DE2559533A1 - Endloses foerderband aus kohlengewebe - Google Patents
Endloses foerderband aus kohlengewebeInfo
- Publication number
- DE2559533A1 DE2559533A1 DE19752559533 DE2559533A DE2559533A1 DE 2559533 A1 DE2559533 A1 DE 2559533A1 DE 19752559533 DE19752559533 DE 19752559533 DE 2559533 A DE2559533 A DE 2559533A DE 2559533 A1 DE2559533 A1 DE 2559533A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fibers
- pitch
- mesophase
- content
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
- D01F9/15—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues from coal pitch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
- D01F9/155—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues from petroleum pitch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/56—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/19—Inorganic fiber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Belt Conveyors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER
S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 ^ JJvJUvJJ
Köln, den 18. August 1976
Union Carbide Corporation, 27o Park Avenue, New York,
N.Y. 1oo17 (U.S.A.)
Endloses Förderband aus Kohlengewebe
(Ausscheidung aus Patent/Patentanmeldung P 25 42 966.7-26)
(Ausscheidung aus Patent/Patentanmeldung P 25 42 966.7-26)
Die Erfindung betrifft ein endloses Förderband aus Kohlengewebe.
Vliese aus Kohlenstoffasern, wie z.B. Kohlenstoffaserfilz oder
Watte in Form leicht verfilzter Lagen sind nach dem Stand der Technik bekannt und wurden z.B. in der US-PS 3 844 877 beschrieben.
Jedoch bedingt die Art solcher Gewebe, daß sie durch irgendeinen Binder miteinander verbunden werden müssen, um brauchbare
Produkte zu ergeben. Die Benötigung eines Bindemittels und die damit zusammenhängenden Verfahrensschwxerigkexten haben
jedoch die wirtschaftliche Verwendung solcher Produkte unattraktiv werden lassen.
Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß man Gewebe herstellen kann, die aus kohlenstoffhaltigen Vliesfasern in eng benachbartem
Kontakt bestehen, und daß deren Fasern durch unschmelzbare Kohlenstoffbindungen miteinander verbunden sein können
ohne Zugabe eines äußeren Bindemittels, indem man ein kohlenstoffhaltiges Pech mit einem Gehalt einer Mesophase von 4o bis
9o Gew.% zu einer kohlenstoffhaltigen Pechfaser verspinnt, Stapelfasern
der gesponnenen Faser in engstem Kontakt miteinander zu einem faserartigen Vlies anordnet, das so hergestellte Gewebe
in oxydierender Atmosphäre erhitzt, um die
709808/0710 ORIGINAL INSPECTED
Oberflächen der Fasern in einem Maße hitzezuhärten, daß die Fasern ihre Form beim Erhitzen auf noch höhere Temperaturen
behalten, aber ungenügend, um die inneren Teile der Fasern wärmezuhärten, Erhitzen des die äußerlich wärmegehärteten
Faser enthaltenden Gewebes unter Kompressionsdruck in einer sauerstofffreien Atmosphäre auf eine genügend hohe Temperatur,
um das Pech in der Mesophase in den nichtoxydierten inneren Teilen der Faser in flüssige Form zu bringen und
durch die Oberflächenporen oder Fehlstellen in den Fasern auszuschwitzen und die Oberflächen benachbarter Fasern in
Kontakt zu bringen, und weiteres Erhitzen des Gewebes in sauerstofffreier Atmosphäre auf Verkohlungstemperatur, um
Wasserstoff und andere flüchtigen Bestandteile auszutreiben und einen Kohlenstoffkörper zu erzeugen, in dem die Fasern
durch unschmelzbare Kohlenstoffbindungen miteinander verbunden sind.
Während kohlenstoffhaltige Fasern auch aus Pechen gesponnen werden können, die nicht in der Mesophase vorliegen, werden
gemäß der vorliegenden Erfindung nur in der Mesophase vorkommende Peche verwendet, da sie hochorientierte hochfeste
Fasern mit hohem Modul ergeben, die leicht wärmegehärtet werden können. Harze in der Mesophase sind Harze, die teilweise
oder vollständig zu einem flüssigen Kristall oder in den Zustand der sogenannten Mesophase umgewandelt wurden.
Solche Harze enthalten natürlicherweise hochorientierte Moleküle; wenn sie in Fasern versponnen werden, werden die
Pechmoleküle vorzugsweise durch das Spinnverfahren in Längsachse der Faser ausgerichtet und ergeben eine hochorientierte
Faser.
Peche in der Mesophase können durch bekannte Techniken hergestellt
werden, indem man ein natürliches oder synthetisches kohlenstoffhaltiges Pech, das eine aromatische Grundlage besitzt,
in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen von etwa
709808/0710
35o C genügend lang erhitzt, um das gewünschte Ausmaß an Mesophase zu erhalten.Wenn ein solches Pech in der genannten
Art unter vorsichtigen Bedingungen, entweder bei konstanter Temperatur oder mit fortschreitend ansteigender Temperatur
erhitzt wird, erscheinen in dem Pech Kteine unlösliche flüssige
Kugeln, die zunehmend an Größe gewinnen, wenn das Erwärmen fortgesetzt wird. Wenn diese Kugeln durch Elektronenbeugung
und polarisiertes Licht untersucht werden, wird ersichtlich, daß sie aus Schichten von in derselben Richtung
orientierten Molekülen bestehen. Wenn diese Kugeln weiter an Größe zunehmen bei fortgesetztem Erwärmen, kommen sie
miteinander in Kontakt und verschmelzen zunehmend miteinander und geben so größere Massen ausgerichteter Schichten.
Wenn das Verschmelzen anhält, werden Bereiche von ausgerichteten Molekülen gebildet, die wesentlich größer sind
als die ursprünglichen Kugeln. Diese Bereiche wachsen zusammen und bilden eine kompakte Mesophase, in der der Übergang
aus einem orientierten Bereich in einen anderen manchmal langsam und kontinuierlich durch zunehmend gekrümmte
Lamellen und manchmal durch schärfer gekrümmte Lamellen geschieht. Der Unterschied der Orientierung zwischen den Bereichen
erzeugt eine komplexe Anordnung von Extinktionskurven des polarisierten Lichts in der kompakten Mesophase,
die den verschiedenen Typen linearer Diskontinuität bei der molekularen Ausrichtung entspricht. Die äußerste Größe der
erzeugten orientierten Bereiche hängt von der Viskosität und von der Geschwindigkeit der Viskositätszunähme der
Mesophase, aus der sie gebildet werden ab, die ihrerseits wiederum von dem jeweiligen Pech und der Aufheizgeschwindigkeit
abhängen. In machen Harzen besitzen die Bereiche Größen von über 2oo Mikron und es wurden Bereiche in der
Größe von einigen tausend Mikron erzeugt. Bei anderen Pechen ist die Viskosität der Mesophase so, daß nur beschränkte
Vereinigungen und strukturelle Umlagerungen der Schichten vorkommen, so daß die äußerste Bereichgröße nicht über
709808/0710
loo Mikron liegt.
