DE69129949T2

DE69129949T2 - Gebilde aus aktivierten Kohlenstoffasern und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69129949T2
Application number: DE69129949T
Authority: DE
Inventors: Toshi Gun Ei Chemical Industry Co. Ltd. Takasaki-Shi Gunma-Ken Iizuka
Original assignee: Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-01-12
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2011-01-03
Also published as: US5230960A; JP2717232B2; DE69129949D1; EP0439005A1; EP0439005B1; JPH03213522A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das in Verarbeitbarkeit, Haltbarkeit, adsorptiven und desorptiven Eigenschaften ausgezeichnet ist, sowie ein Herstellungsverfahren dafür. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das gut zur Verwendung als z. B. Adsorbens, Desodoriermittel, Filter geeignet ist, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
Aktivierte Kohlenstoff-Fasern werden hergestellt, indem eine Vielzahl der entsprechenden Kohlenstoff-Fasern oder Vorstufenfasern für die Kohlenstoff-Fasern mit Wasserdampf, Kohlendioxid oder dergleichen behandelt werden, um sie zu aktivieren. Jedoch wurden bislang keine Kohlenstoff-Fasern verwirklicht, die in der Gesamtleistungsfähigkeit, einschließlich Verarbeitbarkeit und Haltbarkeit, zufriedenstellend waren.
Beispielsweise weisen aktivierte Kohlenstoff-Fasern des Phenolharztyps eine große spezifische Oberfläche auf und können verhältnismäßig willkürlich hinsichtlich der Porengröße gesteuert werden. Deshalb sind sie darin gekennzeichnet, daß sie sowohl für einen breiten Bereich von zu absorbierenden Substanzen, der von solchen mit geringem Molekulargewicht bis zu denen mit hohem Molekulargeweicht reicht, geeignet sind, als auch durch ihre Fähigkeit, große Mengen zu absorbieren. Jedoch haben Phenolharzfasern als Vorstufenfasern für diese aktivierten Kohlenstoff-Fasern aufgrund ihrer geringen Zugfestigkeiten trotz ihrer großen Längenzunahmen den Nachteil der schlechten Verarbeitbarkeit im Verlauf des Formens zu einem Fasergebilde.
Um diesen Nachteil aus dem Weg zu räumen, werden die aktivierten Kohlenstoff-Fasern oder die Vorstufenfasern dafür mit einer hochfesten Faser verstärkt. Jedoch zieht dies ziemlich oft verschlechterte Gesamtadsorptionswirkung und verminderte Wärmebeständigkeit des verstärkten Gebildes nach sich.
Da außerdem Phenolharzfasern im Verlauf ihrer Wärmebehandlung zur Aktivierung (nachstehend als "Aktivierung" bezeichnet) eine starke Schrumpfung durchmachen, tritt ein Problem auf, daß eine starke morphologische Veränderung zwischen vor und nach der Aktivierung eintritt.
Andererseits sind aktivierte Kohlenstoff-Fasern vom Pechtyp in der adsorptiven Leistungsfähigkeit den aktivierten Kohlenstoff-Fasern vom Phenolharztyp im wesentlichen vergleichbar, und sie sind in Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul vor ihrer Aktivierung hochwertig gewesen. Dennoch sind aktivierte Kohlenstoff-Fasern vom Pechtyp auf Grund ihrer geringen Längenzunahmen eher brüchig. Dies stellt ein Problem von schlechter Handhabbarkeit der Faser im Verlauf des Formens der Faser zu einem Gebilde dar.
Anders als gewöhnliche organische Fasern sind Kohlenstoff-Fasern vom Pechtyp verhältnismäßig frei von Verdrehen, Verbiegen und Kräuseln sowie im wesentlichen kreisförmig im Querschnitt, mit der Folge, daß sie eine charakteristische Neigung dazu aufweisen, daß die Fasern aneinander haften. Dies erhöht günstigerweise die Nutzbarmachung der Faserfestigkeit, wenn die Kohlenstoff-Fasern als verstärkende Fasern verwendet werden, stellt aber, wenn die Kohlenstoff-Fasern als Adsorbentien verwendet werden, ein Problem dar, daß die Wanderung eines fluids gehindert ist, wodurch ein Adsorbatbestandteil am Diffundieren durch die Faserzwischenräume gehindert wird, da die Fasern dazu neigen, aneinander zu haften. Außerdem bringen die Kohlenstoff-Fasern vom Pechtyp wegen ihrer Neigung zum Aufblättern zwischen den Fasern die Schwierigkeit beim wirksamen Vernadeln mit sich, wodurch sich ein Problem stellt, daß eine Schwierigkeit auftritt, wenn daraus Filze und dergleichen mit hoher Schüttdichte hergestellt werden.
