DE3036460C2 - Verfahren zur Herstellung von faseriger, aktivierter Kohle - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von faseriger, aktivierter KohleInfo
- Publication number
- DE3036460C2 DE3036460C2 DE3036460A DE3036460A DE3036460C2 DE 3036460 C2 DE3036460 C2 DE 3036460C2 DE 3036460 A DE3036460 A DE 3036460A DE 3036460 A DE3036460 A DE 3036460A DE 3036460 C2 DE3036460 C2 DE 3036460C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fiber
- acrylonitrile
- activated carbon
- fibrous activated
- oxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 151
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims description 32
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 42
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 41
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical group [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 iron complex salt Chemical class 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 5
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHBAYNMEIXUTJV-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl prop-2-enoate Chemical compound ClCCOC(=O)C=C WHBAYNMEIXUTJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCYVWWWTHPPJII-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenepropanedinitrile Chemical compound N#CC(=C)C#N FCYVWWWTHPPJII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYSDHEOQHCDA-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound CC(=C)CS(O)(=O)=O XEEYSDHEOQHCDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGOMNHQMVBYVEL-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2-methylidenebutanenitrile Chemical compound OCCC(=C)C#N UGOMNHQMVBYVEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006353 Acrylite® Polymers 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L Ferrous fumarate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical class [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- INLLPKCGLOXCIV-UHFFFAOYSA-N bromoethene Chemical compound BrC=C INLLPKCGLOXCIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical class [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical compound [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F9/22—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
- C01B32/382—Making shaped products, e.g. fibres, spheres, membranes or foam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
0,02]p(+ 0,02 ^ Y^ 0,05/£+ 0,10
(1)
worin X der Gewichtsprozentgehalt des Comonotners
der auf Acrylnitril aufgebauten Faser und Yder Gewichtsprozentgehalt Eisen ist, bei einer Eingangserhitzungstemperatur,
entsprechend der Gleichung (2)
290-4X (2)
worin X die gleiche Bedeutung wie in Gleichung (1) hat und Zd\ *·. Eingangserhitzungstemperatur ("C) ist,
Yoroxidiert und dann die voroxidierte, auf Acrylnitril aufgebaute Faser aktiviert
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf Acrylnitril aufgebaute Faser eine Faser aus Polyacrylnitril oder einem Copolymer
von Acrylnitril mit wenigstens etwa 60 Gew.-% Acrylnitril ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 6 bis 40 Gew.-% wenigstens eines
Comonomers vorhanden sind.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Faser einen Durchmesser von 2,0 bis 7,0 Denkr hat
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenverbindu..g ein Eisensalz oder
ein Eisenkomplexsalz ist
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Eisenverbindung enthaltende,
auf Acrylnitril aufgebaute Faser erhalten wird, indem man ein Pulver oder eine Lösung einer
Eisenverbindung zu einer Spinnlösung eines auf Acrylnitril aufgebauten Polymers zugibt
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der fasrige aktivierte Kohlenstoff die
Eisenverbindung in einer Menge von mehr als 1 Gew.-%, berechnet als elementares Eisen, enthält
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der faserige aktivierte Kohlenstoff die
Eisenverbindung in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew.-%, berechnet als elementares Eisen, enthält
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf Acrylnitril aufgebaute Faser voroxidiert wird, bis der Gleichgewichtswassergehalt
der Faser etv/a 8 bis 13% erreicht.
Verfahren zur Herstellung von fasriger aktivierter Kohle, durch Pyrolyse eines eine Eisenverbindung
enthaltenden Acrylpolymerisats,
Faserige Aktivkohle in Form eines Spinnkabels, Gewebes oder Vlieses hat in den vergangenen Jahren
für Adsorptionsmittel, Filter und dergleichen und beispielsweise für die Verwendung in Lösungsmittel·'
Rückgewinnungsanlagen Bedeutung erlangt.
Aus DE-OS 27 18 308 ist ein Verfahren bekannt, bei
65 dem z, B. Acrylsäureamidpolymerisat ein Gemisch mit
Eisenverbindungen unter Erhalt von glasartigem Kohlenstoff pyrolysiert wird.
Für die Herstellung eines solchen faserigen aktivierten Kohlenstoffs hat man bisher Verfahren angewendet
bei denen Fasern auf Zellulosebasis, Phenolharzfasern oder Fasern auf Acrylnitrilbasis carbonisiert und
aktiviert wurden. Unter den faserigen aktiven Kohlenstoffen haben solche faserigen aktiven Kohlenstoffe, die
aus Faser auf Basis von Acrylnitril hergestellt wurden, einzigartige Adsorptionseigenschaften wegen ihres
Stickstoffgehaltes und außerdem auch ausgezeichnete mechanische Festigkeit Daher ist ein solches Produkt
sehr vielseitig anwendbar.
Die Herstellung von faserigem aktivierten Kohlenstoff, bei dem man als Ausgangsmaterial eine Faser auf
Acrylnitrilbasis verwendet erfolgt im allgemeinen durch folgende Stufen:
Einer Voroxidationsstufe, bei welcher die zngeführte Faser in einer oxidierenden Gasatmosphäre, wie
Sauerstoff und dergleichen, bei einer Temperatur von 150 bis 3000C voroxidiert wird und einer Aktivierungsstufe, in welcher die voroxidierte, in der Voroxidationsstufe
erhaltene Faser in einer Atmosphäre aus Wasserdampf, Kohlendioxidgas und dergleichen bei
einer Temperatur von 700 bis 1000° C behandelt wird.
Von diesen Stufen hat die Voroxidationsstufe einen bemerkenswerten Einfluß auf die Ausbeute, Adsorptionsfähigkeit
und die mechanischen Eigenschaften des Endproduktes.
Bei der Voroxidationsstufe tritt eine abrupte Erzeugung der Reaktionswärme auf, weil die Reaktionswärme
entwickelt wird, wenn die Zyklisierung und Vernetzung der Moleküle in der Faser auf Basis von
Acrylnitril abläuft Bei Fasern mit einem Durchmesser von mehr als 1,5 Denier schmilzt und erweicht die
Oberfläche der Fasern und benachbarte Fasern kleben leicht zusammen (dieses Phänomen wird nachfolgend
als Koaleszenz bezeichnet). Um diese Koaleszenz zu vermeiden, wurde die Voroxidatiop bisher bei niedrigen
Temperaturen während langer Zeiträume durchgeführt
Das Auftreten dieser Koaleszenz bei der Voroxidationsstufe ist problematisch, weil die Fasern sehr leicht
zerreissen und deshalb ein konstanter Betrieb erschwert wird. Weiterhin hat die Koaleszenz auch einen
unerwünschten Einfluß auf die Aktivierungsausbeute (d. h. den Anteil der aktivierten Fasern) des faserigen
aktivierten Kohlenstoffs und auf das Verhalten des erhaltenen faserigen aktivierten Kohlenstoffs.
Erhöht man den Comonomerengehalt in den Fasern und die Temperatur, bei welcher die Wärmebehandlung
durchgeführt wird, so findet die Koaleszenz der Fasern in der Oxidationsstufe noch leichter statt Wenn man
daher eine Faser auf Basis von Acrylnitril mit einem hohen Comonomergehalt, d. h. mehr als etwa 6 Gew.-%,
als Ausgangsmaterial verwendet, so ist es erforderlich, die Voroxidation oder die Wärmebehandlung während
langer Zeiträume bei niedrigen Temperaturen durchzuführen. Gemäß dem Stand der Technik wurden etwa
80% der Gesamtzeit des Verfahrens zur Herstellung von faserigem aktivierten Kohlenstoff für die Zeit
benötigt, welche die Voroxidationsstufe ausmachte.
