JPH032298A - Production of meso-phase pitch - Google Patents

Production of meso-phase pitch

Info

Publication number
JPH032298A
JPH032298A JP13779189A JP13779189A JPH032298A JP H032298 A JPH032298 A JP H032298A JP 13779189 A JP13779189 A JP 13779189A JP 13779189 A JP13779189 A JP 13779189A JP H032298 A JPH032298 A JP H032298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pitch
mesoface
light components
meso
mesophase
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.)
Pending
Application number
JP13779189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kikuji Komine
小峰 喜久治
Makoto Miyazaki
誠 宮崎
Takashi Hino
日野 隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tonen Corp filed Critical Tonen Corp
Priority to JP13779189A priority Critical patent/JPH032298A/en
Publication of JPH032298A publication Critical patent/JPH032298A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a meso-phase pitch suitable for the production of a high- performance carbon fiber having decreased melting and gluing tendency by blowing a non-oxidizing gas into a meso-phase pitch under specific condition, thereby removing light components from the pitch. CONSTITUTION:A meso-phase pitch is produced by heat-treating a carbonaceous raw material and separating from the heat-treatment product. The objective meso-phase pitch can be produced by introducing a non-oxidizing gas such as N2, Ar, He, H2, steam, CO2, methane, ethane or propane into the above raw meso-phase pitch at about 310-350 deg.C under stirring at a rate of 0.1-10m<3>/hr per 1kg of the charged pitch for 1min to 2hr, thereby removing the light components from the pitch.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭素繊維を製造するのに適したメソフエースピ
ッチの製造方法に関する。史に詳しくは、本発明は融膠
着の低減された高性能炭素繊維を製造するのに適したメ
ソフェースピッチの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing mesophace pitch suitable for producing carbon fibers. More specifically, the present invention relates to a method for producing mesoface pitch suitable for producing high-performance carbon fibers with reduced fusion and agglomeration.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、自動車、航空機その他の各種産業分野にわたって
、軽量、高強度、高弾性率等を有する高性能素材の開発
が要望されており、かシる観点から炭素繊維が注目され
ている。
BACKGROUND ART Conventionally, there has been a demand for the development of high-performance materials having light weight, high strength, high modulus of elasticity, etc. in various industrial fields such as automobiles, aircraft, etc., and carbon fiber has been attracting attention from the viewpoint of strength.

現在市販の炭素繊維は依然としてポリアクリロニトリル
を原料とするPAN系炭素繊維が主流であるが、石炭又
は石油系ピッチ類を原料とする炭素繊維も原料が安価で
、炭化工程での歩留りが高く、弾性率の高い繊維が得ら
れるなどの利点から重要視され、活発な開発研究が行な
われている。
Currently, the mainstream of carbon fibers on the market is still PAN-based carbon fibers made from polyacrylonitrile, but carbon fibers made from coal or petroleum pitches are also inexpensive, have a high yield in the carbonization process, and have good elasticity. It is regarded as important due to its advantages such as the ability to obtain fibers with high fiber content, and active research and development efforts are being carried out.

光学的に等方性のピッチから得られる炭素繊維は強度、
弾性率ともに低いが、光学的等方性ピッチを熱処理して
得られる光学的異方性ピッチ(即ちメソフェースピッチ
)からは高性能炭素繊維が得られる。これらの方法とし
て、例えば、単にツノX料ピッチを加熱処理する(特開
昭49−19127号、同57−42924記載公報)
、光学的等方性ピッチを溶媒で抽出しその不溶分を加熱
処理する(特開昭54−160427号公報等)、不活
性ガスを吹込みながら加熱処理する(特開昭58−16
8687号公報)、部分水添した後、加熱処理する(特
開昭57−100186号、同58−18421記載公
報)、熱分解重縮合を半ばで打切って、比重差によって
沈積分離又は遠心分離して高濃度異方性ピッチを得る(
特公昭61.−38755号、同62−24036記載
公報)方法などが提案されている。
Carbon fiber obtained from optically isotropic pitch has strength,
Although both the modulus of elasticity is low, high-performance carbon fibers can be obtained from optically anisotropic pitch (i.e., mesoface pitch) obtained by heat-treating optically isotropic pitch. These methods include, for example, simply heat-treating the horn
, Extracting optically isotropic pitch with a solvent and heat-treating the insoluble matter (JP-A-54-160427, etc.), Heat-treating while blowing inert gas (JP-A-58-16)
8687), heat treatment after partial hydrogenation (JP-A-57-100186 and JP-A-58-18421), pyrolysis polycondensation is stopped halfway, and sedimentation separation or centrifugation is carried out depending on the difference in specific gravity. to obtain a highly concentrated anisotropic pitch (
Tokuko Showa 61. 38755 and 62-24036) have been proposed.

たゾ、これら各種のメソフェースピッチには、気泡ある
いは加熱処理時に発生した軽質分が含有されており、こ
のようなピッチを溶融紡糸すると、発泡して安定した紡
糸状態が維持できない上に、得られた繊維が糸切れ、ケ
バ立ち等の問題を生じ、高性能の製品が得られにくい。
However, these various mesoface pitches contain air bubbles or light components generated during heat treatment, and when such pitches are melt-spun, they foam, making it impossible to maintain a stable spinning state, and resulting in poor yields. The resulting fibers cause problems such as thread breakage and fluff, making it difficult to obtain high-performance products.

このような点を解決するための、メソフェースピッチの
脱泡、軽質分の除去に関しては、例えばメソフェース含
有ピッチを減圧下強制的に液膜状として展開する方法や
溶融状態で細孔がら細流状で減圧空間に流下させる方法
(特開昭62−116688号、特開昭62−1192
92号公報)が提案されており、また60メツシユ以下
に粉砕した前駆体ピッチを5トリチエリー以下の減圧下
で加熱溶融する方法(特開昭62−158786号公報
)が提案されている。
In order to solve these problems, there are methods for defoaming mesoface pitch and removing light components, such as methods of forcibly developing mesoface-containing pitch into a liquid film under reduced pressure, or forming pores into rivulets in a molten state. A method of flowing down into a reduced pressure space (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-116688, JP-A No. 62-1192)
A method (Japanese Patent Application Laid-open No. 158786/1986) has been proposed in which precursor pitch pulverized to 60 mesh or less is heated and melted under reduced pressure of 5 trithier or less.

また、炭素繊維に膠着が存在すると、炭素繊維の物性低
下あるいは複合材料とした場合の均質性の低下などを生
せしめる結果となるので、好ましくない。本発明者らの
検討の結果、炭素繊維の膠着は、ピッチ中の軽質分の量
によって変ることが判ってきた。
Furthermore, the presence of adhesion in carbon fibers is not preferable because it results in a decrease in the physical properties of the carbon fibers or a decrease in homogeneity when used as a composite material. As a result of studies conducted by the present inventors, it has been found that the adhesion of carbon fibers varies depending on the amount of light components in the pitch.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、前記の特開昭62−116688号、特開昭
62−119292号、特開昭62−158786号各
公報に記載の方法は、ピッチの紡糸性を改良するための
ピッチの脱泡を狙ったものであって、ピッチ中の気泡あ
るいはピッチ中の極く軽い成分を除去しようとするもの
であり、これらの方法によっては、炭素繊維の膠着を防
止するために必要な軽質分までは除去できない。
However, the methods described in JP-A-62-116688, JP-A-62-119292, and JP-A-62-158786 are aimed at defoaming the pitch in order to improve the spinnability of the pitch. This method attempts to remove air bubbles in the pitch or extremely light components in the pitch, and these methods cannot remove the light components necessary to prevent carbon fibers from sticking. .

従って、本発明の目的は、このような問題点を克服した
、即ち融膠着の低減した炭素繊維が得られる、簡便な軽
質分の除去方法を含むメソフェースピッチの製造方法を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing mesoface pitch that overcomes these problems, that is, provides a carbon fiber with reduced fusion and agglutination, and includes a simple method for removing light components. .

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によれば、炭素質原料を熱処理してメンフェース
含有ピッチを生成させる熱処理工程及び生成メソフェー
ス含有ピッチをメソフェースピッチ成分と非メソフェー
スピッチ成分とに分離してメソフェースピッチを得るメ
ソフェースピッチ分離工程を含むメソフェースピッチの
製造方法において、前記メソフェースピッチ分離工程で
得られたメソフェースピッチに、約310〜約350℃
の温度下で、撹拌しながら非酸化性ガス吹込み処理を行
ない、該ピッチ中に含有される軽質分を除去することを
特徴とするメソフェースピッチの製造方法が提供され、
また前記メソフェースピッチ分離工程で得られたメソフ
ェースピッチに、約310〜約350℃の温度下で、撹
拌しながら真空脱気処理を行ない、該ピッチ中に含有さ
れる軽質分を除去することを特徴とするメソフェースピ
ッチの製造方法が提供され、更に前記メソフェースピッ
チ分離工程で得られたメソフェースピッチに、約310
〜約350℃の温度下で、撹拌しながら非酸化性ガス吹
込み及び真空脱気処理を行ない、該ピッチ中に含有され
る軽質分を除去することを特徴とするメソフェースピッ
チの製造方法が提供される。
According to the present invention, a heat treatment step of heat-treating a carbonaceous raw material to produce a mesoface-containing pitch, and a mesoface step of separating the produced mesoface-containing pitch into a mesoface pitch component and a non-mesoface pitch component to obtain a mesoface pitch. In a method for producing mesoface pitch including a pitch separation step, the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step is heated at about 310 to about 350°C.
Provided is a method for producing mesoface pitch, which comprises performing a non-oxidizing gas blowing treatment while stirring at a temperature of
Further, the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step is subjected to vacuum degassing treatment at a temperature of about 310 to about 350°C while stirring to remove light components contained in the pitch. There is provided a method for producing mesoface pitch, characterized in that about 310
A method for producing mesoface pitch, characterized in that light components contained in the pitch are removed by blowing a non-oxidizing gas and vacuum degassing treatment at a temperature of ~350°C with stirring. provided.

即ち、本発明のメソフェースピッチの製造方法は、メソ
フェースピッチ分離工程で得られたメソフェースピッチ
を、更にピッチの熱分解重縮合反応の生じない、約31
0〜約350℃程度の温度で撹拌しながら非酸化性ガス
吹込み処理又は(及び)真空脱気処理を行なうことによ
って、軽質分を除去し、炭素繊維にしたときに、特に融
膠着の低減した高性能製品が得られるメソフェースピッ
チを得るものである。
That is, in the method for producing mesoface pitch of the present invention, the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step is further processed into an approximately 31%
By performing non-oxidizing gas blowing treatment or (and) vacuum degassing treatment while stirring at a temperature of about 0 to about 350 degrees Celsius, light components are removed and carbon fibers are made, especially reducing fusion and agglutination. This method provides a mesoface pitch that provides high performance products.

なお、本明細書における「融着」とは、複数本のフィラ
メントが一つの組織を形成する程度に結合し一体化した
状態を意味し、「膠着」とは複数本のフィラメントが単
に接触した状態にて結合しておす、各フィラメントの組
織は一体化せず別々に存在している状態を意味する。
In this specification, "fusion" refers to a state in which multiple filaments are bonded and integrated to the extent that they form a single tissue, and "adhesion" refers to a state in which multiple filaments are simply in contact. This means that the structures of each filament are not integrated but exist separately.

また、本発明で言うメソフェースピッチ(即ち光学的異
方性ピッチ)とは、常温で固化したピッチ塊の断面を研
摩し、反射型偏光顕微鏡で直交ニコルを回転して光輝が
認められるピッチ、即ち実質的に光学的異方性であるピ
ッチが大部分であるピッチを意味し、光輝が認められず
光学的等方性であるピッチについては、本明細書では非
メソフェースピッチ(光学的等方性ピッチ)と呼称する
In addition, the mesoface pitch (i.e., optically anisotropic pitch) referred to in the present invention is a pitch in which brightness is observed by polishing the cross section of a pitch lump solidified at room temperature and rotating crossed Nicols with a reflective polarizing microscope. In other words, it means a pitch in which most of the pitches are substantially optically anisotropic, and pitches that are optically isotropic without any brilliance are referred to as non-mesoface pitches (optically isotropic) in this specification. It is called directional pitch).

従って、本明細書におけるメソフェースピッチには、純
粋な光学的異方性ピッチのみならず、光学的異方性相の
中に光学的等方性相が球状又は不定形の島状に包含され
ている場合も含まれる。これとは逆に、非メソフェース
ピッチとは、光学的等方性ピッチ中に、少量の光学的異
方性相を包含するものも含まれる。またメンフェースに
はキノリン又はピリジンに不溶なものとキノリン又はピ
リジンに可溶な成分を多く含むものとの二種類があり、
本明細書で言うメソフェースは主として、後者のメソフ
ェースである。
Therefore, the mesophase pitch in this specification includes not only a pure optically anisotropic pitch but also an optically isotropic phase contained in an optically anisotropic phase in the form of a sphere or irregularly shaped islands. This also includes cases where On the contrary, non-mesophase pitches also include those containing a small amount of optically anisotropic phase in optically isotropic pitches. There are also two types of memface: those that are insoluble in quinoline or pyridine, and those that contain a large amount of components that are soluble in quinoline or pyridine.
The mesophase referred to herein is primarily the latter mesophase.

なお、本発明でいうメソフェース含有量とは、試料を偏
光顕微鏡で直交ニコル下で観察写真撮影して、試料中の
メンフェース部分の占める面積割合を測定することによ
り求めたものである。なお本発明でいうピッチの軟化点
とは、ピッチの固−液転移温度をいうが、差動走査型熱
量計を用い、ピッチの融解又は凝固する潜熱の吸、放出
ピーク温度から求めたものである。この温度はピッチ試
料について他のリングアンドボール法、微量融点法など
で測定したものと±10℃の範囲で一致する。
Note that the mesophase content in the present invention is determined by observing and photographing a sample under crossed Nicols using a polarizing microscope and measuring the area ratio occupied by the mesophase portion in the sample. The softening point of pitch in the present invention refers to the solid-liquid transition temperature of pitch, which is determined from the peak temperature of absorption and release of latent heat during melting or solidification of pitch using a differential scanning calorimeter. be. This temperature agrees within a range of ±10°C with those measured by other ring and ball methods, micro melting point methods, etc. for pitch samples.

以下、本発明のメソフェースピッチの製造方法について
詳細に説明する。
Hereinafter, the method for manufacturing mesoface pitch of the present invention will be explained in detail.

