KR890000129B1 - Carbonaceous fibers with spring-like reversible deflection and method of manufacture - Google Patents

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Abstract

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Description

스프링상 가역변형성 함탄소섬유 및 이의 제조방법Spring reversible deformable carbon fiber and its manufacturing method

스프링상 가역변형성 함탄소섬유(carbonaceous fiber)및 이의 제조방법Spring reversible deformable carbonaceous fiber and its manufacturing method

본 발명은 이완상태일 때의 섬유장에 비하여 약 1.2배 이상이 가역변형을 일으킬 수 있는 스프링상 구조 형태가 부여된 안정화된 함탄소 전구물질로부터 유도한 레질리언트 섬유(resillient fiber) 또는 섬유 집속체에 관한 것이다.The present invention relates to resilient fibers or fiber convergences derived from stabilized carbonaceous precursors imparted with a spring-like structure that can cause reversible deformation of at least about 1.2 times that of the fibrous field in a relaxed state. It is about a sieve.

본 발명의 함탄소 섬유는 실질적으로 영구적이면서도 비선형적이며 탄성과 신장성이 있는 스프링상 구조형태, 즉 섬유에 날카롭거나 예리한 굽힘각이 없는 코일상 또는 사인곡선상 형태를 갖는다. 섬유의 스프링상 구조 형태와 탄성 및 신장특성으로 인하여 섬유가 장력을 받았을때 이완된 상태(예를들면, 스프링상 형태)로부터 인장된 상태와 신장된 상태 그리고 실질적으로 선형 상태에 이르기까지 어느 상태로도 치수 변형을 일으킬 수 있다. 장력을 받고 있을때, 섬유는 이완되고 변형되지 않은 스프링상 구조 형태일 때의 섬유장에 비하여 최소한 1.2배 정도, 전형적으로 2배 내지 4배로 늘어날 수 있다. 따라서 스프링상 섬유는 실질적으로 선형적인 모양이나 형태로 변형될(인장되거나 신장될)수 있다. 만약 섬유의 탄성계수가 한계치에 도달하거나 초과하지 않는다면, 즉 섬유를 거의 일직선상태로 펴는데 필요로 하는 장력을 초과하지 않는다면, 섬유는 파괴되거나 또는 섬유의 치수나 물리적 구조가 거의 바뀌지 않고 여러번의 응력 신장과 이완후에도 일직선상태에서 이완된 스프링상 형태로 되돌아올 수 있다.Carbon-containing fibers of the present invention have a substantially permanent, non-linear, elastic and stretchable spring-like structure, ie, coiled or sinusoidal shape with no sharp or sharp bend angles in the fiber. Due to the spring-like structure of the fiber and its elasticity and elongation properties, the fiber can be moved from relaxed (e.g., spring-like) to tensioned and stretched and substantially linear when the fiber is tensioned. It can also cause dimensional deformation. When under tension, the fibers can stretch at least 1.2 times, typically 2 to 4 times, compared to the fiber length when in the form of a relaxed, undeformed spring-like structure. Thus, the spring-like fibers can be deformed (stretched or stretched) into a substantially linear shape or shape. If the elastic modulus of the fiber does not reach or exceed the limit, i.e., it does not exceed the tension required to straighten the fiber in a straight line, the fiber breaks or the fiber's dimensions or physical structure hardly change and multiple stresses Even after elongation and relaxation, they can return to their relaxed spring form.

선행기술에는 핏치계[석유 및/또는 코올 타르(coal tar)]조성물을 통상적인 용융방사법을 이용하여 연속 필라멘트로 용융방사한 다음, 산화시켜 안정화함으로써 핏치계 조성물로부터 필라멘트를 제조하는 방법이 교시되어 있다. 이러한 필라멘트는 그 자체가 유용한 것으로 교시되어 있다. 또한, 연속 필라멘트는 당해분야에서 "스테이플"섬유라고 일컫는 것으로 잘게 절단하거나 인장파괴할 수 있다. 이러한 "스테이플"섬유는 드래프트, 연신, 및/또는 가연(산업계에서 방적이라고 함)하여 실로 전환시킬 수 있다. 또한, 연속 필라멘트는 다수의 연속 모노필라멘트로부터 형성된 토우(Tow)형태로 제조할 수도 있다. 생성된 사 또는 실은 그 자체로 사용하거나 직포상 제품으로 제직하여 사용할 수 있다. 또한, 제직품을 탄화시켜 탄소직포(graphite cloth)또는 탄소상 직포를 제조할 수도 있다. 또한 토우를 직물로 제직하지 않고 토우 그 자체를 탄화시킨후, 프리-프레그(pre-preg)와 같은 합성 수지물질용 보강재로서 사용할 수도 있다.Prior art teaches methods for producing filaments from pitch-based compositions by melt spinning a pitch-based [petroleum and / or coal tar] composition into continuous filaments using conventional melt spinning, followed by oxidation and stabilization. have. Such filaments are taught to be useful in themselves. Continuous filaments may also be chopped or tensilely broken into what is referred to in the art as "staple" fibers. Such "staple" fibers can be drafted, stretched, and / or combusted (called spinning in the industry) to yarn. In addition, the continuous filament may be manufactured in the form of a tow formed from a plurality of continuous monofilaments. The yarn or yarn produced can be used on its own or by woven into a woven product. The woven fabric may also be carbonized to produce a carbon cloth or a carbon cloth. It is also possible to carbonize the tow itself without weaving the tow into a woven fabric, and then use it as a reinforcing material for synthetic resin materials such as pre-preg.

이와 유사한 방법에서 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 필라멘트로 습식방사하고 : 필라멘트를 필라멘트 토우로 집속하고 : 필라멘트 또는 토우를 산화시켜 안정시키고 : 필라멘트 또는 토우를 잘게 절단하거나 인장파괴하여 스테이플을 제조하고 : 스테이플을 사로 방적하고 : 사를 직물이나 면포로 제직하거나 편성하며 : 필요할 경우, 생성된 직물을 1400℃ 이상의 온도에서 탄화처리할 수 있는 것으로 교시되어 있다. 예비탄화처리된 제직상태의 물질은 금속처리된 방화복용 비연소성 보강재로서 사용되어 왔다. 탄화처리된 부직 형태의 물질은 골프클럽 샤프트 등의 합성 수지물질용 보강재로서도 사용되어 왔다.In a similar method, polyacrylonitrile (PAN) is wet-spun into filaments: filaments are concentrated with filament toes; oxidized filaments or toes are stabilized; and finely cut or tensilely broken filaments or tows are prepared for staples: It is taught that the staples are spun into yarns: weaving or knitting yarns into fabrics or cotton cloths; and, if necessary, the resulting fabrics can be carbonized at temperatures above 1400 ° C. Precarbonized woven materials have been used as noncombustible reinforcements for metallized fire protective clothing. Carbonized nonwoven materials have also been used as reinforcements for synthetic resin materials such as golf club shafts.

편직, 제직 또는 기타의 직물제조에 사용되는 탄화처리 되지 않는 통상적인 중합섬유사를 제조하는데 있어서, 일반적으로 산업체에서 많이 사용하는 것은 섬유 토우를 핀치권축시켜 토우의 개개 섬유를 날카롭게 권축고정시키는 (섬유에 날카롭거나 예리한 각도를 부여하는) 방법이다. 이러한 섬유처리는 안정화된 함탄소 전구체 사에 동일한 효과를 나타낸다. 즉, 심하고 날카로운 각도의 권축을 사에 부여함으로써 사의 개개 섬유들이 서로 엉키게 하여 짧은 스테이플 섬유를 유지하거나 고정시킬 뿐만 아니라 사에 벌크성을 부여한다. 그러나 일반적인 사의 제조공정에 이어서 함탄소 섬유로부터 제조한 사를 일반적으로 약 1000℃ 이상의 온도, 보다 실제적으로는 1400℃ 이상의 온도에서 권축시킨 다음, 탄화처리한 경우, 생성된 탄화처리된 섬유는 매우 잘 부스러지게 된다. 즉, 이러한 실은 고도로 조절된 가공조건하에서 매우 조심스럽게 편직하거나 제직하지 않으면 거칠게 취급하거나 심하게 구길 수 없다(예를들면, 제직하거나 편직할 수 없다). 동일한 증거로써, 이러한 편직용 또는 제직용 사는 사의 섬유를 작은 단편으로 파과하지 않고는 용이하게 풀어내거나, 가네팅하거나, 또는 카딩할 수 없다. 이렇게 취약한 결과, 편직물은 아주 세심한 주의를 기울이지 않으면 풀어낼 수 없을 뿐만 아니라 이렇게 풀어낸 사는 섬유를 심하게 파괴(예 : 절단)시키지 않고 카딩하여 사의 섬유를 양모상 모우상 재로(wool-like-fluffy material)로 전환시킬 수 없다. 생성된, 짧고 파괴된 섬유는 길이 또는 권축이 교락된 모우를 생성하기에 충분하지 않다.In the manufacture of non-carbonized conventional polymeric fiber yarns used in knitting, weaving or other textile manufacture, the industry generally uses pinch crimping fiber tow to sharply crimp individual fibers of the tow. To give it a sharp or sharp angle). This fiber treatment has the same effect on the stabilized carbon-containing precursor yarns. That is, by imparting a crimp of a severe and sharp angle to the yarn, the individual fibers of the yarn are entangled with each other to maintain or fix short staple fibers as well as to impart bulkiness to the yarn. However, when the yarn made from carbon-containing fibers is crimped at a temperature of generally about 1000 ° C. or more, more specifically 1400 ° C. or more, and then carbonized, the resulting carbonized fiber is very well formed. It will crumble. That is, such yarns cannot be roughly handled or crimped heavily (eg, cannot be weaved or knitted) unless they are knitted or woven very carefully under highly controlled processing conditions. By the same evidence, these knitting or woven yarns cannot be easily loosened, garnetd or carded without breaking the fibers of the yarn into small pieces. As a result of this fragility, not only can the knit fabric not be released without very careful attention, but it can also be used to card the fibers into wool-like-fluffy material by carding them without severely destroying (eg cutting) the fibers. Cannot be converted to). The resulting short, broken fibers are not sufficient to produce a moat with entangled length or crimp.

