Спосіб одержання волокнистих матеріалів за допомогою карбонізації целюлозних волокнистих матеріалів за наявності кремнієорганічної сполуки

Об'єктом даного винаходу є спосіб одержання волокнистих матеріалів із вуглецю шляхом карбонізації целюлозних волокнистих матеріалів за наявності б щонайменше однієї кремнійорганічної сполуки. Ця карбонізація може здійснюватися як безупинним способом, так і переривчастим, тобто окремими циклами. Отримані волокнисті матеріали з вуглецю можуть, у свою чергу, піддаватися термічній обробці (а саме графітуванню) для створення волокон із заданими характеристиками. Вперше у світі вуглецеві волокна були отримані з целюлозного прекурсора. Наприкінці 19-го сторіччя на основі таких целюлозних прекурсорів Едисоном були отримані нитки розжарення для ламп розжарювання [Патент СШАА-223898]. Поліакрилонітрил віддавна вважається прекурсором, найбільш придатним для одержання вуглецевих волокон із високою міцністю і високим модулем, призначених особливо для зміцнення композитних матеріалів. Проте з 1955 року при виготовленні композитних матеріалів вуглець/фенольна смола, застосовуваних для теплового захисту двигунів, використовуються вуглецеві волокна, отримані з віскози. Ці волокна низького модуля мають обмежену теплопровідність. Виготовлення цих волокон потребує прекурсора у вигляді віскозного волокна особливого типу: віскозного волокна кристалічної дезорієнтованої структури [R.BACON, Carbon fibres from Rayon Precursors, dans Chemistry and Physics of Carbon, 1973, Vol.2, Marsel Dekker, New-York et P.OLRY, 14th Biennal Conference on Carbon, 1979]. Останнім часом з'ясувалася можливість карбонізації, з одержанням цікавих результатів, віскозних волокон іншого типу, а саме волокон із високим ступенем орієнтації, завдяки введенню в процесі карбонізації органічної похідної кремнію. Таким чином, була виявлена можливість безупинної карбонізації полотен або полотнищ з целюлозних волокон, що мають один напрямок волокнистих елементів. При цьому така карбонізація приводить до одержання вуглецеви х полотен або вуглецевих ниток помітно поліпшеної міцності порівняно з полотнами або нитками, одержуваними класичним способом (який включає етапи переривчастої попередньої карбонізації, а потім безупинної карбонізації), за умови попереднього просочування зазначеного полотна або полотнища кремнієорганічним продуктом у кількості декількох відсотків. Такий спосіб описаний у патентних документах Росії №№ 2045472 і 2047674. Як кремнієорганічний продукт у даних документах указаний олігомер, вибраний із полідиметилфенілалілсиланів, полісилоксанів, поліметилсилоксанів, полісилазанів і поліалюмоорганосилоксанів. Конкретний характер цього продукту точніше не вказаний. У патентному документі №2047674 описана доцільність впливу на целюлозні основи, що мають бути піддані карбонізації, крім зазначеного кремнієорганічного продукту, також мінеральної добавки, названої "сполукою для вогнестійкого просочування", як-от NH4CL. У цьому контексті оригінальність даного винаходу полягає у виборі специфічних кремнієорганічних сполук у якості добавок, що дають особливий ефект, при карбонізації целюлозних волокнистих матеріалів. Ці сполуки показали себе особливо ефективними для поліпшення властивостей вуглецевих волокон, одержуваних у результаті карбонізації, при цьому для всіх типів целюлозних матеріалів, що карбонізуються (віскозні волокна, віскозні штапельні волокна, зокрема, наявні в продажу на товарному ринку), причому карбонізація може здійснюватися як безупинним, так і переривчастим способом. Введення цих сполук дає позитивний ефект у всіх випадках проведення карбонізації як безупинним, так і переривчастим способом; проте була виявлена необхідність уведення цих сполук для безупинної карбонізації деяких основ (вона вможливлює їхню безупинну карбонізацію). Таким чином, даний винахід стосується використання особливого сімейства кремнієорганічних сполук у даному контексті. Задача, на вирішення якої направлений даний винахід, полягає у створенні способу одержання волокнистих матеріалів із вуглецю за допомогою здійснюваної безупинно або переривчасто карбонізації целюлозних волокнистих матеріалів за наявності щонайменше однієї кремнієорганічної сполуки. Відповідно до винаходу розв'язання поставленої задачі досягається за рахунок способу, відмітна риса якого полягає в тому, що ця кремнієорганічна сполука вибрана з сімейства олігомерів і смол, сітчастої структури, циклічних або з розгалуженим ланцюгом, що мають середню по числу молекулярну масу від 500 до 10000 й утворені ланками ланцюга формули SіO4 (названих ланками Q4) і ланками ланцюга формули SiOxR y (OR')z, де: - х, у, z є цілими числами, що задовольняють умови - x+y+z=4 і 1