EP-A 149 333 offenbart ein carbonisierbares Gewebe, umfassend eine erste carbonisierende Faser, die aktiviert werden kann, und eine zweite Faser, die anders aktivierbar oder unter den Aktivierbedingungen für die erste Faser unbeeinflußt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine aktivierte Kohlenstoff-Faser, die in der Gesamtleistungsfähigkeit, einschließlich Verarbeitbarkeit, adsorptiven und desorptiven Eigenschaften, ausgezeichnet ist, sowie ein daraus aufgebautes Gebilde bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung für die Probleme, die sich aus den geringen Festigkeiten und den großen Schrumpfungen herkömmlicher organischer Fasern, wie Phenolharzfasern, ergeben, bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Verbesserung zu sorgen, so daß sowohl die geringen Längenzunahmen und schlechten Verarbeitbarkeiten als auch das problematischerweise übermäßige Haften oder Aufblättern zwischen den Fasern bei den herkömmlichen aktivierten Kohlenstoff-Fasern vom Pechtyp überwunden wird.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser bereitgestellt, wie in Anspruch 1 beschrieben.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser bereitgestellt, wie in Anspruch 5 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben.
Der Ausdruck "Fasergebilde", wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein so allgemeiner Ausdruck, daß er baumwollartiges Material, Endlosfäden, Spinnfasergarne, Faserbänder, Faservuese, Fasergewebe, Maschenware, Kombinationen davon und weitere Fasergebilde mit willkürlicher Gestalt, die durch einfaches Mischen oder Laminieren erzeugt werden, einschließt.
Das Formen der Pechfaser (A) und der Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) zu einer dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration durch Mischen oder Laminieren erfolgt insbesondere durch ein gebräuchliches Verfahren, wie Vermischen, Kardieren oder Laminieren von filzartigen Formen davon.
Die Kombination der Pechfaser (A), die eine hohe Festigkeit aufweist, mit der Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B), die eine große Längenzunahme aufweist, verbessert stark die Verarbeitbarkeit der Fasern im Verlauf ihres Formens zur dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration.
Pechfasern vom Petroleum-, Kohle- oder ähnlichem Typ, wie sie üblicherweise als Ausgangsmaterialien für aktivierte Kohlenstoff-Fasern verwendet werden, können als die Pechfaser (A), die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden soll, verwendet werden. Bevorzugt werden Pechfasern, die durch Spinnen von isotropem Pech mit einem hohen Erweichungspunkt von beispielsweise wenigstens 120 ºC gemäß einem herkömmlichen Schmelz-Spinn- oder Schmelz-Blas-Verfahren erzeugt werden.
Die aus isotropem Pech, das leicht zu aktivieren ist, erzeugte Pechfaser (A') kann zu einer aktivierten Kohlenstoff-Faser, die in den adsorptiven Eigenschaften ausgezeichnet ist, umgewandelt werden. Da die Pechfaser, bevor sie unschmelzbar gemacht wird, so extrem schwach ist, daß sie oft ihre Verarbeitung, um sie zu einer dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration zu formen, nicht überstehen kann, wird bevorzugt, daß die Pechfaser, nachdem sie unschmelzbar gemacht oder etwas carbonisiert wurde, als die Pechfaser (A) verwendet wird.
In einer anderen Ausführungsform kann die Pechfaser (A), die bei einer höheren Temperatur als der Aktivierungstemperatur carbonisiert wurde, verwendet werden, jedoch ist ihre Verwendung ökonomisch unvorteilhaft.
Die in der vorliegenden Erfindung einzusetzende Vorstufenfaser für die Kohlenstoff- Faser (B), die eine organische Faser ist, die nicht unschmelzbar gemacht werden muß, ist in der Längenzunahme vorzugsweise wenigstens 5% größer als die Pechfaser (A), und ist vorzugsweise 7 bis 30% größer in der Schrumpfung im Verlauf ihrer Aktivierung als die Pechfaser (A).