또한, 선행기술에는 일반적으로 인장강도가 높거나 표면적이 넓은 탄화필라멘트가 기재되어 있다. 이러한 필라멘트는 "흑연"특성이 높으며, 고온을 이용하여 탄화도를 높힐 필요가 있다. 그러나 이렇게 고온으로 처리하여 제조한 필라멘트는 매우 잘 부스러지며, 특히 약 1000℃ 이상의 온도, 더우기 약 1400℃ 이상의 온도로 처리하는 경우, 필라멘트를 반복적으로 구부리는 응력에 견딜 수 없게 된다. 안정화된 메조상(mosophase) 핏치로부터 유도된 필라멘트를 고온으로 처리한 예는, (250 내지 400℃의 온도에서)안정화된 섬유를 표면적이(통상적인 흡착성 탄소 이하로)낮고 영율의 범위가 100만 내지 5500만 psi(7 내지 380GPa)인 사로 제조하는 미합중국 특허 제4,005,183호에 기재되어 있다.In addition, the prior art generally describes carbide filaments having high tensile strength or wide surface area. These filaments have a high "graphite" property and need to increase the degree of carbonization using high temperatures. However, the filament produced by the treatment at such a high temperature is very brittle, and especially when treated at a temperature of about 1000 ° C. or higher, more than about 1400 ° C. or higher, it is impossible to withstand the stress of repeatedly bending the filament. An example of a high temperature treatment of filaments derived from stabilized mesophase pitches is that the stabilized fibers (at temperatures between 250 and 400 ° C.) have a low surface area (below conventional adsorbent carbon) and a range of Young's modulus of 1 million. US Pat. No. 4,005,183, which is manufactured from yarns of from 5 to 50 million psi (7 to 380 GPa).

직물 패널을 제조하는 방법은 미합중국 특허 제4,341,830호에 기술되어 있으며, 여기서는 아크릴 필라멘트의 토우를 200 내지 300℃의 온도에서 장력하에 산화시키고, 스터퍼 박스(stuffer box)에서 권축시킨 (따라서, 핀치형 권축이 부여된다) 다음, 스테이플 섬유로 만들고, 이어서 사로 방적하고, 이 실을 직물 패널로 편성한 다음, 불활성 대기중의 1400℃의 온도에서 열처리, 예를들면, 탄화시킨다. 이렇게 하여 탄화된 직물 패널을 적층물로 조합하고, 적층물을 탄소 증기로에 넣어 탄소를 적층물에 증착시킨다. 이러한 처리는 적층물을 2000℃의 온도로 유도적으로 가열하면서 함탄소가스, 즉 메탄올 적층물에 통과시켜 탄소를 적층물에 증착시킴으로써 수행하여 편성된 패널의 메트릭스를 갖는 함탄소체를 제조한다. 그러나 이러한 공정으로 제조한 사는 대조실시에 A에서 매우 부서지기 쉬운것으로밝혀졌으며, 직물 패널을 풀어내거나 카딩하는 경우, 섬유가 심하게 파과되지 않고는 예리한 각도로 반복적으로 굽힐 수 없다.A method of making a woven panel is described in US Pat. No. 4,341,830, wherein tow of acrylic filament is oxidized under tension at a temperature of 200 to 300 ° C. and crimped in a stuffer box (and thus pinched). Crimped). Next, it is made of staple fibers, then spun into yarns, and the yarns are knitted into a fabric panel and then heat treated, for example carbonized, at a temperature of 1400 ° C. in an inert atmosphere. The carbonized fabric panels are then combined into a stack and the stack is placed in a carbon vapor furnace to deposit carbon into the stack. This treatment is carried out by passing the carbon-containing gas, ie, a methanol stack, by depositing carbon in the stack while inductively heating the stack to a temperature of 2000 ° C. to produce a carbon-containing body having the matrix of the knitted panel. However, yarns made in this process have been found to be very brittle in Control A in the case of control, and when unwrapping or carding the fabric panels, the fibers cannot be repeatedly bent at sharp angles unless the fibers are severely broken.

정의Justice

"섬유(fiber)" 또는 "필라멘트(filament)"라는 용어는 일반적으로 사용되는 천연 또는 합성 재료의 가느다란 사상체(threadlike body) 또는 구조물을 교대로 언급한다. 여기에 포함되는 것은 석유나 코올 타르와 같은 핏치계 조성물을 융용방사하여 제조한 필라멘트 또는 폴리아크릴로니트릴이나 나일론과 같은 합성 수지상 재료를 습식방사하여 제조한 섬유이다.The terms "fiber" or "filament" alternately refer to the thin threadlike bodies or structures of the natural or synthetic materials used. Included herein are fibers produced by wet spinning a filament produced by melt spinning a pitch-based composition such as petroleum or coal tar or a synthetic resinous material such as polyacrylonitrile or nylon.

본 명세서에서 사용하는 "섬유속(fiber assembly)"이라는 용어는 섬유산업계에서 일반적으로 토우 또는 실이라고 말하는 필라멘트의 집합체를 말한다. 섬유속은 일반적으로 중합체성 합성섬유 또는 필라멘트로 만들어지지만, 다음의 교시와 실시예에 따라 안정화되고 처리된 함탄소섬유 또는 필라멘트도 사용할 수 있다.The term "fiber assembly" as used herein refers to an aggregate of filaments generally referred to in the textile industry as tow or yarn. Fiber bundles are generally made of polymeric synthetic fibers or filaments, but stabilized and treated carbon-containing fibers or filaments may also be used in accordance with the following teachings and examples.

"스프링상(spring-like)", "스프링상구조(spring-like structrue)"또는 "스프링상 구조형태(spring-like structural configuration)"라는 용어는 실질적으로 선형 구조에서 예리한 각도로 구부려지지 않은 코일상, 사인곡선 또는 다수의 곡선 형태 또는 구조로 물리적으로 변형된 섬유 사 또는 토우를 교대로 언급한다.The terms "spring-like", "spring-like structrue" or "spring-like structural configuration" refer to a nose that is not bent at a sharp angle in a substantially linear structure. Routine, sinusoidal, or fiber yarns or tows that are physically transformed into many curved shapes or structures are referred to alternately.

"토우(Tow)"라는 용어는 필라멘트의 수가 nk(여기서, n은 필라멘트 1000개의 증가에서의 수치이다)인 다수의 연속상 필라멘트의 집속체를 언급한다.The term "Tow" refers to a converging body of a plurality of continuous filaments in which the number of filaments is nk (where n is a number at an increase of 1000 filaments).

"스테이플(staple)"이란 용어는 섬유업계에서 직물 및/또는 편물을 형성하는데 사용하는 사 또는 실로 "방적(spun)"(드래프트, 연신 및 또는 가연)할 수 있는 실 또는 섬유의 가닥이다.The term "staple" is a strand of yarn or fiber that can be "spun" (drafted, stretched, or combustible) into yarns or yarns used in the textile industry to form fabrics and / or knits.

"안정화된(stabilized)"이란 용어는 특정한 온도에서, 폴리아크릴로니트릴에 대해서는 전형적으로 약 250℃에서 산화시킨 섬유나 토우에 적용하며, 단 몇몇 경우에는 섬유를 더 낮은 온도에서 화학적 산화제를 사용하여 산화시킨것으로 이해한다.The term “stabilized” applies to fibers or tows that have been oxidized at certain temperatures, typically about 250 ° C. for polyacrylonitrile, although in some cases the fibers may be I understand that it is oxidized.

"사(yarn)"이란 용어는 가연된 필라멘트, 실 또는 섬유의 연속적인 가닥을 말한다. "방적사(spun yarn)"란 용어는 실 또는 사로 드래프트, 연신 및/또는 가연된 스테이플 섬유의 연속적인 가닥을 말한다.The term "yarn" refers to a continuous strand of combustible filaments, yarns or fibers. The term "spun yarn" refers to continuous strands of draft, stretched and / or twisted staple fibers in yarn or yarn.

"카딩(carding)"이란 용어는 사를 와이어 투스 브러쉬(wire tooth brush)와 같은 날카로운 톱니가 달린 도구로 빗질하거나 솔질하여 스테이플 섬유를 교락된 웹 또는 슬라이버로 적어도 부분적으로 정열시키는 과정을 말한다.The term "carding" refers to the process of combing or brushing a yarn with a sharp toothed tool, such as a wire tooth brush, to at least partially align the staple fibers with a entangled web or sliver.

"가넷팅된(garnetted)"이란 용어는 각종 섬유 협잡물을 카드(card)와 유사한 소위 가넷트(garnett)라는 기계를 통과시켜 각종 섬유 협잡물을 섬유로 감소시키는 공정을 말한다.The term "garnetted" refers to a process of reducing various fiber contaminants into fibers by passing various fiber contaminants through a so-called garnett machine similar to a card.

"편성(knitting)"이란 용어는 싱글 져지니트(single jersey knit), 리브 니트(Rib knit), 퍼얼 니트(pearl knit), 인터록 니트(Interlock knit), 더블 니트(Double knit), 및 섬유, 사 또는 토우를 편물로 편성하는 유사한 방법들을 포함한다.The term "knitting" refers to single jersey knit, rib knit, pearl knit, interlock knit, double knit, and textile, yarn Or similar methods of knitting the tow into a knit fabric.