Dies ist wenig wirtschaftlich und ein Hauptgrund für die steigenden Herstellungskosten von faserigem
aktivierten Kohlenstoff.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem Fasern auf Basis von
Acrylnitril mit einem Gehalt an einer Eisenverbindung
behandelt werden, wobei die Koaleszenz der Fasern in
der Voroxidationsstufe verhindert und dadurch die Voroxidationszeit merklich verkürzt wird, und wobei
faseriger aktivierter Kohlenstoff mit sehr guten Eigenschaften in hohen Ausbeuten gewonnen werden
kann. .,
Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man eine auf Acrylnitril aufgebaute
Faser mit einem Durchmesser von 1,5 bis 15 Denier und mit einem Eisengehalt im Bereich entsprechend der
Gleichung (1)
O.Q2]fX+ 0,02 <
y< 0,05^Γ+ 0,10
worin X in Gew.-% das Comonomer in der auf Acrylnitril aufgebauten Faser ist und Fin Gew.-°/o der
Eisengehalt ist, bei einer Eingangserhitzungstemperatur entsprechend der Gleichung (2)
280-5XSZS 290-4ΛΓ
in welcher ΛΤdie gleiche Bedeutung wie in Gleichung (1)
hat und Z die Eingangserhitzungstemperatur (0C) ist,
voroxidiert und dann die voroxidierte., auf Acrylnitril aufgebaute Faser aktiviert
Fig. 1 zeigt den Bereich des durch Gleichung (1) angegebenen Eisengehaltes, und
F i g. 2 zeigt die Beziehung des Eingangserhitzungstemperaturbereiches
zu dem Comonomergehalt in der Acrylnitrilfaser,
F i g. 3 zeigt Kurven für die jeweiligen kalorischen Werte während der Oxidation.
Der Begriff »Eingangserhitzungstemperatur« bedeutet die Behandlungstemperatur die man anwendet, bis
der Gleichgewichtswassergehalt der voroxidierten Faser um mindestens 3 Gew.-% erhöht ist (d. h. 3
Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der Faser). Der Gleichgewichtswassergehalt bedeutet dabei einen Wert,
den man mißt, um das Ausmaß der Voroxidation der Faser zu bezeichnen. Dieser Wert wird wie folgt
definiert:
Eine vollständig trockene voroxidierte Faser läßt man in einem E.»sikkator der bei 25° C und 80% relativer
Feuchte gehalten wird, stehen und dann wird das Ansteigen des Gewichtes im Laufe der Zeit der Faser
und die Menge des adsorbierten Wassers (bezogen auf das Gewicht der Faser) gemessen. Tritt keine weitere
Gewichtserhöhung der Faser ein, so wird die Menge des zu diesem Zeitpunkt in der Faser erhaltenen Wassers
als die Gleichgewichtswassermenge definiert.
Der Begriff »Faser au* Basis von Acrylnitril« odtr
»auf Acrylnitril aufgebaute Faser« bedeutet eine Faser aus Polyacrylnitril odtr einem Copolymer davon,
enthaltend wenigstens 60 Gew.-% Acrylnitril. Verwendet man tine Faser mit einem Copolymergehalt von
etwa 6 bis 40 Gew.-°/o, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%, mit wenigstens einem Comonomer, so werden die
speziellen Effekte der vorliegenden Erfindung besondersbemerkbar.
Erfindungsgemäß kann man Mischungen von Homopolymeren
und Copolymeren oder Mischungen aus Copolymeren zur Herstellung der Faser verwenden.
Weiterhin kann man Copolymere mit weniger als etwa 60 Gew.-°/o Acrylnitril in Abmischung mit Acrylpolymeren
zur Herstellung der Faser verwenden, vorausgesetzt, daß die Menge an Acrylnitril in der fertigen Faser
schließlich etwa 60 Gew.-% übersteigt.
Geeignete Cortionomere, die man in die vorerwähnten Copolymere einführen kann, sind additionspolymefisierbare
Vinylverbinaimgen, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid,
Vinylbromid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure; die Salze (z. B. Natriumsalze) dieser
Säuren; Derivate dieser Säure, z. B. Acrylsäureester (z. B. Alkyiester, enthaltend 1 bis 4 Kohlenstoffatome im
Alkylrest, wie Methylacrylat, Butylacryliit und dergleichen),
Methacrylsäureester (z. B. Alkylester, enthaltend 1 bis 4 Kohlenstoffatome im Alkylrest, wie Methylmethacrylat;
Acrylamid, N-Methylolacrylamid; Allylsulfonsäure,
Methallylsulfonsäure, Vinylsulfonsäure und die
Salze (z. B. die Natriumsalze) dieser Säuren; Vinylacetat; 2-Hydroxymethyl-ethylacryIat, 2-Hydroxymethylmethylacrylat;
2-Hydroxyethylacrylat; 2-Hydroxyethylmethacrylat;
2-HydroxymethylacryIonitril; 2-Hydroxyethylacrylonitril;
2-Chloroethylacrylat; 2-Hydroxy-3-chloropopylacrylat;
Vinylidencyanid; «-Chloracrylonitril und dergleichen. Weiterhin kann man solche
Verbindungen, wie sie in US-PS 32 02 640 beschrieben werden, verwenden. ■
Der Polymerisationsgrad dieser Polymeren oder Polymerengemische muß ausreichen, damit eine Faser
hergesteift werden kann. Im allgemeinen haben brauchbare Polymere etwa 500 bis i'JOO wiederkehrende
Einheiter, und vorzugsweise 1000 bis iOOO.
Diese Polymeren auf Basis von Acrylnitril erhält man nach bekannten Verfahren, 1. B. durch Suspensionsoder Emulsionspolymerisation in einem wäßrigen
System, oder durch Lösungspolymerisation in einem Lösungsmittel. Solche Verfahren werden z. B. in den
US-PS 32 08 962, 32 87 307 und 34 79 312 beschrieben.
Das Erspinnen der Polymeren auf Acrylnitrilbasis kann in bekannter Weise erfolgen. Beispiele für
geeignete Spinnlösungsmittel sind anorganische Lösungsmittel, 2. B eine konzentrierte Lösung von
Zinkchlorid in Wasser, konzentrierte Salpetersäure und dergleichen, und Beispiele für organische Lösungsmittel
sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid
und dergleichen. Bei der Verwendung einer konzentrierten Lösung von Zinkchlorid in Wasser wird
durch das in der Faser verbliebene restliche Zinkchlorid die Aktivierungszeit vermindert und man erhält
außerdem Fasern hoher Festigkeit
Her Durchmesser der erfindungsgemäß verwendbaren
Fasern beträgt etwa 1.5 bis etwa 15 Denier, um einen
faserigen aktiven Kohlenstoff mit hohen mechanischen Eigenschaften und Adsorptionsfähigkeit zs erhalten.
Die Wirkung der vorliegenden Erfindung während der Voroxidation tritt besonders hervor, wenn man Fasern
mit einem Durchmesser von etwa 2,0 bis 7,0 Denier verwendet, oder ein Faserkabel aus mehr als 40 000
Fäden (mit im allgemeinen nicht mehr als etwa 300 000 Fäden) oder ein Filz oder ein Gewebe mit einem
Gewicht von mehr als etwa 150 g/cm2 (wobei dieses im
allemeinen nicht mehr als etwa 800 g/cm2 beträgt) verwendet.