Dem hochorientierten, optisch anisotropen/ unlöslichen Material,
das durch diese Behandlung von Pech erhalten wird, wurde die Bezeichnung "Mesophase" gegeben und Peche, die
solches Material enthalten, werden mit"Mesophasenpeche" bezeichnet.
Solche Peche sind nach dem Erhitzen über ihren Erweichungspunkt Gemische von zwei unmischbaren Flüssigkeiten,
von denen die eine der optisch anisotrope orientierte Mesophasenanteil
und der andere der isotrope Nichtmesophasenanteil ist. Der Ausdruck "Mesophasen" ist von dem griechischen
Wort "Mesos" oder "Zwischenzustand" abgeleitet und zeigt die pseudokristalline Natur dieser hochorientierten,
optisch anisotropen Erscheinungsform an.
Kohlenstoffhaltige Peche mit einem Mesophasengehalt von etwa
bis etwa 9o Gew.-% sind zur Herstellung der hochorientierten kohlenstoffhaltigen Fasern, aus denen die selbstbindenden Gewebe
gemäß der Erfindung hergestellt werden können, geeignet. Um jedoch die gewünschten Fasern aus solchem Pech herstellen
zu können, muß die darin enthaltene Mesophase unter vorsichtigen Bedingungen eine homogene kompakte Mesophase mit großen
verschmolzenen Bereichen bilden, d.h. mit Bereichen von ausgerichteten Molekülen, die über 2oo Mikron groß sind. Peche,
die faserige kompakte Mesophasen mit kleinen orientierten Bereichen statt großen verschmolzenen Bereichen unter vorsichtigen
Bedingungen bilden, sind ungeeignet. Solche Peche bilden eine Mesophase, die eine hohe Viskosität besitzt, die nur beschränkt
verschmilzt, was zur Erzeugung von großen verschmolzenen Bereichen mit einer Größe von über 2oo Mikron unzureichend
ist. Statt dessen agglomerieren die kleinen orientierten Bereiche der Mesophase zu Klumpen oder faserigen
Massen, in denen der äußerste Bereich nicht über loo Mikron groß ist. Zu diesem Typ gehören manche Peche, die sehr schnell
polymerisieren. Ebenso sind Peche, die keine homogene
*709808/0710
kompakte Mesophase bilden, ungeeignet. Die letztere Erscheinung
wird durch Anwesenheit von unschmelzbaren Festkörpern hervorgerufen (die entweder in dem ursprünglichen Pech vorliegen
oder sich beim Hitzen entwickeln), die von der koaleszierenden Mesophase umhüllt werden und die Homogenität und
Einheitlichkeit der miteinander verschmelzenden Bereiche und der Grenzen zwischen ihnen unterbricht.
Ein anderes Erfordernis ist, daß das Pech unter den Faserspinnbedingungen
nicht thixotrop ist. Dies heißt, daß es ein Newton'sches oder ein plastisches Fließyerhalten aufweisen
muß, so daß das Fliesseneinheitlich und gut ausgebildet ist. Aus solchen Pechen können leicht einheitliche
Fasern gesponnen werden, wenn sie auf eine Temperatur erhitzt werden, wo sie eine Viskosität von etwa Io bis 2oo
Poises besitzen. Auf der anderen Seite lassen sich Peche, die kein Newtorfsches oder plastisches Fließ verhalten bei
der Spinntemperatur aufweisen, nicht zu einheitlichen Fasern verspinnen.
Kohlenstoffhaltige Peche, die einen Mesophasengehalt von bis 9o Gew.-% besitzen, können nach bekannten Verfahren, wie
gesagt, durch Erhitzen eines natürlichen oder synthetischen kohlenstoffhaltigen Peches, das eine aromatische Grundlage
enthält, durch genügend langes Erhitzen in inerter Atmosphäre bei einer Temperatur über 35o C mit der gewünschten Menge
Mesophase hergestellt werden. Unter inerter Atmosphäre wird eine Atmosphäre verstanden, die unter den auftretenden Heizbedingungen
nicht mit dem Pech reagiert, wie Stickstoff, Argon, Xenon, Helium usw. Die zur Erzeugung des gewünschten
Mesophasengehalts benötigte Heizdauer hängt von dem besonderen Pech und von der angewandten Temperatur ab, wobei bei
niedrigeren Temperaturen längere Heizdauern als bei hohen Temperaturen benötigt werden. Bei 35o C, der Minimaltemperatur,
die im allgemeinen zur Erzeugung der Mesophase benötigt wird, ist normalerweise mindestens einwöchiges Erhitzen
709808/0710
nötig, um einen Mesophasengehalt von etwa 4o % zu erzeugen. Bei Temperaturen zwischen 4oo und 45o C geschieht die Umwandlung
in die Mesophase schneller und im allgemeinen kann ein Mesophasengehalt von 5o % bei solchen Temperaturen innerhalb
1 bis 4o h erhalten werden. Aus diesem Grunde werden solche Temperaturen bevorzugt. Temperaturen über 5oo C sind
unerwünscht und zur Vermeidung der Verkokung des Pechs darf auf solche Temperaturen nicht langer als 5 min lang erhitzt
werden.
Der Anteil des in die Mesophase überführten Pechs kann leicht durch mikroskopische Untersuchungen mit polarisiertem Licht
und durch Löslichkeitstestsbestimmt werden. Außer gewissen
unlöslichen Anteilen der Nichtmesophase, die im ursprünglichen Pech enthalten sind oder die manchmal beim Erwärmen entstehen,
ist der Niehtmesophaseanteil des Harzes in organischen
Lösungsmitteln wie Chinolin und Pyridin leicht löslich, während der Mesophasenanteil im wesentlichen unlöslich ist
(der %-Gehalt von Chinolin-Unlöslichem (CI.) eines gegebenen
Pechs wird durch Chxnolinextraktion bei 75 C bestimmt. Der %-Satz des Pyridin-Unlöslichen (P.I.) wird durch Soxhletextraktion
in siedendem Pyridin (115 C)bestimmt.)
Bei Pechen, die beim Erhitzen kein Unlösliches in der Nichtmesophase
bilden, entspricht der unlösliche Gehalt des wärmebehandelten Pechs, der über den Gehalt an Unlöslichem im
Pech vor der Wärmebehandlung hinausgeht, im wesentlichen dem Gehalt an Mesophase (der Gehalt an Unlöslichem im unbehandelten
Pech ist im allgemeinen geringer als 1 % /außer bei einigen Kohlenteerpechen/ und besteht im wesentlichen aus
Koks und Ruß aus dem ursprünglichen Pech). Bei Pechen, die beim Erhitzen Unlösliches in der Nichtmesophase bilden, ist
der unlösliche Anteil des wärmebehandelten Pechs, der über den unlöslichen Anteil des Pechs vor der Wärmebehandlung
hinausgeht, nicht nur derjenige, der aus der Umwandlung des
709808/0710
Pechs in die Mesophase stammt, sondern auch noch Unlösliches
in der Nichtmesophase, das zusammen mit der Mesophase während der Wärmebehandlung erzeugt wurde. Peche, die unschmelzbares
Unlösliches in der Nichtmesophase (das entweder schon im ursprünglichen Pech vorlag oder durch die Wärmebehandlung gebildet
wurde) in solchen Mengen enthalten, die die Entwicklung einer homogenen kompakten Mesophase verhindern, sind zur Herstellung
hochorientierter kohlenstoffhaltiger Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung nicht geeignet, wie oben ausgeführt.