"가역변형(reversible deflection 또는 working Deflection)"이란 용어는 나선형 또는 사인곡선형 압축 스프링에 적용하는 경우에 사용되는 용어이다. 자세한 사항은 맥밀란 출판사(MacMillan Pub.Co.)에서 1975년에 발행한 기계설계의 이론과 실제(Mechanical Design-Theory and Practice)라는 책의 719페이지에서 748페이지, 특히 14장 2절의 721페이지에서 724페이지에 기재되어 있다.The term "reversible deflection or working deflection" is used when applied to spiral or sinusoidal compression springs. For details, see pages 719 to 748, especially pages 721 to 724 of the chapter Mechanical Design-Theory and Practice, published in 1975 by MacMillan Pub.Co. It is listed on the page.

"훅크의 법칙(Hooke's law)"이란 용어는 어떤 물체가 탄성율의 한계를 벗어나지 않는한, 길이방향으로의 인장이나 변형에 비례하는, 물체를 신장시키거나 압축시키는데 적용하는 응력을 말한다.The term "Hooke's law" refers to the stress that is applied to stretch or compress an object that is proportional to the tension or deformation in the longitudinal direction, as long as the object does not exceed the limits of elastic modulus.

본 발명의 스프링상 구조 형태를 형성할 수 있는 함탄소전구체 출발재료는 석유나 코올 타르와 같은 핏치, 폴리아세틸렌, 폴리아크릴로니트릴(PANOX 또는 GRAFIL), 폴리페닐렌 또는 사란(Saran : 상표명)등의 출발물질로부터 선택된다. 함탄소 전구체 재료는 어느 정도 골격 배향도를 가져야 한다. 즉, 가열하면 표면에서 또는 근처에서 용융 벤제노이드 또는 그와 동등한 골격 배향도로 전환될 수 있는, 배향된 융합 벤제노이드 구조부분의 실질적인 농도를 가져야 한다.Starting materials containing carbon precursors that can form the spring-like structure of the present invention may be pitch such as petroleum or coal tar, polyacetylene, polyacrylonitrile (PANOX or GRAFIL), polyphenylene or saran (Saran). Is selected from the starting materials of. The carbon-containing precursor material should have some degree of skeletal orientation. That is, they must have a substantial concentration of oriented benzenoid structure moieties that, when heated, can be converted to molten benzenoids or equivalent skeletal orientation at or near the surface.

바람직한 전구체 재료는 용융방사법이나 습식 방사법으로 제조하여 모노필라멘트나 멀티필라멘트를 형성한다. 필라멘트를 산화시키거나 탈염화수소화하여 안정화시킨 다음, 일반적으로 사용되는 기술중의 어느 하나를 이용하여 사, 토우, 직물 또는 편포로 전환시킨다.Preferred precursor materials are prepared by melt spinning or wet spinning to form monofilaments or multifilaments. The filaments are oxidized or dehydrogenated to stabilize and then converted to yarn, tow, fabric or knitted fabric using any of the commonly used techniques.

본 발명에 따라, 섬유, 사 또는 토우로 제조되는 함탄소 전구체 재료로부터 제품을 제조하고, 산화 또는 탈염소화하여, 안정화시켜 압축되어도 섬유의 스프링상 구조 형태가 변형되지 않는, 섬유에 유연성, 탄력성, 인장성 및 신축성을 섬유에 부여한다. 폴리아크릴로니트릴로부터 제조한 섬유는 대개 200°내지 250℃의 온도에서 산화안정화되며, 일반적으로 공칭직경을 10 내지 20㎛이다. 메조상 핏치로부터 제조한 섬유는, 미합중국특허 제4,005,183호에 기술되어 있는 바와같이, 약간 높은 250 내지 400℃ 바람직하게는 300 내지 390℃의 온도에서 산화안정화된다. 사란(saran)으로부터 제조한 섬유는 탈염화수소화하여 안정화하며, 이때 섬유는 열가소성 특성을 상실하고 열경화성과 유사한 거동을 띄기 시작한다. 뻣뻣한 섬유가 필요한 경우, 어느 정도 직경이 큰 (예를들면 30㎛)섬유는 이러한 거동과 뻣뻣한 섬유가 적용되는 특정한 최종 용도에 따라 사용할 수 있다.According to the invention, a product is produced from a carbon-containing precursor material made of fibers, yarns or tows, which is pliable, elastic, Impart tensile and stretch properties to the fibers. Fibers made from polyacrylonitrile are usually oxidatively stabilized at temperatures between 200 ° and 250 ° C. and generally have a nominal diameter of 10-20 μm. Fibers prepared from mesophase pitches are oxidatively stabilized at slightly higher temperatures of 250-400 ° C., preferably 300-390 ° C., as described in US Pat. No. 4,005,183. Fibers made from saran are stabilized by dehydrochlorination, where the fibers lose thermoplastic properties and begin to exhibit behaviors similar to thermosets. If stiff fibers are required, fibers of some diameter (eg 30 μm) may be used depending on this behavior and the particular end use to which the stiff fibers are applied.

다수의 연속 필라멘트를 토우로 집속하고, 일반적인 방법으로 산화시켜 안정화시킨다. 안정화된 토우(또는 쉽게 자르거나 신장파괴시켜 제조한 스테이플사)는 본 발명에 따라 원통형 막대나 맨드렐 위에 감아 코일상 구조 형태로 형성하거나, 토우나 사를 직물 또는 편물로 편성하여 (기타의 직물 형성법과 형성법을 이용할 수 있다)사인곡선이나 다수의 곡선 형태로 형성한다. 평편기나 환편기와 같은 일반적인 편기를 사용하거나 섬유에 날카롭거나 예리한 굴곡을 부여하지 않는 라운드 투스 기어박스(rounded tooth gear box)를 사용하여 사인곡선형 구조를 형성하는 것이 편리하다. 코일상 또는 사인곡선형 섬유, 토우 또는 편포를 150 내지 1550℃의 온도에서 열처리한다. 섬유, 토우 또는 편포를 약 250℃ 이상의 온도에서 불활성 대기하에 열처리한다. 최종 목적물에 기계적 처리(예를들면, 직물을 카딩하거나 풀어냄)섬유, 토우 또는 직물을 불활성 대기하에 550℃ 이하의 온도에서 처리하는 것이 바람직하다.Multiple continuous filaments are concentrated with tow and oxidized and stabilized in a conventional manner. Stabilized tow (or staple yarn prepared by easy cutting or destructive) is wound on a cylindrical rod or mandrel to form a coiled structure or knitted tow or yarn into a fabric or knit fabric according to the present invention (other fabrics). Forming method and forming method can be used). It is convenient to form a sinusoidal structure using a general knitting machine such as a flat knitting machine or a circular knitting machine or a rounded tooth gear box which does not impart sharp or sharp bends to the fiber. The coiled or sinusoidal fibers, tow or knitted fabric are heat treated at a temperature of 150 to 1550 ° C. The fibers, tows or knitted fabrics are heat treated under an inert atmosphere at a temperature of about 250 ° C. or higher. Mechanical treatment of the final object (eg, carding or unwinding the fabric) It is preferred to treat the fibers, tows or fabrics at temperatures of up to 550 ° C. under an inert atmosphere.

150 내지 250℃의 온도에서는, 섬유는 일시적으로만 고정되고 아직은 탄소섬유와 관련된 높은 취성은 갖추지 못하게 된다. 그러나 섬유를 처음부터 550°내지 1000℃의 높은 온도에서 처리하면 처음부터 영구 고정된다. 이러한 영구 고정으로 인해, 어느 정도 결정화되고, 특히 아주 심하게 교락된 짧은 스테이플 섬유를 처리할 경우, 섬유를 다음 공정에서 처리한는 동안, 일부 섬유가 파괴될 정도의 취성을 갖게된다. 스프링상 섬유를 연속 필라멘트로부터 제조하는 경우(스테이플 섬유 또는 사중의) 필라멘트가 서로 교락되지 않고 양모상 모우를 제조하는데 필요한 기계적 처리도 이러한 필라멘트를 분리하는데 심하지 않으므로 1550℃의 고온을 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌다.At temperatures between 150 and 250 ° C., the fibers are only temporarily fixed and do not yet have the high brittleness associated with carbon fibers. However, if the fiber is treated at a high temperature of 550 ° to 1000 ° C from the beginning, it is permanently fixed from the beginning. Due to this permanent fixation, short staple fibers which are crystallized to some extent, especially very severely entangled, have brittleness to the extent that some fibers are destroyed during the subsequent processing of the fibers. When spring-like fibers are made from continuous filaments (staple fibers or quadruple), the filaments are not entangled with each other and the mechanical treatment required to produce woolen wool is not severe to separate these filaments, so it is found that a high temperature of 1550 ° C. can be used. lost.

라운드 기어 투스 권축을 이용하거나 막대 또는 맨드랠에 감는 방법으로 섬유나 섬유 토우에 스프링상 형태를 부여하는 경우, 섬유를 장력하에 약 275℃ 이상의 온도로 가열하지 않는 것으로 특히 중요하다. 이러한 온도 이상에서는 섬유는 중량과 코일의 직경이 감소하며, 이러한 수축으로 생성된 장력과 중량의 감소로 인해 비어닐성 응력 균열과 약한 지점이 생긴다.When imparting a spring-like shape to fibers or fiber tows by using round gear tooth crimps or by winding them on rods or mandrels, it is particularly important not to heat the fibers to temperatures above about 275 ° C. under tension. Above this temperature, the fiber loses weight and diameter of the coil, and the shrinkage resulting from tension and weight results in non-nil stress cracks and weak spots.