Die erfindungsgemäß verwendete, auf Acrylnitril
aufgebaute Faser kann in Form eines Faserkabels, Gewebes, Filzes, Faservlieses und dergleichen vorliegen.
Im allgemeinen verwendet man vorzugsweise als Ausgangsmaterii' für die Herstellung von faserigem
aktivierter Kohlenstoff aus Fasern auf Basis von Acrylnitril Fasern mit hohem Comonomergehalt (nachfolgend
als »Vorläuferfaser« bezeichnet)· Der Grund dafür ist darin zu finden, daß durch den Comonomergehalt
die Orientierung in der Vorläuferfaser erniedrigt wird und man dadurch eine Störung der Kristallstruktur
bewirkt und die Aktivierung der Vorläuferfaser erleichtert, und dadurch kann man den faserigen,
aktivierten Kohlenstoff in höhen Ausbeuten erhalten.
Der Einfluß des Comonomergehaltes (z. B. von Methylacrylat) auf die Ausbeute und das Verhalten des
faserigen aktivierten Kohlenstoffs wird in Tabelle 1 für
einen Fall gezeigt, bei dem die Faser auf Basis Von Acrylnitril aus einem Acrylnitrii-Methyläcrylat-Copolymer
als Vorläuferfaser hergestellt wurde.
Cofnönö mergehalt der
Vorlauferfaser
Vorlauferfaser
(Gew.%)
Ausbeute an faserigem aktivierten KohlenstolT
(Güw.%)1)
Faserfestigkeit
Vorläuferfaser faseriger aktivierter Kohlenstoff
(kg/mm2)3)
2,1
5,3
9,6
5,3
9,6
10-14 12-18 23-28
5-6 3-5 3-4 20-30
25-35
25-35
25-35
25-35
g/Monofllament
1,0-2,5
1,5-3,3
2,0-4,0
1,5-3,3
2,0-4,0
') Ausbeute an fsäerijsen; skiivisricn Kohlenstoff aiii sinir spezifische« Qberfläeh« vnn ROO his
900 mVg, bezogen auf die Faser auf Basis von Acrylnitril.
2) Fasern mit 3 Denier.
3) Ein faseriger aktivierter Kohlenstoff mit einer spezifischen Oberfläche von 800 bis 900 m2/g.
Diese Ergebnisse zeigen, daß mit Zunahme des Comonomergehaltes die Ausbeute erhöht wird und daß
man einen faserigen aktivierten Kohlenstoff mit hoher Festigkeit erhält
Bei der Herstellung der Vorläuferfaser werden mit zunehmendem Comonomergehalt die Verstreckung
erleichtert und die Verspinnungseigenschaften verbessert. Dies führt zu Vorteilen dahingehend, daß die
Flockigkeit, Denierabweichungen und dergleichen bei der erhaltenen Vorläuferfaser vermindert und ein
faserig aktivierter Kohlenstoff mit gleichmäßigerer Qualität leichter erhalten wird. In dem Masse wie der
Comonomergehalt ansteigt, steigt allerdings auch die Tendenz der Faser an, zu koaleszieren.
Eisenverbindungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen verschiedene Eisensalze, wie
Fern- oder Ferrosulfat, Ferri- oder Ferrochlorid, Ferri-
oder Ferronitrat, Ferri- oder Ferroammoniumnitrat. Ferri- oder Ferrooxid und Komplexsalze wie Natriumoder
Kaliumcyanid und Natrium- oder Kaliumferricyanid ein. Man kann sowohl zweiwertiges als auch
dreiwertiges Eisen verwenden. Bevorzugt werden wasser- oder in organischen Lösungsmitteln lösliche
Eisenverbindungen.
Um die Eisenverbindung in die Faser auf Basis von Acrylnitril einzubringen, sind verschiedene Verfahren
anwendbar. Beispielweise kann man das Pulver oder eine Lösung der Eisenverbindung der Spinnlösung des
Polymeren auf Acrylnitrilbasis zugeben oder man kann
die Lösung in eine Gelfaser nach dem Spinnen und vor dem Trocknen imprägnieren oder man kann die Fasern
(nach dem Trocknen) mit einer Lösung der Eisenverbindung tränken.
Bei dem dritten Verfahren, bei dem die Fasern mit einer Lösung der Eisenverbindung getränkt werden,
werden wasser- oder organisch lösliche Eisensalze verwendet Damit daß Eisensalz gleichmäßig in das
Innere der Faser eindringen kann, ist es wünschenswert,
die Temperatur, bei welcher die Fasern mit der Lösung getränkt werden, zwischen etwa 10 und 8O0C und es
vorzugsweise zwischen etwa 50 ond 70°C zu halten. Der
Durchmesser des Pulvers der Eisenverbindung ist vorzugsweise kleiner als 0,053 mm und die Konzentration
der Lösung beträgt im allgemeinen etwa 0,1 bis 10%.
Um das Einbringen der Eisenverbindung in die Faser noch zu verbessern, kann man in Kombination ein
oberflächenaktives Mittel anwenden. Geeignete oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise Polyethylenglykol,
Phosphorsäureester, Aliphatischsäureester, Mineralöl und der gleichen. Sie werden im allgemeinen in
Kombination von zwei oder mehreren verwendet und in Mengen von etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der Faser, eingesetzt .
Aus den nachfolgenden Tabellen 3 und 4 v/ird ersichtlich, wie der optimale Gehalt an Eisenvebindung
mit dem Comonomergehalt der verwendeten Faser variiert und welcher Eisenverbindungsgehalt erforderlich
ist, um dem Bereich, der der Gleichung (1) entspricht, zu entsprechen. Dieser Bereich wird in
F i g. 1 als der schraffierte Bereich gezeigt Unterhalb des Bereiches kann man die Wirkung der Erfindung
nicht erzielen, während oberhalb des Bereiches die Ausbeute und die Faserfestigkeit der erhaltenen Faser
aus aktiviertem Kohlenstoff unerwünscht erniedrigt werden.
Die eine Eisenverbindung im oben genannten Bereich enthaltende Faser auf Basis von Acrylnitril wird in einer
oxidierenden Atmosphäre voroxidiert Die Temperatur, bei welcher die Voroxidation durchgeführt wird, wird
von dem Comonomergehalt der Faser auf Basis von Acrylnitril beeinflußt; steigt der Comonomergehalt an,
so findet die Koaleszenz und das Verbrennen der Faser aufgrund der abrupten Erzeugung der Reaktionswärme
beim Eingangsstadium der Voroxidation leichter statt Deshalb ist es wichtig, insbesondere die Eingangserwärmungstemperatur
richtig auszuwählen.
Die optimale Eingangserwärmungstemperatur hängt vom Eisengehalt und vom Comonomergehalt ab und
dies wird in Fig.2 in der schraffierten Fläche gezeigt,
d.h. einem Bereich, welcher der Gleichung (2) entspricht
Bei einer Temperatur unterhalb dieses Bereiches kann man keine Verkürzung der Voroxidationszeit
bewirken. Liegt die Temperatur andererseits oberhalb dieses Bereiches, so findet häufig eine Koaleszenz und
ein Verbrennen der Fasern statt und infolgedessen wird ein stabiler Betrieb erschwert Und die Qualität der
erzielten Produkte erheblich gemindert. Die anwendba« re Maximaltemperatur für die Faser auf Basis von
Acrylnitril, welche keine Eisenverbindung enthält, wird durch die untere Kurve in F i g. 2 gezeigt.
