JP2010261144A - ライオセル系炭素繊維及び炭素織物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ライオセル繊維またはライオセル織物をシリコーン系高分子を含む溶液、および難燃性塩を含む水溶液に浸漬処理する前処理工程、安定化工程、炭化工程および黒鉛化工程を含んでなる炭素繊維および炭素織物の製造方法。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明によるライオセル系炭素繊維および炭素織物の製造工程の一例を図示した順序図であって、先ず、出発物質であるライオセル繊維を織造して平織、綾織または朱子織の織物構造に作る製織工程(1)後、製織された織物をアセトンのような有機溶剤を用いて洗浄する洗浄工程(2)を経ながら不純物を除去し、繊維の残留応力を緩和させる。その後、シリコーン系高分子と難燃性塩を含む化学的前処理剤を順次通過させた後、乾燥させる前処理工程(3)を経た織物は、熱処理段階である安定化工程(4)、炭化工程(5)および黒鉛化工程(6)を経ながら炭素織物に転換される。その後に、炭素織物に残っているタールや不純物等を除去する洗浄工程(7)を経て、本発明によるライオセル系炭素織物を製造する。
繊度300texのライオセル繊維をラピオ織機を使用して綾織織物構造に製織した後、純度99.8%のアセトンに約2時間浸漬させて洗浄した。洗浄された織物を25℃でシリコーン系高分子であるRTVシリコーン5重量%がパークロロエチレンに溶解された溶液に約30分間浸漬した後、難燃性塩である塩化アンモニウム15重量%の水溶液に約30分間浸漬し、次いで80℃の温度で乾燥させた。上記前処理された織物は、熱処理炉で、30℃/時間の昇温速度で200℃まで温度を上げた後、2℃/時間の低い昇温速度で300℃まで温度を上げることにより安定化処理した。その後、50℃/時間の昇温速度で1700℃まで温度を上げた後、10時間炭化処理を行い、その後100℃/時間の昇温速度で2000℃まで温度を上げ、1時間保持して黒鉛化処理を行った。これによって得られた炭素織物および該炭素織物から抜き取った炭素繊維の特性を下記表1に示した。
上記実施例において、前処理工程であるシリコーン系高分子溶液および難燃性塩水溶液に浸漬処理する過程を省略したことを除いては、実施例と同一に処理して得られた炭素織物および該炭素織物から抜き取った炭素繊維の特性を下記表1に示した。
Claims (8)
- 繊維または織物を安定化工程、炭化工程および黒鉛化工程に付してライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物を製造する方法であって、
該繊維または織物がライオセル繊維またはライオセル織物であり、
該安定化工程前に、該ライオセル繊維またはライオセル織物を、シリコーン系高分子を含む溶液に浸漬処理する工程、及び、該ライオセル繊維またはライオセル織物を、難燃性塩を含む水溶液に浸漬処理する工程、を含む前処理工程をさらに含むことを特徴とするライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。 - 上記シリコーン系高分子は、ポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、室温硬化型シリコーン、ポリメチルフエニルシロキサンまたはポリシラザンであることを特徴とする請求項1に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 上記シリコーン系高分子溶液の溶媒は、アセトン、パークロロエチレン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、エチルアルコールまたはメチルアルコールであることを特徴とする請求項1又は2に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 上記難燃性塩は、燐酸アンモニウム、燐酸ナトリウムまたは塩化アンモニウムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 上記安定化工程は、2段階で行い、第1段階は100〜250℃、第2段階は300〜500℃の温度範囲で熱処理することにより行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 上記炭化工程は、900〜1700℃の温度範囲で10〜30時間熱処理することにより行われることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 上記黒鉛化工程は、2000〜2800℃の黒鉛化温度まで昇温させ、上記黒鉛化温度で保持する時間を0〜10時間にして処理することにより行われることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のライオセル系炭素繊維またはライオセル系炭素織物の製造方法。
- 該ライオセル繊維またはライオセル織物を、シリコーン系高分子を含む溶液に浸漬処理する工程の後に、該ライオセル繊維またはライオセル織物を、難燃性塩を含む水溶液に浸漬処理する工程を含む、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
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