물론, 섬유, 토우 또는 사는, 불활성, 비산화성 대기에서 이완된 상태(스프링상 구조)로 존재하는 동안 열처리하는 한, 처음부터 고온(스테이플사의 편포일 경우에는 550 내지 1000℃, 연속 필라멘트 토우로 만든 편포일 경우에는 1550℃ 이하)에서 열처리할 수 있음을 알 수 있다. 고온에서 열처리한 결과, 영구고정성, 스프링상 구조 형태가 섬유에 부여된다. 이러한 스프링상 구조 형태를 갖는 생성된 섬유, 사 또는토우는그 자체로 사용하거나, 편포일 경우에는, 풀어내어 사인곡선이나 다수의 곡선형 사 또는 토우를 형성할 수 있다. 하여튼, 사, 토우 또는 직포 그 자체를 카딩이나 가넷팅 또는 당해 분야에 공지된 다수의 기계적 처리방법중의 어느 하나의 방법으로 처리하여 섬유가 섬유의 교락된 덩어리로 분리되고 개개 섬유가 스프링상 형태를 유지하는 교락된 양모상 모우 재료를 생성할 수 있다.Of course, fibers, tows or yarns made from continuous filament tow from high temperature (550 to 1000 ° C. in the case of staple yarns), as long as they are heat treated while present in a relaxed state (spring-like structure) in an inert, non-oxidizing atmosphere. In the case of knitted fabric, it can be seen that heat treatment may be performed at 1550 ° C. or less). As a result of the heat treatment at high temperature, a permanently fixed, spring-like structure form is imparted to the fibers. The resulting fibers, yarns, or toes having such spring-like structures can be used by themselves or, in the case of knitted fabrics, to be unwound to form sinusoidal or multiple curved yarns or tows. In any case, the yarn, tow or woven fabric itself is treated by carding or garnetting or by any of a number of mechanical treatment methods known in the art, whereby the fibers are separated into entangled masses of fibers and the individual fibers are in spring form. An entangled woolen wool material can be produced that maintains.

본 발명의 섬유의 밀도는 2.5gm/㎤미만이며, 용도에따라서 영율은 7 내지 380GPa가 바람직하다.(일시적 셋팅의 스프링상 형태가 섬유, 사, 토우 또는 실에 부여되는)이완된 상태하에서 525℃ 이하의 온도로 열처리하여 만든 섬유, 토우, 또는 사, 또는 편포 또는 양모상 모우를 비산화성 대기하에 이완된 상태에서 550 내지 1550℃에서 추가로 열처리하여 섬유에 영구적인 셋팅의 스프링상 구조 형태를 부여할 수 있다. 1550 이상 3000℃ 이하의 온도에서는 다양한 전기저항도가 섬유에 부여되며, 이러한 전기저항도는 약 1010ohm-cm 미만이 바람직하다. 이와같이 높은 온도로 섬유를 열처리함으로써 적어도 섬유의 외부 표면에서는 융용 콘쥬게이트(벤젠형)의 구조 형태가 섬유에 부여된다. 고온에서, 특히 1000 내지 1550℃의 온도에서 열처리하는 경우, 용융 콘쥬게이트의 구조 형태가 더욱 발전한다. 폴리아크릴로니트릴 섬유의 경우, 약 1550℃ 이하의 온도에서 열처리하면 섬유의 직경이 감소된다. 이러한 높은 온도에서 열처리함으로써 취성이 점차로 증가하지만, 섬유는 여전히 스프링상 형태를 유지한다. 함탄소 전구체 재료의 특성은 가열에 의해 비탄소 부분을 상실하여 흑연성 탄소의 방향족, 용융, 환상 형태로 전환되는것으로생각되는 탄소대 탄소주쇄 내에서 콘쥬케이트 결합구조를 형성하는것으로 생각된다.The density of the fibers of the present invention is less than 2.5 gm / cm 3, and the Young's modulus is preferably 7 to 380 GPa, depending on the application. 525 under relaxed conditions (where the spring-like form of the temporary setting is imparted to the fiber, yarn, tow or yarn) Fiber, toe, or yarn, or knitted or woolen wool, prepared by heat treatment at a temperature not higher than ℃, is further heat treated at 550 to 1550 ℃ in a relaxed state under a non-oxidizing atmosphere to form a spring-like structure of permanent setting on the fibers. It can be given. Various electrical resistivity is imparted to the fiber at a temperature of 1550 or more and 3000 캜 or less, and the electrical resistivity is preferably less than about 10 10 ohm-cm. By heat-treating the fiber at such a high temperature, at least the outer surface of the fiber imparts a structural form of a molten conjugate (benzene type) to the fiber. When heat treated at high temperatures, in particular at temperatures of 1000 to 1550 ° C., the structural form of the molten conjugate further develops. For polyacrylonitrile fibers, heat treatment at temperatures below about 1550 ° C. reduces the diameter of the fibers. Although the brittleness gradually increases by heat treatment at these high temperatures, the fibers still retain their spring-like morphology. The properties of the carbon-containing precursor material are thought to form a conjugated bond structure in the carbon-to-carbon backbone, which is thought to lose the non-carbon portion by heating and convert it into the aromatic, molten, cyclic form of the graphite carbon.

스테이플 방적사나 토우를 편포로 편성하여 섬유에서 스프링상 구조 형태를 형성하는 경우, 편포를 1000℃ 이상의 온도, 바람직하게는 550℃ 이상의 온도로 열처리하지 않으며, 양모상 재료의 섬유 파괴를 피하는 것이 바람직한 경우, 카딩공정을 거치기 전에 1000℃ 이상의 온도로 열처리하게 되면, 섬유가 너무 약해져서 양모상 모우 재료를 생성하는데 필요항 해교의 기계적인 힘이 잔존한다. 그러나 조심스럽게 취급하고 취급기술을 개선함으로써 1000℃ 이상의 온도에서 처리된 약한 섬유는, 예를 들면, 각종 합성 수지용 구조적 보강재료, 대전방지용 합성 수지의 충전재료, 자동차용 점화장치와 같은 전도체 및 단열재 등으로서 사용할 수 있다.When staple yarns or tows are knitted into a knitted fabric to form a spring-like structure from fibers, the knitted fabric is not heat-treated at a temperature of at least 1000 ° C, preferably at a temperature of at least 550 ° C, and it is desirable to avoid fiber breakage of the wool material. If the heat treatment is performed at a temperature of 1000 ° C. or higher before the carding process, the fibers are so weak that the mechanical strength of the pebble remains necessary to produce woolen wool materials. However, weak fibers treated at temperatures above 1000 ° C. by careful handling and improved handling techniques are, for example, structural reinforcing materials for various synthetic resins, filling materials for antistatic synthetic resins, conductors and insulating materials such as automotive ignition devices. Or the like can be used.

위에서 언급한 바와같이 스프링상 구조 형태가 형성되는 도중에는 스테이플사 및 실의 열처리를 제한하는 것이 바람직한 반면, 추가의 열처리가 제안되면, 연속상 필라멘트 토우를 스프링상 구조 형태로 형성하는 경우에 이는 중요하지 않다. 따라서, 연속 필라멘트를 약 1550℃의 온도에서 열처리 하고 카딩하여 양모상 모우 제품으로 제조할 수 있다.As mentioned above, it is desirable to limit the heat treatment of staple yarns and yarns during the formation of the spring-like structure shape, whereas if additional heat treatment is proposed, this is not important when the continuous-phase filament tow is formed into the spring-like structure shape. not. Therefore, the continuous filament can be heat treated and carded at a temperature of about 1550 ° C. to produce woolen wool products.

산화안정화된 섬유, 사 또는 토우를, 예를들면, 편성하고, 550 내지 1550℃의 온도로 열처리하여 원하는 스프링상 구조 형태로 열고정시키면, 훅크의 법칙을 따르는 유연성, 탄력성 및 변형특성을 유지한다. 사 또는 토우를 편성하고, 550 내지 1000℃의 온도에서 열처리하여 스프링상 구조형태를 영구 셋팅하면, 풀어내고, 카딩하고, 가넷팅하거나 기계적으로 처리하여 풀어진 사 또는 토우를 양모와 유사한 유연성을 여전히 유지하는 교락된 양모상 모우 재료로 전환시킬 수 있다.Oxidatively stabilized fibers, yarns, or tows, for example, are knitted, heat treated at a temperature of 550-1550 ° C. and heat-set into the desired spring-like structure to maintain flexibility, elasticity and deformation properties in accordance with Hooke's law. . If the yarn or toe is knitted and heat-set at a temperature of 550-1000 ° C. to permanently set the spring-like structure, the loosened yarn or toe is still maintained with wool-like flexibility by loosening, carding, garnetting or mechanically treating it. Can be converted to entangled woolen wool materials.

상기한 방법에 따라 스프링상 구조 형태로 제조한 섬유, 사 또는 토우의 길이는 이완되어 신장되지 않은 상태에서의 길이에 비하여 1.2배 정도, 일반적으로는 2배 이상의 가역변형을 나타낸다. 이와같은 방법으로, 영구 셋팅된 스프링상 구조 형태의 섬유, 사 또는 토우를 코일상, 즉 수축, 이완된 스프링상 구조 형태의 길이의 최소한 1.2배의 길이로 신장시키거나 인장시킬 수 있다. 구조 형태를 조절함으로써, 예를 들면, 단위 길이당 루프(loop)의 수 또는 원통형 막대 또는 맨드렐상의 회전수를 조절함으로써 스프링상 섬유, 사 또는 토우를 크게 확장시키거나 인장시킬 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 섬유내의 비선형 코일(coil) 또는 커얼(curl), 예를들면, 편포에 있어서의 센티미터당 루프수의 조밀성이나 이완성은 스프링상 섬유, 사 또는 토우의 신도의 정도를 지배한다. 따라서, 이완된 상태의 스프링상 구조에 비하여 섬유, 사 또는 토우 길이의 2배 이상으로 가역 변형될 수 있다.The length of the fibers, yarns, or tows produced in the form of a spring-like structure according to the above-described method exhibits a reversible deformation of about 1.2 times, and generally 2 times or more, compared to the length in the state of being relaxed and not elongated. In this way, fibers, yarns or toes in the form of permanently set spring-like structures can be stretched or stretched to a length of at least 1.2 times the length of the coiled, ie contracted, relaxed spring-like structures. It can be seen that by adjusting the structural shape, for example, the number of loops per unit length or the number of revolutions on a cylindrical rod or mandrel can greatly expand or stretch the spring-like fibers, yarns or tows. have. Thus, the density or looseness of the number of loops per centimeter in a nonlinear coil or curl in a fiber, such as knitted fabric, governs the degree of elongation of the spring-like fiber, yarn or toe. Thus, it can be reversibly deformed by more than twice the length of the fiber, yarn or tow as compared to the spring-like structure in the relaxed state.

바람직한 양태에서는 집속체, 예를들면, 섬유속은 함탄소 전구체 재료를 섬유로 방사하고, 산화시켜 섬유를 안정화한 다음, 다수의 모노 필라멘트 또는 섬유를 토우로 집속하고, 토우를 편성하여 수득한다. 편성이 끝난 후, 편포를 150 내지 550℃의 온도에서 열처리하여 편포중의 섬유를 일시적으로 코일상 사인곡선상 구조로 셋팅한다. 바람직하게는, 편포중의 섬유는 불활성 대기하에 이완된 상태에서 550 내지 650℃의 온도, 가장 바람직하게는 약 1000℃ 미만의 온도에서 영구 셋팅 스프링상 구조로 형성시킨다. 이어서, 상기에서 언급한 바와같이, 편포중의 섬유를 1000℃ 이상의 온도에서 탄화처리하여 섬유에 기타의 바람직한 특성을 부여할 수 있다.In a preferred embodiment, a concentrator, such as a fiber bundle, is obtained by spinning a carbon-containing precursor material into fibers, oxidizing to stabilize the fibers, then concentrating a plurality of monofilaments or fibers with tows and knitting the tows. After the knitting is finished, the knitted fabric is heat treated at a temperature of 150 to 550 ° C. to temporarily set the fibers in the knitted fabric into a coiled sinusoidal structure. Preferably, the fibers in the knitted fabric are formed into a permanently set spring-like structure at a temperature of 550-650 ° C., most preferably less than about 1000 ° C., in a relaxed state under an inert atmosphere. As mentioned above, the fibers in the knitted fabric can then be carbonized at a temperature of at least 1000 ° C. to impart other desirable properties to the fibers.

양모상 모우를 원한다면, 양모상 모우 재료를 제조하는 경우, 스프링상 형태의 섬유 토우나 편포를 1550℃ 미만, 바람직하게는 1000℃ 미만, 가장 바람직하게는 약 650℃ 이하의 온도에서 열처리하기 전후에 카딩, 가넷팅 또는 다른 기계적 방벙으로 처리할 수 있다. 전기 전도도가 높은 섬유를 원하는 경우, 영구 셋팅(550 내지 1000℃)된 섬유, 토우 또는 편포를 1000℃ 이상, 예를들면, 3000℃ 이하의 온도로 추가로 열처리한다. 이미 언급한 바와같이, 1550℃ 이상의 온도에서 열처리된 섬유는 매우 잘 부스러지게 되며, 편포를 쉽게 풀어내거나 카딩 또는 가넷팅 처리할 수 없다. 따라서 이러한 카딩 및/또는 가넷팅 공정은 스테이플사, 토우 또는 실에 대해서는 1000℃ 이상의 온도에서 열처리 하기전에, 연속 섬유 또는 섬유 토우에 대해서는 1550°이하의 온도에서 열처리하기 전에 실시하여야 한다.If woolen wool is desired, when preparing woolen wool material, before or after heat treatment of the spring-like fiber tow or knitted fabric at a temperature of less than 1550 ° C., preferably less than 1000 ° C., and most preferably about 650 ° C. or less. Treatment may be by carding, garnetting or other mechanical means. If high electrical conductivity fibers are desired, the permanently set fibers (550-1000 ° C.) are further heat treated to a temperature of at least 1000 ° C., for example up to 3000 ° C. As already mentioned, fibers heat-treated at temperatures above 1550 ° C. are very brittle and cannot be easily loosened or carded or garnetted. This carding and / or garnetting process should therefore be carried out before heat treatment at temperatures above 1000 ° C. for staple yarns, tows or yarns, and before heat treatment at temperatures below 1550 ° for continuous fibers or fiber tows.

상기한 방법에 따라 제조하는 경우, 함탄소 전구체 재료로부터 제조된 섬유의 표면적은 일반적으로 0.5 내지 1600㎡/gm, 바람직하게는 0.5 내지 15㎡/gm이다. 그러나 이러한 섬유를 고온으로 급격히 가열하여 비탄소 부분을 섬유를 떠날때 표면을 파괴하는 가스로 전환시킴으로써 표면적을 이보다 높게 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 표면적과 다공성이 큰 섬유를 제조하기 위한, 당해 분야에 공지된 기타의 방법은 섬유 표면을 산화시키는 방법이다. 이러한 다공질 섬유는 스프링상 구조 형태를 섬유에 부여한 후에 동일한 기술을 이용하여 본 발명의 재료로부터 제조할 수 있다.When prepared according to the method described above, the surface area of the fibers made from the carbon-containing precursor material is generally from 0.5 to 1600 m 2 / gm, preferably from 0.5 to 15 m 2 / gm. However, it is known that the surface area can be made higher by rapidly heating such a fiber to a high temperature to convert the non-carbon portion into a gas which destroys the surface when leaving the fiber. Another method known in the art for producing fibers with high surface area and high porosity is to oxidize the fiber surface. Such porous fibers can be made from the materials of the present invention using the same technique after imparting a spring-like structural form to the fibers.

섬유에 스프링상 구조 형태를 부여한 후, 연속 섬유 또는 스테이플 섬유의 사 또는 실을 잘게 자르고, 현대의 부직표 제조기술을 이용하여 부직포를 제조할 수 있음을 알 수 있다.After imparting a spring-like structure form to the fibers, it can be seen that the yarns or threads of the continuous fibers or staple fibers are chopped and nonwoven fabrics can be produced using modern nonwoven table manufacturing techniques.

본 발명의 방법을 이용하여 제조할 수 있는 제품들의 예는 다음 실시예에 기재되어 있다 :Examples of products that can be made using the method of the present invention are described in the following examples:

(약 250℃의 온도에서)산화안정화된 단일섬유의 공칭직경이 12㎛인 알.케이.텍스타일(R.K.Textiles)사의 폴리아크릴로니트릴 Panox연속 6k(3000 또는 6000섬유)토우를 평편기상에서 센티미터당 루프의 수가 3 또는 4인 편포로 편성한다. 이 편포의 일부분을 불활성 질소 대기하에 표1에 기재한 온도에서 6시간에 걸쳐 열처리한다. 편포를 풀어내면, 두배 이상으로 인장이나 비가역적 변형을 일으킨 토우가 생성된다. 풀어낸 토우를 5 내지 25cm의 여러가지 길이로 자른 후, 플랫츠 셔리 아닐라이저(Platts shirley Analyzer)에 공급한다. 토우의 섬유를 양모상 모우로 카딩 처리하여 분리한다. 즉 생성된 제품은 섬유의 코일상 스프링상 구조로 인하여 섬유가 서로 아주 많이 떨어져 있으면서도 서로 연결되어 있는 교락된 양모상 덩어리 또는 모우와 유사하다. 각각 이렇게 처리한 섬유장을 측정하고, 결과를 표 1에 기재한다.A polyacrylonitrile Panox continuous 6k (3000 or 6000 fiber) tow of nominal diameter of 12 μm of oxidatively stabilized single fiber (at a temperature of about 250 ° C.) per centimeter on a flatbed machine Knit into 3 or 4 knitted fabrics. A part of this knitted fabric is heat-treated over 6 hours at the temperature shown in Table 1 under an inert nitrogen atmosphere. Loosening the knit produces a tow that has more than doubled the tension or irreversible deformation. The unwound tow is cut into various lengths of 5 to 25 cm and then fed to a Platts shirley analyzer. The fibers of the tow are separated by carded wool wool. The resulting product resembles a entangled flock or wool, in which the fibers are connected to each other while the fibers are very much separated from each other due to the coiled spring-like structure of the fibers. The fiber lengths thus treated were respectively measured, and the results are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

[실시예 2]Example 2

알.케이.텍스타일(R.K.Textiles)사의 안정화된 연속 필라멘트 토우 3K 또는 6K PANOX를 싱거(Singer) 평면기 상에서 편성하고, 불활성 질소 대기하에 표2에 기재한 온도에서 열처리한다. 이어서 편포를 풀어내고, 스프링상 구조 형태의 토우를 카딩기로 직접 공급한다. 생성된 양모상덩어리를 회전드럼(roating drum)상에서 수거하여, 섬유는 매우 용이하게 취급할 수 있는 일체성이 충분하다. 섬유장은 2 내지 15cm이다. 950℃의 온도에서 열처리한 양모상 덩어리는 전도성이 높고, 60cm 이하의 멀리 떨어진 거리에서 취한 탐침자에서 이의 절연율은 75ohms 미만이다.Stabilized continuous filament tow 3K or 6K PANOX from R. K. Textiles is knitted on a Singer plane machine and heat-treated at the temperatures listed in Table 2 under an inert nitrogen atmosphere. The knitted fabric is then unwound and the tow in the form of a spring structure is fed directly to the carding machine. The resulting wool mass is collected on a rotating drum, so that the fibers have sufficient integrity to be handled very easily. The fiber length is 2-15 cm. Wool flock heat-treated at a temperature of 950 ° C is highly conductive, and its insulation rate is less than 75 ohms for probes taken at distances of less than 60 cm.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[실시예 3]Example 3

안정화된 3K PANOX토우를 cm당 4스티치의 속도로 싱거 평편기상에서 편성한 다음, 불활성 질소대기하에 950℃의 온도에서 열처리한다. 편포를 풀어내고, (신장 인장율 또는 가역변형율이 2배 이상인)토우를 7.5cm의 길이로 절단한다. 절단한 실은 플래트 미니애쳐 카딩기(Platt Miniature Carding machine)상에서 카딩하여 섬유장의 범위가 3.5 내지 6.5cm이며 평균 섬유장이 약 5cm인 양모상 모우를 제조한다. 60cm 이하의 시험길이에 걸쳐 양모상 모우의 전기전도도가 높다.The stabilized 3K PANOX tow is knitted on a Singer flatbed at a rate of 4 stitches per cm and then heat treated at a temperature of 950 ° C. under inert nitrogen atmosphere. Loosen the knitted fabric and cut the tow (more than twice its tensile or reversible strain) to a length of 7.5 cm. The cut yarn is carded on a Platt Miniature Carding machine to produce woolen wool with a fiber length ranging from 3.5 to 6.5 cm and an average fiber length of about 5 cm. The electrical conductivity of woolen cattle is high over a test length of 60 cm or less.

[실시예 4]Example 4

실시예 3과 유사한 방법으로, 동일한 편포의 일부분을 불활성 질소대기하에 1550℃의 온도에서 열처리한다. 편포 그 자체와 이를 풀어낸 토우는 전기전도도가 매우 높다. 섬유장이 15cm인 절단 토우를 카딩하여 섬유장의 범위가 2.5 내지 9.5cm이고 평균 섬유장이 5cm인 모우를 수득한다. 따라서, 편포를 풀어진 연속 필라멘트 토우를 카딩함으로써 1000℃ 이상의 온도로 열처리한 편포는 여전히 양모상 모우 제품을 제조할 수 있다.In a similar manner to Example 3, a portion of the same knitted fabric is heat treated at a temperature of 1550 ° C. under inert nitrogen atmosphere. The knitted fabric itself and its tow have very high electrical conductivity. Carded chopped tows having a fibrous length of 15 cm are obtained to obtain wool having a fibrous length ranging from 2.5 to 9.5 cm and an average fiber length of 5 cm. Thus, knitted heat treated at a temperature of 1000 ° C. or higher by carding the continuous filament tow unwound can still produce woolen wool products.

[비교예 4][Comparative Example 4]

단사번수가 10°S인 안정화된 폴리아크릴로니트릴 PANOX의 이합사를 cm당 4개의 루프를 형성하는 속도로 원통형 양말편기에서 편성한 다음, 불활성 질소대기하에 1550℃의 온도에서 열처리한다. 사를 10cm의 길이로 절단한다. 절단된 사를 카딩기로 카딩한다. 생성된 제품은 수거하기가 곤란하다. 다량의 분진과 함께 섬유장이 0.5 내지 1.25cm인 짧은 섬유만이 수득된다. 전형적으로 발견되는 고도의가연도와 섬유의 교락으로 인하여 섬유를 회수하기가 곤란하다. 영국 코벤트리(Coventry)에 위치한 하이졸 그래필사(Hysol-Grafil Ltd)로부터 구입한 유사한 방적사 그래필-01(Grafil-01)로 출발하여 본 실시예를 반복하는 경우, 유사한 결과가 수득된다.Dimers of stabilized polyacrylonitrile PANOX having a single yarn number of 10 ° S. are knitted in a cylindrical sock knitting machine at a rate of forming four loops per cm, and then heat-treated at a temperature of 1550 ° C. under an inert nitrogen atmosphere. The yarn is cut to a length of 10 cm. Card the cut yarn with a carding machine. The resulting product is difficult to collect. With a large amount of dust, only short fibers with a fiber length of 0.5 to 1.25 cm are obtained. The high flammability and fiber entanglement typically found makes it difficult to recover the fibers. Similar results are obtained when starting this example and starting with a similar spinning yarn Grafil-01 purchased from Hysol-Grafil Ltd, Coventry, UK.

[실시예 5]Example 5

일련의 시험을 수행하며 섬유에 대한 각종 열처리온도의 영향을 측정한다. 주요한 특성은 섬유의 비저항 값이었다. 이러한 특성을 측정하기 위해, 밀도가 1.35 내지 1.38g/cm인 산화안정화된 다수의 폴리아크릴로니트릴사 시료를 3K와 6K의 토우로 집속한다. 영국 스톡포트(Stockport)에 위치한 히톤-노리스(Heaton-Norris)의 알.케이.텍스타일(R.K.Textiles)사가 제조한 PANOX토우를 스티치수가 각각 cm당 3 내지 4인 평조직의 저지(plain jersey)편포로 편성한다. 그후, 편포를 온도조절이 가능한 수정 튜브로(guartz tube furnace)내에서 산소를 제거한 질소 대기하에 각종 온도에서 열처리한다. 노의 온도는 실온에서 약 550℃로 서서히 증가한다. 3시간에 걸쳐 10 내지 15분 마다 온도를 50℃씩 증가시켜 상승시킨다. 질소를 퍼어즈하면서, 소정의 온도에서 약1시간 동안 시료를 유지하고, 노의 문을 열어 냉각시킨다. 상기에서 미리 설정한 증가온도 스케쥴에서 대표적인 노 온도는 6K사에 대한 온도이며, 다음 표 3에 기재되어 있다.A series of tests are performed to determine the effect of various heat treatment temperatures on the fibers. The main characteristic was the specific resistance value of the fiber. To measure this property, a number of oxidatively stabilized polyacrylonitrile yarn samples with a density of 1.35 to 1.38 g / cm are focused with tow of 3K and 6K. PANOX toe manufactured by RKTextiles of Heaton-Norris in Stockport, UK. Plain jersey fabric with 3-4 stitches per cm each. Organize with The knitted fabric is then heat treated at various temperatures under a nitrogen atmosphere deoxygenated in a temperature controlled quartz tube furnace. The temperature of the furnace slowly increases from room temperature to about 550 ° C. The temperature is increased by 50 ° C. every 10 to 15 minutes over 3 hours. While purging nitrogen, the sample is held at a predetermined temperature for about 1 hour, and the furnace door is opened to cool. Representative furnace temperature in the preset increase temperature schedule is the temperature for 6K company, it is shown in the following Table 3.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00003
Figure kpo00003

섬유의 비저항값은 시료의 각 귀퉁이에서 한번씩 그리로 대략 중간정도의 변에서 한번씩 채취한 6번의 평균치를 사용하여 각각의 시료에서 작성한 측정치로부터 계산한다. 결과는 다음의 표 4에 기재되어 있다.The specific resistivity of the fiber is calculated from the measurements made on each sample using six averages taken once at each corner of the sample and once at approximately medium sides. The results are shown in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00004
Figure kpo00004

섬유가 전기전도성을 띠기에 충분히 높고 열처리를 하였거나 또는 탄력성, 유연성, 가역변형성 및 비취성을 여전히 나타내기에 충분히 낮은 온도에서 열처리할 경우, 본 발명의 탄화되고 영구셋팅된 섬유는 정전기방전성이 있는 실을 제조하기 위한 표준 카페트 섬유 또는 사와 혼방하는데 특히 적합하다. 이러한 카페트사 혼방물은 카페트사에 적어도 0.25중량%의 탄화섬유를 혼입할 수 있다. 탄화섬유에 대한 합성 카페트 섬유의 중량비는 100 : 1 내지 200 : 1 이상이 바람직하다. 본 발명의 탄화 섬유를 사용하는 카페트는 부과된 정전하를 1초 이내에 0%까지 방전시키는 대전방지성을 나타낸다.When the fiber is high enough to be electrically conductive and heat treated or at a temperature low enough to still exhibit elasticity, flexibility, reversibility and odor, the carbonized and permanently set fibers of the present invention are electrostatically discharged Particularly suitable for blending with standard carpet fibers or yarns for the production of Such carpet yarn blends may incorporate at least 0.25% by weight of carbide fibers into the carpet yarn. The weight ratio of synthetic carpet fibers to carbide fibers is preferably from 100: 1 to 200: 1. Carpets using the carbonized fibers of the present invention exhibit antistatic properties that discharge the charged electrostatic charge to 0% within 1 second.