Im allgemeinen wird die Voroxidatiöri durchgeführt,
während man die Temperatur in Stufen erhöht. Bei Anwendung einer eine Eisenverbindung enthaltenden
Faser auf Basis von Acrylnitril gemäß der Erfindung, ιό kann die Faser nach der Behandlung bei der
vorerwähnten geeigneten EingangserwärriiYingstemperatur
bei einer höheren Temperatur, aber unterhalb etwa 400° C, in Stufen behandelt werden.
Obwohl man die Voroxidation im allgemeinen in is einer oxidierenden Atmosphäre von Luft durchführt,
kann man auch eine geeignete Mischung aus Sauerstoff mit einem Inertgas, wie Stickstoff, verwenden, unter der
Voraussetzung, daß der Sauerstoffgehalt nicht weniger ais etv/a i5 Voi-vb beträgt. Weiterhin kann man die zu
Verarbeitung auch in einer Atmosphäre von Chlorwasserstoffgas oder Schwefeldioxid vornehmen. In diesen
Fällen müssen jedoch im allgemeinen Mischungen dieser Gase mit Luft (mit einem Sauerstoffgehalt der
Gasmischung von etwa 5 bis 20 Vol-%) verwendet werden.
Vorzugsweise wird auf die Faser(n) in der Weise eine Spannung einwirken gelassen, daß der Schrumpf bei
einer jeweiligen Voroxidationstemperatur im Bereich von 50 bis 90%, vorzugsweise etwa 60 bis 80%, des
freien Schrumpfes bei dieser Temperatur beträgt. Liegt der oehrumpf unterhalb von 50%, so sind die
Absorptionseigenschaften der Faser für praktische Zwecke unbefriedigend, und liegt der Schrumpf
oberhalb etwa 90%, so werden die mechanischen Eigenschaften der nach der Aktivierung erhaltenen
Fasern verschlechtert.
Der Ausdruck »Grad des freien Schrumpfes« bedeutet das Verhältnis des Schrumpfes zu der
Originallänge, d. h. wenn man die Faser unter einer Spannung von 1 mg/Denier in einer oxidierenden
Atmosphäre bei einer bestimmten Temperatur unter Ablauf der Oxidation schrumpfen läßt, und das
Verhältnis des Schrumpfes zu der Originallänge wird als der Grad des freien Schrumpfes bei dieser Temperatur
bezeichnet.
Die Hauptvorteile der Erfindung, bei Welcher eine Eisenverbindung in die Faser auf Basis von Acylnitril
eingebracht wird, sind folgende:
(1) Es findet bei einer höheren Voroxidationstemperatur als man nach dem Stand der Technik anwenden
konnte, keine Koaleszenz und kein Verbrennen der Faser statt und dadurch kann man die Voroxidationszeit
erheblich abkürzen.
(2) Selbst bei der gleichen Voroxidationstemperatur wie beim Stand der Technik wird ein bemerkenswert
hoher Oxidationsgrad im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik erzielt und infolgedessen kann
inäfi die VüruXidttiiünSZcii äbkürZcii.
(3) Die Aktivierungszeit kann man im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik abkürzen.
(4) Der faserige aktivierte Kohlenstoff hat einen hohen Stickstoffgehalt und eine sehr gute Absorptionsfähigkeit
und mechanische Eigenschaften.
(5) Der erhaltene faserige aktivierte Kohlenstoff ist sehr gut verarbeitbar, insbesondere bei der Herstellung
von Filzen oder Geweben, aufgrund der erhöhten Reibungseigenschaften.
Wie vorher dargelegt, kann man durch das erfindungsgemäße Verfahren die Produktivität, insbesondere
der Voroxidationsstufe, erhöhen. In Tabelle 2 werden z. B. die Ergebnisse gezeigt, die man mit einer Faser auf
Basis von Acrylnitril aus 92 Gew.-% Acrylnitril und 8 Gew.-% Methylacrylat mit einem Gehalt von 0,21
Gew.-% (als Eisen) Ferrosulfat bei deren Oxidation erhält, wobei ein Vergleich gezeigt wird mit dem Stand
der Technik, bei dem kein Eisen zugesetzt worden war.
Tabelle 2 | Oxidationsbedingungen Temperatur (0C) x Zeit (h) |
Oxidationsgrad der Faser |
Gleichgewichts wassergehalt |
Ansatz Nr. |
Anfangsstufe spätere Stufe | (%) | |
240 X 2 260 X 1,5 | keine Koaleszenz |
11,4 | |
1 | 245 X 1,5 265 X 1 | keine Koaleszenz |
11,7 |
2 | 250 Xl 275 X 0,5 | geringe Koaleszenz |
11,0 |
3 | 230 X 3 250 X 2,5 | merkliche Koaleszenz |
11,2 |
4 | 240 (Fasern fangen auf einmal | Verbrennung | — |
5 | |||
zu brennen an)
Ansätze 1, 2 und 3 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren und Ansätze 4 und 5 das Verfahren des
Standes der Technik.
Die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, daß man bei einer Voroxidation der Faser auf Basis von Acrylnitril mit
einem Gehalt an Eisen bei einer hohen Eingangstsmperatur keine Koaleszenz bewirkt und die Voroxidationsgeschwindigkeit
hoch ist und man deshalb die Voroxidationszeit auf etwa ein Drittel oder weniger der
Zeit vermindern kann, die beim Stand der Technik erforderlich war. Infolgedessen ermöglicht das erfindungsgemäße
Verfahren die schnelle und wirksame Herstellung von faserigem aktivierten Kohlenstoff und
ist deshalb von hoher wirtschaftlicher Bedeutung.
Zwar ist der Mechanismus, wie durch die Eisenverbindung
die vorerwähnte Wirkung während der Voroxida-
tionsstufe erzielt wird, nicht klar, aber aus einer thermischen Analyse, die unter Verwendung eines
Differentialabtastcalorimeters durchgeführt wurde, geht hervor, daß die Haüptspitze der exothermen Kurve
beim Erhitzen der Faser auf Acrylnitrilbasis schärfer wird und daß die gesamte exotherme Wärme durch die
Einführung der Fisenverbindung vermindert wird, Man nimmt deshalb an, daß durch die in der Faser auf
Acrylnitrilbasis enthaltene Eisenverbindung die Erweichungstemperatur der Faser erhöht Und die ZykÜsierungsreaktion
beschleunigt wird.
In F i g. 3 werden die kalorischen Werte hinsichtlich der Erwärmungstemperatur bei der Oxidation gezeigt.
Die gestrichelte Linie zeigt eine Kurve für eine Faser ms 90 Gew.-% Acrylnitril und 10 Gew.-% Methylacrylat
Die durchgezogene Linie zeigt eine Kurve für die gleiche Faser mit der Ausnahme, daß sie FeCb in einer
Menge von 0,2 Gew.-% (berechnet als Eisen) enthielt.
Man nimmt auch an, daß durch das Anhaften oder
Reaktionswärme physikalisch verteilt wird und eine Akkumulierung der Reaktionswärme verhindert wird,
und daß dadurch die koaleszenzverhindernde Wirkung eintritt.