Im allgemeinen sind Peche ungeeignet, die mehr als 2 Gew.-% eines solchen unschmelzbaren Materials enthalten. Das Vorliegen
oder die Abwesenheit solcher Bezirke mit homogener kompakter Mesophase wie auch das Vorliegen oder die Abwesenheit von unschmelzbarem
Unlöslichen in der Nichtmesophase kann durch mikroskopische Untersuchungen mit polarisiertem Licht sichtbar
gemacht werden (vgl. z.B. J.D. Brooks und G.H.Taylor "The Formation of Some Graphitizing Corbons" Chemistry and
Physics of Carbon, Band 4, Marcel Dekker Ine, New York, 1968,
S.243-268; und J. Dubois, C.Agache und J.L. White, "The
Carbonaceous Mesophase Formed in the Pyrolysis of Graphitizable Organic Materials", Metallography, Band 3, S.337-369, 197ο).
Auch können die Mengen dieser Materialien auf diese Art visuell geschätzt werden.
Kohlenstoffhaltige Peche mit einer aromatischen Basis, die
einen Kohlengehalt von etwa 92 bis etwa 96 Gew.-% und einen Wasserstoffgehalt von etwa 4 bis etwa 8 Gew.-% besitzen, sind
im allgemeinen zur Herstellung von Mesophasenpechen geeignet, die zur erfindungsgemäßen Fasererzeugung verwendet werden
können. Andere Elemente als Kohlenstoff und Wasserstoff, wie z.B. Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, sind nicht erwünscht
und sollen nicht in Mengen über 4 Gew.-% vorliegen. Wenn solche Fremdelemente in Mengen von etwa o,5 bis etwa 4 Gew.-% anwesend
sind, haben die Peche im allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von etwa 92 bis 95 Gew.-%r Rest Wasserstoff.
709808/0710 "
Bevorzugtes Ausgangsmaterial zur Herstellung der Mesophasenpeche, die erfindungsgemäß einsetzbar sind, sind Erdölpech,
Kohlenteerpech und Acenaphthylenpech. Erdölpech kann aus der
thermischen oder katalytischen Crackung von Erdölfraktionen
stammen. Kohleteerpech wird auf ähnliche Weise durch Kohlenvergasung erhalten. Diese beiden Stoffe sind handelsübliche
natürliche Peche, aus denen leicht eine Mesophase erzeugt werden kann und die deshalb bevorzugt sind. Acenaphthylenpech
ist andererseits ein synthetisches Pech, das wegen seiner Eigenschaft, ausgezeichnete Fasern zu ergeben, bevorzugt
ist. Acenaphthylenpech kann durch Pyrolyse von Acenaphthylenpolymeren
hergestellt werden, vgl. US-PS 3 574 653.
Beim Erhitzen polymerisieren manche Peche, wie Fluoranthenpech, sehr schnell und entwickeln daher keine großen zusammenhängenden
Bereiche mit Mesophase, weshalb sie als Ausgangsmaterial nicht geeignet sind. Ebenso sollen Peche, die einen
großen Gehalt an in organischen Lösungsmitteln wie Chinolin oder Pyridin Unlöslichem und Unschmelzbarem mit Nicht-mesophasebesitzen,
oder solche, die beim Erhitzen einen hohen Gehalt an Unlöslichem Nichtschmelzbarem mit Nichtmesophase entwickeln,
nicht als Ausgangsmaterial verwendet werden, wie oben erläutert, da diese Peche nicht die homogene kompakte
Mesophase bilden, die zur Herstellung hochorientierter kohlehaltiger Fasern notwendig ist. Aus diesem Grund sollen Harze
mit einem unschmelzbaren chinolin-unlöslichen oder pyridinunlöslichen
Gehalt von über 2 Gew,-% (wie oben beschrieben bestimmt) nicht eingesetzt werden, oder sollen vor dem Erhitzen
zur Erzeugung der Mesophase filtriert werden, um dieses Material zu entfernen. Vorzugsweise werden solche Peche
filtriert, wenn sie mehr als etwa 1 Gew.-% solches unschmelzbaren, unlöslichen Materials enthalten. Die meisten Erdölpeche
und synthetischen Peche haben einen geringen Gehalt an Unschmelzbarem und Unlöslichem und können direkt ohne
Filtrierung verwendet werden. Andererseits haben die meisten
709808/071 0
Kohleteerpeche einen hohen Gehalt an Unschmelzbarem und Unlöslichem
und müssen vor der Verwendung filtriert werden.
Wenn das Pech zur Entwicklung der Mesophase auf Temperaturen zwischen 35o° und 5oo C erhitzt wird, pyrolysiert es natürlich
in einem gewissen Ausmaß und die Zusammensetzung des Pechs ändert sich je nach Temperatur, Erhitzungsdauer, Zusammensetzung
und Struktur des Ausgangsmaterials. Im allgemeinen besitzt jedoch das nach dem genügend langenErhitzen eines kohlenstoffhaltigen
Pechs zur Erzeugung eines Mesophasengehaltes von etwa 4o bis 9o Gew.-% entstandene Pech einen Kohlenstoffgehalt von
etwa 94 bis 96 Gew.-% und einen Wasserstoffgehalt von etwa 4 bis 6 Gew.-%. Wenn solche Peche andere Elemente als Kohlenstoff
und Wasserstoff in Mengen von etwa o,5 bis etwa 4 Gew.-% enthalten, besitzt das Mesophasenpech im allgemeinen einen
Kohlenstoffgehalt von etwa 92 bis 95 Gew.-%, Rest Wasserstoff.
Nach der Herstellung des gewünschten Mesophasenpechs wird es
durch übliche Techniken, z.B. Schmelzspinnen, Zentrifugalspinnen, Blasspinnen oder auf andere bekannte Weise zu Pasern
versponnen. Wie oben ausgeführt, muß das Pech zur Erzielung von hochorientierten kohlenhaltigen Fasern, aus denen die
selbstbindenden erfindungsgemäßen Gewebe hergestellt werden können, unter milden Bedingungen eine homogene kompakte Mesophase
mit großen verschmolzenen Bereichen bilden und unter den Spinnbedingungen nicht thixotrop sein. Um ferner einheitliche
Fasern aus solchem Pech herstellen zu können, soll das Pech unmittelbar vor dem Spinnen so gerührt werden, daß die
unmischbaren Anteile aus Mesophase und Nichtmesophase im Pech wirksam miteinander vermischt sind.
Die Spinntemperatur für das Pech hängt natürlich von der Temperatur
ab, bei der das Pech eine geeignete Viskosität aufweist und bei der der Anteil mit der höher schmelzenden Mesophase
leicht geformt und ausgerichtet werden kann. Da der
709808/0710
- Io -
Erweichungspunkt des Pechs und seine Viskosität bei einer gegebenen
Temperatur mit wachsendem Mesophasengehalt ansteigt, soll der Mesophasengehalt nicht bis zu einem Grad ansteigen,
bei dem der Erweichungspunkt des Pechs zu hohe Werte erreicht, Aus diesem Grund werden Peche mit einem Mesophasengehalt von
mehr als etwa 9o % im allgemeinen nicht verwendet. Dagegen zeigen Peche mit einem Mesophasengehalt von etwa 4o bis etwa
9o Gew.-% eine Viskosität von etwa Io bis etwa 2oo Poises bei Temperaturen von etwa 31o bis über etwa 45o C und können bei
solchen Temperaturen leicht versponnen werden. Vorzugsweise hat das eingesetzte Pech einen Mesophasengehalt von etwa 45
bis etwa 75 Gew.-%, insbesondere von etwa 55 bis etwa 75 Gew.-?
und eine Viskosität von etwa 3o bis etwa 15o Poises bei Temperaturen von etwa 34o bis etwa 44o C. Bei solchen Viskositäten
und Temperaturen können.einheitliche Fasern mit Durchmessern
von etwa Io bis 2o Mikron leicht gesponnen werden. Wie vorher erwähnt, ist es jedoch zur Erzielung der gewünschten
Fasern wichtig, daß das Pech nicht thixotrop ist und gutes Mewton'sches und plastisches Eließverhalten beim Faserspinnen
aufweist.
Die auf diese Art hergestellten kohlenstoffhaltigen Fasern
sind ein hoch ausgerichtetes Material, das einen hohen Grad von bevorzugter Ausrichtung der Moleküle parallel zur Faserachse
besitzt, wie durch Röntgenbeugung nachgewiesen wurde. Diese bevorzugte Orientierung läßt sich aus den kurzen bogenförmigen
Reflexen ersehen, die die (002)-Banden des Röntgenbeugungsdiagramms bilden. Mikrodensitometer-Auswertung der
(002)-Banden des entwickelten Röntgenfilms zeigen, daß diese bevorzugte Orientierung im allgemeinen von etwa 2o bis etwa
35°, gewöhnlich von etwa 25 bis etwa 3o° geht (ausgedrückt als volle Weite bei halbem Maximum der azimutalen Intensitätsverteilung)
.
709808/0710
Nach dem Spinnen der Fasern werden Stapelfasern zu einem Vlies geformt, bei dem die Stapelfasern in enger Nachbarschaft
zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise werden die Stapelfasern durch Blasspinnen des Pechs hergestellt, und
die blasgesponnenen Fasern werden direkt von der Spinndüse aus zu einem Gewebe angeordnet. Dies kann bequem dadurch
erreicht werden, daß man in die Nähe der Düse ein Sieb bringt und hinter dem Sieb den Druck vermindert, um so die
blasgesponnenen Fasern auf das Sieb zu ziehen. Die Fasern werden vorzugsweise so auf dem Sieb aufgebracht, daß sie ein
2 Gewebe mit einer Flächendichte von etwa o,o5 bis o,5 kg/m
der Sieboberfläche bilden. Das verwendete Sieb liegt vorzugsweise in Form eines endlosen Drahtnetzförderbandes vor, das
zum Transport des Gewebes durch eine oxydierende Atmosphäre benutzt werden kann.
Alternativ kann ein kontinuierlicher Faden gesponnen werden und dann vor der Gewebebildung in die gewünschte Länge geschnitten
oder gehackt werden. Jede Methode, naß oder trocken, die diese Fasern in engen Kontakt in einem Vliesgewebe bringt,
kann verwendet werden; zu diesem Zweck sind Luftauftragverfahren, wie Cardieren oder Garnettieren, die eine relativ
gerichtete Aufbringung der Fasern bewirken, geeignet. Wenn eine eher statistische Anordnung der Fasern gewünscht ist,
können übliche Apparate aus der Textilindustrie, die Fasern mit Luft zu einem ungeordneten Gewebe legen, verwendet werden.
Mit Hilfe von üblichen Papierherstellungsverfahren können
die Fasern auch mit Hilfe von Wasser zu einem Gewebe aufgebracht werden. Hierfür werden die Fasern zuerst auf geeignete
Längen für das Verfahren geschnitten, d.h. etwa 6 mm Länge, homogen mit Wasser und einem geeigneten Bindemittel,
wie Stärke oder einem anderen üblichen Binder zur Bildung einer wässrigen Aufschlämmung vermischt und dann aus der
Aufschlämmung auf einem Substrat unter Bildung des Gewebes
709808/0710.
abgeschieden. Im allgemeinen wird das Gewebe entweder durch Leiten der verdünnten Fasersuspension auf die Oberfläche eines
Förderbandes aus Drahtgewebe, durch das überschüssiges Wasser abgezogen werden kann, oder durch Durchleiten eines endlosen
Bandes aus Drahtgewebe durch eine Fasersuspension gebildet. Im ersten Fall wird ein Teil des Wassers durch die
Schwerkraft entfernt, ein Teil wird durch Absaugen und ein weiterer Teil durch Druck entfernt. Im zweiten Fall wird
unterhalb des Materialbodens im Zylinder, in dem das Drahtgewebe rotiert, Vakuum aufrechterhalten und das Gewebe bildet
sich auf dem Draht durch Absaugen. In beiden Fällen wird die Dicke des Gewebes durch die Geschwindigkeit des
Förderbandes, die Konsistenz der Fasersuspension und die Menge der auf das Förderband aufgegebenen Suspension beeinflußt.
Nach Bildung des Vlieses wird es solange in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt, bis die Faseroberflächen des Gewebes soweit
wärmegehärtet sind, daß die Fasern bei weiterem Erhitzen auf höhere Temperatur ihre Form behalten, jedoch nicht
so hoch, daß das Pech in den inneren Teilen der Fasern soweit erhitzt wird, daß es daran gehindert wird, beim weiteren
Erhitzen durch Oberflächenporen oder Fehlstellen in den Fasern zu fließen und auszuschwitzen. Im allgemeinen
ist das Wärmehärten der Fasern bis zu einem Sauerstoffgehalt von etwa 1 bis 6 Gew.-% ausreichend, damit die Fasern
ihre Form behalten und gleichzeitg das Pech in den inneren Teilen der Fasern nicht gehindert wird, durch Oberflächenporen
oder Fehlstellen in den Fasern bei weiterem Erwärmen bei höherer Temperatur auszufließen oder zu schwitzen. Bei
solchem weiteren Erhitzen schwitzen aus den Fasern in Abständen entlang den Fasern kleine Tröpfchen von geschmolzenem
Pech aus, die die Oberflächen benachbarter Fasern in Kontakt bringen. Dieser Blutungseffekt kann durch Anbringen
von Druck auf das Gewebe während des Erhitzens zur Erzeugung
709808/0710
eines größeren Faser-zu-Faser-Kontakts bequem benutzt werden,
um die Fasern zu einer zusammenhängenden, selbstbindenden Masse zu verbinden. Wenn das Gewebe dann in einer sauerstofffreien
Atmosphäre weiter bis auf Kohlungstemperaturen erhitzt wird, um Wasserstoff und andere flüchtige Bestandteile
auszutreiben und einen Kohlenkörper zu erzeugen, werden unschmelzbare Kohlebindungen zwischen den Fasern erzeugt.