本発明は、炭素質原料を熱処理してメソフェース含有ピ
ッチを生成する熱処理工程、生成メソフェース含有ピッ
チをメソフェースピッチ成分と非メソフェースピッチ成
分とに分離してメソフェースピッチを得るメソフェース
ピッチ分離工程並びに軽質分除去のための非酸化性ガス
吹込み処理又は(及び)真空脱気処理工程を含む。
The present invention includes a heat treatment step of heat-treating a carbonaceous raw material to produce mesoface-containing pitch, and a mesoface pitch separation step of separating the generated mesoface-containing pitch into a mesoface pitch component and a non-mesoface pitch component to obtain mesoface pitch. It also includes a non-oxidizing gas blowing process and/or a vacuum degassing process to remove light components.

本発明で用いるメソフェースピッチ製造用の炭素質原料
としては1種々の、いわゆる重質炭化水素油、タール又
はピッチを使用することができる。
As the carbonaceous raw material for producing mesoface pitch used in the present invention, various so-called heavy hydrocarbon oils, tars or pitches can be used.

これらの原料の例としては、例えば、石油系の種々の重
質油、アスファルト(例えばストレートアスファルト、
ブローンアスファルト等)、熱分解タール、又は接触分
解タール、或いは石炭の乾留などで得られる重質油、タ
ール、ピッチ又は、石炭液化工程から製造される重質液
化石炭等を挙げることができ、特に好適なものとして石
油の接触分解残渣油が挙げられる。これらは必要な場合
には、濾過、溶剤抽出等の予備処理を施した上で使用さ
れる。更に本発明により製造されるメソフェースピッチ
の品質を安定させるため、特に、熱分解重縮合反応の結
果、一部、既に少量のメソフェースピッチを含む炭素質
ピッチを原料として使用してもよい。
Examples of these raw materials include various heavy petroleum oils, asphalt (e.g. straight asphalt,
blown asphalt, etc.), pyrolysis tar, catalytic cracking tar, heavy oil, tar, pitch obtained by carbonization of coal, or heavy liquefied coal produced from a coal liquefaction process, etc. Suitable examples include catalytic cracking residual oil of petroleum. These are used after being subjected to preliminary treatments such as filtration and solvent extraction, if necessary. Furthermore, in order to stabilize the quality of the mesophase pitch produced by the present invention, carbonaceous pitch, which partially already contains a small amount of mesophase pitch as a result of the pyrolysis polycondensation reaction, may be used as a raw material.

メソフェース含有ピッチを生成する熱処理工程は、熱分
解重縮合反応によりメン化反応(メンフェースを生成さ
せる反応と定義する)を行なう工程である。なお熱分解
重縮合反応とは1重質炭化水素の熱分解反応と重縮合反
応とが、ともに主反応として併列的に起ることにより、
ピッチ成分分子の化学構造を変化させる反応を意味し、
この反応の結果、パラフィン鎖構造の切断、脱水素、閉
環、重縮合による多環縮合芳香族の平面構造の発達等が
進行するものである。
The heat treatment step for producing mesophase-containing pitch is a step of performing a menization reaction (defined as a reaction that produces mesophase) by a thermal decomposition polycondensation reaction. The thermal decomposition polycondensation reaction is a reaction in which the thermal decomposition reaction of one heavy hydrocarbon and the polycondensation reaction occur in parallel as main reactions.
Refers to a reaction that changes the chemical structure of pitch component molecules,
As a result of this reaction, scission of the paraffin chain structure, dehydrogenation, ring closure, development of a planar structure of polycyclic condensed aromatics due to polycondensation, etc. proceed.

この反応のために、炭素質原料は約380〜約460℃
、好ましくは400〜430℃で熱処理される。反応温
度が約460℃を超過すると、原料未反応物の揮発が増
大し、メソフェースの軟化点も高くなり且つコーキング
を発生し易くなるので不適当であり。
For this reaction, the carbonaceous feedstock is heated to about 380°C to about 460°C.
, preferably heat treated at 400-430°C. If the reaction temperature exceeds about 460° C., the volatilization of unreacted raw materials increases, the softening point of mesophase increases, and coking is likely to occur, which is unsuitable.

逆に約380℃未満では、反応に長時間を要し好ましく
ない。
On the other hand, if the temperature is lower than about 380°C, the reaction will take a long time, which is not preferable.

熱処理工程では、局部過熱を防ぎ、均一に反応させるた
めに、撹拌が行なわれるが、更に、熱分解の結果、生成
した低分子量の物質を速やかに除くため、減圧下におい
て、又は必要な場合には、不活性ガスを反応器中へ吹き
込みながら行なうことができる。この場合、不活性ガス
としては、窒素、水蒸気、炭酸ガス、軽質炭化水素ガス
、又はこれらの混合ガス等、反応温度でピッチとの化学
反応性が充分小さいものを使用することができる。
In the heat treatment process, stirring is performed to prevent local overheating and to ensure uniform reaction, but in addition, stirring is performed under reduced pressure or as necessary to quickly remove low molecular weight substances generated as a result of thermal decomposition. This can be carried out while blowing an inert gas into the reactor. In this case, the inert gas may be one that has sufficiently low chemical reactivity with the pitch at the reaction temperature, such as nitrogen, water vapor, carbon dioxide, light hydrocarbon gas, or a mixed gas thereof.

これらの不活性ガスは、吹込み前に予熱しておくことが
、反応温度を下げることなく好ましい。
It is preferable to preheat these inert gases before blowing them in without lowering the reaction temperature.

分解油及び分解ガスを含んだ該不活性ガスは。The inert gas contains cracked oil and cracked gas.

反応器上部より抜き出され、コンデンサー、スクラバー
、分離槽等を経て、分解油及び分解ガスが除去される。
The cracked oil and cracked gas are extracted from the top of the reactor and passed through a condenser, scrubber, separation tank, etc.

その後、該不活性ガスを再循環使用することも可能であ
る。
Thereafter, it is also possible to recycle and use the inert gas.

この熱処理反応器としては、液相熱分解装置であれば任
意の型式のものが使用されるが1通常円筒状容器からな
るものが用いられ、原料供給口、分解油、分解ガス、不
活性ガス等の排出口、ピッチ抜出口、後記する非メソフ
ェースピッチ導入口等が設けられ、反応器内部には撹拌
装置等が、また外部には原料加熱用ヒーター等が配設さ
れている。なお、反応操作はバッチ、セミパッチ及び連
続式等の何れの方法でもよい。
This heat treatment reactor can be of any type as long as it is a liquid-phase pyrolysis device, but usually one consisting of a cylindrical container is used, with a raw material supply port, cracked oil, cracked gas, and inert gas. The reactor is provided with a discharge port, a pitch outlet, a non-mesoface pitch inlet to be described later, etc., a stirring device, etc. is provided inside the reactor, and a heater for heating the raw material, etc. is provided outside the reactor. Incidentally, the reaction operation may be carried out by any method such as batch, semi-patch or continuous method.

本発明の熱処理工程では、低分子量分解生成物や未反応
物を実質上瞼いた生成ピッチ中にメソフェース成分が約
30〜約80%、好ましくは約380〜約70%含有さ
れるような状態になったとき、中止し、次のメソフェー
スピッチ分離工程へ移送するのが好ましい。と言うのは
、メソフェースピッチ分離工程で低軟化点の均質なメソ
フェースピッチを高収率で得るためには、熱分解重縮合
反応後のピッチ収率が高く且つメンフェース含有量が約
20〜約80%、軟化点が260℃以下であるものが好
ましいためである。熱分解重縮合反応後のピッチ中のメ
ソフェース成分が20%未満のものでは、次の分離工程
でのメソフェースピッチの収率が極めて小さく、逆にメ
ソフェース成分を80%より大きいものにしたり、軟化
点が260℃より高いものにしたりすると、分離工程で
の分離性が悪くなって高濃度のメソフェースピッチが得
られず、取得メソフェースピッチの軟化点が高いものと
なる。この工程で得られるメンフェース含有ピッチとし
ては、メソフェースの大部分又は実質的に全てが直径5
00μm以下、好ましくは300μm以下の球状の状態
であるものが適切である。
In the heat treatment step of the present invention, the mesophase component is brought to a state in which the produced pitch is substantially free of low molecular weight decomposition products and unreacted substances and contains about 30 to about 80%, preferably about 380 to about 70%, of the mesophase component. When this happens, it is preferable to stop the process and transfer to the next mesoface pitch separation process. This is because in order to obtain a high yield of homogeneous mesophase pitch with a low softening point in the mesophase pitch separation process, the pitch yield after the pyrolysis polycondensation reaction must be high and the mesophase content must be approximately 20%. This is because it is preferable that the softening point is 260° C. or lower by about 80%. If the mesophase component in the pitch after the pyrolysis polycondensation reaction is less than 20%, the yield of mesophase pitch in the next separation step will be extremely low. If the temperature is higher than 260° C., the separability in the separation process will be poor, making it impossible to obtain mesoface pitch with a high concentration, and the obtained mesoface pitch will have a high softening point. The mesoface-containing pitch obtained in this process has a diameter of 5.
Spherical particles with a diameter of 00 μm or less, preferably 300 μm or less are suitable.

本発明においては、前記熱処理工程で生成したメソフェ
ース含有ピッチは1次のメソフェースピッチ分離工程に
送られ、ここでメソフェースピッチ成分と非メソフェー
スピッチ成分とに分離される。このメソフェースピッチ
と非メソフェースピッチを分離するための方法としては
、公知の種々の固液分離法が適宜採用されるが、特に比
重差を利用する分離法(参、特公昭61−38755号
、同62−24036記載公報)を採用するのが好まし
く、とりわけ工業生産においては、遠心分離法を採用す
るのが好ましい。
In the present invention, the mesoface-containing pitch produced in the heat treatment step is sent to the first mesoface pitch separation step, where it is separated into mesoface pitch components and non-mesoface pitch components. Various known solid-liquid separation methods can be appropriately employed to separate mesoface pitch and non-mesoface pitch, but in particular, a separation method using a difference in specific gravity (see Japanese Patent Publication No. 38755/1983) , Publication No. 62-24036) is preferably used, and particularly in industrial production, it is preferable to use a centrifugal separation method.

遠心分離法は、熱処理工程で生成したメンフェース含有
ピッチに、その溶融状態で、遠心分離操作を加えること
により、メソフェース成分は等方性成分よりも比重が大
きいために迅速に沈降し、合体成長しつつ下層(遠心力
方向の層)へ集積し、メソフェースが約80%以上で連
続相を成し、その中にわずかに等方性相を島状または微
小な球状体の形で包含するメソフェースピッチが下層と
なり、一方上層は等方性相が大部分で、その中にメンフ
ェースが微小な球状体で分散している形態の非メソフェ
ースピッチとなり、しかもこの上層と下層との界面が明
瞭であって、しかも上層と下層の溶融状態での比重が大
きく異ることを利用して、下層を上層より分離して取出
し、メソフェースピッチと非メソフェースピッチとを分
離する方法である。なお、遠心分離操作とは、流体に高
速回転作用を与え、流体中のより比重の大きい相を下層
(遠心力の方向)へ集め、これを分離する処理操作であ
り、その実施態様の一つとしていわゆる遠心分離機によ
る操作、特に連続的に重相と軽相を分離排出する連続型
遠心分離機などが有利に使用される。
In the centrifugal separation method, the mesophase-containing pitch produced in the heat treatment process is centrifuged in its molten state.The mesophase component has a higher specific gravity than the isotropic component, so it quickly settles and coalesces and grows. The mesophase accumulates in the lower layer (layer in the direction of centrifugal force), and the mesophase forms a continuous phase with approximately 80% or more of it, and contains a slight isotropic phase in the form of islands or minute spherules. The face pitch is the lower layer, while the upper layer is mostly an isotropic phase, and the mesophase is a non-mesoface pitch in which the membranes are dispersed in the form of minute spherical bodies, and the interface between the upper and lower layers is This is a method that is clear and utilizes the fact that the specific gravity of the upper layer and the lower layer in the molten state is significantly different, and the lower layer is separated and taken out from the upper layer to separate mesoface pitch and non-mesoface pitch. Note that centrifugal separation is a processing operation that applies high-speed rotation to a fluid, collects a phase with a higher specific gravity in the fluid to a lower layer (in the direction of centrifugal force), and separates this, and is one of its embodiments. As such, operation using a so-called centrifugal separator, particularly a continuous type centrifugal separator that continuously separates and discharges a heavy phase and a light phase, is advantageously used.

本工程における温度は遠心力の大きさにもよるが、メソ
フェース含有ピッチの軟化点以上好ましくは280℃〜
400℃、さらに好ましくは320℃〜380℃の範囲
である。この範囲内の所定の一定温度でもよく、また必
らずしも一定温度でなくてもよい。
The temperature in this step depends on the magnitude of centrifugal force, but is preferably above the softening point of the mesophase-containing pitch, preferably from 280°C to
The temperature is 400°C, more preferably 320°C to 380°C. A predetermined constant temperature within this range may be used, and the temperature does not necessarily have to be constant.

この工程では、メソフェースの多くの部分を遠心力方向
へ沈積させ合体せしめることが主目的であり、熱分解お
よび重縮合反応はできるだけ避ける必要がある。従って
400℃以上の温度は好ましくないし、また必要以上の
温度は遠心分離装置の長時間の連続運転を難しくするが
、上述の温度では、その問題もない。また上述の範囲よ
りも低温ではピッチ系全体の、特にメンフェース成分の
粘度が大きいため下層メソフェース中に共沈した等方性
相が脱けにくく、長時間の且つ非常に大きい遠心力加速
度を与えても分離が難しくなる。
In this step, the main purpose is to deposit and coalesce many parts of the mesophase in the direction of centrifugal force, and it is necessary to avoid thermal decomposition and polycondensation reactions as much as possible. Therefore, a temperature higher than 400° C. is not preferable, and a temperature higher than necessary makes it difficult to operate the centrifugal separator continuously for a long time, but there is no such problem at the above-mentioned temperature. Furthermore, at temperatures lower than the above range, the viscosity of the pitch system as a whole, especially of the mesophase component, is high, making it difficult for the isotropic phase co-precipitated in the lower mesophase to come off, resulting in a long and extremely large centrifugal acceleration. However, separation becomes difficult.

また、該遠心分離操作の遠心力加速度は、如何なる値で
あってもよいが、メンフェース成分(重相)と非メソフ
ェース成分(軽相)とを、滞留時間を短かくして、効率
的に短時間で分離するために、好ましくは1 、0OO
G以上、特に10,000〜40,0OOGの範囲を採
用することができる。なお、50,0OOG以上では装
置面の制約がある、 本工程からメソフェース含有量が90%以上、特に95
%以上のメソフェースピッチが、短時間に。
The centrifugal force acceleration of the centrifugation operation may be of any value, but the mesophase component (heavy phase) and non-mesophase component (light phase) can be efficiently separated in a short time by shortening the residence time. Preferably 1,0OO
G or more, particularly in the range of 10,000 to 40,000 OOG can be adopted. Note that there are restrictions on equipment when using 50,000 OOG or more.
% or more mesoface pitch in a short time.

経済的に得られる。Economically obtainable.

また本工程で分離された非メソフェースピッチは、再度
の熱処理を加えることによって、メソフェース含有ピッ
チに転化することができるので、好ましい態様において
は、この非メソフェースピッチは特定時点で前記熱処理
工程に循環される。
In addition, the non-mesoface pitch separated in this step can be converted into mesoface-containing pitch by applying heat treatment again, so in a preferred embodiment, this non-mesoface pitch is subjected to the heat treatment step at a specific point in time. It is circulated.

たゾこの循環は、前記熱処理工程におけるメソフェース
の滞留時間分布(即ち分子量分布)が広がることを回避
するために、前記熱処理工程における生成ピッチの物性
が非メソフェースピッチの物性とはイ同一になった時点
で行なうことが好ましい。
This cycle causes the physical properties of the pitch produced in the heat treatment process to become the same as those of non-mesoface pitch in order to avoid widening the residence time distribution (i.e., molecular weight distribution) of the mesophase in the heat treatment process. It is preferable to do this at the same time.

この非メソフェースピッチの循環により、該非メソフェ
ースピッチは再度熱処理を受け、最終的なピッチの収率
を向上させる。
This circulation of non-mesoface pitch causes it to undergo heat treatment again, improving the final pitch yield.

なお、本発明においては、メソフェースピッチ分離工程
の直後に、適当な仕上げ熱処理工程を加えることも可能
である。即ち、前記分離工程で特に短い滞留時間を用い
て、軟化点は充分低いが、メソフェース含有量が約80
%〜9O%と、やや不充分なメソフェースピッチを製造
し、次にこれを300℃〜430℃の温度で熱重質化反
応処理を加えて、メソフェースピッチの特性が狭い品質
管理限界内に入るように調節する方法を採用することも
できる。
In the present invention, it is also possible to add an appropriate finishing heat treatment step immediately after the mesoface pitch separation step. That is, by using a particularly short residence time in the separation step, the softening point is sufficiently low, but the mesophase content is about 80
% ~ 90%, which is slightly insufficient, is then subjected to a thermal heavy-duty reaction treatment at a temperature of 300°C to 430°C, so that the properties of mesoface pitch are within narrow quality control limits. It is also possible to adopt a method of adjustment so that the

メソフェースを80〜90%含有するメソフェースピッ
チは等方性成分を10〜2部含有しているが、この等方
性成分は更に熱重質化反応処理を少し加えることによっ
て減少し、また軟化点も次第に上昇することが判ってい
るので、適度に調節された温度と処理時間で、分離後の
ピッチを熱重質化することによって、メソフェースの含
有量を90%以上、好ましくは95%以上に調節するこ
とができる。
Mesoface pitch containing 80 to 90% mesophase contains 10 to 2 parts of isotropic components, but this isotropic component can be further reduced by adding a small amount of heat-heavy reaction treatment, and it can also be softened. It is known that the mesophase content gradually increases, so by thermograviding the separated pitch at appropriately controlled temperatures and treatment times, the mesophase content can be increased to 90% or more, preferably 95% or more. can be adjusted to

また、本発明においては、メソフェースピッチ分離工程
の後)こ、キノリンネ溶成分除去のための溶剤抽出工程
、更にはn−へブタン可溶成分除去のための溶剤抽出工
程等を設けることもできるし、また前記仕上げ熱処理工
程を設けた場合には、その直後にピッチの軟化点の過上
昇を調節するための軽度の水素化処理工程を設けること
もできる。
Further, in the present invention, after the mesoface pitch separation step, a solvent extraction step for removing quinoline soluble components, and further a solvent extraction step for removing n-hebutane soluble components, etc. may be provided. However, when the finishing heat treatment step is provided, a mild hydrogen treatment step may be provided immediately after the final heat treatment step to control excessive rise in the softening point of the pitch.

本発明においては、メソフェースピッチ分離工程で分離
されたメソフェースピッチ(又は前記仕上げ熱処理等を
付した場合には仕上げ熱処理等を受けたメソフェースピ
ッチ)は、次に軽質分除去のための非酸化性ガス吹込み
処理又は(及び)真空脱気処理工程に送られる。即ち、
前記メソフェースピッチは少量(通常0.1〜3重量置
型度)の軽質分を含有するが、該成分は前記したように
溶融紡糸、不融化、炭素化工程からなる炭素繊維製造工
程において、安定した紡糸状態の維持を不能にし、製品
に融膠着等の問題を生じる。本発明においては、そのた
めに非酸化性ガス吹込み処理又は(及び)真空脱気処理
を行なうが、このような処理によってメソフェースピッ
チから分子量が約500(電解脱離・質量分析法で測定
)までの軽質分が効率的に除去される。
In the present invention, the mesoface pitch separated in the mesoface pitch separation process (or the mesoface pitch that has undergone the final heat treatment, etc., if the above-mentioned final heat treatment, etc., has been applied) is then subjected to a non-alcohol treatment for removing light components. The product is sent to an oxidizing gas blowing process and/or a vacuum degassing process. That is,
The mesoface pitch contains a small amount (usually 0.1 to 3 weight) of light components, but as described above, this component is stable in the carbon fiber manufacturing process consisting of melt spinning, infusibility, and carbonization steps. This makes it impossible to maintain the spun state in which the yarn is spun, causing problems such as melting and sticking in the product. In the present invention, non-oxidizing gas blowing treatment and/or vacuum degassing treatment are performed for this purpose, and these treatments reduce the molecular weight from mesoface pitch to approximately 500 (measured by electrolytic desorption/mass spectrometry). Light components up to 100% are efficiently removed.

本工程は、メソフェースピッチを約310〜約350℃
の温度下で、撹拌しながら実施されるが、約310℃未
満の温度では、ピッチの流動性が低下して軽質分の除去
効率が低くなり、逆に約350℃を越える温度では、ピ
ッチの重縮合反応が進行して、ピッチの物性に悪影響が
出るので好ましくない。
In this process, the mesoface pitch is heated to about 310 to about 350°C.
However, at temperatures below about 310°C, the fluidity of the pitch decreases and the removal efficiency of light components decreases, while at temperatures above about 350°C, the removal efficiency of the pitch decreases. This is not preferred because the polycondensation reaction progresses and adversely affects the physical properties of the pitch.

通常、この非酸化性ガス吹込み処理は、ピッチに非酸化
性ガスを吹き込み、上部から軽質分が排出される脱気装
置を用いて行なわれるが、脱気装置上部には、蒸発しで
きた軽質分を還流させずに付着固化(軟化点が高いため
固化する)して、微量の軽質分を迅速に除去するための
冷却器(空冷でも可)を設けることが好ましい。また、
脱気装置内部に冷却器を設けてもよい。
Normally, this non-oxidizing gas blowing process is carried out using a deaerator that blows non-oxidizing gas into the pitch and discharges the light components from the top. It is preferable to provide a cooler (air cooling is also possible) for rapidly removing trace amounts of light components by adhering and solidifying them (solidifying because of their high softening point) without refluxing them. Also,
A cooler may be provided inside the deaerator.

非酸化性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、水
素、スチーム、炭酸ガス、メタン、エタン、プロパンな
どが単独であるいは混合して使用されるが、通常は窒素
ガスが使用される。非酸化性ガスの吹込みは、張込みピ
ッチ]、kg当り、0.1〜10rrr/hrという大
量のガスを1分〜2時間流して行なう。非酸化性ガスは
、同伴除去した軽質分を軽質分除去装置で分離除去した
後、循環再使用することもできる。なお、非酸化性ガス
はピッチの液面上にブローしてもよいし、また効率を一
ヒげるためにピッチ中にブローしてもよい。
As the non-oxidizing gas, nitrogen, argon, helium, hydrogen, steam, carbon dioxide, methane, ethane, propane, etc. are used alone or in combination, and nitrogen gas is usually used. The blowing of the non-oxidizing gas is carried out by flowing a large amount of gas at a rate of 0.1 to 10 rrr/hr per kg (injection pitch) for 1 minute to 2 hours. The non-oxidizing gas can also be recycled and reused after the entrained and removed light components are separated and removed by a light component removal device. Note that the non-oxidizing gas may be blown onto the liquid surface of the pitch, or may be blown into the pitch to further increase efficiency.

真空脱気処理は、通常50torr以下、好ましは10
torr以下、更に好ましくは1torr以下の高真空
下で、撹拌しながら1分〜2時間行なわれる。この脱気
装置の上部にも、軽質分を付着固化させるための冷却器
を設けることが好ましい。
The vacuum degassing treatment is usually performed at a pressure of 50 torr or less, preferably 10 torr or less.
The reaction is carried out under a high vacuum of not more than torr, preferably not more than 1 torr, with stirring for 1 minute to 2 hours. It is preferable to provide a cooler for adhering and solidifying light components also in the upper part of this deaerator.

また、非酸化性ガス吹込み処理と真空脱気処理とを併用
すると、脱気時間が短かくなるので、より効果的な方法
として採用することができる。この場合の非酸化性ガス
吹込み量は、ピッチ1kg当り0.001−0.Lrr
f/hrでよい。
Further, when non-oxidizing gas blowing treatment and vacuum degassing treatment are used together, the degassing time becomes shorter, so it can be adopted as a more effective method. In this case, the amount of non-oxidizing gas blown is 0.001 to 0.00 per kg of pitch. Lrr
f/hr is sufficient.

本発明においては、非酸化性ガス吹込み又は(及び)真
空脱気処理工程で、脱気可能な軽質分の量(即ち、0.
001torrの真空下で350℃、1時間脱気したと
きに除去される量)の50〜100%を除去する。
In the present invention, the amount of light components that can be degassed (i.e., 0.
50 to 100% of the amount removed when degassing at 350° C. for 1 hour under a vacuum of 0.001 torr is removed.

軽質分の除去が50%より少ないと、炭素繊維にしたと
きに繊維の融膠着の低減が不充分で、好ましくない。
If the light content is removed by less than 50%, the reduction in fusing and agglomeration of the fiber will be insufficient when it is made into carbon fiber, which is not preferable.

本工程で得られたピッチは連続的に系外へ取出され、液
状のままあるいは固化され製品となる。
The pitch obtained in this process is continuously taken out of the system and remains in a liquid state or is solidified to become a product.

本工程からは、軟化点が充分に低い、即ち230〜32
0℃の範囲のピッチが得られる。
From this process, the softening point is sufficiently low, that is, 230 to 32
Pitches in the 0°C range are obtained.

以上のようにして得られたピッチを、公知の方法に従っ
て、溶融紡糸し、得られたピンチ繊維を不融化し、炭素
化し、場合により更に黒鉛化することにより、紡糸性に
優れ、特に融膠着の低減された高性能のピッチ系炭素繊
維及び黒鉛繊維を得ることができる。
The pitch obtained as described above is melt-spun according to a known method, and the obtained pinch fibers are made infusible, carbonized, and optionally further graphitized, resulting in excellent spinnability, especially fusion and agglutination. It is possible to obtain high-performance pitch-based carbon fibers and graphite fibers with reduced .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の方法によれば、メソフェースピッチ分離工程で
分離されたメソフェースピッチに、更に軽質分除去のた
めの、非酸化性ガス吹込み処理又は(及び)真空脱気処
理を付したことにより、主としてピッチの加熱処理の際
に発生し、炭素繊維にしたときに繊維の融膠着の原因と
なる軽質分を充分且つ効果的に除去することができ、結
果として融膠着の低減した且つ高性能の炭素繊維を安定
的に製造することができ、更に黒鉛化まで進めることに
よって、高強度、超高弾性率のピッチ系黒鉛繊維が製造
できる。
According to the method of the present invention, the mesoface pitch separated in the mesoface pitch separation step is further subjected to a non-oxidizing gas blowing treatment and/or a vacuum degassing treatment to remove light components. , it is possible to sufficiently and effectively remove the light components that are mainly generated during heat treatment of pitch and cause fusing and agglomeration of the fibers when made into carbon fibers, resulting in reduced fusing and agglutination and high performance. It is possible to stably produce carbon fibers, and by further proceeding to graphitization, pitch-based graphite fibers with high strength and ultra-high modulus can be produced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、も
ちろん本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is of course not limited thereto.

実施例1 光学的異方性相を約5錦含有し、軟化点が235℃であ
る炭素質ピッチを前駆体ピッチとして使用した。この前
駆体ピッチを、370℃で円筒遠心分離装置で分離して
光学的異方性の多いピッチを得た。
Example 1 A carbonaceous pitch containing about 5 colors of optically anisotropic phase and having a softening point of 235° C. was used as a precursor pitch. This precursor pitch was separated using a cylindrical centrifugal separator at 370° C. to obtain a pitch with high optical anisotropy.

得られた光学的異方性ピッチは、光学的異方性相を98
%含み、軟化点は265℃であった。
The optically anisotropic pitch obtained is 98 times the optically anisotropic phase.
%, and the softening point was 265°C.

上部に軽質分を付着固化させるための冷却器及びガス排
出ラインに軽質分回収装置を備えた撹拌機付き真空脱気
装置に、前記ピッチを1kg張込み、340℃に加熱し
、ITorrの条件で30分間、真空脱気した。このと
き除去された軽質分は1.5%(重量)であり、除去可
能軽質分会量の94%が除去されたことになる。(除去
可能軽質分会量は0,001Torrで350℃、1時
間の脱気で求めた。) 得られた光学的異方性ピッチを500穴の紡糸口金を有
する紡糸機に通し、340℃で200mmHgの窒素ガ
ス圧で押し出して紡糸した。
1 kg of the above pitch was put into a vacuum deaerator equipped with a stirrer equipped with a cooler for adhering and solidifying light components on the upper part and a light fraction recovery device in the gas exhaust line, heated to 340°C, and heated under the condition of ITorr. Vacuum degassed for 30 minutes. The light fraction removed at this time was 1.5% (by weight), which means that 94% of the removable light fraction was removed. (The amount of light fraction that can be removed was determined by degassing at 0,001 Torr and 350°C for 1 hour.) The obtained optically anisotropic pitch was passed through a spinning machine with a 500-hole spinneret, and was heated to 200 mmHg at 340°C. The material was extruded and spun using a nitrogen gas pressure of .

紡糸したピッチ繊維は、ノズル下部に設けた高速で回転
するボビンに、約500m/分の速度で1o分間巻取っ
た。
The spun pitch fibers were wound for 10 minutes at a speed of about 500 m/min on a bobbin that rotated at high speed provided at the bottom of the nozzle.

このようにして得たピッチ繊維束の一部を取出し、空気
中で150℃から300℃迄60分かけて昇温しながら
不融化した。
A portion of the pitch fiber bundle thus obtained was taken out and infusible while being heated from 150° C. to 300° C. over 60 minutes in air.

この不融化したピッチ繊維を不活性ガス雰囲気中で15
00’C迄昇温しで、炭素繊維を得た。この繊維の糸径
はio、oμl、引張強度は3.3GPa、引張弾性率
は275GPaであり、その膠着度は10%であった。
This infusible pitch fiber was heated for 15 minutes in an inert gas atmosphere.
Carbon fibers were obtained by raising the temperature to 00'C. This fiber had a thread diameter of io, oμl, a tensile strength of 3.3 GPa, a tensile modulus of 275 GPa, and a degree of adhesion of 10%.

また、この炭素繊維を不活性ガス雰囲気中で2500℃
迄昇温しで得た黒鉛繊維は、糸径9.8IJs、引張強
度3.4GPa、引張弾性率700GPaであり、その
膠着度は22%であった。
In addition, this carbon fiber was heated to 2500°C in an inert gas atmosphere.
The graphite fiber obtained by raising the temperature to 100% had a thread diameter of 9.8 IJs, a tensile strength of 3.4 GPa, a tensile modulus of 700 GPa, and a degree of adhesion of 22%.

なお、膠着度(%)は、繊維束を3mm幅に切り取り、
これをエタノールに浸漬し、30秒間空気を吹込み、そ
の後顕微鏡下で20倍の倍率で、膠着しているフィラメ
ントの総本数(N)を数えることにより、次の式にて求
めたものである。
In addition, the degree of adhesion (%) is determined by cutting the fiber bundle into a width of 3 mm.
This was determined using the following formula by immersing this in ethanol, blowing air into it for 30 seconds, and then counting the total number of stuck filaments (N) under a microscope at 20x magnification. .

膠着度=(N/X)X100 (%) 但し、Xは数えたフィラメントの総本数を示し、Nは膠
着しているフィラメントの総本数を示す。
Adhesion degree = (N/X)X100 (%) However, X indicates the total number of filaments counted, and N indicates the total number of stuck filaments.

実施例2 上部に軽質分を付着固化させるための冷却器、底部に非
酸化性ガスを吹込むためのガス吹込み管並びにガス排出
ラインに非酸化性ガスを循環再使用するための軽質分回
収装置及び配管を備えた撹拌機付き脱気装置を用いて、
ピッチ温度340’C5窒素ガス吹込み量1rn’/h
rの条件で、撹拌しながら窒素ガス吹込み処理を行なっ
た以外は、実施例1と同様に処理した。このとき除去さ
れた軽質分は0.8%であり、これは除去可能軽質分会
量の51%に相当する。
Example 2 A cooler for adhering and solidifying light components at the top, a gas blowing pipe for blowing non-oxidizing gas into the bottom, and a light fraction recovery device for circulating and reusing the non-oxidizing gas in the gas discharge line. Using a deaerator with a stirrer equipped with piping,
Pitch temperature 340'C5 Nitrogen gas injection amount 1rn'/h
The treatment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the nitrogen gas blowing treatment was carried out under the conditions of r. The light fraction removed at this time was 0.8%, which corresponds to 51% of the removable light fraction.

このピッチを実施例1と同様に溶融紡糸、不融化、炭素
化及び黒鉛化処理して得た黒鉛繊維の膠着度は35%で
あった。
This pitch was melt-spun, infusible, carbonized, and graphitized in the same manner as in Example 1, and the graphite fiber obtained had a degree of adhesion of 35%.

実施例3 上部に軽質分を付着固化させるための冷却器、底部に非
酸化性ガスを吹込むためのガス吹込み管及びガス排出ラ
インに軽質分回収装置を備えた撹拌機付き真空脱気装置
を用いて、ピッチ温度340℃、窒素ガス量0.05r
ri’/hr、ITorrの条件で5分間真空脱気処理
した以外は、実施例1と同様に処理した。この場合の除
去された軽質分は1,5ぶであり、これは除去可能軽質
分会量の94%に相当する。
Example 3 A vacuum deaerator with a stirrer was used, which was equipped with a cooler for adhering and solidifying light components at the top, a gas blowing pipe for blowing non-oxidizing gas into the bottom, and a light fraction recovery device in the gas discharge line. pitch temperature 340℃, nitrogen gas amount 0.05r
The process was carried out in the same manner as in Example 1, except that vacuum degassing was performed for 5 minutes under the conditions of ri'/hr and ITorr. In this case, the light fraction removed was 1.5 kg, which corresponded to 94% of the amount of light fraction that could be removed.

このピッチを実施例1と同様に溶融紡糸、不融化、炭素
化及び黒鉛化処理して得た黒鉛繊維の膠着度は21%で
あった。
This pitch was melt-spun, infusible, carbonized, and graphitized in the same manner as in Example 1, and the graphite fiber obtained had a degree of adhesion of 21%.

比較例1 実施例1で用いたと同様の装置を用いて、ピッチを34
0℃に加熱し、ITorrの条件で3分間真空脱気処理
した以外は、実施例1と同様に処理した。
Comparative Example 1 Using the same device as used in Example 1, the pitch was set to 34
The same process as in Example 1 was carried out, except that the sample was heated to 0° C. and vacuum degassed for 3 minutes under ITorr conditions.

この場合、除去された軽質分は0.2%であり、これは
除去可能軽質分会量の13%に相当する。
In this case, the light fraction removed was 0.2%, which corresponds to 13% of the amount of light fraction that can be removed.

このピッチを、実施例1と同様にして溶融紡糸したが、
紡糸性は良好で糸切れはなかった。
This pitch was melt spun in the same manner as in Example 1, but
The spinnability was good and there was no yarn breakage.

このようにして得たピッチ繊維を、実施例1と同様にし
て不融化及び炭素化処理して得た炭素繊維の糸径はio
、o、、引張強度は2 、5GPa、引張弾性率は27
0GPaであり、その膠着度は51%であった。
The pitch fiber thus obtained was treated to be infusible and carbonized in the same manner as in Example 1. The yarn diameter of the carbon fiber obtained was io
,o,, tensile strength is 2,5GPa, tensile modulus is 27
0 GPa, and the degree of adhesion was 51%.

また、この炭素繊維を実施例Iと同様に処理して得た黒
鉛繊維は、糸径9.8癖、引張強度2.9GPa。
Further, graphite fiber obtained by treating this carbon fiber in the same manner as in Example I had a yarn diameter of 9.8 and a tensile strength of 2.9 GPa.

引張弾性率690GPaであり、その膠着度は80%で
あった。
The tensile modulus was 690 GPa, and the degree of adhesion was 80%.

比較例2 軽質分除去処理を全く行なわなかった以外は、実施例1
と同様にして処理したところ、紡糸時に気泡破断が激し
く、安定した紡糸はできなかった。
Comparative Example 2 Example 1 except that no light fraction removal treatment was performed.
When treated in the same manner as above, bubble breakage was severe during spinning, and stable spinning could not be achieved.

比較例3 ピッチを液膜状として展開せしめるための回転円板を内
部に有する減圧脱気装置に、ピッチを温度390℃でギ
ヤポンプを用いて供給した。装置内の圧力は10Tor
rとし、軽質分を除去したピッチを装置下部から取出し
た。そのとき、除去された軽質分の量は0.2%であり
、これは除去可能軽質分全量の13%に相当する。また
、この場合ピッチを高温で処理したため、一部に変質が
認められた。
Comparative Example 3 Pitch was supplied at a temperature of 390° C. using a gear pump to a vacuum deaerator having a rotating disk inside for developing the pitch as a liquid film. The pressure inside the device is 10 Tor
The pitch from which light components had been removed was taken out from the bottom of the apparatus. At that time, the amount of light components removed was 0.2%, which corresponded to 13% of the total amount of removable light components. In addition, in this case, since the pitch was treated at high temperature, some alteration was observed.

このピッチを、実施例1と同にして溶融紡糸したところ
、紡糸性は良好であった。
When this pitch was melt-spun in the same manner as in Example 1, the spinnability was good.

得られたピッチ繊維を実施例1と同様にして不融化、炭
素化及び黒鉛化処理したところ、得られた黒鉛繊維の膠
着度は82%であった。
When the obtained pitch fibers were subjected to infusible, carbonized, and graphitized treatments in the same manner as in Example 1, the degree of adhesion of the obtained graphite fibers was 82%.

特許出願人 東亜燃料工業株式会社Patent applicant: Toa Fuel Industries Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)炭素質原料を熱処理してメソフェース含有ピッチ
を生成させる熱処理工程及び生成メソフェース含有ピッ
チをメソフェースピッチ成分と非メソフェースピッチ成
分とに分離してメソフェースピッチを得るメソフェース
ピッチ分離工程を含むメソフェースピッチの製造方法に
おいて、前記メソフェースピッチ分離工程で得られたメ
ソフェースピッチに、約310〜約350℃の温度下で
、撹拌しながら非酸化性ガス吹込み処理を行ない、該ピ
ッチ中に含有される軽質分を除去することを特徴とする
メソフェースピッチの製造方法。(2)炭素質原料を熱
処理してメソフェース含有ピッチを生成させる熱処理工
程及び生成メソフェース含有ピッチをメソフェースピッ
チ成分と非メソフェースピッチ成分とに分離してメソフ
ェースピッチを得るメソフェースピッチ分離工程を含む
メソフェースピッチの製造方法において、前記メソフェ
ースピッチ分離工程で得られたメソフェースピッチに、
約310〜約350℃の温度下で、撹拌しながら、真空
脱気処理を行ない、該ピッチ中に含有される軽質分を除
去することを特徴とするメソフェースピッチの製造方法
。 (3)炭素質原料を熱処理してメソフェース含有ピッチ
を生成させる熱処理工程及び生成メソフェース含有ピッ
チをメソフェースピッチ成分と非メソフェースピッチ成
分とに分離してメソフェースピッチを得るメソフェース
ピッチ分離工程を含むメソフェースピッチの製造方法に
おいて、前記メソフェースピッチ分離工程で得られたメ
ソフェースピッチに、約310〜約350℃の温度下で
、攪拌しながら非酸化性ガス吹込み及び真空脱気処理を
行ない、該ピッチ中に含有される軽質分を除去すること
を特徴とするメソフェースピッチの製造方法。
[Claims] (1) A heat treatment step of heat-treating a carbonaceous raw material to produce mesoface-containing pitch, and separating the produced mesoface-containing pitch into a mesoface pitch component and a non-mesoface pitch component to obtain mesoface pitch. In a method for producing mesoface pitch including a mesoface pitch separation step, a non-oxidizing gas is blown into the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step at a temperature of about 310 to about 350° C. while stirring. A method for producing mesoface pitch, which comprises performing a treatment to remove light components contained in the pitch. (2) A heat treatment step in which a carbonaceous raw material is heat-treated to produce mesoface-containing pitch, and a mesoface pitch separation step in which the generated mesoface-containing pitch is separated into a mesoface pitch component and a non-mesoface pitch component to obtain mesoface pitch. In the method for producing mesoface pitch, the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step,
A method for producing mesoface pitch, which comprises performing vacuum deaeration treatment at a temperature of about 310 to about 350° C. while stirring to remove light components contained in the pitch. (3) A heat treatment step in which a carbonaceous raw material is heat-treated to produce mesoface-containing pitch, and a mesoface pitch separation step in which the generated mesoface-containing pitch is separated into a mesoface pitch component and a non-mesoface pitch component to obtain mesoface pitch. In the method for producing mesoface pitch, the mesoface pitch obtained in the mesoface pitch separation step is subjected to non-oxidizing gas blowing and vacuum degassing treatment at a temperature of about 310 to about 350°C with stirring. A method for producing mesoface pitch, the method comprising: removing light components contained in the pitch.
JP13779189A 1989-05-30 1989-05-30 Production of meso-phase pitch Pending JPH032298A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13779189A JPH032298A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Production of meso-phase pitch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13779189A JPH032298A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Production of meso-phase pitch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH032298A true JPH032298A (en) 1991-01-08

Family

ID=15206936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13779189A Pending JPH032298A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Production of meso-phase pitch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH032298A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0044714B1 (en) Process for producing mesophase pitch
JPS62270685A (en) Production of mesophase pitch
US4601813A (en) Process for producing optically anisotropic carbonaceous pitch
JPS6249913B2 (en)
JPH0699693B2 (en) Optically anisotropic carbonaceous pitch and its manufacturing method
US4655902A (en) Optically anisotropic carbonaceous pitch
US4810437A (en) Process for manufacturing carbon fiber and graphite fiber
JPS6224036B2 (en)
JPH032298A (en) Production of meso-phase pitch
EP0089840B1 (en) Process for producing an optically anisotropic carbonaceous pitch
JPH01247487A (en) Production of mesophase pitch
JPH01249887A (en) Production of mesophase pitch
JPS62116688A (en) Manufacture of carbon fiber spinning pitch
JPH03167291A (en) Optically anisotropic pitch and its manufacture
JPH0374490A (en) Production of precursor pitch for general purpose carbon fiber
JPH01254797A (en) Production of mesophase pitch
JPS61241392A (en) Production of mesophase pitch
JPS6250514B2 (en)
JPH01268788A (en) Production of mesophase pitch for carbon fiber
JPH03227396A (en) Production of optically anisotropic pitch
JPH0418126A (en) Production of carbon fiber and graphite fiber
JPH0418127A (en) Production of carbon fiber
JPS59145285A (en) Meso-phase pitch suitable as raw material for high-strength carbon fiber
JPH0411024A (en) Production of carbon fiber and graphite fiber
JPH0415274B2 (en)