Es ist wünschenswert, die Faser auf Basis von Acrylnitril mit einem Gehalt an Eisen der Voroxidation
zu unterwerfen, bis der Gleichgewichtswassergehalt 8 bis 13%, vorzugsweise 9 bis 11%, beträgt (entsprechend
der Menge an gebundenem Sauerstoff von 60 bis 95%, vorzugsweise 72 bis 86%, bezogen auf die mögliche
Sättigungsmenge an gebundenen Sauerstoff in der Faser) weil man dadurch einen aktivierten Kohlenstoff
mit hoher Adsorptionsfähigkeit und in hoher Ausbeute erhalten kann.
Die Dauer der Wärmebehandlung bei der Voroxidation hängt von der Verarbeitungstemperatur ab und
beträgt im allgemeinen etwa 0,5 bis 24 Stunden. Wird die Wärmebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur
durchgeführt, so ist eine längere Zeit erforderlich.
Nach der Voroxidation der Faser erfolgt eine Aktivierungsbehandlung.
Diese Aktivierungsbehandlung kann durch physikalische Aktivierung oder durch Imprägnieren der Faser
mit einem Aktivierungsmittel, wie es zur chemischen Aktivierung verwendet wird, und einer anschließenden
physikalischen Aktivierung erfolgen. Diese Verfahren sind z.B. in den US-PS 27 90 781 und 26 48 637
beschrieben.
Wird die Aktivierung in einem Aktivierungsgas vorgenommen, so wendet man CO2, NH3, Wasserdampf
oder ein Mischgas daraus (z.B. CO2-I-H2O) an (in
diesem Fall ist die zulässige Menge an Sauerstoff dadurch begrenzt, daß die Faser nicht brennen darf,
wobei die Sauerstoffmenge im allgemeinen nicht mehr als 3 VoI.-% beträgt). Ein oder mehrere Inertgase, wie
N2, Ar oder He, können in dem Aktivierungsgas in einer
Menge von bis zu etwa 50 VoL-% (z. B. CO2+ N2 und
dergleichen) enthalten sein. Im allgemeinen wird die Aktivierung bei einer Temperatur zwischen etwa 600 bis
13000C und vorzugsweise 800 bis etwa 1300° C während
6 Sekunden bis zu 2 Stunden durchgeführt
Wird eine physikalische Aktivierung nach dem Imprägnieren mit Chemikalien vorgenommen, so kann
man Aktivierungschemikalien verwenden, wie sie schon bisher zur Herstellung von aktiviertem Kohlenstoff
verwendet wurden. Zum Beispiel kann man die oxidierte Faser in eine wäßrige Lösung aus Zinkchlorid,
Phosphorsäure, Schwefelsäure, Natriumhydroxid, Chlorwasserstoffsäure oder dergleichen, eintauchen (im
Falle von Chlorwasserstoffsäure beträgt deren Konzentration im allgemeinen 10 Gew.-% bis 37 Gew.-% und
im Falle der anderen Chemikalien im allgemeinen 10 bis 60 Gew.'%). Alternativ kann man Lösungen dieser
Stoffe auf die Fasern sprühen und sie darauf abscheiden. Anschließend wird die Faser in einem Aktivierungsgas,
im allgemeinen bei etwa 700 bis 1000° C während 1
Minute bis 3 Stunden aktiviert. In diesem Fall beträgt die Menge der (gelösten) Chemikalie, die abgeschieden
wurde, etwa 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Faser. Natürlich ist es auch möglich, eine
Menge von mehr als 20 Gew.-% abzuscheiden, aber man erzielt durch derartig große Mengen keine
besondere Wirkung.
Bei dieser Aktivierungsbehandlung läßt man die Faser vorzugsweise frei schrumpften. Der Schrumpf
beträgt im allgemeinen etwa 10 bis 30%, je nach der jeweiligen oxidierten Faser.
on Durch diese Aktivierung werden flüssige Komponenten
in der Faser entfernt und die Faser wird carbonisiert und gleichzeitig wird die spezifische Oberfläche der
Faser erhöht.
So hergestellter faseriger, aktivierter Kohlenstoff hat
So hergestellter faseriger, aktivierter Kohlenstoff hat
eine spezifische Oberfläche von etwa 300 bis 2000 mVg,
einen Stickstoffgehalt von etwa 2 bis 15 Gew.-%, eine Faserfestigkeit von 25 bis 35 mg/mm2 und einen
Durchmesser von etwa 3 bis 30 μπι.
Bei der vorliegenden Faser ist es wichtig, daß bei der Voraktivierungsstufe die Eisenverbindung in der oxidierten
Faser die Aktivierungsreaktion beschleunigt und dadurch die Aktivierungszeit verkürzt und die
Ausbeute erhöht wird, verglichen mit der Stand der Technik. Die Eisenverbindung soll in der Faser in einer
Menge von mehr als 0,01 Gew.-% und vorzugsweise mehr als 0,05 Gew.-%, bezogen auf den faserigen
aktivierten Kohlenstoff und berechnet als elementares Eisen, verbleiben. Sie soll jedoch nicht 1 Gew.-% und
vorzugsweise 0,3 Gew.-% übersteigen, um eine
Überaktivierung zu vermeiden und eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des erhaltenen
faserigen aktivierten Kohlenstoffs.
Übersteigt die Menge der Eisenverbindung in dem faserigen aktivierten Kohlenstoff die vorerwähnte
Menge, so soll die überschüssige Menge der Eisenverbindung vor der nachfolgenden Aktivierung entfernt
werden, d. h. sie soll von der oxidierten Faser nach der Voroxidationsstufe entfernt werden. Die Menge der
Eisenverbindung kann durch Waschen der voroxidierten Faser mit Wasser, vorzugsweise mit warmem
Wasser von etwa 50 bis 100° C, oder mit einer wäßrigen organischen Säurelösung vorgenommen werden. Im
allgemeinen werden 0,1 bis 5 Gew.-% der organischen Lösung verwendet Geeignete organische Säuren sind
z. B. Essigsäure, Weinsäure und Oxalsäure. Es reicht aus,
die Fasern in der Lösung mechanisch zu vibrieren, um
die Eisenverbindung zu entfernen.
Die günstige, erfindungsgemäß erzielte Wirkung besteht darin, daß die Kosten für faserigen aktivierten
Kohlenstoff merklich im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik verringert werden können, weil
die Voroxidations- und Aktivierungsstufen verbessert verden durch die Verwendung der eine Eisenverbindung
enthaltenden Faser auf Basis von Acrylnitril.
Eine weitere sehr wichtige Wirkung beim erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß man faserigen
aktivierten Kohlenstoff mit hohem Stickstoffgehalt verglichen mit den Verfahren des Standes der Technik,
erhalten kann. Dadurch werden die inhärenten Eigenschaften
des aus der Faser auf Basis von Acrylnitril hergestellten faserigen aktivierten Kohlenstoffs, d. h, die
Adsorptionsfähigkeit für saure Gase, wie Mercaptan, Schwefelwasserstoff SOx, NOx und dergleichen, weiter
verbessert.
Da die auf dem aktivierten Kohlenstoff abgeschiedene Eisenverbindung dort verbleibt, wird das katalytische
Verhalten des faserigen aktivierten Kohlenstoffs erheblich verbessert. Der erfindungsgemäß erhaltene faserige
aktivierte Kohlenstoff ist insbesondere als Katalysator für die Zersetzung von Ozon oder Cyanwasserstoff und
dergleichen geeignet.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen beschrieben.
Drei Fasern auf Acrylnitrilbasis mit einem Durchmesser von 3 Denier und enthaltend als Comonomer
Methylacrylat in unterschiedlichen Mengen, wurden in einer 2°/oigen wäßrigen Lösung von Ferrosulfat
während 5 Minuten bei 60°C getränkt und dann getrocknet unter Erhalt von Fasern auf Basis von
Acrylnitril mit sine Gehalt von 0,05 Gew.-u/b bis 0,6
Gew.-% Eis^n. Diese Fasern wurden dann an der Luft oxidiert.
In diesem Beispiel wurde die Voroxidation zweistufig durchgeführt. Die Eingangsstufe betrug 230° C bis
2750C (Eingangstemperatur), während 0,5 bis 2,5
Stunden und die folgende Stufe wurde bei 250°C bis 280° C während 0,5 bis 2 Stunden durchgeführt.
Zum Vergleich wurden weitere Fasern auf Basis von Acrylnitril der gleichen Zusammensetzung, jedoch ohne
Eisenverbindung in gleicher Weise zweistufig voroxidiert. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Ansatz
Nr.
Nr.
Comonomergehalt
(Gew.%)
Eisengehalt
(Gew.%)
Voroxidationsbedingungen Temperatur (0C) X Zeit (h)
Koaleszenz
Anfangsstufe spätere Stufe
Gleichgewichtswassergehalt
14
15
16
17
18
19
20
15
16
17
18
19
20
2,1
5,3
9,6
0,11
0,11
0,11
0,33
0,11
0,11
0,33
0,13
0,16
0,43
0,16
0,43
0,15
0,21
0,21
0,21
0,21
0,51
260 X 0,75 270 X 0,5 275 X 0,5 275 X 0,5
245 X 1,5 250X1 265 X 0,5 270 X 0,5
230X3
235 X 2,5
240 X 1,5
245X1
250X0,75
255X0,5
245X1 275X1
280X1
280 X 0,5
280 X 0,5
280X1
280 X 0,5
280 X 0,5
265 X 2,5
270X2
285 X 1,5
285 -"· 1
270X2
285 X 1,5
285 -"· 1
250X3
255X2
260X2
265 X 1,5
270X1
275X1
265 X 1,5
stark
keine
gering
gering
keine
gering
gering
merklich
keine
keine
stark
keine
keine
stark
merklich
keine
keine
gering
wenig
merklich
keine
11,1 11,5 11,7 11,8
11,5
11,8 11,3
12,0 11,3 12,1 11,9 11,5 12,6 12,1
Ansätze 7,8,11,12 und 15 bis 18 sind erfindungsgemä-Se
Ansätze.
Die so erhaltenen voroxidierten Fasern wurden in überhitztem Wasserdampf bei 880° C aktiviert unter
Erhalt von faserigem aktivierten Kohlenstoff mit einer spezifischen Oberfläche von 900 m2/g. Die Ausbeuten
und das Verhalten dieser faserigen aktivierten Kohlenstoffe werden in Tabelle 4 gezeigt.
13 | Ausbeute an faserigem aktivierten Kohlenstoff |
30 36 460 | Faserfestig keit |
14 | Ozonadsorp tionsmenge |
j | |
Tabelle 4 | CA) | (kg/mm2) | m | I | |||
Ansatz Nr. |
14 | Stickstoff gehalt |
30,3 | 10 | te I |
||
16 | CW | 33,5 | 19 | ||||
6 | 16 | 3,5 | 33,8 | 19 | 1 | ||
7 | 11 | 3,S | 21,3 | 17 | 1 | ||
8 | 18 | 3,8 | 35,3 | 11 | S | ||
9 | 18 | 3,0 | 394 | 21 | i | ||
10 | 19 | 3,8 | 36,8 | 20 | I | ||
11 | 10 | 3,7 | 21,9 | " 18 | H | ||
12 | 28 | 3,8 | 35,8 | 13 | *?: | ||
13 | 30 | 2,9 | 44;5 | 17 | I | ||
14 | 29 | 44 | 44,1 | 18 | I | ||
15 | 28 | 4-,8 | 42,2 | 20 | '. | ||
16 | 28 | 4,5 | 40,3 | 24 | |||
17 | 23 | 4,4 | 29,7 | 23 | f | ||
18 | 21 | 4,4 | 30,8 | 21 | I | ||
19 | 3,9 | I | |||||
20 | 3,2 | J | |||||
Ansätze 1,2 und 3 zeigen das erfindungsgemtße Verfahren und Ansätze 4 und 5 das Verfahren
des Standes der Technik.
Der Ausdruck »Ozonadsorptionsmenge« in Tabelle 4 gibt die Menge an Ozon ab, die auf dem faserigen
aktivierten Kohlenstoff adsorbiert oder zersetzt wird, bis das Verhältnis der Konzentration am Auslaß zu der
Konzentration am Einlaß (Konzentration am Auslaß/ Konzentration am Einlaß) 0,05 beträgt (nachfolgend als
Durchbruch (break point) bezeichnet) wenn man Luft mit einem Gehalt von 1 ppm Ozon und eine.· relativen
Feuchte von 60% durch einen faserigen aktivierten Kohlenstoff (in Filzform) in einer Fließmenge von
O^ m/sek durchleitet
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß bei einem Eisengehalt außerhalb des erfindungsgemäß angegebenen
Bereiches die Wirkung der Erfindung nicht erzielt werden kann, selbst wenn man die Voroxidation bei
einer geeigneten Eingangstemperatur vornimmt Wenn der Eisengehalt zu groß ist, so werden insbesondere die
Ausbeuten an faserigem aktivierten Kohlenstoff und die Faserfestigkeit erheblich verschlechtert. Liegt der
Eisengehalt in dem erfindungsgemäß angegebenen Bereich, so kann, auch wenn die Eingangstemperatur
höher ist als die obere Grenze des durch den Comonomergehalt des limitierten Bereiches, die Koaleszenz
der Faser nicht verbessert werden und die Qualität des faserigen aktivierten Kohlenstoffs erniedrigt
sich und wenn die Temperatur nieder ist als die untere Grenze des Bereiches, so dauert die Voroxidation
lange Zeit
Erfindungsgemäß wird die Voroxidationsstufe erheblich verbessert und man kann außerdem den faserigen
aktivierten Kohlenstoff in hohen Ausbeuten erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders wirksam
um solche Fasern auf Basis von Acrylnitril zu behandeln, die einen hohen Gehalt an Comonomef
haben, z, B1 von mehr als 8%.
Der effindü'n'GSgemäß erhaltene faserige aktivierte
Kohlenstoff hat einen hohen Stickstoffgehalt und eine
gute Faserfestigkeit und ist besonders zur Absorptiuon von Ozon und dergleichen geeignet
Eine Copolymerfaser mit einem Durchmesser von 5 Denier aus 92 Gew.-% Acrylnitril und 8 Gew.-%
Vinylacetat wurde mit einer l,5%igen wäßrigen Lösung von Ferriammoniumnitrat getränkt und getrocknet
wobei man eine Faser auf Basis von Acrylnitril mit einem Gehalt von 0,25 Gew.-% Eisen erhielt Diese
Faser auf Basis von Acrylnitril wurde 1 Stunde an der Luft bei einer Eingangstemperatur von 250" C erhitzt,
unter Erhalt einer Faser mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 23% und dann während 04 Stunden bei
260° C und 04 Stunden bei 270" C unter Erhalt einer
flexiblen voroxidierten Faser mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 12,4%, die in keiner Weise
koalesziert war.