Wie oben erläutert, wird das Faservlies vorzugsweise durch Blasspinnen von Stapelfasern und Sammeln der blasgesponnenen
Fasern auf einem endlosen Förderband aus Drahtgewebe, das zum Transport des Gewebes durch eine oxydierende Atmosphäre benutzt
werden kann, erzeugt. Durch Veränderung der Bandgeschwindigkeit ist es möglich, das Vlies jede gewünschte Zeit
der oxydierenden Atmosphäre auszusetzen und dabei die darin enthaltenen Fasern in jeden gewünschten Grad wärmezuhärten.
Der Grad, bis zu dem die Fasern oxydiert werden, bestimmt natürlich den Grad, in dem sie bluten, wenn sie auf genügend
hoher Temperatur erhitzt werden, in der das Mesophasenpech in den nichtoxydierten inneren Teilen der Fasern flüssig
wird, d.h. den Grad, in dem das Pech durch Oberflächenporen oder Fehlstellen in den Fasern ausschwitzt. Falls gewünscht,
kann ein oxydierender Ofen mit einer Anzahl von Zonen, die aufeinanderfolgend höhere Temperatur besitzen, verwendet
werden, damit die Fasern schrittweise auf die gewünschte oxydierende Endtemperatur erhitzt werden können. Da die Oxydationsreaktion
eine exotherme Reaktion und daher schwierig zu beherrschen ist, wird als Ofen günstigerweise ein Konvektionsofen
verwendet, in dem die oxydierende Atmosphäre durch das Gewebe und das Drahtgewebeförderband hindurchgeleitet
werden kann, um die Reaktionswärme aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Fasern zu entfernen und eine konstantere
Temperatur aufrechtzuerhalten. Das oxydierende Gas kann natürlich nach dem Durchleiten durch das Gewebe und das
Förderband wieder durch den Ofen zurückgeführt werden. Um das Gewebe sicher auf dem Förderband zu halten und zu verhindern,
709808/0710
daß die Fasern in dem Ofen herumgeblasen werden, soll das oxydierende Gas vorzugsweise von oben durch das Gewebe geleitet
werden und nicht von unten. Die Durchflußgeschwindigkeit des Gases und die Temperatur sollen in jeder Ofenzone
unabhängig voneinander geregelt werden, damit Temperatur und Gasströmung durch das Gewebe so, wie gewünscht, eingestellt
werden können. Die Geschwindigkeit des Gases durch das Gewebe wird günstigerweise bei etwa o,3 bis 3 m/min gehalten.
Die Temperatur der Zonen liegt z.B. bei etwa 175 C in der ersten oder Eingangszone und bei 4oo C in der letzten oder
Ausgangszone.
Die zur Wärmehärtung der Vliesfasern gemäß der Erfindung angewandte
oxydierende Atmosphäre kann reiner Sauerstoff, Stickstoffoxid oder irgendeine geeignete andere oxydierende Atmosphäre
sein. Am bequemsten wird Luft als oxydierende Atmosphäre genommen.
Die Zeit zum Wärmehärten der Oberfläche der Fasern schwankt natürlich je nach der speziellen oxydierenden Atmosphäre,
der angewandten Temperatur, dem Durchmesser der Fasern, dem speziellen Pech, aus dem die Fasern hergestellt wurden, und
dem Mesophasengehalt des Pechs. Im allgemeinen kann das Wärmehärten jedoch in relativ kurzen Zeiten, z.B. von etwa 5 min
bis weniger als etwa 6o min, durchgeführt werden.
Die zum Wärmehärten der Fasern verwendete Temperatur darf natürlich nicht höher liegen als die Temperatur, bei der
die Fasern erweichen oder sich verformen. Die höchste anwendbare Temperatur hängt dementsprechend von dem jeweiligen
Pech , aus dem die Fasern gesponnen wurden, und von dem Mesophasengehalt
dieses Pechs ab. Je höher der Mesophasengehalt der Faser, desto höher ist ihre Erweichungstemperatur und
desto höher kann auch die Temperatur sein, die zur Wärmehärtung verwendet wird. Natürlich kann bei höheren Temperaturen
die Wärmehärtung in kürzerer Zeit durchgeführt werden .als bei
709808/0710
niedrigeren Temperaturen. Andererseits benötigen Fasern mit einem niedrigeren Mesophasengehalt verhältnismäßig längere
Wärmebehandlung bei etwas niedrigeren Temperaturen, um sie unschmelzbar zu machen.
Eine Mindesttemperatur von 25o C ist im allgemeinen zur wirksamen
Wärmehärtung der Fasern nötig. Temperaturen über 5oo C können ein Schmelzen und/oder übermäßiges Verbrennen der Fasern
hervorrufen und sollen vermieden werden. Vorzugsweise werden Temperaturen von etwa 275 C bis etwa 39o C angewendet. Bei
solchen Temperaturen kann die notwendige Wärmehärtung im allgemeinen innerhalb von 5 bis 6o min durchgeführt werden.
Nach der benötigten Wärmehärtung der Fasern werden diese unter Druck auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt, bei der das
Mesophasenpech in den inneren nichtoxydierenden Teilen der
Faser in den flüssigen Zustand übergeht und durch Oberflächenporen oder Fehlstellen in den Fasern ausschwitzt, z.B. bei
einer Temperatur von etwa 4oo C bis etwa 7oo C.
Bei diesem Erhitzen erscheinen kleine Pechtröpfchen in Abständen
entlang den Fasern und kommen mit den Oberflächen der benachbarten Fasern in Berührung. Durch Anwendung von Druck
auf die Fasern während des Erhitzens zur Erhöhung des Kontakts zwischen den Fasern kann dieses Bluten bequem zum gegenseitigen
Verbinden der Fasern verwendet werden. Beim weiteren Erhitzen des Gewebes auf Verkohlungstemperatur in sauerstofffreier
Atmosphäre, um Wasserstoff und andere flüchtigen Bestandteile auszutreiben und einen Kohlenformkörper zu bilden,
werden unschmelzbare Kohlenbindungen zwischen den Fasern gebildet und eine einheitliche, zusammenhängende, selbstbindende
Masse erzeugt.
