UA68412C2 - Method for obtaining carbon fiber fabric by continuous carbonization of fabric consisting of cellulose fiber - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід відноситься до виготовлення тканини з вуглецевих волокон з вихідним матеріалом у вигляді 2 тканини з целюлозного матеріалу, який є попередником або напівпродуктом вуглецю.

Зокрема, винахід передбачає конкретно, хоч і не виключно, виготовлення тканини з вуглецевих волокон шляхом карбонізації тканини з віскозних волокон, а саме з полінозних волокон.

Вуглецеві волокна з целюлозного напівпродукту взагалі мають пористу будову, утворену невпорядкованими завитками вуглецю, причому орієнтація цієї структури досить невпорядкована у відношенні до осьового 70 напрямку волокон та їхньої пористої сітки.

За рахунок цих характеристик вуглецеві волокна мають низьку питому теплопровідність, що робить їх особливо придатними для формування покриттів теплового захисту, таких як абляційні покриття камер горіння та трубопроводів силових установок.

Тканини або полотна з вуглецевих волокон на основі целюлозного напівпродукту можуть застосовуватися і в 19 Інших галузях, а саме, при виготовленні опалювальних елементів, електродів батарей або при формуванні активованих полотен, які використовуються як адсорбційні матеріали.

Способи одержання тканини з вуглецевих волокон з целюлозного напівпродукту відомі з таких джерел як патенти США МоМо 3053775, 3107152, 3305315 та 3663173.

Спосіб, що використовується на сучасному рівні техніки, складається з прямої карбонізації тканини з целюлозних волокон, а саме віскозної тканини. Беруть тканину у вигляді рулону з довжиною смуги від однієї до кількох сотень метрів. Її піддають попередній карбонізації при температурі приблизно 4007С. Попередню карбонізацію проводять краще у нейтральній атмосфері, наприклад, за умов продування азотом. Відходи розкладання целюлози відсмоктують та спалюють в пальнику.

Підвищення температури проводять дуже повільно з урахуванням кінетики розкладання целюлози з метою с отримати точний вміст вуглецю та запобігти некерованого розгону реакції розкладання, що є екзотермічною. Ге)

Такий розгін може знизити механічні якості отриманих вуглецевих волокон. Так, наприклад, для смуги довжиною 100м попередня карбонізація може мати тривалість до 5 діб, що є дуже тривалим строком.

Етап попередньої карбонізації супроводжується термообробкою при температурі приблизно 12007 протягом 1-2 хвилин. Кінцева обробка при високій температурі, яка може сягати, наприклад, 28007С, може проводитися з сч метою підвищення теплопровідності вуглецю та закриття його пор. «--

Спосіб та установка, які дозволяють отримати тканину з вуглецевих волокон внаслідок безперервної карбонізації тканини з целюлозних волокон з набагато меншою тривалістю термообробки, описано в патентах М

Росії Момо 2005829, 2045472 та 2047674. с

Тканину-напівпродукт, наприклад, з технічних волокон віскози, просякають органо-кремнієвою сполукою, що

Зо забезпечує збереження гарних механічних характеристик тканини, отриманої з вуглецевих волокон. о

Кремнійорганічну сполуку вибирають з групи сполук, що містить полідиметилфенилалілсилани, полісилокеани, поліметилсилоксани, полісилозани, поліаміно-органосилоксани.

Просякнуту тканину піддають безперервній обробці у повітряному середовищі при температурі від 1007С до «

З00"С, а більш конкретно, від 1007С до 1507С з метою викликати вивільнення напруг, що мають місце в З 70 целюлозних волокнах та видалення води, поглинутої волокнами. с Далі проводять карбонізацію тканини, для чого безперервно протягують її в камері з нейтральною

Із» атмосферою при послідовному підвищенні температури до 3007С-600"С. Після цього проводять обробку при високій температурі до максимальної величини 2800" в інертній атмосфері.

Під час процесу карбонізації газоподібні відходи піролізу целюлози відсмоктують та спалюють в пальнику, при цьому засоби відсмоктування розташовані на рівні камери, де відбувається максимальне руйнування б целюлози. о Цей спосіб дозволяє одержувати задовільні механічні характеристики вуглецевих волокон, але призводить до деформацій утвореної тканини, таких як дезорганізація переплетення та збігання. шк Такі деформації не є прийнятними, особливо, коли тканина має використовуватися для виготовлення -к 70 армованих каркасів виробів з композитних матеріалів. Ці вироби вимагають рівномірного розподілу волокон в каркасі, що впливає на якість виробів з композитних матеріалів, армованих такими тканинами. їз Задача, на вирішення якої спрямований даний винахід, складається з усунення вказаних недоліків та створення способу одержання тканини з вуглецевих волокон, завдяки чому тканина, яку отримують з вуглецевих волокон, піддається деформації. 52 У відповідності до винаходу рішення поставленої задачі досягають за рахунок способу, згідно якого

ГФ) тканину, що безперервно проходить у камері карбонізації, піддають термообробці, яка включає: - початковий етап, на якому температуру тканини доводять до величини 250702-3507С, причому початковий о етап передбачає підвищення температури з першою середньою швидкістю, яка складає від 10"С/хвил. до бо С/хвил., 60 - проміжний етап, на якому температуру тканини підвищують до величини 3507-5007, причому проміжний етап передбачає підвищення температури з другою середньою швидкістю, величина якої нижче першої швидкості, і складає від 5"С/хвил. до 10"С/хвил., та - заключний етап, на якому температуру тканини підвищують до величини 5007С-7007С, причому заключний етап передбачає підвищення температури з третьою середньою швидкістю, величина якої вище другої бо швидкості та складає від 5"С/хвил. до 40"С/хвил.

Вибір конкретного температурного профілю в процесі карбонізації є наслідком компромісу між якістю та витратами. Від високої якості карбонізації залежать механічні характеристики волокон, а висока якість самої тканини характеризується відсутністю помітних деформацій та витриманням відносної геометрії основи та утка.

У той же час витрати на виготовлення мають знаходитися на, економічно прийнятному рівні.

У ході карбонізації нитки з целюлозних волокон піддаються значному збіганню. Воно може сягати 30-4095 за відсутності пружності волокна.

У випадку безперервного процесу карборнізації збігання ниток утка практично необмежене, і, таким чином, сягає максимальної величини. 70 Збігання ниток утка між входом і виходом камери викликає сходження (послідовне зближення) ниток основи.

Сприятливі умови для одержання тканини з вуглецевих волокон без надмірного збігання та порушення геометрії складаються тоді, коли вздовж всієї довжини шляху слідування тканини в камері збігання впливає однаковим чином на нитки утка та нитки основи. У той час, як нитка утка представляє собою ізотерму, тобто має однакову температуру вздовж всієї довжини, нитки основи, які проходять паралельно напрямку руху, не є ізотермами. /5 Температура, яка впливає на одну й ту ж саму нитку основи, є перемінною від більш низької на ділянці перед входом до камери до найбільшої температури біля вихідного кінця камери.

Крім того, у той час як збігання ниток утка є практично вільним, збігання ниток основи складає величину меншу від можливої максимальної внаслідок зусиль, які діють на ці нитки від опорних засобів та засобів безперервного протягування тканини.

Температурний профіль згідно винаходу передбачає вирішення першої задачі - забезпечення перш за все збігання нитки утка, що дозволяє зберегти геометрію тканини в процесі її збігання без нерівномірностей та локальних деформацій. Вирішення цієї задачі досягається за рахунок того, що на початковому етапі після вводу тканини у ємність підвищення температури проводять відносно швидко з метою випередити збігання ниток утка.

Далі температурний профіль передбачає вирішення другої задачі одержання гарних механічних якостей сч ов Вуглецевих ниток внаслідок процесу карбонізації. Для цього на проміжному етапі, коли відбувається основне розкладання целюлози, підвищення температури проводять більш повільно, щоб забезпечити умови кінетики і) розкладання. Вибір середньої швидкості підвищення температури від 2"С/хвил. до 10"С/хвил дозволяє задовільно вирішити цю задачу без зайвого збільшення довжини шляху проходження тканини.

Заключний етап карбонізації, який передбачає одержання бажаної структури вуглецю, може проводитися с зо Знов з більш високою швидкістю підвищення температури, оскільки основні умови процесу збігання ниток основи та утка вже витримано, і підвищення швидкості дозволяє знизити загальну тривалість карбонізації/, і, таким -- чином, собівартість виготовлення. «г

Згідно однієї з особливостей способу тканину пропускають в камері карбонізації крізь послідовні зони, в кожній з яких встановлюють регульовану температуру. со

Згідно іншої особливості способу час перебування тканини в камері складає від 20 хвилин до 2 годин. Таким «о чином, карбонізація відбувається надзвичайно швидко.

Згідно ще одній особливості способу перед карбонізацією тканину піддають релаксаційній обробці при температурі від 1007С до 250"С, краще на повітрі протягом від 15 хвилин до З годин.

Ілюстративні приклади, які, проте, не обмежують здійснення даного винаходу, його додаткові особливості та « переваги, що будуть більш детально описані нижче з посиланнями на креслення, що додаються, на яких: в с Фіг.1 схематично зображує у поздовжньому розрізі установку безперервної карбонізації для одержання тканини з вуглецевих волокон, ;» Фіг.2 зображує установку у поперечному розрізі вздовж лінії 1І-ІЇ на фіг.1,

Фіг.3 зображує діаграму ділянки, де знаходиться температурний профіль тканини, що знаходиться у камері карбонізації при здійсненні способу у відповідності до винаходу,

Ге» Фіг.4 зображує тканину, яку одержують при використанні способу, що відрізняється від способу за винаходом.

На фіг.1 схематично подано установку для безперервної карбонізації тканини з целюлозних волокон. бо Карбонізації піддають тканину Т з целюлозних волокон, наприклад, з технічних волокон віскози, до яких ї5» додають кремнійорганічну сполуку. Вона забезпечує зберігання гарних механічних якостей вуглецевих волокон в процесі розкладання целюлози. - Для цього тканину Т у сухому вигляді та очищену від будь-яких жирів просякають при проходженні у ванні,

Із яка містить зазначену кремнійорганічну сполуку. Як було вище зазначено, кремнійорганічна сполука може бути вибрана з полісилоксанів. Краще використовувати полісилоксан, вибраний з підгруп, які визначені в патентних заявках Франції, які подано під назвою "Карбонізація волокнистих целюлозних матеріалів у присутності в Оорганокремнієвої сполуки" тим самим заявником одночасно з даною заявкою. Зміст цих заявок включено в даний опис як джерела посилань.

Ф) До цих підгруп віднесено: ка підгрупа полігідросилоксанів, циклічних, лінійних та розгалужених, з заміщенням на групи метилів та/або фенілів, середня молекулярна маса яких складає в більшості випадків від 250 до 10000, краще від 2500 до 5000, бо та підгрупа олігомерів та полімерів, з сітчастою будовою, циклічних або розгалужених, середня молекулярна маса яких складає в більшості випадків від 250 до 10000, та які утворені ланцюгами формули 510 у (які звуться ланцюгами ФО) та ланцюгами формули ЗІО,КДОК),, де -х, у, 272 - цілі числа, тоді як б5 - хтут7-4 1Хх З

- буз - 073 - К є воднем або алкіл-радикалом, лінійним чи розгалуженим, що містить від 17 до 10 атомів вуглецю, причому різні К можуть входити в один і той же ланцюжок при у 2; - К є, незалежно від К, водень або алкіл-радикал, лінійний або розгалужений, що містить від 1 до 10 атомів вуглецю, причому різні К' можуть входити в один і той же самий ланцюжок при 72 2; за умови, що для олігомерів, середня молекулярна маса яких складає у більшості випадків менше 1000, у 70 формулі ЗІО.КуОК)), 2 0, і для полімерів, середня молекулярна маса яких складає у більшості випадків більше 2000, у формулі ЗІО.Ку(ОК); У 0.

Зокрема, кремнійорганічною сполукою може бути силоксан-полімер, утворений ланцюгами згідно формули

ЗіО, (які звуться ланцюгами О);), ланцюгами згідно формули 5іО3-ОН(які звуться ланцюгами О3) та ланцюгами згідно формули 5і-К (які звуться ланцюгами М), краще утворені числом п ланцюгів Оу, числом по ланцюгів Оз, та числом пз ланцюгів М, де 2 пу 70, З по 50, З пз 50, а середня молекулярна маса яких становить у більшості випадків від 2500 до 5000.

Кремнійорганічна сполука може бути також вибрана з олігомерів, частково гідролізованого кремнійорганічного сілікату, в оптимальному варіанті частково гідролізованого сілікату алкілу та, краще, вибраною з гідролізованого сілікату етилу.

Просякання проводять шляхом пропускання тканини Т у ванні 10, яка містить обрану кремнійорганічну сполуку у вигляді розчину у розчиннику, такому як хлорований розчинник (наприклад, тетрахлоретилен) або ацетон. Просякання тканини може проводитися шляхом її пропускання крізь ванну (як показано на кресленні) та/або шляхом нанесення розчину кремнійорганічної сполуки, що містить кремній, на поверхню тканини. На сч ре виході з ванни 10 просякнуту тканину віджимають шляхом пропускання між валками 12, щоб забезпечити наявність в ній контрольованої кількості сполуки. (о)

Далі, просякнуту тканину вводять до сушильного апарату 14 для видалення розчинника. Сушіння проводять, наприклад, потоком гарячого повітря, спрямованого назустріч гілкам тканини, що проходить за направляючими 16. сч

Просякнута та висушена тканина готова до карбонізації. Вона може попередньо складуватися, наприклад, складуватися у контейнері, або безпосередньо вводитися безперервно до апарату 18 карбонізації. -

Слід зазначити, що тканина може бути також попередньо просякнута за рахунок хоча б однієї добавки, « мінеральної, кислотної або на основі Люїса, наприклад, вибраної з галогенідів, сульфатів та фосфатів амонію, натрію, карбаміду та їхніх сумішей, та оптимально представляє собою хлорид амонію (МН СІ) або фосфат 0 з діамонію (МНА)|2НРО». с

Карбонізація включає помірну термообробку для сушіння та релаксації напруження тканини перед подачею у піч, де здійснюється власне карбонізація.

Релаксаційну обробку здійснюють шляхом вводу тканини у ємність 20, що містить звичайне повітря при атмосферному тиску. Температуру в ємності 20 регулюють до величини у діапазоні від 1007С до 2507С, « 20 наприклад, приблизно 130"С. Час перебування тканини в ємності 20 складає краще від 15 хвилин до З годин. -в

Довжину траєкторії тканини в ємності при її проходженні вздовж направляючих роликів 22 обирають для с одержання бажаної тривалості перебування у функції швидкості руху тканини. Релаксаційна термообробка :з» дозволяє зняти внутрішнє напруження целюлозних волокон та видалити воду, яку поглинула тканина.

Наступну карбонізацію здійснюють шляхом вводу тканини в ємність ЗО, в якій знаходиться камера карбонізації 40. Ввод тканини з целюлозних волокон до камери 40 на одному її кінці та вивід тканини з бо що вуглецевих волокон з камери 40 на її другому кінці проводиться крізь ущільнені коробки 50, 52. Тканина поступає на вхід в коробку 50 при температурі, яка реально дорівнює температурі довкілля. (ее) В показаному прикладі виконання камера 40 карбонізації є видовженою камерою, в якій тканина слідує їх вздовж горизонтальної траєкторії. Проте, камера карбонізації може мати й іншу конфігурацію, наприклад, вона 5р Може бути виконаною з кількох послідовних горизонтальних та вертикальних частин, в яких рух тканини -й спрямовується роликами.

КЗ Камера 40 обмежена нижньою та верхньою горизонтальними стінками 42а, 4265 та бічними вертикальними стінками 42с, 4240, виготовленими, наприклад з графіту. У середині ємності ЗО розташовані опалювальні електричні опори 34, розміщені біля зовнішніх поверхонь стінок 42а та 4265. 5 В середині камери 40 підтримують нейтральну атмосферу, наприклад, завдяки азоту, який нагнітають крізь трубопроводи 36 біля входу та виходу камери. Продукти розкладання целюлози в процесі її карбонізації (Ф) видаляють з камери крізь одну або кілька вентиляційних труб 38. Вентиляційна труба або труби розташовані на г) рівні камери, де відбувається основне розкладання целюлози. Видалені продукти можуть спалюватися у пальнику (не показаний). во Ущільнюючі коробки 50, 52 не пропускають в середину камери 40 атмосферу довкілля, яка могла б порушити циркуляцію газів в камері 40 та окислити карбонізовану тканину. Ущільнюючі коробки 50, 52 попереджають також утікання забруднюючих продуктів розкладання целюлози в захисному корпусі ємності 30. В оптимальному варіанті хоча б для однієї вхідної ущільнюючої коробки 50, використовують комбінацію статичного ущільнення за допомогою надувної манжети, яка контактує з мінімальним тертям, та динамічного ущільнення за допомогою екрану, який формується шляхом нагнітання нейтрального газу. Приклад виконання такої ущільнюючої коробки б5 описаний в патентній заявці Франції, поданої під назвою "Ущільнююча коробка для камери безперервної карбонізації тонких стрічкових виробів, а саме для печі безперервної карбонізації волокнистих матеріалів" тим же заявником одночасно з даною заявкою. Зміст цієї заявки включено в даний опис як посилання.

Як показано на фіг.2, камера 40 карбонізації має прямокутний видовжений профіль. Між входом та виходом камери 40 тканина проходить кілька послідовних суміжних зон, відділених одна від одної поперечними перегородками 42а, 425. Перегородки 42а, наприклад, з графіту, сполучені з верхніми та бічними стінками камери 40, а перегородки 426, також з графіту, сполучені з нижньою та бічними стінками камери 40. Розчинники перегородок 42а та 4265 обмежують вікно 46 для проходу тканини.

Розділення камери 40 на декілька послідовних зон 40.4, 405, 403, ... дозволяє утворювати різні температурні 7/0 Зони між входом та виходом камери 40. В кожній зоні встановлюють температуру попередньо заданої величини.

Для цього потік в опорах 34 регулюють за допомогою електричного ланцюга 46 управління за сигналами, розташованих в зонах 40.4, 405, 403, ... датчиків 48 температури.

Згідно винаходу величини температури в різних зонах камери карбонізації визначаються, як і швидкість руху тканини, у функції довжини цих зон таким чином, щоб забезпечити процес термообробки тканини, який /5 складається з таких етапів: - початковий етап, протягом якого температуру тканини доводять до величини 2500-3500" з підвищенням температури з першою швидкістю, яка складає в середньому від 10"С/хвил. до 60"С/хвил.; проміжний етап, протягом якого температуру тканини підвищують до величини 350-5007С з підвищенням температури з другою середньою швидкістю, величина якої нижче першої швидкості і складає від 2"С/хвил. до 10"С/хвил.; - заключний етап, протягом якого температуру тканини підвищують до величини 500-7507С з підвищенням температури з третьою середньою швидкістю, величина якої вище другої швидкості і складає від 5"С/хвил. до 40"С/хвил.

На діаграмі (фіг.3) суцільними лініями позначена ділянка, де лежить температурний профіль тканини. сч дб Штрих-пунктирна крива С є "типовим" профілем.

На початковому етапі уток тканини піддається випереджуючому збіганню для того, щоб тканина і) пристосувалася до геометрії ниток основи. Практично, в той час як нитки утка нагріваються послідовно після входу до камери карбонізації, частина кожної нитки основи, що входить до камери карбонізації піддається впливу тієї частини, яка знаходиться на виході і на яку впливає більш висока температура. Швидке нагрівання с зо одразу після входу до камери 40 дозволяє утку "супроводжувати" збігання тканини та запобігати геометричних дефектів тканини. -

З цією метою швидкість підвищення температури обирають відносно високою. В середньому вона складає «Е від 10"С/хвил. до 60"С/хвил., краще від 10"С/хвил. до 40"С/хвил. Швидкість підвищення температури на початку початкового етапу може бути більш високою, ніж в кінці. со

Температура тканини в кінці початкового етапу складає від 2507С до 350"С, краще від 270"7С до 300". «о

На проміжному етапі проходить основне розкладання целюлози. Для зберігання гарних механічних якостей волокон це розкладання має бути регульованим, тобто проходити з помірною швидкістю підвищення температури. В середньому ця швидкість складає від 2"С/хвил. до 10"С/хвил., краще від 4"С/хвил. до 6б"С/хвил.

Слід зазначити, що дуже низька швидкість знижувала б економічність процесу. «

Температура тканини в кінці проміжного етапу складає від 400"С до 450"С. Ця температура відповідає з с основному процесу розкладання целюлози.

На заключному етапі виконується карбонізація волокон до одержання бажаної структури вуглецю. з Температура тканини в кінці заключного етапу складає від 5007"С до 750"С, краще від 55073 до 6507С для досягнення достатньо продвинутої стадії карбонізації.

Протягом заключного етапу швидкість підвищення температури може бути більш високою, ніж на проміжному

Ге» етапі, оскільки розкладання целюлози загалом завершено. Крім того, обмеження, пов'язані з різним збіганням основи та утка, не такі вже суворі, оскільки основне збігання вже відбулося як в основі, так і в утку. бо Середню швидкість підвищення температури обирають від 5"С/хвил. до 40"С/хвил., наприклад, від 25"С/хвил. до їх ЗО" С/хвил.

Бажаний температурний профіль тканини в камері 40 карбонізації може бути відтворений з тим більшою - точністю, чим більше в камері 40 число зон з індивідуальним регулюванням температури в кожній зоні. На

Ге практиці мінімальне число зон дорівнює З, краще використовують як мінімум 6 зон.

На виході ущільнюючої коробки 52 тканина проходить між відводячими роликами 54 перед складуванням, наприклад, на котушці 56. Відводячі ролики 54 зв'язані з приводними засобами (не показані) для руху тканини з бажаною швидкістю. Необхідно зазначити, що внаслідок збігання ниток основи в процесі карбонізації швидкість вводу тканини в камеру 40 вища від швидкості відводу. (Ф) Час перебування тканини в камері 40 складає від 20 хвилин до 2 годин. ка Тканина, що виходить з камери 40 карбонізації, може бути піддана термообробці при підвищеній температурі.

Цю термообробку здійснюють безперервним шляхом в результаті пропускання тканини крізь піч 60. Ця во термообробка має на меті структуризацію вуглецевих волокон. Її проводять при температурі вище 10002С, вона може сягати 2800"С, в нейтральній атмосфері, наприклад при подаванні азоту. Час перебування тканини в печі 60 краще складає від 1 до 10 хвилин, наприклад, біля 2 хвилин. Тканину змотують з котушки 56 та після виходу тканини з печі 60 та намотують на котушку 62, протягуючи її за допомогою ролика 64.

Безпосередньо після виходу з камери 40 вуглецева тканина може бути піддана оксидації за допомогою 65 відомого способу шляхом обробки водяним паром або диоксидом вуглецю для одержання тканини з активованого вуглецю без обробки при підвищеній температурі.

Приклад 1

Використовували установку для карбонізації з камерою, розділеною на 8 зон 40.-408 однакової довжини.

Обробці піддавали різні стрічки однієї й тієї ж самої тканини з технічної шовкової віскози з лінійною щільністю 3600 датекс, щільністю переплетення 11 ниток/см в основі та утку. Карбонізацію тканини проводили в установці після її просякання кремнійорганічною сполукою у вигляді полімеру полігідроксиметилсилоксану, який продає французська фірма Кподіа 5ійїйсопез під маркою ""НОБОКБІЇ КМ 141 В", а також після сушіння та релаксації при температурі 1707С протягом 90 хвилин.

Різні температури та швидкості руху тканини в зонах камери 40 карбонізації обирали в діапазонах ділянок 7/0 величин, поданих нижче в таблиці. Температурні профілі представлено на фіг.З у вигляді кривих, зображених штриховими лініями. Тривалість циклів карбонізації складала від З0 до 70 хвилин.

Температура" С) Від 230 до | Від 230 до |Від 230 до Від 230 до Від 230 до Від 230 до Від 230 до |Від 230 до

Зоо Зоо Зоо Зоо Зоо Зоо Зоо Зоо 15 Середня швидкість підвищення) Від 20 до Від 2 до 10 Від 2 до 10 Від 2 до 10 Від 2 до 10 Від 5 до 25 Від 5 до 25 Від 5 до 25 температури (С/хвил.) 60

В даній камері вентиляційні труби для видалення продуктів розкладання целюлози розташовані між зонами 405 та 406. 20 В усіх випадах спостерігали відсутність складок на тканині на виході з камери карбонізації завдяки температурному профілю у відповідності до винаходу.

Після карбонізації тканину піддавали безперервній обробці при температурі 12007 під азотом протягом 90 секунд.

Були проведені випробування на розтягування різних стрічок одержаної карбонізованої тканини. Для с 25 поверхневої щільності тканини від 310 до З3Ог/м2 було отримано величини від 30 до 7ОдаН/см для основи та від г)

ЗО до 7ОдаН/см для утка. На рівні вуглецевого філаменту це відповідає міцності на розрив від 1000 до 1300МПа та модулю Юнга від ЗО до 50Гпа.

Порівняльний приклад

Волокнисту тканину з технічної шовкової віскози з тими ж характеристиками, як і в наведеному прикладі, с 30 піддавали безперервній карбонізації. «-

Для порівняння карбонізацію тканини проводили за тих же самих умов, за виключенням профілю карбонізації.

Підвищення температури проводили з незмінною швидкістю 7"С/хвил. від температури довкілля до 65070. «

На фіг4 показано вигляд одержаної тканини з волокнистими складками, які виникли внаслідок со невідповідності між збіганням основи та утка. 35 (Се)

М, щі 36 30 зв М

Е) ? 1 Ї ЗК ла боб дль Й зе ї У» ДдееА г АА--ТЬ «

ФІ Пох рище рн, ДЕ ги ет их (и Бї ши 52 ній

У допо ге! ононе С ее ка аат руди ш-в 20 лі сни п ання «І ій о с Ї і рай НЕкте) шк хе пс М іш - вн "з о ФлЛе ода зі Канати ДОЗ опткеткттая (о) я сви ВІ ВИЩІ спе 59, 36 0, ЕВ що й2а б 16.15 22 І 56 во У 4 1 0 06000, ій щи ФІГ. 1 в (3 . со г В

Ге) ти

ЧК» цу 5 55 62 їз 3 30 доь пеня итта чина 6 «8-5

Б2с-я ЕІ

Ф. М рака

СЮ. 7 нь ча пор чо толь чна ча я ва в, 3 й2а во ФІГ.2 б5 т емперату ра (с) 100 0) 0 500 їЯ

С й 4 ра 300 у о ра , ра ри 7 т р-н - рай рі . ре

І -- на 200 . дн . -7 и ра // дж ра / дн / / / 10 й

Й

Ка

М ера ка рбоні онізаці ції й

ДА

І п 3 о Ф 1 жд НИ с 1 й о с

Є с КИЙ є Ин сч й с ие о 4 с й Є / б, БИ 0 1 и пенні ПЕК М, ой (5) с о 1 МЕ НЯ се у 1 г Ну Ле р , - - с ПАЙ рт Я ПТ г» с

НИ с 1 с ЛУ В у СД

ДИ 1 Що ПА ти НЯ, г ле й см щі с

Ф 75 г - о. о с й со г о. « с ; - о її і 0. ДІ ; Й НЯ Я - - м її і, М лу сон со

Ле с й г

Є с - 1 о З й с 20 5 . ля 0 її й Ли Ен се) ; г с с й й ДЕ - ко о. с й с

ІД Ду с с о 1 Пл, л я я З 1 с г « ло с й с ле Я с с її. у с Й З с 1 й на ; с й. ли для

Ф) с й с ; с з 1 с ; лк я с ди 6 ло о п у й с ; с о Я й с о 60 1 й - 1 й 1 М Я с а й ДИ МИ ДИ ПИ ДЯ й 0. ля р с й 1 с с. с п ; с с Я їй п. гля ще с З й с о - Ак я с х 65 с пвй " с й п. п. х в с і с ща с Я пг.4 й

Claims (9)

Формула винаходу

1. Спосіб одержання тканини з вуглецевих волокон шляхом безперервної карбонізації тканини з целюлозних волокон, який відрізняється тим, що тканину, яка безперервно проходить в камері карбонізації, піддають термообробці, що включає початковий етап, на якому температуру тканини доводять до величини 2507С-3507С, причому температуру підвищують з першою середньою швидкістю, яка складає від 10"С/хвил. до б0"С/хвил.; 70 проміжний етап, на якому температуру тканини підвищують до величини 350702-5007С, причому на цьому етапі температуру підвищують з другою середньою швидкістю, величина якої нижча за першу швидкість і складає від 2"С/хвил. до 10"С/хвил., та заключний етап, на якому температуру тканини підвищують до величини 50070-7507С, причому температуру на цьому етапі підвищують з третьою середньою швидкістю, величина якої вища за другу швидкість та складає від 5"С/хвил. до 40"С/хвил.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що тканину пропускають в камері крізь послідовні зони, в кожній з яких встановлюють регульовану температуру.

3. Спосіб за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що час перебування тканини в камері складає від 20 хвилин до 2 годин.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що перед карбонізацією тканину піддають релаксаційній обробці при температурі від 1007С до 25070.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що релаксаційну обробку проводять на повітрі.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 4-5, який відрізняється тим, що релаксаційна обробка триває від 15 хвилин до З годин.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що карбонізовану тканину піддають термообробці сч ов при високій температурі від 10007 до 28007 після її проходження в камері карбонізації.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що тривалість термообробки складає від 1 хвилини до 10 хвилин. (о)

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що карбонізовану тканину піддають обробці активацією. тріїгя я " : " " : : пов с зо Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 8, 15.08.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ж науки України. «т с (Се) -

с . и? (22) (ее) щ» - 50 Ко) Ф) іме) 60 б5