[실시예 6]Example 6

몬산토(Monsanto)사의 삼염(trilobal)형 1879나일론 스테이플을 본 발명에 따라 제조한 0.5중량%의 전도성 섬유와 혼방한다. 전도성 섬유는 편포로 편성하고, 약 1500℃에서 열처리한 다음, 풀어내고, 길이가 약 18cm인 토우로 절단한, 산화안정화된 폴리아크릴로니트릴 멀티필라멘트 토우를 열처리하여 제조한다. 혼방된 스테이플을 카딩하고, 생성된 슬라이버를 각각 10 : 1, 3 : 1 및 5 : 1의 비율로 세번에 걸쳐 핀 드래프트한다. 생성된 드래프트 슬라이버를 평균 꼬임수가 약4.75인 하나의 합사로 방적한다. 대부분의 함탄소 섬유를 원래의 길이인 18cm 보다도 훨씬 작은 길이로 절단하여, 그 결과 단 한번의 방적공정을 거치더라도 다량의 함탄소섬유가 손실되었다. 단일사를 포함하는, 생성된 함탄소섬유를, 함탄소 섬유를 포함하지 않으나 동일한 방법으로 제조한 나일론사와 합사한다. 쉐셴(suessen)열고정장치로 열고정된 3.00/2 합사는 스티치수가 cm당 3이고 게이지는 1/8, 중량은 27.03(765gm), 파일의 높이는 9.5mm인 절단 루프(cut loop)형태의 카페트로 터프트한다. 터프링 공정에서 함탄소섬유를 포함하지 않는 사에 대한 함탄소섬유의 비율은 각각 1 : 5이다. 카페트의 일부분은 일반적인 비전도성 라텍스 카페트 백킹으로 후면처리한다. 생성된 카페트는 상대습도가 20% 미만인 대기중에서 5000V의 전압을 가하여 대전방지성을 시험한다. 원래의 전하는 1초 이내에 방전되며, 일부 시료들은 0.5초 이내에 방전시킨다. 산업용 표준은 2초 이내에 0%의 방전이다.A trilobal type 1879 nylon staple from Monsanto is blended with 0.5% by weight conductive fiber prepared according to the present invention. The conductive fibers are prepared by knitting into a knitted fabric, heat treated at about 1500 ° C., then unwound and cut into tow having a length of about 18 cm, followed by heat treatment of an oxidatively stabilized polyacrylonitrile multifilament tow. The blended staples are carded and the resulting slivers are pin drafted three times at a ratio of 10: 1, 3: 1 and 5: 1, respectively. The resulting draft sliver is spun into one plywood with an average twist of about 4.75. Most of the carbon-containing fibers were cut to a length much smaller than the original length of 18 cm, resulting in the loss of a large amount of carbon-containing fibers in a single spinning process. The resulting carbon-containing fiber comprising a single yarn is plyed with nylon yarn containing no carbon-containing fibers but prepared in the same manner. 3.00 / 2 plywood, heat-set with a sussen thermal lock, is a carpet of cut loops with 3 stitches per cm, gauge 1/8, weight 27.03 (765 gm), and pile height 9.5 mm. Tuft. In the toughening process, the ratio of carbon-containing fibers to yarns containing no carbon-containing fibers is 1: 5, respectively. Part of the carpet is backed with a conventional nonconductive latex carpet backing. The resulting carpet is tested for antistatic properties by applying a voltage of 5000 V in the atmosphere with a relative humidity of less than 20%. The original charge is discharged within 1 second, and some samples are discharged within 0.5 second. The industrial standard is 0% discharge in 2 seconds.

본 실시예는 약 1000℃ 이상의 온도를 이용하여 함탄소 섬유토우에 스프링상 구조형태를 영구 셋팅할 수 있지만, 1000℃ 이상의온도에서는섬유가 약화되고 생성된 섬유는 사용하기에 불충분하며 단섬유로서 상실되고 단사를 제조하기 위해 일반적인 카페트 스테이플과 드래프트하는 경우에 사로 혼입할 수 없음을 예시한다.This embodiment can permanently set the spring-like structure on the carbon-containing fiber tow using a temperature of about 1000 ° C. or higher, but at temperatures above 1000 ° C., the fibers are weakened and the resulting fibers are insufficient to use and are lost as short fibers. And the incorporation into yarns when drafting with common carpet staples to produce single yarns.

[실시예 7]Example 7

본 실시예에서는 실시예 6에서 기술한 것과 동일한 전구체 폴리아크릴로니트릴 섬유 100gm을 사용한다. 그러나 전구체 섬유는 편성한 후에 950℃의 온도에서 열처리한다. 함탄소재료를 취급하는 기타의 방법은 동일하다. 탄화섬유를 실시에 6에서와 같이 45.3kg의 몬산토 1897나일론사와 혼방한다. 생성된 사는 0.02중량%의 탄화섬유를 함유하고 있으며, 사 전체에 걸쳐 균일하게 분포되어 있었다. 실시예 6에서와 유사한 방법으로 사를 터프트하여 카페트를 제조한다. 따라서 터프트 말단은 탄화섬유를 포함한다. 결과는 실시예 6에서 수득한 결과와 유사하다.In this example, 100 gm of the same precursor polyacrylonitrile fiber as described in Example 6 is used. However, the precursor fibers are knitted and then heat treated at a temperature of 950 ° C. Other methods of handling carbon-containing materials are the same. The carbonized fibers were blended with 45.3 kg Monsanto 1897 nylon yarn as in Example 6. The resulting yarn contained 0.02% by weight of carbide fibers and was uniformly distributed throughout the yarn. Carpets are prepared by tufting yarns in a similar manner as in Example 6. The tuft ends thus comprise carbide fibers. The results are similar to the results obtained in Example 6.

따라서, 1000℃ 이상이 온도로 열처리되어 전기전도성을 띤 편성사 또는 섬유를 에프.피.메클로(F.P.McCullough)와 에이.에프.빌 2세(A.F.Beale.Jr.)가 에너지 보관장치(Energy Storage Device)라는 제목으로 1983년 12월 5일에 출원한 미합중국 특허원 제558,239호와 2차 전기에너지 보관장치와 이를 위한 전극(Secondary Electrical Energy Storage Device and Eletrode Therefor)이라는 제목으로 1984년 12월 4일에 출원한 특허원 제678,186호에 기술된 비-수성 2차 에너지 보관장치용 전극을 제조하는 특별한 용도를 갖는 것으로 밝혀졌다.Therefore, F. C. Cullough and AFBeale.Jr., An electroconductive yarn or fiber, are heat-treated at a temperature of 1000 ° C. or higher, and an energy storage device is used. US Patent Application No. 558,239, filed December 5, 1983, and Secondary Electrical Energy Storage Device and Eletrode Therefor. 4 December 1984 It has been found to have a special use in the manufacture of electrodes for non-aqueous secondary energy storage devices described in patent application 678,186 filed in Japan.

[실시예 8]Example 8

또 다른 실험으로서, 폴어내기 전에 소정의 온도에서 열고정시킨 일정한 필라멘트수의 폴리아크릴로니트릴 전구체인 토우를 평조직 스토크 편포에서 풀어낸다. 탄성변형에 대하여 토우 부분에 공지의 중량을 가하여 토우 길이를 측정하며, 중간과 최종변형율 뿐만아니라 최종 비-탄성변형율도 측정한다. 결가는 표5에 기재되어 있다.As another experiment, a tow, a polyacrylonitrile precursor of a constant filament number, heat-set at a predetermined temperature prior to folding, is released from the flat tissue stock knitted fabric. For the elastic deformation, the tow length is measured by applying a known weight to the toe portion, and the final non-elastic strain as well as the intermediate and final strain rates are measured. The absence is listed in Table 5.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00005
Figure kpo00005

샘플Sample

(a) 파녹스 6K토우, 0.4꼬임/cm, 평직 져지(3-4피크/cm)(a) Panox 6K toe, 0.4 kink / cm, plain weave jersey (3-4 peak / cm)

(b) 꼬임이 없는 파녹스 3K토우, 평직 져지(4-5피크/cm)(b) Panox 3K toe without twist, plain weave jersey (4-5 peak / cm)

(c) 그래필-01, 꼬임이 없는 6K토우, 인터록(3피크/cm)(c) Graphene-01, 6K tow without twist, interlock (3 peak / cm)

(d) 그래필-01, 인터록(3피크/cm)(d) Graphene-01, Interlock (3 peak / cm)

(e) 파녹스 6K토우, 0.4꼬임/cm, 평직 편포 져지(3-4피크/cm)(e) Panox 6K toe, 0.4 twist / cm, plain weave jersey (3-4 peak / cm)

(f) 파녹스 6K토우, 0.4꼬임/cm, 평직 편포 져지(3-4피크/cm)(f) Panox 6K toe, 0.4 twist / cm, plain weave jersey (3-4 peak / cm)

(g) 파녹스 6K토우, 0.4꼬임/cm, 평직 편포 져지(3-4피크/cm)(g) Panox 6K toe, 0.4 twist / cm, plain weave jersey (3-4 peak / cm)

(h 및 i) 꼬임이 없는 파녹스 3K토우, 평직 편포 져지(4-5피크/cm)(h and i) Panox 3K toe without twist, plain weave jersey (4-5 peak / cm)

* 구조물 길이로 완전히 신장Fully stretched to the length of the structure

** 모든 하중을 제거한 코일이 이완된 상태로 돌아감** The coil with all loads removed returns to its relaxed state

[비교예 B][Comparative Example B]

스프링상 구조 형태로 셋팅하는 동안 장력의 영향을 예시하기 위해, Panox 연속 섬유의 6K토우를 직경이 8mm인 수정 막대기에 감는다. 감겨진 토우를 실시예 5의 표 3에 기재한 스케쥴에 따라 토우의 말단을 고정시킨 채 300℃의 최종온도로 열처리한다. 이러한 열처리로 스프링상 구조 형태가 섬유에 셋팅된다. 그러나 섬유는 너무 딱딱하며, 토우를 막대기로부터 제거하기가 곤란하다. 제거시에 다수의 섬유가 파괴되었다. 이러한 토우는 이완된 편포형태로 열고정시킨 토우와 동일한 탄력성을 갖고 있지 않다. 동일한 방법을 사용하고 다만 350℃의 온도로 가열하는 경우, 토우를 제거하기 전에 많은 섬유가 부러지게 된다.To illustrate the effect of tension during setting in the form of a spring-like structure, 6K toes of Panox continuous fibers are wound on a quartz rod 8 mm in diameter. The wound tow is heat-treated to a final temperature of 300 ° C. with the end of the tow fixed according to the schedule shown in Table 3 of Example 5. This heat treatment sets the shape of the spring-like structure in the fiber. However, the fibers are too hard and it is difficult to remove the tow from the sticks. Many fibers were destroyed upon removal. This tow does not have the same elasticity as the tow heat-set in a relaxed knitted form. Using the same method and heating to only 350 ° C., many fibers break before the tow is removed.

후자의 방법을 반복하고, 막대기로부터 조심스럽게 제거한 후에 350℃로 열처리된 재료를 이완된 상태에서 약 650℃의 온도로 천천히 가열하여 어닐링(annealing)현상이 일어나는지는 조사한다. 그 결과 아무런 어닐링 현상도 나타나지 않았으며 : 생성된 코일은 취약하여 잘 부스러졌고 탄력성도 없었다.The latter method is repeated and carefully removed from the rod and then slowly heated to 350 ° C. in a relaxed state and slowly heated to a temperature of about 650 ° C. to investigate if annealing occurs. The result was no annealing: the coil produced was fragile, brittle and not elastic.

그러나 감겨진 코일상태의 토우를 275℃에 도달하기 전에 막대기로부터 제거하고 직경이 더 작은 막대기를 스프링상 형태의 일체성을 유지하기 위해 삽입하고 이러한 이완된 상태에서 열처리하면, 상기한 바와같이 풀어낸 토우 및/또는 사와 거의 동일한 성질을 갖는 스프링상 토우가 생성된다.However, if the coiled tow is removed from the rod before reaching 275 ° C, a smaller diameter rod is inserted to maintain the integrity of the spring-like shape and heat treated in this relaxed state. Spring-like tows are produced having properties substantially the same as tows and / or yarns.

Claims (18)

직경이 4 내지 20㎛이고 가역변형율이 1.2 : 1 이상이며 스프링상 구조 형태인, 부분적으로 탄화되거나 거의 완전하게 탄화된 섬유로 이루어진, 안정화된 함탄소 전구체 재료로부터 유도된 제품.An article derived from a stabilized carbon-containing precursor material, consisting of partially or almost completely carbonized fibers, having a diameter of 4-20 μm, a reversible strain of at least 1.2: 1, and a spring-like structure. 제1항에 있어서, 가역변형율이 2 : 1 이상인 제품.The product of claim 1 wherein the reversible strain is at least 2: 1. 제1항에 있어서, 섬유의 비전기 저항도가 1010ohm-cm 미만인 제품.The article of claim 1, wherein the non-electric resistivity of the fiber is less than 10 10 ohm-cm. 제1항 또는 제3항에 있어서, 섬유의 밀도가 2.5gm/㎤ 미만이며, 영률이 7 내지 38GPa 인 제품.The product of claim 1 or 3, wherein the fiber has a density of less than 2.5 gm / cm 3 and a Young's modulus of 7 to 38 GPa. 제1항 또는 제3항에 있어서, 섬유의 표면적이 0.5 내지 1600㎡/gm인 제품.The product according to claim 1 or 3, wherein the surface area of the fiber is 0.5 to 1600 m 2 / gm. 제5항에 있어서, 섬유의 표면적이 0.5 내지 15㎡/gm인 제품.6. The article of claim 5 wherein the surface area of the fibers is from 0.5 to 15 m 2 / gm. 비저항도가 1010ohm-cm 미만이고, 양모상 모우를 통하여 측정할 경우, 약 60cm의 탐침거리에서 저항도가 75ohm 미만인 제1항의 다수의 섬유로 이루어진 양모상 모우.A woolly wool consisting of a plurality of fibers of claim 1 having a resistivity of less than 10 10 ohm-cm and a resistance of less than 75 ohms at a probe distance of about 60 cm when measured through woolly wool. 안정화된 섬유에 스프링상 형태를 부여하고, 비산화성 조건하에 이완된 상태에서 섬유가 스프링상 구조 형태의 일시적인 셋팅을 부여하기에 충분한 온도에서 스프링상 형태의 섬유를 가열하고/하거나, 이완된 상태에서 섬유에 스프링상 구조형태의 영구적인 셋팅을 부여하기에 충분한 온도에서 스프링상 구조형태의 섬유를 가열하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하여 안정화된 함탄소 전구체 재료로부터 가역변형성 섬유를 형성하는 방법.Impart a spring-like form to the stabilized fibers, and in the relaxed state under non-oxidative conditions, heat the spring-like form and / or in a relaxed state at a temperature sufficient to impart the temporary setting of the spring-like structure form. Heating the fiber of the spring-like structure at a temperature sufficient to impart the permanent setting of the spring-like structure to the fiber. 제8항에 있어서, 안정화된 섬유를 150 내지 550℃의 온도로 가열하여 섬유에 스프링상 형태의 일시적인 셋팅을 부여하는 방법.The method of claim 8, wherein the stabilized fibers are heated to a temperature of 150 to 550 ° C. to impart a temporary setting in spring form to the fibers. 제8항에 있어서, 안정화된 섬유를 550 내지 1550℃의 온도로 가열하여 섬유에 스프링상 구조형태의 영구적인 셋팅을 부여하며, 변형후에 섬유가 훅크의 법칙을 따르는 방법.The method of claim 8, wherein the stabilized fiber is heated to a temperature of 550-1550 ° C. to impart a permanent setting of the spring-like structure to the fiber, after deformation the fiber follows Hooke's law. 제8항, 제9항 또는 제10항에 있어서, 산화안정화된 섬유를 섬유토우로 집속하고, 섬유 토우에 스프링상 구조형태를 부여한 다음, 섬유토우를 이완된 상태에서 550 내지 1550℃의 온도로 가열하여 섬유토우에 스프링상 구조의 영구적인 셋팅을 부여하는 단계를 포함하는 방법.The method according to claim 8, 9 or 10, wherein the oxidatively stabilized fibers are concentrated with a fiber tow, a spring-like structure is given to the fiber tow, and the fiber tow is relaxed at a temperature of 550 to 1550 ° C. Heating to impart a permanent setting of the springlike structure to the fiber tow. 제10항에 있어서, 영구적인 셋팅 섬유를 비산화성 대기중 3000℃ 이하의 온도에서 가열하여 섬유에 전기전도성을 부여하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 10 comprising heating the permanent setting fibers at a temperature of 3000 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere to impart electrical conductivity to the fibers. 제11항에 있어서, 토우를 원통형 막대기나 맨드랠 주변에 감고, 감긴 토우를 비산화성 대기중 150 내지 300℃ 미만의 온도로 가열하고, 섬유 토우를 원통형 막대기나 맨드렐로부터 풀어내고, 섬유 토우를 이완된 상태에서 불활성 대기중에서 550 내지 1550℃의 온도로 가열하여 가역변형을 일으킬 수 있는 부분적으로 탄화되거나 거의 완전하게 탄화된 섬유 토우를 형성함으로써 스프링상 형태를 안정화된 섬유토우에 부여하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 11, wherein the tow is wound around a cylindrical rod or mandrel, the wound tow is heated to a temperature below 150 to 300 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, the fiber tow is released from the cylindrical rod or mandrel, and the fiber tow is removed. Imparting a spring-like morphology to the stabilized fibrous tow by heating to a temperature of 550-1550 ° C. in a relaxed state to a temperature of 550-1550 ° C. to form a partially or nearly completely carbonized fiber tow that can cause reversible deformation. How to. 제11항에 있어서, 토우를 편포로 편성하고, 편포를 150 내지 550℃의 온도로 가열하여 일시적인 셋팅을 편포의 섬유에 부여하고, 편포를 풀어내고, 풀어낸 편포로부터의 섬유 토우를 550 내지 1000℃의 온도로 가열하여 섬유 토우에 스프링상 구조의 영구적인 셋팅을 부여함으로써 스프링상 형태를 안정화된 섬유에 부여하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 방법.12. The fabric tow according to claim 11, wherein the tow is knitted into a knitted fabric, the knitted fabric is heated to a temperature of 150 to 550 DEG C to impart a temporary setting to the fibers of the knitted fabric, the knitted fabric is released, and the fiber tow from the unwoven knitted fabric is 550 to 1000. Heating to a temperature of < RTI ID = 0.0 > C < / RTI > to impart a permanent setting of the springlike structure to imparting a springlike shape to the stabilized fibers. 제11항에 있어서, 토우를 편포로 편성하고, 편포를 150 내지 550℃의 온도로 가열하고, 편포를 풀어내고, 풀어낸 섬유 토우를 기계적으로 처리하여 양모상 모우를 형성함으로써 스프링상 형태를 안정화된 섬유에 부여하는 단계를 포함하는 방법.12. The method according to claim 11, wherein the tow is knitted into a knitted fabric, the knitted fabric is heated to a temperature of 150 to 550 DEG C, the knitted fabric is released, and the released fiber tow is mechanically treated to form woolen wool to stabilize the spring-like shape. Imparting to the woven fiber. 제15항에 있어서, 양모상 모우를 1000℃ 미만의 온도로 가열하여 모우상 섬유에 전기전도성을 부여하는 방법.The method of claim 15, wherein the woolen wool is heated to a temperature below 1000 ° C. to impart electrical conductivity to the woolen wool. 제15항 또는 제16항에 있어서, 전기전도성 섬유 토우를 1000℃ 이상의 온도로 가열하여 섬유에 좀더 높은 전기전도성을 부여하고, 전기전도성 섬유를 합성수지 재료에 혼입시키는 단계를 포함하는 방법.17. The method of claim 15 or 16, comprising heating the electrically conductive fiber tow to a temperature of at least 1000 [deg.] C. to impart higher electrical conductivity to the fibers and incorporating the electrically conductive fibers into the synthetic resin material. 제8항에 있어서, 가열함으로써 함탄소 전구체 재료가 재료의 표면 또는 부근에서 용융된 벤제노이드 또는 이와 동등한 스켈레톤 배향을 형성하는 방법.The method of claim 8 wherein the carbon-containing precursor material forms a molten benzenoid or equivalent skeleton orientation at or near the surface of the material.
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