Спосіб одержання вуглецевого волокна

г ' 1* І* ДЛЯ СЛУЖІ БНОІО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ №(• *• \, \\ О V СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЄСПУ6ЛИН 0 1 F 9/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР (21) 4629482/05 (22) 02.01.89 (71) Научно-чтроияводсгвенное объединение по оборудованию д л я химических вопокон "Химтекстильмаш" (72) А.А.Трухан, С.А. Пекера, НОМ, Майборода, А.А. Садовский к Н а Ф, Брыль (53) 6 7 7 . 4 9 4 ( 0 8 Я . 8 ) (56) Авторское с в и д е т е л ь с т в о СССР № 423284, к л . D 01 ? 9/12, 1974, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА (57) Изобретение относите я к области производства углеродных волокнистых материалов преимущественно из гтолиакрнлонитрильных филаментов. Изоооетение позволяет повысить прочностные показатели волокон и выход готового продукта за счет того, что исходное полиакрилонитрильное волокно подвергают газотермическому окислению. Затем охлаждают сначала при 100— 110 С с одновременной обработк«-»й кремнийсодержащей жидкостью до с о держания ее на волокне 1,0-1,5 мас.%, а затем - до температуры окружающей среды. Охлажденное волокно подвергают карбонизации, 2 табл. і Изобретение относится к области производства углеродных волокнистых материалов преимущественно из полиакрилонитрильных Аиламентов. Цель изобретения - повышение проч ностных п о к а з а т е л е й волокна и выхода готового продукта. Изобретение иллюстрируется с л е д у ющими примерами. П р и м е р 1. Исходное нитроновое волокно (ГОСТ 13232-72) с л и н е й ной плотностью 333 Мтекс, развесом жгута 5 3 , 0 г/м подвергают в и т я г и в а нию на 25% при одновременном н а г р е в е до 135 в С, релаксации и усадке на 8% в атмосфере н а г р е т о г о до 170°С в о з духа, термическому окислению с 5%-ным удлинением при протяжке через пять автономных термокамер установки ^аэотермического окисления с температурами воздуха-теплоносителя в них 45-91 по ходу перемещения жгута соответственно 190, 205, 220, 240, 26(Гс. Подвергают предварительному охлаждению в атмосфере при температурах с общим интервалом 80-120"С и обработке при этих температурах органической жидкостью типа ГКЙ-Ю в дополнительной термокамере установки окисления, при этом остаточное количество аппрета составляет 1,5% от массы несмоченного жгута. Подвергают окончательному охлаждению до температуры производственного помещения в его атмосфере; намотке при постоянном натяжении 15-20 Н на бобину со скоростью приеме 10 м/ч. Затем осуществляют смотку с приемной бобины и карбонизацию в атмосфере азота при протяжке жгута со скоростью 20 м/ч через две печи карбонизации^ имеющие температуру внутри 500 и 950і3С соответственно, k© ц 1697462 Полученные результаты приведены в табл. 2. П р и м е р 3 (сравнительный). То же исходное волокно обрабатывают согласно примеру 1, но без предварительного охлаждения и жидкостной обработки при 100-110 в С. Обработку органической жидкостью •Q осуществляют только в гидрозатворе J 1-й печи карбонизации. Полученные результаты приведены ниже. при этом карбонизацию в первой печи осуществляют при 6%-ном удлинении (вытлжке) жгута. Полученные результаты D габл. 1. приведены П р и м е р 2, То же исходное волокно обрабатывают согласно примеру 1, но в качестве органической жидкости используют силиконовое масло. Разрывная прочность элемент„филзментов, ГН/см2 Модуль упругости элемент.филаментов, ГЫ/м2 Ї ;90 198 Ф о р м у л а г/ си 1,69 и з о б р е т е н и я ? 20 Способ получения углеродного в о локна газотермическим окислением полиакрилонитрильных филаментов с использованием .'в дальнейшем охлаждения на воздухе, обработки органической жидкостью и карбонизации, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с Плотность полимера, 25 Потеря веса при карбониз ации, % . 55 целью повышения прочностных показателей волокна и выхода готового продукта, охлаждение осуществляют сначала при 100-1Ю°С с одновременной обработкой органической жидкостью, в качестве которой используют кремнийсодержащую жидкость до содержания на волокне 1,0-1,5 мас.%, а затем до температуры окружающей среды. Т а б л и ц а 1 Обработка органической жидкостью ГКЖ-10 Показатель Температура атмосферы в Дополнительной камере установки газотермического окисления,°С S0 Прочность на разрыв элементов 9 филаментов ГН/м2 Модуль упругости. элемент*филаментов, г ГН/м Плотность s г/см 1 Потери 90 100 105 110 120 2,32 2,39 2,44 2,44 2,45 2,45 221 224 230 230 1,72 228 1,73 229 1,71 47,2 46,5 45,9 1,73 45,8 1,73 45,8 1,73 45,8 Т а б л и ц а Обработка силиконовым маслом Температура атмосферы в дополнительной камере установки газотермического окисления,°С Показатель Прочность, элемент, 2 филаментов, ГН/сч 80 2,15 1 90 2,23 100 105 2,29 2,30 I 110 2,30 | 120 2,30 2 1697462 Продолжение та бл.2 Температура атмосферы в дополнительной камере установки гаэотермического окисления,°С Показатель 80 Модуль упругости элемент„филаментов, ГН/м2 Плотность, г/см 3 Потеря веса, % Редактор Е. Хорина | 90 207 212 1,69 47,6 ] 218 1,69 48,4 і 100 105 110 120 Составитель И. Девнииа Техред М.Дидык 220 220 1,70 47 220 1,70 1,70 47 47 47 Корректор А. Обручар Заказ 4238/ДСП Тираж Подписное Б И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101