Anschließend wurde die voroxidierte Faser 10 Minuten in überhitztem Wasserdampf bei 9000C
aktiviert unter Erhalt von faserigem aktivierten Kohlenstoff in einer Ausbeute von 20% und mit einer
spezifischen Oberfläche von 1000 m2/g.
Dieser faserige aktivierte Kohlenstoff hatte eine Faserfestigkeit von 243 kg/mm2 und eine Benzolabsorptionsmenge
von 56%, gemessen gemäß JIS-K1474. Zum Vergleich wurde eine Faser auf Basis von Acrylnitril der gleichen Zusammensetzung wie oben,
jedoch ohne Eisengehalt, 2 Stunden bei 2300C, 2 . Stunden bei 250° C und 3 Stunden bei 265° C voroxidiert,
Unter Erhalt einer voroxidierten Faser mit einem
Gleichgewichtswassergehalt von i2(l%. Obwohl die
Voroxidation bei einer niedrigeren Temperatur als beim erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wurde,
koalesziertedie erhaltene Voroxidierte Faser und wurde
hart
Diese Voroxidierte Faser wurde in überhitztem
Diese Voroxidierte Faser wurde in überhitztem
Wasserdampf bei 9000C 40 Minuten lang aktiviert und
man erhielt einen faserigen aktivierten Kohlenstoff mit einer spezifischen Oberfläche von 100Om2Zg. Die
Faserfestigkeit und die Benzolabsorptionsmenge des faserigen aktivierten Kohlenstoffs betrugen
16,5 kg/mm2 bzw. 54% und waren schlechter als bei dem
erfindungsgemäß erhaltenen, faserförmigen aktivierten Kohlenstoff.
Ein Acrylnitril-Copolymer aus 92 Gew.-°/o Acrylnitril, 6 Gew.-% Methylacrylat und 2 Gew.-% Acrylamid
wurde in einer 60%igen Zinkchloridlösung zu einer Copolymerlösung gelöst Zu dieser Copolymerlösung
wurde Ferrioxid einer Teilchengröße von 0,1 bis 0,3 μπι
gegeben. Die Lösung wurde unter Erhalt einer Faser mit einem Durchmesser von 3 Denier, enthaltend
0,14 Gew.-% Eisen, versponnen.
Diese Faser wurde 0,5 Stunden bei einer Eingangstemperatur
von 2500C und dann 0,5 Stunden bei 275° C
oxidiert, bis der Gleichgewichtswassergehalt 12% betrug, unter Erhalt einer voroxidierten Faser, die nicht
koalesziert war.
Diese voroxidierte Faser wurde in überhitztem Wasserdampf von 800" C weiter aktiviert unter Erhalt
von faserigem aktivierten Kohlenstoff mit einer spezifischen Oberfläche von 880 m2/g in einer Ausbeute
von 23%.
Zum Vergleich wurde eine Faser gleicher Zusammensetzung wie oben, aber ohne Eisengehalt behandelt In
diesem Fall benötigte man für die Voroxidation 5 Stunden bei 2200C und weitere 2 Stunden bei 2400C, um
eine voroxidierte Faser mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 12% unter solchen Bedingungen zu
erhalten, daß keine Koaleszenz eintrat Dann wurde die voroxidierte Faser aktiviert unter Erhalt eines faserigen
aktivierten Kohlenstoffs in einer Ausbeute von 18% mit einer spezifischen Oberfläche von 900 m2/g.
Die Cyanwasserstoffabsorptionsfähigkeit des erhaltenen faserigen aktivierten Kohlenstoffs und des zum
Vergleich hergestellten faserigen aktivierten Kohlen-Stoffs wurden verglichen. Luft, enthaltend 2000 ppm
Cyanwasserstoff (relative Luftfeuchtigkeit 60%) wurde durch den faserigen aktivierten Kohlenstoff (in Filzform)
geleitet und die bis zum Durchbruch er! dtene
Absorptionsmenge wurde gemessen. Die Adsorptionsmenge des für Vergleichszwecke hergestellten faserigen
aktivierten Kohlenstoffs gemäß dem Stand der Technik betrug 5%, dagegen bei dem faserigen aktivierten
Kohlenstoff gemäß der Erfindung 18%. Der faserige aktivierte Kohlenstoff ist somit hinsichtlich der Adsorptionsfähigkeit
und der Wirksamkeit, toxische Gase zu entfernen, erheblich verbessert worden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von fasriger aktivierter Kohle, durch Pyrolyse eines eine
Eisenverbindung enthaltenden Acrylpolymerisats, dadurchgeke η nze ichnet, daß man eine auf
Acrylnitril aufgebaute Faser mit einem Durchmesser von 1,5 bis 15 Denier, enthaltend eine Eisenverbindung
im Bereich entsprechend der Gleichung (1)
10
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12489179A JPS5650107A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Manufacture of fibrous activated carbon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3036460A1 DE3036460A1 (de) | 1981-04-16 |
DE3036460C2 true DE3036460C2 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=14896653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3036460A Expired DE3036460C2 (de) | 1979-09-28 | 1980-09-26 | Verfahren zur Herstellung von faseriger, aktivierter Kohle |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4362646A (de) |
JP (1) | JPS5650107A (de) |
BE (1) | BE885437A (de) |
CA (1) | CA1159810A (de) |
CH (1) | CH644638A5 (de) |
DE (1) | DE3036460C2 (de) |
FR (1) | FR2466518A1 (de) |
GB (1) | GB2062599B (de) |
IT (1) | IT1143993B (de) |
NL (1) | NL183597C (de) |
NO (1) | NO154425C (de) |
SE (1) | SE444586B (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2099409B (en) * | 1981-04-23 | 1985-01-09 | Toho Beslon Co | Method for manufacture of activated carbon fiber |
JPS5818418A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-02-03 | Toyobo Co Ltd | 活性炭素繊維の製造方法 |
JPS5824340A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-14 | Toho Rayon Co Ltd | フイルタ− |
JPS58156516A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-17 | Toho Rayon Co Ltd | 繊維状活性炭およびその使用法 |
JPS591771A (ja) * | 1982-06-23 | 1984-01-07 | 東邦レーヨン株式会社 | 繊維状活性炭の製造法 |
JPS60137811A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-22 | Toho Rayon Co Ltd | 浄水用活性炭素繊維 |
JPS60153943A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属成分−炭素繊維複合体 |
US5078926A (en) * | 1984-03-07 | 1992-01-07 | American Cyanamid Company | Rapid stabilization process for carbon fiber precursors |
US4772508A (en) * | 1986-01-24 | 1988-09-20 | Brassell Gilbert W | Activated carbon-carbon composite of high surface area and high compressive strength |
JPS62191040A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Nippon Denso Co Ltd | 吸着性炭素材およびその製造方法 |
US4921686A (en) * | 1986-05-29 | 1990-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of carbonizing and activating fiber materials |
DE69125346T2 (de) * | 1990-11-21 | 1997-07-03 | Mitsubishi Chem Corp | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffasern mit hoher Faserstrangfestigkeit |
JP3188311B2 (ja) * | 1992-06-22 | 2001-07-16 | エヌエスケー・ワーナー株式会社 | 湿式摩擦材 |
DE10028654A1 (de) * | 2000-06-09 | 2001-12-20 | Sandler Helmut Helsa Werke | Herstellung von Aktivkohle mit erhöhter katalytischer Aktivität |
US6517906B1 (en) | 2000-06-21 | 2003-02-11 | Board Of Trustees Of University Of Illinois | Activated organic coatings on a fiber substrate |
US6733737B1 (en) * | 2001-08-29 | 2004-05-11 | Wright Materials Research Corp. | Rapid oxidation/stabilization technique for carbon foams, carbon fibers and C/C composites |
DE10226969B4 (de) * | 2002-06-17 | 2006-05-18 | Sgl Carbon Ag | Aktivierte Kohlenstofffasern und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US20050202241A1 (en) | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Jian-Ku Shang | High surface area ceramic coated fibers |
TW200811325A (en) * | 2006-08-16 | 2008-03-01 | Univ Feng Chia | Methods for manufacturing activated carbon fiber products |
HUE029856T2 (en) * | 2011-07-22 | 2017-04-28 | Mitsubishi Rayon Co | Polyacrylonitrile-based copolymer, polyacrylonitrile-based precursor fiber for carbon fibers, carbon fiber bundles, process for producing fire-resistant fiber bundles, and a method for producing carbon fiber bundles |
KR102097334B1 (ko) * | 2012-12-14 | 2020-04-06 | 삼성전기주식회사 | 활성 탄소, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전기화학 캐패시터 |
RU2676036C1 (ru) * | 2018-02-15 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ обработки углеродных наполнителей |
US20240141559A1 (en) * | 2019-10-17 | 2024-05-02 | TanGold Inc. | Fabrication of carbon fibers with high mechanical properties |
CN112760889B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-11-18 | 湖北闻涯技术开发有限公司 | 一种由熔喷布为基础碳化制备碳纤维布的方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1602487A (de) * | 1968-12-31 | 1970-11-30 | ||
GB1310011A (en) * | 1969-01-08 | 1973-03-14 | Secr Defence | Carbonizing process and an apparatus therefor |
GB1264027A (en) * | 1969-12-17 | 1972-02-16 | Celanese Corp | Production of thermally stabilized fibrous material |
US4002426A (en) * | 1971-01-25 | 1977-01-11 | Celanese Corporation | Production of stabilized non-burning acrylic fibers and films |
US3729549A (en) * | 1971-07-07 | 1973-04-24 | Celanese Corp | Process for the formation of stabilized and carbonized acrylic fibrous material |
JPS4973393A (de) * | 1972-11-15 | 1974-07-16 | ||
US4118341A (en) * | 1974-05-27 | 1978-10-03 | Agency Of Industrial Science & Technology | Activated carbon |
US3997638A (en) * | 1974-09-18 | 1976-12-14 | Celanese Corporation | Production of metal ion containing carbon fibers useful in electron shielding applications |
JPS51130327A (en) * | 1975-05-08 | 1976-11-12 | Toyobo Co Ltd | Activated carbon fibers containing metallic oxide |
US4285831A (en) * | 1976-10-05 | 1981-08-25 | Toho Beslon Co., Ltd. | Process for production of activated carbon fibers |
JPS5836095B2 (ja) * | 1976-10-05 | 1983-08-06 | 東邦ベスロン株式会社 | 活性炭素繊維の製造法 |
DE2718308A1 (de) * | 1977-04-25 | 1979-01-11 | Bitzer Diethelm | Verfahren zur herstellung von pulverfoermigem, glasartigen kohlenstoff |
-
1979
- 1979-09-28 JP JP12489179A patent/JPS5650107A/ja active Granted
-
1980
- 1980-09-25 CH CH719580A patent/CH644638A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-09-26 FR FR8020694A patent/FR2466518A1/fr active Granted
- 1980-09-26 BE BE0/202263A patent/BE885437A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-09-26 SE SE8006762A patent/SE444586B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-09-26 GB GB8031166A patent/GB2062599B/en not_active Expired
- 1980-09-26 IT IT49745/80A patent/IT1143993B/it active
- 1980-09-26 CA CA000361767A patent/CA1159810A/en not_active Expired
- 1980-09-26 NO NO802843A patent/NO154425C/no unknown
- 1980-09-26 NL NLAANVRAGE8005362,A patent/NL183597C/xx not_active IP Right Cessation
- 1980-09-26 DE DE3036460A patent/DE3036460C2/de not_active Expired
- 1980-09-29 US US06/191,616 patent/US4362646A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1159810A (en) | 1984-01-03 |
IT8049745A0 (it) | 1980-09-26 |
CH644638A5 (de) | 1984-08-15 |
JPS6353294B2 (de) | 1988-10-21 |
GB2062599A (en) | 1981-05-28 |
DE3036460A1 (de) | 1981-04-16 |
GB2062599B (en) | 1984-04-18 |
FR2466518A1 (fr) | 1981-04-10 |
NL8005362A (nl) | 1981-03-31 |
SE8006762L (sv) | 1981-03-29 |
NO154425C (no) | 1986-09-17 |
JPS5650107A (en) | 1981-05-07 |
BE885437A (fr) | 1981-01-16 |
NL183597B (nl) | 1988-07-01 |
SE444586B (sv) | 1986-04-21 |
NO802843L (no) | 1981-03-30 |
FR2466518B1 (de) | 1984-03-09 |
NO154425B (no) | 1986-06-09 |
IT1143993B (it) | 1986-10-29 |
NL183597C (nl) | 1988-12-01 |
US4362646A (en) | 1982-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3036460C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von faseriger, aktivierter Kohle | |
DE2715486C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aktivkohlefasern | |
DE3043022C2 (de) | Faserförmige Aktivkohle mit einer darauf abgeschiedenen Metallchelatverbindung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2614415C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern | |
DE3322652C2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von halogenierten Kohlenwasserstoffen aus der Gasphase mittels fasriger Aktivkohle und anschließender Desorption | |
DE3540444C2 (de) | ||
DE3214948A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aktivierten kohlenstoffasern | |
DE1955474B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffaser-materialien von hoher festigkeit | |
DE1951020B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffasern mit erhoehter festigkeit | |
DE2251320C3 (de) | Verfahren zur Herstellung schwer entflammbarer Fasermaterialien | |
DE2506344A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlefasern | |
DE3336584A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffasern oder grafitfasern | |
DE2045118A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines unge webten Erzeugnisses aus Viskosefasern | |
DE2500307A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aktivkohlefasern | |
DE2603029C3 (de) | Verfahren zur Cyclisierung von Acrylnitrilpolymerisat-Fäden | |
DE3209795C2 (de) | ||
DE1619126C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von schwarzen, nicht carbonisieren, flamm beständigen Fasern oder Fäden von guter Festigkeit oder daraus hergestellten Gegenständen | |
DE1619128C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffasern | |
DE19729642A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von porösen Aktivkohlefasern | |
DE1794011C (de) | Verfahren zur Herstellung eines nicht schmelzenden, verkohlbaren, im wesentlichen aus Polyacrylnitril gebildeten Textlima terials und gegebenenfalls Weiterbehandlung zu einem Kohlenstoffmatenal | |
DE2158798C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern | |
DE1159387B (de) | Verfahren zur Herstellung von waermebestaendigen organischen Fasern und Geweben | |
DE2164466C3 (de) | Acrylfaserstrang und dessen Verwendung zur Herstellung von Kohlenstoffasern | |
DE2031316B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von stark gekräuselten Zellulosefasern | |
DE2008901A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Vormaterials aus zellulosehaltigem Material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |