Способ получения углеволокнистых материалов Советский патент 1993 года по МПК D01F9/16 

тывают от 30 с до 20 мин. В печь подается инертный газ (№, Аг). Получают углеродное волокно с прочностью 75-80 кг/мм2.

Пример 2. Условия опыта, как в примере 1, но волокно при карбонизации подвергается вытяжке. Получают углеродное волокно с прочностью 110-120 кг/мм .

Пример 3. Ткань из вискозного кордного волокна №-м-5,45, содержащую Р и Si, карбонизуют, как в примере 2. Получают углеродную ткань с прочностью углеродного волокна 90-110 кг/мм .

Пример 4. Условия опыта, как в примере 1, но карбонизацию проводят по периодическому способу. Продолжительность процесса 2,5 ч, Получают углеродное волокно с прочностью 60-70 кг/мм .

Пример 5. Условия опыта, как в примере 4, но карбонизацию проводят по режиму(см. патент США Мг3107152): с 20 до 300°С волокно нагревают со скоростью 1 град/мин и с 300 до 1000°С - 2 град/мин. УВ имеет прочность 65 кг/мм2.

Пример 2. Условия опыта, как в примере 1, но во второй секции температура 1500°С. УВ имеет прочность 80-90 кг/мм2.

Углеродное волокно, полученное предлагаемым способом, по своим свойствам не уступает углеродному волокну, получаемому известным способом (патент США № 3107152), что и показано в примерах. Выход составляет 28-32%, прочность 70-120 кг/мм2. Преимуществом данного способа по сравнению с известным является возможность значительно сократить процесс получения углеродных волокнистых материалов, повысить производительность оборудования и без затруднений осуществить процесс по непрерывной схеме. Кроме того, введение волокна после низкотемпературной обработки (300-350°С) в окислительную атмосферу дает возможность установить вытяжные устройства вне зоны нагрева, что позволяет относительно просто решить задачу по применению регулируемых вытяжек и усадок на разных стадиях карбонизации. Продолжительность процесса карбонизации заявляемого способа составляет 25- 140 мин.

Сократить процесс оказалось возможным за счет медленного нагрева карбони- зуемого.волокна со скоростью 1-5 град/мин только в довольно узком температурном интервале, а именно 200-300°С,

т.е. в той области температур, где проходит дегидратация молекулы целлюлозы, а также за счет получения при окислении дегидратированного волокна термостойкого полимера, выдерживающего тепловой удар.

Формула изобретения 1.Способ получения углеволокнистых материалов на основе целлюлозных и гид- рэтцеллюлозных волокон путем их карбонизации до температуры 1000-1500°С в присутствии катализаторов, отличающий- с я тем, что, с целью сокращения длительности процесса карбонизации и повышения производительности оборудования при сохранении высоких механических свойств волокна, в процессе карбонизации нагревание материала с 200° до 350°С осуществляют со скоростью 1-5 град/мин с последующим окислением в течение 30-60 с и воздействием теплового удара при температуре 1000-1500°С в течение 30 с-20 мин.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что окисление волокна проводят путем обработки его газообразным окислителем, например воздухом.