JPS5810494B2 - Method for producing adsorbent carbon fiber - Google Patents

Method for producing adsorbent carbon fiber

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JPS5810494B2
JPS5810494B2 JP49069249A JP6924974A JPS5810494B2 JP S5810494 B2 JPS5810494 B2 JP S5810494B2 JP 49069249 A JP49069249 A JP 49069249A JP 6924974 A JP6924974 A JP 6924974A JP S5810494 B2 JPS5810494 B2 JP S5810494B2
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pitch
carbon
heating
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ジエームス・エコノミイ
ハリ・ナラシマ・マーテイ
リユイ・ユアン・リン
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Description

【発明の詳細な説明】 たとえばピッチのような各種の熱処理残渣は、広い範囲
から入手することができ、安価であり且つ魅力的な化学
的性質を有している故に、結合剤およびコーティング材
料の製造用出発材料として広い用途を有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Various heat treatment residues, such as pitch, are widely available, inexpensive, and have attractive chemical properties, making them suitable for use in binders and coating materials. It has wide applications as a starting material for manufacturing.

ピッチ類は各種の炭素製品の製造において、および炭素
繊維の配合において、成分混合物中の一部分として用い
られている。
Pitches are used as part of component mixtures in the manufacture of various carbon products and in the formulation of carbon fibers.

炭素繊維に対する用途の一つは、適当な手段によって繊
維を処理して繊維の表面積および吸着性を高めることか
ら生ずる。
One of the applications for carbon fibers arises from treating the fibers by appropriate means to increase the surface area and adsorptive properties of the fibers.

この種の活性化した繊維は、流体の精製を包含する用途
において有用である。
Activated fibers of this type are useful in applications involving fluid purification.

現在においては、この種の繊維は、比較的高価な有機樹
脂類の炭化および活性化によって誘導される。
Currently, fibers of this type are derived by carbonization and activation of relatively expensive organic resins.

ピッチは安価であるけれども、これは困難で且つ長時間
を要する酸化処理によってのみ、安定な繊維を形成しう
るにすぎない。
Although pitch is cheap, it can only be formed into stable fibers by a difficult and lengthy oxidation process.

このような繊維を吸着性とするための活性化処理は未だ
知られていない。
An activation treatment for making such fibers adsorbent is not yet known.

それ故、本発明の目的は、高度に吸着性の活性化炭素繊
維を有効に生せしめることができる、少量の樹脂の添加
によって変性したピッチ繊維ならびに該繊維の製造方法
を提供することにある。
It is therefore an object of the present invention to provide pitch fibers modified by the addition of small amounts of resin and a process for their production, which can effectively produce highly adsorptive activated carbon fibers.

本発明は、ピッチとフェノール−ホルムアルデヒド・ノ
ボラックとから成る混合物から製造された繊維であって
約300乃至約2500m2/Pの範囲の表面積を有す
る柔軟な吸着性炭素繊維に関するものである。
The present invention relates to flexible adsorptive carbon fibers made from a mixture of pitch and phenol-formaldehyde novolak and having a surface area ranging from about 300 to about 2500 m2/P.

ピッチ−ノボラック混合物は、約0.1乃至約300ミ
クロンの範囲の直径を有する炭素繊維において、約5乃
至約40%のノボラツクを含むことができる。
The pitch-novolak mixture can contain from about 5 to about 40% novolak in carbon fibers having diameters ranging from about 0.1 to about 300 microns.

この繊維は、約190℃までの温度で加熱混合されたピ
ッチとノボラックの溶融混合物を120乃至150℃の
温度で繊維化し、その繊維を硬化させて不溶融性にし、
繊維を空気中で約250℃乃至約450℃の範囲の温度
に加熱し、次いで繊維を不活性雰囲気下に約700℃乃
至約900℃の範囲に加熱することによって、吸着性の
炭素繊維を生せしめることにより製造される。
This fiber is produced by converting a molten mixture of pitch and novolac heated and mixed at a temperature of up to about 190°C into fibers at a temperature of 120 to 150°C, and hardening the fiber to make it infusible.
Adsorbent carbon fibers are produced by heating the fibers in air to a temperature in the range of about 250°C to about 450°C and then heating the fibers under an inert atmosphere to a temperature in the range of about 700°C to about 900°C. Manufactured by forcing.

繊維の表面積は、スチーム中で約800℃乃至約900
℃の範囲の温度で加熱することにより、さらに増大せし
めることができる。
The surface area of the fibers is about 800°C to about 900°C in steam.
Further increases can be achieved by heating at temperatures in the range of .degree.

本発明方法において用いることができる出発熱処理残渣
は、たとえば、コールタールピッチ、油類の蒸留によっ
て取得したピッチ、石油ピッチ、熱分解アスファルト、
のような各種のピッチ類、およびいろいろな工業プロセ
スの副生物として生成する、たとえば蒸留残渣のような
、各種のピンチ状物質を包含する。
Starting heat treatment residues that can be used in the method of the present invention include, for example, coal tar pitch, pitch obtained by distillation of oils, petroleum pitch, pyrolyzed asphalt,
and various pinch-like substances, such as distillation residues, which are produced as by-products of various industrial processes.

出発熱処理残渣は、約80℃乃至約200℃の軟化点を
有することが好ましく、約100℃乃至約150℃の軟
化点を有することがさらに好ましい。
Preferably, the starting heat-treated residue has a softening point of from about 80°C to about 200°C, more preferably from about 100°C to about 150°C.

熱処理残渣は、重量パーセントとして約18乃至約25
の炭素対水素の比を有していることが好ましい。
The heat treatment residue is about 18 to about 25 percent by weight.
Preferably, the carbon to hydrogen ratio is .

芳香族および不飽和成分の含量は、原料熱処理残渣の出
所によって変化する。
The content of aromatic and unsaturated components varies depending on the source of the raw heat treatment residue.

出発材料として使用する熱処理残渣すなわちピッチ類は
、約5%よりも犬なるベータ樹脂含量、好ましくは10
%よりも犬なるベータ樹脂含量を有することが好ましい
The heat treatment residues or pitches used as starting materials have a beta resin content of greater than about 5%, preferably 10%.
It is preferred to have a beta resin content of more than 10%.

ベータ樹脂とは、熱処理残渣中のベンゼン不溶解方から
キノリンネ溶解分を減じたものである。
The beta resin is obtained by subtracting the quinoline dissolved content from the benzene insoluble part in the heat treatment residue.

その定量を行なうには、たとえば、ベンゼンの代りにト
ルエン、またキノリンの代りにピリジンというような、
その他の溶剤を用いることもできる。
To quantify it, for example, use toluene instead of benzene, pyridine instead of quinoline, etc.
Other solvents can also be used.

熱処理残渣中のベータ樹脂部分は、熱処理残渣の結合お
よび接着性を向上させるものと思われる。
The beta resin moieties in the heat treated residue appear to improve the bonding and adhesion properties of the heat treated residue.

適当量のベータ樹脂は、短時間の硬化処理によって、溶
融性の繊維を不溶融性ならしめるものと考えられる。
Appropriate amounts of beta resin are believed to render meltable fibers infusible through a short curing process.

出発熱処理残渣中のベータ樹脂の百分率の上限は限定的
ではなイカ、一般には、使用するピッチの種類および処
理条件によって限定される。
The upper limit for the percentage of beta resin in the starting heat treatment residue is not critical, but is generally limited by the type of pitch used and the processing conditions.

工業的にもつとも入手しやすいピッチは、約30%より
も低いベータ樹脂含量を有しているが、45%よりも高
いベータ樹脂含量を有しているピッチを本発明において
使用することができる。
Commercially available pitches have beta resin contents of less than about 30%, but pitches having beta resin contents of greater than 45% can be used in the present invention.

一般に、工業的に入手しうるコールタールピッチは約2
0乃至約50%のペンセン不溶解方および約10乃至約
20%のキノリンネ溶解分を有しており、それ故、ベー
タ樹脂含量は約10乃至30%の範囲となる。
Generally, industrially available coal tar pitch is about 2
It has 0 to about 50% pentene insoluble and about 10 to about 20% quinoline soluble, so the beta resin content ranges from about 10 to 30%.

これらのピッチは、さらに変性処理を加えることなく、
本発明の方法における出発材料としての使用に対して適
している。
These pitches can be processed without further modification.
Suitable for use as starting material in the process of the invention.

石油ピッチおよび熱分解アスファルト類は、しばしば約
5%よりも低いベータ樹脂含量を有している。
Petroleum pitch and pyrolytic asphalts often have a beta resin content of less than about 5%.

これは一般に、約10%よりも低いことが普通であるベ
ンセン不溶解物の低い含量によるものである。
This is generally due to the low content of benzene insolubles, which is usually less than about 10%.

このような場合には、熱処理残渣およびノボラックから
成る溶解性の繊維を、ホルムアルデヒドと反応させるこ
とによって、不溶融性ならしめることはできるけれども
、硬化の過程は比較的緩徐である。
In such cases, the soluble fibers consisting of heat treatment residue and novolak can be made infusible by reacting with formaldehyde, but the curing process is relatively slow.

ベータ樹脂含量を増加させることによって、ピッチの質
を高めることもまた可能である。
It is also possible to increase the quality of the pitch by increasing the beta resin content.

このような格上げは、ピッチまたはアスファ//を、酸
性触媒の存在において、アルデヒドおよびフェノール化
合物と、ピッチまたはアスファルト、アルデヒドおよび
フェノール化合物の間の縮合を達成せしめるに充分な高
い温度で反応させることによって、行なうことができる
Such upgrading is achieved by reacting the pitch or asphalt// with the aldehyde and phenolic compound in the presence of an acidic catalyst at a temperature high enough to effect condensation between the pitch or asphalt, the aldehyde and the phenolic compound. , can be done.

このような方法は、英国特許1080866号およびア
メリカ合衆国特許3301803号に記されているが、
これらの特許は本発明において参考とすることができる
Such methods are described in British Patent No. 1,080,866 and United States Patent No. 3,301,803;
These patents may be referred to in the present invention.

使用するアルデヒドおよびフェノール化合物の量は、必
要な格上げの程度に依って広く変えることができる。
The amounts of aldehyde and phenolic compounds used can vary widely depending on the degree of upgrading required.

この反応は、約150上乃至約600′Fの温度で適当
な時間加熱することによって行なわれる。
This reaction is carried out by heating at a temperature of about 150°F to about 600°F for a suitable period of time.

出発熱処理残渣中のキノリンネ溶解物の量は約20%よ
りも少なくなければならず、約10%よりも少な〜こと
が好ましい。
The amount of quinolinine melt in the starting heat treatment residue should be less than about 20%, preferably less than about 10%.

出発熱処理残渣中のキノリンネ溶解物の百分率が低下す
るにつれて、溶融物の繊維化の容易さが増大し且つ繊維
の均一性が向上する。
As the percentage of quinoline melt in the starting heat treatment residue decreases, the ease of fiberization of the melt increases and the uniformity of the fibers improves.

もつとも好適な出発熱処理残渣は、セロまたはきわめて
低率のキノリンネ溶解物を含有するものである。
Most preferred starting heat treatment residues are those containing very low percentages of cello or quinoline dissolved matter.

キノリンネ溶融物は、紡糸温度において熱処理残渣中に
溶解せず且つ望ましくない第二の相を形成する材料を表
わす。
Quinoline melt represents a material that does not dissolve and forms an undesirable second phase in the heat treatment residue at spinning temperatures.

キノリンネ溶解物の除去は、ピッチを適当な溶剤中に溶
解し、沢過または遠心分離により不溶解物を除くことに
よって達成することができる。
Removal of the quinoline solution can be accomplished by dissolving the pitch in a suitable solvent and removing undissolved material by filtering or centrifuging.

このような方法は、アメリカ合衆国特許第359594
6号に記されている。
Such a method is described in U.S. Patent No. 359,594.
It is written in No. 6.

本発明の方法における出発材料としては、広い範囲のノ
ボラック樹脂を用いることができる。
A wide range of novolac resins can be used as starting materials in the process of the invention.

“ノボラック′という術語は、フェノール化合物とホル
ムアルデヒドの縮合出成物のことをいい、との縮合は、
ノボラック樹脂を生成せしめるための触媒の存在におい
て行なわれる。
The term “novolak’ refers to the condensation product of a phenolic compound and formaldehyde;
It is carried out in the presence of a catalyst to form a novolac resin.

ノボラック中には、たとえばレゾール類中に存在するよ
うな、メチロール基はほとんど存在せす、且つその中で
フェノール化合物の分子はメチレン基によって相互に結
合している。
In novolaks there are almost no methylol groups present, such as those present in resols, and in which the molecules of the phenolic compound are interconnected by methylene groups.

フェノール化合物は、フェノール、または非水酸基水素
の一つまたは一つよりも多くがベンセン環に結合した各
種の置換基によって置換されているフェノール類である
ことができるが、後者の例をいくつか挙げると、クレゾ
ール、フェニルフェノール、3・5−ジアルキルフェノ
ール、クロロフェノール、レゾルシン、ヒドロキノン、
クロログリシツールなどがある。
The phenolic compound can be phenol or phenols in which one or more of the non-hydroxyl hydrogens is substituted by various substituents attached to the benzene ring, to give some examples of the latter. and cresol, phenylphenol, 3,5-dialkylphenol, chlorophenol, resorcinol, hydroquinone,
Examples include chloroglycytool.

さらにフェノール化合物は、ナフチルまたはヒドロキシ
フェナンスレン、あるいはその他の融合した環系を有す
る化合物のヒドロキシル誘導体であることもできる。
Additionally, the phenolic compound can be a hydroxyl derivative of naphthyl or hydroxyphenanthrene, or other compounds with fused ring systems.

本発明の目的に対しては、適当なアルデヒドによってさ
らに重合させることができる溶融性のノボラックを、繊
維の製造のために使用することができる。
For the purposes of the present invention, meltable novolacs which can be further polymerized with suitable aldehydes can be used for the production of the fibers.

いいかえれば、ノボラック分子はさらに重合させるため
に用いることができる二つまたは二つよりも多(の場所
を有していなげればならない。
In other words, the novolak molecule must have two or more than two locations available for further polymerization.

このような制限を除けば、変性ノボラック、すなわち、
たとえばジフェニルオキシドまたはビス−フェノールA
変性フェノール−ホルムアルデヒドノボラックのように
、分子中に非フエノール性化合物をも含有するノボラッ
クを包含する、どのようなノボラックを用いてもよい。
Apart from these limitations, modified novolacs, i.e.
For example diphenyl oxide or bis-phenol A
Any novolak may be used, including novolaks that also contain non-phenolic compounds in the molecule, such as modified phenol-formaldehyde novolaks.

ノボラック類の混合物を用いてもよいし、あるいは一種
よりも多いフェノール化合物を含有するノボラックを用
いることもできる。
Mixtures of novolaks may be used, or novolaks containing more than one phenolic compound may be used.

ノボラックは一般に、約500乃至約1200の範囲の
平均分子量を有しているけれども、例外的に、たとえば
300程度の低分子量または2000あるいはそれ以上
というような高分子量のものもある。
Novolacs generally have an average molecular weight in the range of about 500 to about 1200, although there are exceptions, such as those as low as 300 or as high as 2000 or more.

非変性フェノールーホルムアルテヒトソボランクは、通
常は約500乃至約900の範囲の数平均分子量を有し
ており、市販の材料の大部分は、この範囲内にある。
Unmodified phenol-formaltehythobolanc typically has a number average molecular weight in the range of about 500 to about 900, with the majority of commercially available materials falling within this range.

本発明の方法においては、約500乃至約1200の分
子量を有するノボラックを用いることが好ましい。
Novolacs having a molecular weight of about 500 to about 1200 are preferably used in the method of the invention.

低分子量のノボラックが軟化して粘着性となる温度は、
一般に比較的低い。
The temperature at which low molecular weight novolaks soften and become sticky is
generally relatively low.

それ故、繊維の付着および/または変形を避けるために
、繊維化したノボラックをきわめて低い温度で硬化させ
ることが必要である。
Therefore, it is necessary to cure the fiberized novolac at very low temperatures to avoid fiber adhesion and/or deformation.

硬化速度は温度の上昇と共にきわめて急激に増大し、且
つ低い硬化温度は長時間にわたる硬化工程という実用上
の不利益をもたらすから、このような低い硬化温度を用
いることは通常は好ましくない。
It is usually not preferred to use such low curing temperatures because the curing rate increases very rapidly with increasing temperature and low curing temperatures result in a practical disadvantage of a lengthy curing process.

一般に、付着および/または変形のおそれなしに適度な
時間で硬化を達成できるように、適当な高さの分子量を
有するノボラックを用いることが好ましいが、しかし繊
維化におけるゲル化による問題をできる限り少なくする
ために、最上限の分子量は避けることが好ましい。
In general, it is preferred to use a novolak with a suitably high molecular weight so that curing can be achieved in a reasonable amount of time without fear of sticking and/or deformation, but to minimize problems due to gelation during fiberization. Therefore, it is preferable to avoid the highest molecular weight limit.

熱処理残渣またはピッチとノボラックの混合物は、乾式
混合または熱処理残渣とノボラックをいっしょに加熱し
て均一な混合物を生せしめることによる溶融混合のよう
な、何らかの便宜的な方法によって形成せしめることが
できる。
The mixture of heat treated residue or pitch and novolak can be formed by any convenient method such as dry mixing or melt mixing by heating the heat treated residue and novolak together to form a homogeneous mixture.

約5乃至約40%のノボラックを含有する混合物を、本
発明の繊維の調製に対して使用することができる。
Mixtures containing from about 5 to about 40% novolak can be used for preparing the fibers of the present invention.

熱処理残渣は、混合物中でもつとも経済的に入手するこ
とができる成分である故に、約35%よりも少ないノボ
ラックを使用することが好ましい。
Since the heat treatment residue is the most economically available component in the mixture, it is preferred to use less than about 35% novolak.

繊維の紡糸性を向上させ且つ硬化時間を充分に低下させ
るためには、混合物中のノボラック含量は、少なくとも
約10%であることが好ましく、少な(とも約25%で
あることがさらに好ましい。
In order to improve the spinnability of the fibers and to sufficiently reduce the setting time, the novolak content in the mixture is preferably at least about 10%, and more preferably low (at least about 25%).

混合物は本質的に熱処理残渣およびノボラックから成る
ことが好ましい。
Preferably, the mixture consists essentially of heat treatment residue and novolac.

繊維化は、たとえば、ピンチおよびノボラックの溶融混
合物を入れた容器の底にあるオリフィスから、連続繊維
を下方に引出すというような、何らかの便宜の方法によ
って遂行することができる。
Fiberization can be accomplished by any convenient method, such as by drawing continuous fibers downward through an orifice in the bottom of a container containing a pinch and a molten mixture of novolak.

オリフィス下に段付けた回転巻取りスプール上にライラ
メンとを巻き集める。
The Lyramen is wound onto a rotating take-up spool stepped under the orifice.

巻取りスプールは、ライラメン・をオリフィスから引き
出すときに、フィラメントがオリフィスおよびスプーラ
間の雰囲気ど接触して冷却し且つ固化する前に、それを
細くするためにも働く。
The take-up spool also serves to thin the filament as it is drawn from the orifice before it contacts the atmosphere between the orifice and the spooler to cool and solidify.

溶融物は、それを繊維化ノズルを通じて吹出し且つ冷却
した繊維を捕集すること、あるいは溶融物の細流を熱ガ
ス流の経路中に吹込むこと、というような従来から公知
の方法により、短かいステーブル繊維とすることもでき
る。
The melt can be short-cut by conventional methods such as blowing it through a fiberizing nozzle and collecting the cooled fibers, or blowing a trickle of the melt into the path of a hot gas stream. It can also be a stable fiber.

これらの方法は、異なる長さおよび直径を有する多数の
溶融性の未硬化ピッチ−ノボラック繊維から成るステー
ブルを与える。
These methods provide a stable consisting of a large number of meltable, uncured pitch-novolac fibers of different lengths and diameters.

このような繊維の直径は、0.1ミクロン乃至約300
ミクロンの範囲で変えることができる。
The diameter of such fibers ranges from 0.1 micron to about 300 microns.
It can be varied in the micron range.

溶融紡糸によって均一な直径を有する連続フィラメント
を生せしめる場合には、繊維は約10乃至約30ミクロ
ンの直径を有することが好ましい。
When melt spinning produces continuous filaments of uniform diameter, the fibers preferably have a diameter of about 10 to about 30 microns.

フィラメントの直径は主として二つの要因、すなわち、
引出し速度およびオリフィス中の溶融物の流速に関係す
る。
The filament diameter mainly depends on two factors:
It is related to the withdrawal speed and the flow rate of the melt in the orifice.

繊維の直径は、引出し速度が増すにつれて低下し、且つ
溶融物の流速が高くなるにつれて増大する。
The fiber diameter decreases as the withdrawal speed increases and increases as the melt flow rate increases.

溶融物の流速は、主としてオリフィスの直径および長さ
、ならびに溶融物の粘度に関係し、オリフィスの直径が
犬となるにつれて増大し、オリフィスの長さが増すにつ
れて低下し、且つ溶融物の粘度が低下するにつれて上昇
する。
The melt flow rate is primarily related to the diameter and length of the orifice and the viscosity of the melt, increasing as the orifice diameter increases, decreasing as the orifice length increases, and decreasing as the melt viscosity increases. It rises as it falls.

流速の上昇は、希望するならば、溶融物に圧力を加えて
、それをオリフィスから押出すことによってもまた達成
することができる。
Increased flow rate can also be achieved, if desired, by applying pressure to the melt and forcing it out of the orifice.

さらに別の方法として、変性したピッチ材料の繊維は、
ピッチとノボラックの混合物を、ノズルに接続している
容器中に注入することによって、生成せしめることがで
きる。
As a further alternative, the modified pitch material fibers are
A mixture of pitch and novolak can be produced by injecting it into a container connected to a nozzle.

一方、そのノズルは、混合物をノズル中に押しやるため
の空気圧源にも接続している。
Meanwhile, the nozzle is also connected to a source of air pressure for forcing the mixture into the nozzle.

このようにして適当な直径を有する短かいステープルま
たは吹出し繊維を捕集することができる。
In this way short staples or blown fibers of suitable diameter can be collected.

引出しまたは吹出しの何れによって製造した繊維も、溶
融性であり、さらに処理することによって、それを少な
くとも不溶融性となる点まで硬化すなわち架橋せしめる
ことができる。
Fibers produced by either drawing or blowing are meltable and can be further processed to harden or crosslink them, at least to the point that they become infusible.

硬化は一般に、たとえばホルムアルデヒドのような、メ
チレン基源の存在において、且つ好ましくは、さらに、
たとえば酸のような、適当な触媒の存在において、繊維
を加熱することによって生せしめる。
Curing is generally in the presence of a methylene radical source, such as formaldehyde, and preferably further comprises:
It is produced by heating the fibers in the presence of a suitable catalyst, such as an acid.

吹出しは、異なる長さおよび直径を有する繊維から成る
ステープルを与える。
Blowing provides staples consisting of fibers with different lengths and diameters.

約0.1ミクロンまたはそれ以上というような小さな直
径な取得することもできるし、それよりもかなり太い繊
維を得ることもできる。
Diameters as small as about 0.1 microns or more can be obtained, or fibers can be obtained much thicker.

溶融紡糸を使用することにより、必要に応じ、約4ミク
ロン程度の小さいものから約300ミクロンまたはそれ
以上の大きなものに至る直径を有する連続フィラメント
状として、繊維を生せしめることができる。
By using melt spinning, fibers can be produced as continuous filaments with diameters ranging from as small as about 4 microns to as large as about 300 microns or more, if desired.

硬化後に、いろいろな方法によって繊維を処理すること
により、粗糸および糸、紙、フェルト、織布または編布
、およびその他各種の繊維形態を与えることができる。
After curing, the fibers can be processed by a variety of methods to provide rovings and threads, paper, felt, woven or knitted fabrics, and a variety of other fiber forms.

不溶融性の、硬化したフェノール−ホルムアルデヒド・
ノボラック繊維の製造のだめの特に望ましい方法は、本
発明の権利人に帰属する、ジェームス・エコノミーらの
アメリカ合衆国特許3650102号に、詳細に記され
ており、該特許の内容は本発明の参考とすることができ
る。
Infusible, hardened phenol-formaldehyde
A particularly preferred method of producing novolac fibers is described in detail in U.S. Pat. Can be done.

本発明によれば、不溶融性の変性したピッチ繊維を、空
気中で、室温(約25℃)から約250℃乃至約450
℃の範囲の中間的な温度に至るまで、1時間当り約50
℃乃至約200℃の範囲で変えることができる速度で、
連続的に温度を上昇させながら加熱することにより、炭
化させる。
According to the present invention, infusible modified pitch fibers are heated in air from room temperature (about 25°C) to about 250°C to about 450°C.
Approximately 50 °C per hour up to intermediate temperatures in the range of °C.
℃ to about 200℃ at a rate that can be varied from
Carbonization is achieved by heating while continuously increasing the temperature.

次いでたとえば窒素または類似の不活性気体のような非
酸化性の雰囲気中で、該中間的な温度から約700℃乃
至約900℃の範囲の最終温度まで加熱を継続する。
Heating is then continued from the intermediate temperature to a final temperature in the range of about 700°C to about 900°C in a non-oxidizing atmosphere, such as nitrogen or a similar inert gas.

この場合に温度は、1時間西り約50℃乃至約200℃
の速度で連続的に上昇せしめる。
In this case, the temperature ranges from about 50°C to about 200°C west for 1 hour.
Continuously rise at a speed of .

これによって生ずる反応の正確な本質は未だ明らかにな
っていないが、空気中の加熱は出発繊維の架橋、部分的
な熱分解および炭素化の増大をもたらし、非酸化性の雰
囲気中における加熱の間に、繊維はさらに炭素化を受け
るものと思われる。
Although the exact nature of the reaction that occurs is not yet clear, heating in air leads to increased crosslinking, partial pyrolysis and carbonization of the starting fibers, and during heating in a non-oxidizing atmosphere It is believed that the fibers undergo further carbonization.

この方法は、炭素が一般に少な(とも300m2/g乃
至約800m1/?の表面積を有している炭素繊維の製
造をもたらす。
This process results in the production of carbon fibers that are generally low in carbon (both having a surface area of between 300 m2/g and about 800 m1/?).

さらに、出発する硬化した変性ピッチ繊維を、上記の方
法によってそれを炭化する前に、高度に極性の溶剤中に
浸漬することによって膨潤させるならば、生成する炭素
繊維は一般に、少なくとも約400r”/?、通常は約
400m2/g乃至約1000m2/?の範囲内のいく
らか増大した表面積を有していることが認められた。
Additionally, if the starting cured modified pitch fiber is swollen by soaking in a highly polar solvent before carbonizing it by the method described above, the resulting carbon fiber will generally be at least about 400 r"/ ?, was found to have some increased surface area, typically in the range of about 400 m2/g to about 1000 m2/?.

上記の方法の特に望ましい特色は、それによって、約3
00m2/グ乃至約1000m2/グの範囲の炭素表面
積を有することに加えて、比較的強く且つきわめて柔軟
な炭素繊維を製造することができるということである。
A particularly desirable feature of the above method is that it provides about 3
In addition to having carbon surface areas ranging from 00 m2/g to about 1000 m2/g, relatively strong and extremely flexible carbon fibers can be produced.

本発明の別の興味ある特色は、変性したピッチ繊維を、
ホルムアルデヒドの存在における硬化後に、50〜b時
間の速度で比較的高い温度まで迅速に加熱する前に、1
0℃乃至50℃/時間の速度で250℃まで空気中で加
熱するときは、生成する繊維は、吸着性且つ活性である
ことに加えて、向上した柔軟性をも有しているというこ
とである。
Another interesting feature of the present invention is that the modified pitch fibers are
1 after curing in the presence of formaldehyde, before rapidly heating to a relatively high temperature at a rate of 50 to 100 hr.
When heated in air from 0°C to 250°C at a rate of 50°C/hour, the resulting fibers, in addition to being adsorbent and active, also have improved flexibility. be.

本発明の方法のその他の特に重要なる特色は、この方法
によって生ずる炭素繊維の炭素表面積は、必要に応じ、
繊維を約800℃乃至約900℃の範囲の温度における
スチーム中で加熱することによって、約300〜100
0r2/gの初期表面積から約2500m2/g程度ま
で、引続いて増大せしめることができるということであ
る。
Another particularly important feature of the method of the invention is that the carbon surface area of the carbon fibers produced by this method can be
by heating the fibers in steam at a temperature in the range of about 800°C to about 900°C.
This means that the initial surface area of 0r2/g can be successively increased to about 2500 m2/g.

このことは、炭素の吸着能力および繊維の柔軟性は一般
に、表面積の増大と共に向上する故に、きわめて重要な
ことである。
This is extremely important because carbon adsorption capacity and fiber flexibility generally increase with increasing surface area.

本発明の方法により95%に近いピンチ含量を有する不
溶融性の繊維が製造可能であり、且つ加熱処理によって
著しく増大した表面積を有する繊維を与えることができ
るということに注目すべきである。
It is noteworthy that infusible fibers with pinch contents approaching 95% can be produced by the method of the invention and that fibers with a significantly increased surface area can be provided by heat treatment.

この働きは、完全に熱処理残渣すなわちピッチのみから
成る繊維が示す挙動を考えると、まったく予想外のこと
である。
This behavior is completely unexpected considering the behavior of fibers consisting entirely of heat treatment residues or pitch.

この後者の繊維は熱可塑性であるので、800℃の炭素
化温度まで加熱するときには、流動状態を経過する。
Since this latter fiber is thermoplastic, it passes through a fluid state when heated to a carbonization temperature of 800°C.

このような繊維に、たとえば変性したピッチ繊維の活性
化に対して記したような活性化処理を加えるならば、1
〜5m2/gよりも小さい表面積を有する製品が得られ
るにすぎない。
If such fibers are subjected to an activation treatment as described for the activation of modified pitch fibers, 1
Only products with surface areas smaller than ~5 m2/g are obtained.

この挙動を考慮するならば、変性繊維への5%程度の僅
かな樹脂の添加によって生ずる著しい変化は、全く予測
外のことである。
Considering this behavior, the significant changes caused by the addition of as little as 5% resin to the modified fibers are completely unexpected.

正確な理由は明らかではないが、硬化および活性化処理
の間における変性ピッチ材料の架橋が、本発明の優れた
繊維を与える要因の一つであろうと思われる。
Although the exact reason is not clear, it appears that crosslinking of the modified pitch material during the curing and activation process may be one of the factors that provides the superior fibers of the present invention.

本発明を、さらに以下の実施例に従って部分的に説明す
るが、これらの実施例は本発明の例証のだめのものであ
って、本発明の範囲を限定するためのものではない。
The present invention will be further explained in part according to the following examples, but these examples are only illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

実施例 1 出発コールタールピンチ(アライド・ケミカルカンパニ
ー)は、125℃の軟化点、22%のベータ樹脂含量、
および13,6%のキノリンネ溶解分を有していた。
Example 1 Starting coal tar pinch (Allied Chemical Company) had a softening point of 125°C, a beta resin content of 22%,
and had a quinoline soluble content of 13.6%.

このピッチと約800乃至10000分子量を有するノ
ボラック樹脂(バーカム)とを、最終混合物中における
70%のピッチに対し30%の樹脂という割合を与える
ように、混合した。
This pitch was mixed with a novolac resin (Barcum) having a molecular weight of about 800 to 10,000 to give a ratio of 70% pitch to 30% resin in the final mixture.

ノボラックおよびピッチを、いっしょに190℃まで加
熱して均一な混合物を生じさせ、生ずる混合物を繊維化
容器中に入れた。
The novolak and pitch were heated together to 190°C to form a homogeneous mixture and the resulting mixture was placed in a fiberizing vessel.

この容器は、底におけるオリフィスおよび上端における
液体をオリフィス中に押し込むためのプランジャーを有
する円筒であった。
The container was a cylinder with an orifice at the bottom and a plunger at the top to force the liquid into the orifice.

この容器を繊維化装置上に取付けた。This container was mounted on a fiberizing device.

この装置は繊維を捕集するために容器下に取付げた変速
電動モータの軸に取付けたスプールを包含した。
This device included a spool attached to the shaft of a variable speed electric motor mounted below the container to collect the fibers.

調節可能な電源に接続した電熱コイルによって容器を囲
むことにより、容器およびその内容物に、制御した量の
熱を付与した。
A controlled amount of heat was applied to the container and its contents by surrounding the container with an electric heating coil connected to an adjustable power source.

長さ約1,5Mm、内径約0,3mmを有するオリフィ
スを通じて繊維を紡糸した。
The fibers were spun through an orifice having a length of approximately 1.5 mm and an internal diameter of approximately 0.3 mm.

樹脂の混合物を含有する容器は約120℃の温度に保ち
、一方、オリフィスを有する底部を約150℃に保った
The vessel containing the resin mixture was kept at a temperature of about 120°C, while the bottom with the orifice was kept at about 150°C.

ピンチおよびノボラックの混合物を、約110psiの
圧力にあるラムによって、オリフィスを通じて押出した
A mixture of pinch and novolac was extruded through the orifice by a ram at a pressure of about 110 psi.

生成する混合したピンチ−ノボラックフィラメントは、
約15乃至25ミクロンの平均直径を有しており、これ
を500回転/分の速度で黒鉛の円筒コーン上に巻取っ
た。
The resulting mixed pinch-novolac filament is
It had an average diameter of approximately 15-25 microns and was wound onto a cylindrical cone of graphite at a speed of 500 revolutions/minute.

かくして得た繊維束を、繊維含有黒鉛コーンを黒鉛支持
具上に吊し且つ硬化溶液中に浸漬することによって、硬
化させた。
The fiber bundle thus obtained was cured by suspending the fiber-containing graphite cone on a graphite support and immersing it in a curing solution.

この溶液は、約18%の濃度の塩酸を含有する水溶液お
よび同じ濃度のパラホルムアルデヒドの等部を混合する
ことによって調製した。
This solution was prepared by mixing equal parts of an aqueous solution containing hydrochloric acid at a concentration of approximately 18% and paraformaldehyde at the same concentration.

繊維を保有する黒鉛コーンが浸漬されている硬化溶液を
、1時間かけて25℃から50℃まで上げ、1/2時間
かけて50℃から100℃まで上げることにより、室温
から100℃まで加熱し且つ100℃の温度で4時間保
持した。
The curing solution in which the graphite cone carrying the fibers is immersed is heated from room temperature to 100°C by increasing the temperature from 25°C to 50°C over 1 hour and from 50°C to 100°C over 1/2 hour. And it was held at a temperature of 100°C for 4 hours.

全滞留時間は約5.5乃至6時間であった。Total residence time was approximately 5.5 to 6 hours.

硬化した繊維を取出し、水洗したのち、空気中で約60
℃において乾燥した。
After taking out the hardened fibers and washing them with water, they are left in the air for about 60 minutes.
Dry at °C.

硬化した繊維は不溶融性であり、且つ炉中でまた炎中で
加熱するときにも軟化しなかった。
The cured fibers were infusible and did not soften when heated in an oven or in a flame.

実施例 2 実施例1の方法に従って調製したピッチとノボラック樹
脂の混合物を、ノズルを備えた繊維化容器中に注入した
Example 2 A mixture of pitch and novolac resin prepared according to the method of Example 1 was poured into a fiberizing vessel equipped with a nozzle.

ピッチ−ノボラックの混合物を、空気中でノズルを通じ
て押出すために、空気圧源にノズルを接続した。
The nozzle was connected to a source of air pressure in order to force the pitch-novolak mixture through the nozzle in air.

このようにして、空気中を落下させることによって冷却
した後に、短かいステーブル繊維すなわち吹出し繊維を
集積させた。
In this way, short stable fibers or blown fibers were accumulated after cooling by falling through the air.

ノズルは約250℃に加熱し、使用した空気圧は約20
psiであった。
The nozzle was heated to approximately 250°C and the air pressure used was approximately 20°C.
It was psi.

このようにして集積した繊維を、黒鉛容器中にマットを
形成するように入れて、実施例1におけると同様にして
、硬化溶液中で加熱することによって硬化させた。
The fibers thus assembled were placed in a graphite container to form a mat and cured as in Example 1 by heating in a curing solution.

硬化した繊維の平均直径は約2ミクロンであった。The average diameter of the cured fibers was approximately 2 microns.

これらの繊維は、実施例1におけると同様に不溶融性で
あった。
These fibers were infusible as in Example 1.

実施例 3 実質的に実施例1の方法に従って、コールタールピッチ
とフェノールーホルムアルテヒド・ノボラックから成る
不溶融性の変性ピッチフィラメントのトウを調製した。
Example 3 A tow of infusible modified pitch filaments consisting of coal tar pitch and phenol-formaltehyde novolak was prepared substantially according to the method of Example 1.

このフィラメントは、約12〜18ミクロンの直径を有
していた。
The filament had a diameter of approximately 12-18 microns.

このトウを15cm(約6インチ)の断片に切断し、こ
の切断した繊維5gを管状炉中に入れた。
The tow was cut into 15 cm (approximately 6 inch) pieces and 5 g of the cut fibers were placed in a tube furnace.

この繊維を1時間当り200℃の温度上昇速度で室温か
ら400℃の中間温度まで加熱し、その間管状炉中に緩
徐な空気流を通ずることによって、繊維が放出する揮発
性物質を除(と共に空気雰囲気を保った。
The fibers are heated at a temperature increase rate of 200°C per hour from room temperature to an intermediate temperature of 400°C, while passing a slow air stream through a tube furnace to remove the volatile substances released by the fibers (and to remove the air Maintained the atmosphere.

400℃に達したとき、空気流を緩徐な窒素流に変え、
この窒素雰囲気中で1時間当り200℃の温度上昇速度
で900℃の最終温度に至るまで加熱を継続したのち、
生じた炭素繊維を室温まで放冷した。
When the temperature reached 400°C, change the air flow to a slow nitrogen flow,
After continuing heating in this nitrogen atmosphere at a temperature increase rate of 200°C per hour until reaching a final temperature of 900°C,
The resulting carbon fibers were allowed to cool to room temperature.

この冷却工程の間に炭素の酸化を防ぐために、窒素を使
用して非酸化性の雰囲気を与えた。
To prevent oxidation of the carbon during this cooling step, nitrogen was used to provide a non-oxidizing atmosphere.

31の収量の柔軟な炭素繊維を得たが、この炭素は72
0r2/gの平均表面積を有していた。
A yield of flexible carbon fiber of 31 was obtained, but this carbon
It had an average surface area of 0r2/g.

実施例 4 繊維を10〜b 250℃の中間温度まで空気中で徐々に加熱し、次いで
さらに迅速に100℃/時間の速度で450℃まで加熱
したのち、窒素中で100℃/時間の速度で700℃の
最終温度まで加熱を継続した以外は、実施例3を繰返し
た。
Example 4 Fibers were heated gradually in air to an intermediate temperature of 10-250°C, then more rapidly at a rate of 100°C/hour to 450°C, and then heated in nitrogen at a rate of 100°C/hour. Example 3 was repeated except that heating was continued to a final temperature of 700°C.

生成する繊維は、きわめて柔軟であることが認められた
The resulting fibers were found to be extremely flexible.

正確な機構は明らかではないが、ホルムアルデヒド硬化
繊維の250℃までの緩徐な加熱は、繊維をより完全に
架橋せしめるものと考えられ、それが機械的性質を向上
させるものと思われる。
Although the exact mechanism is not clear, slow heating of formaldehyde cured fibers to 250°C is believed to cause the fibers to crosslink more completely, which appears to improve mechanical properties.

これらの繊維は、705r2/gの平均表面積を有し、
且つ個々の繊維は、約1000r2/?に至る炭素表面
積を有していた。
These fibers have an average surface area of 705r2/g;
And the individual fibers are about 1000r2/? It had a carbon surface area of up to .

実施例 5 実施例3〜4において例証したような、本発明に従って
製造した炭素繊維の表面積は、必要に応じ、炭素繊維を
約800℃乃至約900℃の範囲の温度でスチーム中に
おいて加算することにより、増大せしめることができる
Example 5 The surface area of carbon fibers made in accordance with the present invention, as illustrated in Examples 3-4, is determined by adding the carbon fibers in steam at a temperature in the range of about 800°C to about 900°C, if desired. It can be increased by

それによって、表面積を約300〜1000m/gから
約2500m2/g程度の大きさに至るまで増大させる
ことが可能である。
Thereby, it is possible to increase the surface area from about 300 to 1000 m/g to as much as about 2500 m2/g.

この加熱の間に、炭素繊維は徐々に多孔度および表面積
を増大し且つ炭素が燃焼し去るにつれて重量が低下する
ので、加熱があまりに長期にすぎると完全に消散する。
During this heating, the carbon fibers gradually increase in porosity and surface area and lose weight as the carbon burns off, so that if the heating is too long it will dissipate completely.

それ故、加熱は表面積の増大を生じさせるに充分な時間
性なわなければならないが、過度に長くてはならず、好
適な時間は一般に、最低の重量減を伴なって望ましい表
面積を与える時間である。
Therefore, heating must be of sufficient duration to cause an increase in surface area, but not unduly long; a suitable time is generally one that provides the desired surface area with minimal weight loss. be.

前記の範囲内において温度が高ければ高いほど、表面積
の所定の増大に対して必要な時間は短かくなる。
The higher the temperature within the above range, the shorter the time required for a given increase in surface area.

たとえば、800℃においては、2000m2/gまで
の表面積の増大のために約90分を要するのに対して、
900℃においては、約20分を要するに過ぎす、後者
の温度のほうが好適である。
For example, at 800°C, it takes about 90 minutes to increase the surface area to 2000 m2/g;
At 900° C., the latter temperature is preferred as it takes about 20 minutes.

約2500m2/gの表面積を得るためには、それより
も僅かに長い時間を要する。
To obtain a surface area of approximately 2500 m2/g, slightly more time is required.

実施例 6 実施例4において調製した炭素繊維を、緩徐なスチーム
流下に800℃の管状炉中に入れ、且つこの条件下に2
時間保ち、その後に繊維を、非酸化性(窒素)雰囲気中
で室温まで冷却した。
Example 6 The carbon fibers prepared in Example 4 were placed in a tube furnace at 800°C under a slow stream of steam, and under these conditions 2
After a period of time, the fibers were cooled to room temperature in a non-oxidizing (nitrogen) atmosphere.

生ずる炭素繊維は2400m2/′の平均炭素表面積を
有し且つ良好な柔軟性および機械的性質を示した。
The resulting carbon fibers had an average carbon surface area of 2400 m2/' and exhibited good flexibility and mechanical properties.

本発明の方法は、たとえば、トウ、粗糸および糸、ステ
ープルおよびバッティング、フェルト、紙、織布および
編布などを包含する、はとんどどのような希望する形態
の繊維によっても遂行することが可能であり、その形態
の選択は主として、意図する炭素繊維の用途に関係する
The method of the present invention can be carried out with fibers in almost any desired form, including, for example, tow, rovings and yarns, staples and battings, felts, papers, woven and knitted fabrics, etc. are possible, and the choice of form primarily depends on the intended use of the carbon fiber.

同様に、繊維は希望するどのような直径であってもよく
、それは主として、生成する炭素繊維に対して意図する
用途に関連して選択する。
Similarly, the fibers may be of any desired diameter, the choice being primarily related to the intended use for the resulting carbon fibers.

表面積は直径と関係があるものとは思われないけれども
:炭素繊維の引張強さは、直径の増大と共に増大する傾
向があり且つその柔軟性は、直径の低下と共に低下する
傾向がある。
Although surface area does not appear to be related to diameter: a carbon fiber's tensile strength tends to increase with increasing diameter and its flexibility tends to decrease with decreasing diameter.

各実施例は、本発明をバッチ方式で遂行する場合につい
て例証したが、各工程を連続的な方法で遂行するための
適蟲な装置を案出することは容易であろう。
Although the embodiments illustrate the invention in a batch manner, it would be easy to devise suitable equipment for carrying out each step in a continuous manner.

本発明に従って製造した繊維中の炭素は無定形(カラス
状)であり且つ硬質炭素、すなわち、黒鉛化がきわめて
困難な高度に架橋した炭素として公知の種類のものであ
る。
The carbon in the fibers produced according to the invention is amorphous (glass-like) and of the type known as hard carbon, ie, highly crosslinked carbon that is extremely difficult to graphitize.

高表面積炭素繊維は、いろいろな形態として、多くの用
途を有している。
High surface area carbon fibers have many uses in a variety of forms.

たとえば、これらは防毒面および吸着性保護衣料ならび
に沢過媒体中の吸着剤として特に有用である。
For example, they are particularly useful as adsorbents in gas masks and absorbent protective clothing and permeable media.

本明細書中に記した百分率は、他のことわりがある場合
または前後の関係から異なることが明らかな場合を除い
ては、重量による。
Percentages expressed herein are by weight, unless otherwise indicated or the context clearly indicates otherwise.

本明細書中に記した表面積はBET法およびブルナー(
Brunauer)エメット(Emett)およびテー
ラ−(Teller)〔ジャーナル・オブ・アメリカン
・ケミカル・ソサエティー、60;309〜316(1
938)参照〕の式に従って、自動表面積分析器220
0型(ミクロメトリックス・インストルメンタル・コー
ポレーション、ノークロス、ジョーシア)を用いて測定
した場合の表面積である。
The surface areas stated herein are determined using the BET method and Brunner (
Brunauer) Emmett and Teller [Journal of the American Chemical Society, 60; 309-316 (1
938)], the automatic surface area analyzer 220
Surface area measured using Model 0 (Micrometrics Instrumental Corporation, Norcross, Georgia).

この方法は、試料の表面上に吸着した単分子層を形成す
るために要する、たとえば窒素のような気体の量の測定
に基づく。
This method is based on measuring the amount of gas, such as nitrogen, required to form an adsorbed monolayer on the surface of the sample.

本発明をここにいくつかの実施例および好適実施形態に
関して説明したが、この技術分野の熟達者によれば、本
発明の範囲から逸脱することなく、各種の変化および変
更を行なうことができるということを了解すべきであり
、本発明の範囲は以下の実施態様を参照することによっ
て決定すべきである。
Although the present invention has been described herein with respect to several embodiments and preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made thereto without departing from the scope of the invention. It should be understood that the scope of the invention should be determined by reference to the following embodiments.

なお、本発明の実施態様を示せば次のとおりである。The embodiments of the present invention are as follows.

■、ピッチおよびフェノール・ホルムアルデヒド・ノボ
ラックから成る混合物から製造された繊維であって、該
繊維は少なくとも約300v2/?の表面積を有するこ
とを特徴とする、柔軟な吸着性炭素繊維。
■ A fiber made from a mixture consisting of pitch and phenol-formaldehyde novolac, the fiber having a content of at least about 300 v2/? A flexible adsorptive carbon fiber characterized by having a surface area of .

2、表面積は約300m2/g乃至約2500m2/β
の範囲にある前記1による炭素繊維。
2.Surface area is approximately 300m2/g to approximately 2500m2/β
The carbon fiber according to 1 above, which is within the range of .

3、範囲は約300r2/g乃至約1000m2/gで
ある前記2による炭素繊維。
3. The carbon fiber according to 2 above, having a range of about 300 r2/g to about 1000 m2/g.

4、範囲は約300m2/?乃至約800m2/gであ
る前記3による炭素繊維。
4. The range is about 300m2/? The carbon fiber according to 3 above, which is from about 800 m2/g.

5、混合物は約5乃至約40%のノボラックを含む前記
1による炭素繊維。
5. The carbon fiber according to 1 above, wherein the mixture contains about 5 to about 40% novolac.

6、混合物は約10乃至約25%のノボラックを含む前
記5による炭素繊維。
6. The carbon fiber according to 5 above, wherein the mixture contains about 10 to about 25% novolac.

7、繊維の直径は約0.1乃至約300ミクロンの範囲
である前記1による炭素繊維。
7. The carbon fiber according to 1 above, wherein the fiber diameter ranges from about 0.1 to about 300 microns.

8、繊維の直径は約10乃至約30ミクロンの範囲であ
る前記7による炭素繊維。
8. The carbon fiber according to 7 above, wherein the fiber diameter ranges from about 10 to about 30 microns.

9、(a)ピッチおよびノボラックの溶融混合物を繊維
化し; (b)繊維を酸性下にホルムアルデヒドによって硬化す
ることにより不溶融性ならしめ; (c)繊維を空気中で加熱し;次いで (d)繊維を不活性雰囲気下に加熱して吸着性の炭素繊
維を生せしめる、 から成ることを特徴とする、柔軟な吸着性炭素繊維の製
造方法。
9. (a) Fiberizing the molten mixture of pitch and novolak; (b) rendering the fiber infusible by curing it with formaldehyde under acid; (c) heating the fiber in air; then (d) A method for producing flexible adsorptive carbon fibers, comprising: heating the fibers in an inert atmosphere to produce adsorptive carbon fibers.

10、ピンチおよびノボラックの混合物は約5乃至約4
0%のノボラック含量を有する前記9による方法。
10, a mixture of pinch and novolak from about 5 to about 4
9. Process according to 9 above, having a novolak content of 0%.

11、混合物は約10乃至約25%の範囲のノボラック
含量を有する前記10による方法。
11. The method according to 10 above, wherein the mixture has a novolak content ranging from about 10 to about 25%.

12、繊維の直径は約0.1乃至約300ミクロンの範
囲である前記9による方法。
12. The method according to 9 above, wherein the diameter of the fibers ranges from about 0.1 to about 300 microns.

13、繊維の直径は約10乃至約30ミクロンの範囲で
ある前記12による方法。
13. The method according to 12 above, wherein the fiber diameter ranges from about 10 to about 30 microns.

14、硬化した繊維を空気中では1室温から約250℃
乃至約450℃の範囲の中間的な温度まで加熱する前記
9による方法。
14. Cured fibers are heated from room temperature to about 250℃ in air.
9. The method according to 9 above, comprising heating to an intermediate temperature in the range of from about 450°C.

15、繊維を不活性雰囲気下に中間的な温度から約70
0℃乃至約900℃の範囲の最終温度まで加熱する前記
14による方法。
15. The fibers are heated under an inert atmosphere from intermediate temperature to about 70°C.
15. The method according to claim 14, wherein the method is heated to a final temperature in the range of 0°C to about 900°C.

16、加うるに、炭素繊維を約800℃乃至約900℃
の範囲の温度におけるスチーム中で炭素繊維の表面積を
増大させるに充分な時間加熱することからなる後続工程
を包含する前記9による方法。
16. In addition, the carbon fiber is heated to about 800°C to about 900°C.
10. A method according to claim 9, comprising a subsequent step consisting of heating the carbon fibers in steam at a temperature in the range of 10 to 10 for a time sufficient to increase the surface area of the carbon fibers.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a)ピッチおよびノボラックの混合物を約190
℃までの温度でつくり; (b)該ピンチおよびノボラックの混合物の溶融物を約
120乃至150℃の温度で繊維化し:(e)繊維を酸
性下にホルムアルデヒドを用いて硬化して不溶融性にし
; (d)繊維を空気中で1時間当り約50乃至200℃の
温度上昇速度において約250乃至450℃の温度に加
熱し:次いで (e)繊維を不活性雰囲気下に約700乃至900℃の
温度に加熱して吸着性炭素繊維を生成せしめる、 工程から成ることを特徴とする柔軟な吸着性炭素繊維の
製造方法。
[Claims] 1. (a) a mixture of pitch and novolac of about 190%
(b) the melt of the pinch and novolac mixture is fiberized at a temperature of about 120-150°C; (e) the fibers are cured with formaldehyde under acid to make them infusible; (d) heating the fibers in air to a temperature of about 250 to 450°C at a temperature increase rate of about 50 to 200°C per hour; and (e) heating the fibers under an inert atmosphere to a temperature of about 700 to 900°C. A method for producing flexible adsorptive carbon fibers, comprising the steps of heating to a temperature to generate adsorptive carbon fibers.
JP49069249A 1973-06-21 1974-06-19 Method for producing adsorbent carbon fiber Expired JPS5810494B2 (en)

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US37213573A 1973-06-21 1973-06-21

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JPS4861728A (en) * 1971-11-08 1973-08-29

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