Das Ausmaß, in dem das Pech durch die Faseroberfläche blutet
oder schwitzt, hängt natürlich von dem Grad ab, bis zu dem die Fasern wärmegehärtet wurden. Durch Kontrollieren der
709808/0710
Flächendichte des Vlieses und des Grads der Wärmehärtung der Fasern ist es möglich, eine große Vielzahl an Endprodukten
herzustellen. So hat das Endprodukt das Aussehen einer losen, flaumigen Decke von geringer Dichte, wenn das Gewebe
eine verhältnismäßig hohe Flächendichte aufweist und die Fasern in einem solchen Maß wärmegehärtet werden, daß nur
ein sehr begrenztes Fließen des nichtoxydierten, inneren Pechs während der Wärmebehandlung eintritt. Dichtere, besser gebundene
Erzeugnisse, die Filz, Pressplatten und Papier gleichen, können aus Vliesen hergestellt werden, die etwas weniger
wärmegehärtet wurden, so daß das innere Pech stärker ausschwitzen kann, wobei das genaue hergestellte Produkt auch
von der Flächendichte des verwendeten Vlieses abhängt. Beispielsweise kann durch Wärmehärten von einem Vlies mit einer
Flächendichte von etwa o,o5 bis o,5 kg/m bis auf einen Sauerstoffgehalt
von etwa 1 bis 3 % ein papierähnliches Produkt erhalten werden. Wenn Vliese mit einer Flächendichte von
etwa o,8 bis etwa 8,ο kg/m bis auf einen Sauerstoffgehalt
von etwa 3 bis 5 % wärmegehärtet werden, erhält man ein Produkt, das einer steifen Faserplatte gleicht. Dagegen wird
ein filzähnliches Material aus Geweben mit einer Oberflächen-
2 dichte von etwa o,o5 bis etwa 8,ο kg/m erhalten, die bis
auf einen Sauerstoffgehalt von etwa 4 bis 6 % wärmegehärtet wurden. Produkte größerer Dicke und Steifheit werden bei
höherer Flächendichte des Vlieses erhalten. Wenn nötig, können mehrere Vliese übereinander gebracht werden, um die Flächendichte
zu erhöhen. Wenn der Sauerstoffgehalt 6 % übersteigt, bilden sich im wesentlichen ungebundene Gewebe. Diese Gewebe
haben zwar wegen der mechanischen Verflechtung der Fasern etwas Festigkeit, es besteht jedoch keine Bindung zwischen
den Fasern, da während des Erhitzens kein Bluten auftritt.
Um zwischen den Fasern zur Erleichterung der Bindung der Fasern durch das ausschwitzende Harz größeren Kontakt herzustellen,
wird während der Wärmebehandlung Druck auf das Gewebe ausgeübt. Im allgemeinen sind für diesen Zweck Drucke von etwa
709808/0710
ο,Ι bis 5 kPa ausreichend.
Bei weiterem Erhitzen erhält man schließlich völlig unschmelzbare Fasern und bei Erhitzen auf Verkohlungstemperatur, d.h.
etwa looo C, bekommt man Fasern mit einem Kohlenstoffgehalt
von über 9 8 %. Bei Temperaturen über 15oo C werden die Fasern vollständig in Kohle umgewandelt. Ein solches Erhitzen muß
in einer sauerstofffreien Atmosphäre, wie z.B. der oben beschriebenen
inerten Atmosphäre, erfolgen, um weitere Oxydation der Fasern zu verhindern.
Gewöhnlich wird die Carbonisierung bei einer Temperatur von •etwa looo bis etwa 25oo, vorzugsweise 15oo bis etwa 17oo C
durchgeführt. Im allgemeinen werden Verweilzeiten von etwa o,5 bis etwa 6o min angewendet. Längere Zeiten können zwar
mit guten Ergebnissen angewendet werden, sie sind jedoch unwirtschaftlich und daher wird praktisch kein Vorteil in solchen
langen Verweilzeiten gesehen. Um sicher zu gehen, daß die Geschwindigkeit des Gewichtsverlustes der Fasern nicht
so übermäßig wird, daß die Faserstruktur zerstört wird, werden die Fasern vorzugsweise stufenweise auf ihre höchste
Carbonisierungstemperatur erhitzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das wärmegehärtete Vlies kontinuierlich auf einem endlosen Förderband
aus Kohlenstoffgewebe, d.h. auf einem Band, das entweder aus graphitischer oder aus nichtgraphitischer Kohle
besteht, kontinuierlich durch einen Carbonisierungsofen ge-
und
führt. Wegen seiner Festigkeit Biegsamkeit ist Kohlengewebe besonders als Förderband in einem Carbonisierungsofen
geeignet. Zusätzlich ist es weich, nicht abschleifend, reagiert nicht mit den Fase-rn des Vlieses und zerstört so nicht
das Vlies.
Falls gewünscht, kann das carbonisierte Gewebe weiter in einer inerten Atmosphäre, wie oben beschrieben, bis zur
709808/0710
Graphitierungstemperatur im Bereich von etwa 25oo bis etwa 33oo C, vorzugsweise 28oo bis etwa 3ooo C erhitzt werden.
Eine Verweilzeit von etwa 1 min ist ausreichend, obwohl sowohl längere als auch kürzere Zeiten, z.B. von etwa Io sek bis
etwa 5 min oder länger, vorgesehen werden können. Verweilzeiten über 5 min sind unwirtschaftlich und unnötig, können
jedoch, falls gewünscht, angewendet werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Erzeugnisse können bei zahlreichen
Anwendungen, z.B. für Isolierungen gegen hohe Temperaturen, verwendet werden. Die deckenartigen Vliese sind
insbesondere als Verstärkungsmaterial zur Herstellung von Kompositbauteilen brauchbar. Die papierähnlichen Gewebe sind
besonders zur Erzeugung von Lautsprechermembranen geeignet.
Aus einem handelsüblichen Erdölpech wurde ein Pech mit einem
Mesophasengehalt von etwa 64 Gew.-% hergestellt. Das Ausgangspech besaß eine Dichte von 1,25 g/m , eine Erweichungstemperatur
von 12o°C und enthielt o,7 Gew.-% Chinolinunlösliches
(Q. I., bestimmt durch Chinolinextraktion bei 75 C). Die chemische
Analyse ergab einen Kohlenstoffgehalt von 9 3,8 %, einen
Wasserstoffgehalt von4,7 %, o,4 % Schwefel und o,l %
Asche.
Das Mesophasenpech wurde durch 15-stündiges Erhitzen des als
Ausgangsmaterial dienenden Erdölpechs bei einer Temperatur von etwa 4oo°C in Stickstoffatmosphäre hergestellt. Nach dem
Erhitzen enthielt das Pech 64 Gew.-% Chinolinunlösliches., was zeigte, daß der Mesophasengehalt in der Nähe von 64 % lag.
Ein Anteil dieses Pechs wurde dann mit Hilfe einer Spinndüse bei einer Temperatur von 38o C blasgesponnen und ergab Stapelfasern
von etwa 25 mm Länge und Io Mikron Durchmesser. Die blasgesponnenen Fasern wurden auf einem Drahtmaschenförderband,
das neben der Spinndüse angebracht war, durch Vermindern des Drucks hinter dem Förderband, wodurch die blasge-
709808/0710
sponnenen Fasern auf das Band gezogen wurden, in innigem Kontakt miteinander niedergeschlagen. Die Fasern wurden solange
auf dem Band gesammelt, bis ein Vlies mit einer Flächendichte von O7I
sammelt -hatte.
sammelt -hatte.
dichte von o,l bis o,3 kg/m auf der Bandoberfläche sich ange-
Das auf diese Weise hergestellte Faservlies wurde dann auf dem Förderband durch einen 12 m langen Konvektionsofen mit
Luftgebläse bei einer Geschwindigkeit von 1 m/min durchgeführt. Der Ofen enthielt 8 Zonen, von denen jede 1,5 m lang
war und das Gewebe wurde stufenweise von 175 C in der ersten oder Eingangszone auf 35o C in der achten oder Ausgangszone
erhitzt, wobei Luft von oben nach unten durch das Gewebe durchgeblasen wurde und das Förderband eine Geschwindigkeit von
etwa 2 m/min besaß. Als Ergebnis dieser Behandlung war der Sauerstoffgehalt der Fasern auf 4,3 % gestiegen.
Das wärmegehärtete Faservlies wurde dann in Abschnitte von 25o mm χ 28o mm geschnitten und acht dieser Abschnitte wurden
in Parallelrichtung zwischen zwei Graphitplatten ähnlicher Größe aufeinandergestapelt. Die gestapelten Vliese wurden
dann 6o min lang einem Druck von 2 kPa ausgesetzt, während sie unter Stickstoff auf 16oo C erhitzt wurden, und anschliessend
wurde die Temperatur weitere 6o min lang aufrechterhalten,
Die entstandenen carbonisierten Gewebe waren vollständig selbstbindend und konnten ohne Faserverlust uneingeschränkt
gehandhabt werden. Die Vliese waren 6 mm dick, besaßen eine Körperdichte von o,3 g/cm , eine beachtliche Faserplatten-Steifheit
und behielten beim Handhaben gut ihre Form.
Beim Wärmehärten eines einzelnen Gewebes mit einer Flächen-
dichte von o,l bis o>3 kg/m auf einen Sauerstoffgehalt von
nur. 1,8 % und beim gleichartigen Verkohlen wurde ein dichtes, papierähnliches Material erhalten.
709808/0710
Claims (1)
- - 2ο -PatentanspruchEndloses Förderband aus Kohlengewebe zum Transport von wärmegehärteten Vliesen aus kohlehaltigen Pechfasern durch einen Cärbonxsierungsofen.709808/0710
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/510,128 US4032607A (en) | 1974-09-27 | 1974-09-27 | Process for producing self-bonded webs of non-woven carbon fibers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2559533A1 true DE2559533A1 (de) | 1977-02-24 |
Family
ID=24029479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752559533 Pending DE2559533A1 (de) | 1974-09-27 | 1975-09-26 | Endloses foerderband aus kohlengewebe |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4032607A (de) |
JP (2) | JPS5526219B2 (de) |
CA (1) | CA1060612A (de) |
DE (1) | DE2559533A1 (de) |
FR (1) | FR2286226A1 (de) |
GB (1) | GB1479218A (de) |
IT (1) | IT1047598B (de) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4140832A (en) * | 1976-12-23 | 1979-02-20 | Union Carbide Corporation | Electromotive brushes produced from mesophase pitch fibers |
DE2724131C2 (de) * | 1977-05-27 | 1982-06-09 | C. Conradty Nürnberg GmbH & Co KG, 8505 Röthenbach | Plattenförmiger Kohlenstoffkörper und Verfahren zu seiner Herstellung |
JPS5590621A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-09 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Production of carbon fiber |
US4389387A (en) * | 1978-12-26 | 1983-06-21 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for preparing carbon fibers |
EP0020061B1 (de) * | 1979-05-24 | 1983-11-16 | Chloride Silent Power Limited | Natrium-Schwefel-Zellen, Kathodenstrukturen dafür und Herstellung dieser Zellen und Strukturen |
US4354986A (en) * | 1980-03-28 | 1982-10-19 | Kennecott Corporation | Process for manufacturing boron nitride fiber mats using a needler |
US4362777A (en) * | 1982-01-19 | 1982-12-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Nonwoven sheets of filaments of anisotropic melt-forming polymers and method thereof |
JPS5970120U (ja) * | 1982-10-30 | 1984-05-12 | 株式会社ハーマン | ガスこんろのグリル |
US4913889A (en) * | 1983-03-09 | 1990-04-03 | Kashima Oil Company | High strength high modulus carbon fibers |
JPS59187623A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-24 | Oji Paper Co Ltd | 炭素繊維成形シ−トの製造法 |
JPS60126325A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-05 | Oji Paper Co Ltd | 炭素繊維シ−トの製造法 |
US4666645A (en) * | 1984-04-20 | 1987-05-19 | United Technologies Corporation | Method for forming fiber reinforced composite articles |
US4686096A (en) * | 1984-07-20 | 1987-08-11 | Amoco Corporation | Chopped carbon fibers and methods for producing the same |
JPS62117820A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-05-29 | Nitto Boseki Co Ltd | 炭素繊維チヨツプドストランドの製造方法 |
JPS62191517A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-21 | Nitto Boseki Co Ltd | シート状炭素繊維の製造法並びに製造装置 |
JPS62263359A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 炭素繊維断熱材 |
JPS63503000A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-11-02 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | 防音および断熱材 |
DE3882452T2 (de) * | 1987-04-03 | 1993-11-18 | Nippon Oil Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Kohlenstoff/Kohlenstoffasern. |
US4861653A (en) * | 1987-09-02 | 1989-08-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Pitch carbon fibers and batts |
JPH0643645B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1994-06-08 | 日東紡績株式会社 | ピッチ繊維の不融化方法 |
JPH089822B2 (ja) * | 1988-02-26 | 1996-01-31 | 株式会社ペトカ | 炭素繊維不織布の製造方法 |
JPH01221556A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-05 | Petoka:Kk | 高嵩密度炭素繊維不織布の製造方法 |
JP2722270B2 (ja) * | 1989-03-15 | 1998-03-04 | 株式会社ペトカ | 炭素繊維およびそれを主成分とする不織布 |
US5066430A (en) * | 1989-03-20 | 1991-11-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for centrifugally spinning pitch carbon fibers |
US5238672A (en) * | 1989-06-20 | 1993-08-24 | Ashland Oil, Inc. | Mesophase pitches, carbon fiber precursors, and carbonized fibers |
US5360669A (en) * | 1990-01-31 | 1994-11-01 | Ketema, Inc. | Carbon fibers |
US5298313A (en) * | 1990-01-31 | 1994-03-29 | Ketema Inc. | Ablative and insulative structures and microcellular carbon fibers forming same |
JPH0579313U (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-29 | ダイキン工業株式会社 | 熱媒循環暖房装置 |
CA2124158C (en) | 1993-06-14 | 2005-09-13 | Daniel H. Hecht | High modulus carbon and graphite articles and method for their preparation |
US5654059A (en) * | 1994-08-05 | 1997-08-05 | Amoco Corporation | Fiber-reinforced carbon and graphite articles and method for the production thereof |
US5972157A (en) * | 1995-11-20 | 1999-10-26 | Alliedsignal Inc. | Joining of rough carbon-carbon composites with high joint strength |
US6174605B1 (en) | 1996-08-20 | 2001-01-16 | Alliedsignal Inc. | Joining of rough carbon-carbon composites with high joint strength |
US6365257B1 (en) | 1999-04-14 | 2002-04-02 | Bp Corporation North America Inc. | Chordal preforms for fiber-reinforced articles and method for the production thereof |
US7223376B2 (en) * | 2000-02-10 | 2007-05-29 | Industrial Technology And Equipment Company | Apparatus and method for making carbon fibers |
US6793151B2 (en) * | 2002-09-18 | 2004-09-21 | R&J Inventions, Llc | Apparatus and method for centrifugal material deposition and products thereof |
US8697934B2 (en) * | 2007-07-31 | 2014-04-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Sensor products using conductive webs |
US8372766B2 (en) * | 2007-07-31 | 2013-02-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Conductive webs |
US8058194B2 (en) * | 2007-07-31 | 2011-11-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Conductive webs |
US8866052B2 (en) * | 2008-05-29 | 2014-10-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Heating articles using conductive webs |
US20090294733A1 (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | Kelly Dean Branham | Process for improved electrospinning using a conductive web |
KR101608100B1 (ko) * | 2008-05-29 | 2016-03-31 | 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. | 전기 경로를 포함하는 전도성 웨브 및 이를 제조하는 방법 |
US8172982B2 (en) * | 2008-12-22 | 2012-05-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Conductive webs and process for making same |
JP7242337B2 (ja) | 2019-02-20 | 2023-03-20 | 三菱重工業株式会社 | 回転電機機械及び風力発電設備 |
KR20200123570A (ko) * | 2019-04-22 | 2020-10-30 | 현대자동차주식회사 | 고탄성 및 고강성을 갖는 자동차용 언더커버 및 그 제조방법 |
KR20210024740A (ko) * | 2019-08-26 | 2021-03-08 | 현대자동차주식회사 | 내열성 및 흡음성이 우수한 복합 섬유웹 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1289892A (en) * | 1917-03-27 | 1918-12-31 | Barrett Co | Material in filamentary form and process for making the same. |
US2184316A (en) * | 1937-11-04 | 1939-12-26 | Owens Corning Fiberglass Corp | Mineral fiber binder |
US2571457A (en) * | 1950-10-23 | 1951-10-16 | Ladisch Rolf Karl | Method of spinning filaments |
US3035308A (en) * | 1957-01-24 | 1962-05-22 | Siemens Planiawerke A G Fur Ko | Production of graphitizable pitch coke and graphite products |
US3011981A (en) * | 1958-04-21 | 1961-12-05 | Soltes William Timot | Electrically conducting fibrous carbon |
JPS5112474B1 (de) * | 1967-02-03 | 1976-04-20 | ||
US3517092A (en) * | 1968-04-15 | 1970-06-23 | Atomic Energy Commission | Process for preparing high-density isotropic graphite structures |
US3718493A (en) * | 1968-06-04 | 1973-02-27 | Great Lakes Carbon Corp | Process for the production of carbon filaments from coal tar pitch |
US3668110A (en) * | 1970-10-28 | 1972-06-06 | Frederick L Shea | Pitch treatment means |
DE2133044C3 (de) * | 1971-07-02 | 1975-10-02 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kunstgraphit oder kunstgraphitähnlichen Werkstoffen |
JPS4842696A (de) * | 1971-09-29 | 1973-06-21 | ||
US3787541A (en) * | 1971-10-26 | 1974-01-22 | L Grindstaff | Graphitization of mesophase pitch fibers |
US3769144A (en) * | 1972-03-24 | 1973-10-30 | Carborundum Co | Quilted fabric containing high surface area carbon fibers |
CA1019919A (en) * | 1972-03-30 | 1977-11-01 | Leonard S. Singer | High modulus, high strength carbon fibers produced from mesophase pitch |
GB1447029A (en) * | 1972-07-21 | 1976-08-25 | Hyfil Ltd | Carbon fibre composite |
US3917806A (en) * | 1973-09-27 | 1975-11-04 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Method for the preparation of carbon moldings and activated carbon molding therefrom |
DE2350769A1 (de) * | 1972-10-31 | 1974-05-09 | Union Carbide Corp | Verfahren zur herstellung graphitisierbarer kohlenstoff-fasern |
US3919376A (en) * | 1972-12-26 | 1975-11-11 | Union Carbide Corp | Process for producing high mesophase content pitch fibers |
JPS5133223B2 (de) * | 1973-04-12 | 1976-09-18 | ||
DE2457970C3 (de) * | 1973-12-11 | 1978-03-09 | Union Carbide Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern |
JPS5133223A (ja) * | 1974-09-13 | 1976-03-22 | Hitachi Ltd | Funshagatakikaki |
JP2554393Y2 (ja) * | 1991-04-05 | 1997-11-17 | 株式会社日邦バルブ | 過大流量防止システム |
-
1974
- 1974-09-27 US US05/510,128 patent/US4032607A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-08-29 CA CA234,615A patent/CA1060612A/en not_active Expired
- 1975-09-26 JP JP11629175A patent/JPS5526219B2/ja not_active Expired
- 1975-09-26 FR FR7529613A patent/FR2286226A1/fr active Granted
- 1975-09-26 IT IT51534/75A patent/IT1047598B/it active
- 1975-09-26 GB GB39442/75A patent/GB1479218A/en not_active Expired
- 1975-09-26 DE DE19752559533 patent/DE2559533A1/de active Pending
-
1978
- 1978-11-02 JP JP13564578A patent/JPS552571A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5160774A (de) | 1976-05-26 |
US4032607A (en) | 1977-06-28 |
DE2542966A1 (de) | 1976-04-08 |
FR2286226A1 (fr) | 1976-04-23 |
JPS552571A (en) | 1980-01-10 |
DE2542966B2 (de) | 1977-02-24 |
IT1047598B (it) | 1980-10-20 |
CA1060612A (en) | 1979-08-21 |
JPS5526219B2 (de) | 1980-07-11 |
GB1479218A (en) | 1977-07-06 |
FR2286226B1 (de) | 1979-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2559533A1 (de) | Endloses foerderband aus kohlengewebe | |
DE2612845C3 (de) | Kohlenstoffhaltige Fasern, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE2366155C2 (de) | Kohlenstoffhaltige Teerfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2457970C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern | |
DE3024200C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Kohlenstoffaserzusammensetzungen zur Verwendung als Flugzeugbremsscheiben | |
DE2315144C3 (de) | Kohlenstoffaser und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2457991B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern | |
DE2842723A1 (de) | Mesophasisches pech niedrigen molekulargewichts | |
DE3330575A1 (de) | Kohlenstoffasern auf pechbasis, pechzusammensetzungen und faservorprodukt hierfuer | |
DE1925609A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von fadenfoermigen Kohlenstoffmaterialien | |
DE2822425A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoff- oder graphitfasern aus erdoelpech | |
DE3546613C2 (de) | ||
DE3209033C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffasern mit einer im Querschnitt ungeordneten Mosaikstruktur | |
DE3800888A1 (de) | Kohlenstoff-fasermaterial | |
DE3509861C2 (de) | Pechmaterial für einen kohlenstoffhaltigen Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1930713B2 (de) | ||
DE3346256C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Endlosgarnen aus Kohlenstoffasern | |
DE2542953C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Graphitkörpern | |
DE2350769A1 (de) | Verfahren zur herstellung graphitisierbarer kohlenstoff-fasern | |
DE3231682A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffasern mit hoher festigkeit und hohem modul | |
DE2556126A1 (de) | Verfahren zum herstellen von aus kohlenstoff bestehenden, graphitisierbaren fasern | |
DE2559536A1 (de) | Verfahren zur umwandlung von pech in kristalloides pech | |
DE2542966C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines selbstgebundenen Kohlenfaservliesstoffs | |
DE3329220A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoff-fasern | |
DE2015175C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Fasern und Folien hoher Anisotropie aus Kohlenstoff oder Graphit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |