen vorgesehen sind, hin- und hergeführt werden. Der maximale Zeitraum des Kontaktes zwischen der Faser und einer Führung beträgt fünf Minuten, vorzugsweise zwei Minuten. Dabei kann die Faser mindestens zehnmal, vorzugsweise vierzehnmal, so lang außer Kontakt als in Kontakt mit den Führungen sein.

Die Fasern können in Form eines Spinnl'aserstrangs gewickelt werden, um eine Einzelüberlappungswindung über den Führungen zu erreichen. wobe^; die zwei Enden des Faserstrangs abgeschnürt sind.

Die Enden des Faserstrangs können auch an der angren/enüen Länge des Faserstrangs auf der gleichen Seite der Führungen angebracht sein. Ferner können die Fasern durch mit Nuten versehene Rollen an den Führungen am richtigen Platz gehalten werden.

l.in Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

F i g. I eine Vorderansicht eines Rahmens in einem sthematisch dargestellten Ofen, während 6s

F i g. 2 eine Seitenansicht des Rahmens in Richtung des Pfeils Il in F i g. 1 wiedergibt.

F i g. 1 zeigt schcmatisch einen Ofen 10, welcher einen Einlaß 11 und einen Auslaß 12 aufweist, ferner einen Ventilator 13, der durch einen Motor 14 angetrieben wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß Luft mit einer kontrollierten Rate bzw. Menge über den Einlaß It eingezogen und über den Auslaß 12 abgeleitet wird, und zwar zusammen mit Dämpfen bzw. flöchtigen Stoffen, die von den Fasern stammen. Der Ofen ist. ferner mit elektrischen Heizspulen 15 versehen.

Innerhalb des Ofens 10 ist ein im allgemeinen rechtwinkliger Rahmen 16 vorgesehen, welcher einen Bodenteii 17, einen oberen Bauteil 18 und zwei Seitenbauteile 19 aufweist. In den Seitenbauteilen 19 ist ein Paar von Rollen 20, 21 jeweils am oberen und unteren Teil des Rahmens gelagert. Bei der bevorzugten Ausführungsform haben diese Rollen einen Durchmesser von 88,9 mm und sind 198,12 cm voneinander entfernt. Auf dem oberen Bauteil 18 des Rahmens ist ein Untersetzungsgetriebe 22 montiert, welches durch eine Welle 23 angetrieben wird, die sich durch den Deckel des Ofens hindurch erstreckt. Eine Welle 24 erstreckt sich vom Getriebe 22 und trägt ein Kettenrad 25. Ein ähnliches Kettenrad 26 ist auf dem einen Ende einer Spindel 27 für die Roll? 20 angebracht, und die Kettenräder 25 und 26 sind durch eine Kette 28 miteinander verbunden. Das andere Ende der Spindel 27 trägt ein ähnliches Kettenrad 29, während die Rolle 21 ebenfalls ein Kettenrad 30 trägt, wobei die Kettenräder 29 und 30 durch eine Kette 31 miteinander verbunden sind. Der Antrieb von der Welle 23 wird einwandfrei auf beide Rollen 20 und 21 übertragen.

Bei einer Anordnung werden die Rollen aus Edelstahl mit einer glattgeschliffenen Oberflächenbeschaffenheii hergestellt, und die Fasern werden mit Hilfe zweier mit Nuten versehener Führungsrollen 32 lokalisiert, welche sich frei in Lagern 33 drehen, die an den Rahmen-Seitenbauteilen 19 angebracht sind. Bei einer anderen Anordnung (nicht dargestellt) werden die Führunesrollen 32 nicht benötigt, und die Rollen 20, 21 sind selbst mit Nuten versehen.

Bei Betü.igung der Vorrichtung wird ein kontinuierlicher Strang von organischen Fasern, /.. B. 10 000 Fäden aus Polyacrylnitril, auf die Rollen 20 und 21 gewickelt und nimmt etwa 457 mm der Länge dieser Rollen ein, so daß eine Faserlänge von etwa 305 ni ungefähr hundert Windungen einer Einzelüberlappungswicklung ergibt. Die beiden Enden des Stranges werden an die nächstangrenzende Faserlänge an der gleichen Seile H.es Rahmens angeknüpft. Diese Anordnung läßt zu, aaß die Rollen hin und her rotiert werden, so daß sich die Knoten um etwa 360° um die Rollen herum bewegen, wonach die Bewegungsrichtung umgekehrt wird und die Knoten in ihre Ausgangspositionen zurückbewegt werden. Da die Knoten sich in dieser Weise bewegen, bewegt sich auch der Rest der Faser zwischen den beiden Rollen hin und her. Bei den oben angegebenen Abmessungen steht die Faser etwa vierzehnmal langer außer Kontakt mit den Rollen als in Kontakt mit diesen, was sich als völlig ausreichend herausgestellt hat. Es ist offensichtlich erwünscht, daß die Zeitspanne des Außer-Kontakt-Stehens möglichst groß sein sollte; es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine Verringerung auf das Zehnfache noch ziemlich zufriedenstellend ist. Ferner ergibt sich, daß jedes Faserstück etwa zwei Minuten in Kontakt mit den Führungsrollen bewegt wird, und diese Zeitspanne ist wiederum völlig ausreichend. Sie könnte notfalls auch auf fünf Minuten erhöht werden. Die Faser braucht fünfzehn Minuten, um sich über 360° zu bewegen, bevor eine Umkehr der Bewe-

gung notwendig ist.

Bei der dargestellten Anordnung wird den Rollen eine Hin- und .Herbewegung übermittelt, doch wenn, statt die Fasern zurück an die nächsten angrenzenden Windungen zu führen, die beiden Enden der Fasern s miteinander verbunden werden, wobei sie über entsprechende Führungen laufen, dann sind andere Bewegungen möglich. So wäre es möglich, obwohl die Hin- und Herbewegung noch verwendet werden könnte, da eine geschlossene Faserlänge vorhanden ist, eine Bewegung der Rollen in einer Richtung vorzusehen, bis der Knoten in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist Natürlich ist das Aneinanderknüpfen der beiden Enden der Fasern nur ein Hilfsmittel, um sie festzuhalten und sicherzustellen, daß die Fasern in Kontakt mit den Rollen bleiben, und irgendein anderes Hilfsmittel wäre möglich bzw. brauchbar.

Es sei betont, daß die Erfindung sich allein auf die anfängliche Oxydierungsperiode bezieht, wenn die Fasern am Schrumpfen gehindert werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

•ψ.

Α.-

Patentanspruch:

Verfahren zur Behandlung von organischer Faser in einer Oxydationsatmosphäre bei der Oxydationstemperatur der Faser, bei dem die organischen Fasern auf in Abstand voneinander angeordnete Führungen aufgebracht werden und die Enden der Fasern relativ gegeneinander festgelegt werden, so daß die Fasern durch die Führungen am Schrumpfen gehindert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern während der Oxydationsbehandlung kontinuierlich über die Führungen (20, 21, 32) bewegt werden, derart, daß sich jeder Faserteil, der sich in Kontakt mit der Führungsoberfläche befindet, über einen wesentlich größeren Zeitraum außer Berührung als in Rerührung mit der Führurigsoberfläche der Führungen bewegt.

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