Wenn die Vorstufenfaser (B) weniger als 5% größer in der Längenzunahme als die Pechfaser (A) ist, kann die Wirkung der Verbesserung der Verarbeitbarkeit der Pechfaser (A) während des Formens zu einer dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration so schlecht sein, daß Schaden am Fasergebilde ungünstigerweise vermehrt werden kann.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, liegt ein Merkmal der vorliegenden Erfindung in der Verwendung der Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B), die im Verlauf ihrer Aktivierung eine größere Schrumpfung aufweist als die Pechfaser (A).
Wenn die Pechfaser (A) und die Vorstufenfaser (B) in Form eines Fasergebildes aktiviert werden, gibt ein typischer Unterschied von 7 bis 30% in der Schrumpfung Anlaß zu einem Größenunterschied bezüglich der Länge zwischen den 2 Faserarten im Fasergebilde, was wiederum Anlaß gibt zum Verbiegen der Pechfaser (A) (verminderte Schrumpfung und deshalb mehr Länge beibehaltend) in Gebieten mit Bündeln von nebeneinandergestellten Faserfilamenten, wodurch kaum Aneinanderhaften der Pechfaser (A) verursacht wird, während die Schrumpfung der Vorstufenfaser (B) abgemildert wird. Dies macht das Fasergebilde insgesamt voluminös Dies erleichtert die Wanderung eines Adsorbats durch Diffusion durch das Innere des entstandenen Gebildes aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, wodurch dessen adsorptive Wirkung verbessert wird.
Außerdem wird dessen Stauchfestigkeit, Schlagfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit verbessert, indem das Fasergebilde auf diese Weise voluminös gemacht wird. Wenn die Schrumpfung einer Faser, die verwendet wird, um die Fasern (A) und (B) zusammen zu bündeln, zu verfilzen oder zu nähen, wodurch die dem Fasergebilde entsprechende Konfiguration geformt wird, groß ist, wird das Fasergebilde komprimiert, während es mit der Schrumpfung der Bündelungs-, Verfilzungs- oder Nähfaser Schritt hält, wobei sich die Dichte des Gebildes erhöht, mit der Folge, daß der Faserzusammenhalt des Gebildes vergrößert wird, wodurch sich die Abriebfestigkeit und die Schwingungsbeständigkeit des Fasergebildes verbessert.
Wenn der Unterschied der Schrumpfung von Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) zu der von Pechfaser (A) kleiner als 7% ist, können die Wirkungen, daß dem Fasergebilde Voluminosität und dergleichen verliehen wird, auf die in der vorliegenden Erfindung abgezielt wird, nicht vollständig gezeigt werden, mit der Folge, daß ungünstigerweise die Leistungsfähigkeit des Fasergebildes nicht weit von denjenigen herkömmlicher Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser entfernt sein kann.
Wenn er größer als 30% ist, kann die Spannung, die auf die Vorstufenfaser (B) mit der größeren Schrumpfung ausgeübt wird, und die Spannung, die auf die Pechfaser (A) innerhalb des Gebildes aus aktivierter Kohlenstoff-Faser ausgeübt wird, zu groß werden, mit der Folge, daß ungünstigerweise die Haltbarkeit des Gebildes aus aktivierter Kohlenstoff-Faser erniedrigt werden kann. Der Unterschied der Schrumpfung von Faser (B) zu der von Faser (A) während der Aktivierung beträgt stärker bevorzugt 15 bis 25%.
Die Aktivierung der Pechfaser (A) und der Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) kann im wesentlichen durch ein beliebiges bekanntes Verfahren bewirkt werden. Im allgemeinen wird sie durch Erhitzen unter Anwendung eines reaktiven Gases, wie Wasserdampf oder Kohlendioxid, in einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoff, für eine Zeitdauer von etwa 0,5 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von etwa 700 bis 1200 ºC bewirkt. Diese Behandlung ermöglicht auf einfache Weise, daß die Fasern, aus denen das Fasergebilde aufgebaut ist, so porös und aktiv gemacht werden, daß sie ein Fluid absorbieren können.
Die Aktivierung wird vorzugsweise durchgeführt, nachdem die Fasern behandelt wurden, um sie unschmelzbar zu machen oder sie etwas zu carbonisieren. Die Aktivierung wird durchgeführt, nachdem die Fasern (A) und (B) zur dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration geformt wurden.
Wärmebeständige Vorstufenfasern für Kohlenstoff-Faser, die ohne Unschmelzbarmachung aktiviert werden können, werden als die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, bevorzugt. In dieser Hinsicht werden Phenolharzfasern besonders bevorzugt.
Das Verhältnis der Pechfaser (A) zur Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) in der Kombination kann ohne besondere Beschränkungen gemäß den Eigenschaften, wie Voluminosität, die das erfindungsgemäß herzustellende Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser erfüllen muß, willkürlich festgesetzt werden. Um jedoch vollen Nutzen aus den Vorzügen von sowohl der Pechfaser (A) als auch der Vorstufenfaser (B) zu ziehen, beträgt das Verhältnis der Pechfaser (A) zur Vorstufenfaser (B) in der Kombination vorzugsweise 30 bis 70 Gew.%.
Das erfindungsgemäße Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser kann verschiedene Formen annehmen, wie Garne, Fasergewebe, Maschenwaren, Faservliese und Verbundstrukturen daraus.
Das erfindungsgemäße Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser ist verhältnismäßig voluminös und ausgezeichnet hinsichtlich der polsternden Eigenschaften, und ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß es hochgradig schlag-, abrieb- und biegefest ist.
Das erfindungsgemäße Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser ist auch dadurch gekennzeichnet, daß es einheitliche Faserzwischenräume aufweist und die leichte Diffusion von Adsorbatsubstanzen und Desorbatsubstanzen (Substanzen, die desorbiert werden können) durch sein Inneres ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das die Gestalt von Fasern behält, kann z. B. als Allzweckadsorbens, -desodoriermittel oder -filter verwendet werden. Das erfindungsgemäße Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser ist auch als Adsorbens zur Verwendung beim Entfernen von schlechten Gerüchen und dergleichen in Zimmern und in Autos ausgezeichnet, da es ausgezeichnete Leistungsfähigkeit selbst in Umgebungen mit nahezu stationärem Fluid zeigt.
Vorteilhafte Funktionen der vorliegenden Erfindung werden wie folgt zusaiimnengefaßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verarbeitbarkeit stark verbessert, indem die Pechfaser (A), die hohe Festigkeit aufweist, und die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B), die eine große Längenzunahme aufweist, zusammen gemischt oder laminiert werden zur dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration.
Da die Pechfaser (A) und die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) in Form eines Fasergebildes aktiviert werden, gibt ein typischer Unterschied in der Schrumpfung Anlaß zu einem Größenunterschied bezüglich der Länge zwischen den 2 Faserarten im Fasergebilde, was wiederum Anlaß gibt zum Verbiegen der Pechfaser (A) (verminderte Schrumpfung und deshalb mehr Länge beibehaltend) in Gebieten mit Bündeln von nebeneinandergestellten Faserfilamenten, wodurch kaum Aneinanderhaften der Pechfaser (A) verursacht wird, während die Schrumpfung der Vorstufenfaser (B) abgemildert wird, mit der Folge, daß das Fasergebilde insgesamt voluminös gemacht wird. Diese Voluminosität des Fasergebildes erleichtert die Wanderung eines Adsorbats durch Diffusion durch das Innere des entstandenen Gebildes aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, wodurch dessen adsorptive Wirkung verbessert wird.
Die Voluminosität des Fasergebildes verbessert dessen Stauchfestigkeit, Schlagfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit. Wenn die Schrumpfung einer Faser, die verwendet wird, um die Fasern (A) und (B) zusammen zu bündeln, zu verfilzen oder zu nähen, wodurch die dem Fasergebilde entsprechende Konfiguration geformt wird, groß ist, wird das Fasergebilde komprimiert, während es mit der Schrumpfung der Bündelungs-, Verfilzungs- oder Nähfaser Schritt hält, wobei sich die Dichte des Gebildes erhöht, mit der Folge, daß der Faserzusammenhalt des Gebildes vergrößert wird, wodurch sich die Abriebfestigkeit und die Schwingungsbeständigkeit des Gebildes verbessert.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen nun insbesondere die vorliegende Erfindung ausführlicher.

Beispiel 1

Isotropes Kohlenpech mit einem Erweichungspunkt von 245 ºC als Rohmaterial wurde versponnen, unschmelzbar gemacht und etwas carbonisiert (Maximaltemperatur: 630 ºC), um eine Pechfaser (A) herzustellen. Die Kohlenstoff-Faser [Pechfaser (A)], die einen Durchmesser von 14 um, eine geschnittene Stapelfaserlänge von etwa 50 mm, eine Zugfestigkeit von 60 kg/mm² und eine Längenzunahme von 2,9% aufwies, wurde mit der gleichen Gewichtsmenge einer 2-Denier Phenolharzfaser, die eine Stapelfaserlänge von 50 mm, eine Zugfestigkeit von 20 kg/mm² und eine Längenzunahme von 35% aufwies, (Kynol, hergestellt von Gun-ei Chemical Industry Co., Ltd.) als Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) gemischt, um Garne zu spinnen.
Die entstandenen Spinnfasergame (Baumwolinumerierung: 6) wurden zu einem einfachen Gewebe verwoben, das eine Dichte von 12 Schußfäden/25 mm und 12 Kettfäden/25 mm aufwies. Dieses Gewebe wurde bei 850 ºC in einem Stickstoffstrom, der 35 Vol.% Wasserdampf enthielt, 1 Stunde behandelt, um es zu aktivieren.
Das entstandene Gewebe aus aktivierter Kohlenstoff-Faser hatte eine spezifische Oberfläche von 1645 m²/g und zeigte ein Entfärbevermögen von 227 ml/g, ausgedrückt als Maximalmenge von Methylenblau, die je g Faser entfärbt wurde, wenn mittels eines Methylenblau-Entfärbe- tests gemäß JIS K-1470 geprüft wurde.
In einem Toluoldampf-Adsorptionstest, der in einem ruhenden Gefäß ausgeführt wurde, zeigte das vorstehend erwähnte Gewebe aus aktivierter Kohlenstoff-Faser eine höhere Adsorptionsrate als die Gewebe aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, die jeweils aus Gewebe aus lediglich der Pechfaser und aus Gewebe aus lediglich der Phenolharzfaser hergestellt waren und im wesentlichen die gleiche spezifische Oberfläche und Methylenblau-Entfärbeleistung aufwiesen, und zeigte eine geringere morphologische Veränderung als das Gewebe aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das aus Gewebe aus lediglich der Phenolharzfaser hergestellt war.
Außerdem wird angemerkt, daß die Schrumpfung der Pechfaser (A) 3% betrug, während die Schrumpfung der Phenolharzfaser (B) 24% betrug, wenn die Pechfaser (A) und die Vorstufenfaser (B) in Inertgas carbonisiert wurden, indem sie mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 ºC/min auf 900 ºC erhitzt wurden.

Beispiel 2

Isotropes Petroleumpech mit einem Erweichungspunkt von 228 ºC als Rohmaterial wurde mittels eines Schmelz-Blas-Verfahrens versponnen, und unschmelzbar gemacht und durch ein gebräuchliches Verfahren etwas carbonisiert (Maximaltemperatur: 780 ºC), um eine Pechfaser herzustellen, die eine Zugfestigkeit von 84 kg/mm² und eine Längenzunahme von 2,1% aufwies, welche dann zu einem verfilzten Material mit einem spezifischen Gewicht von 120 g/m² geformt wurde. Dieses verfilzte Material aus der Pechfaser und ein verfilztes Material aus Phenolharzfaser mit einem spezifischen Gewicht von 200 g/m² (Phenolharzfaser: Kynol, hergestellt von Gun-ei Chemical Industry Co., Ltd.) wurde kardiert, um Kardiergewebe herzustellen, die ein Verhältnis von Pechfaser zu Phenolharzfaser in der Kombination von 70 Gew.% zu 30 Gew.% aufwiesen. Einige wenige Kardiergewebe, die auf die vorstehende Art und Weise hergestellt worden waren, wurden aufeinander laminiert und mit einer Stoßdichte von 25 Mal/cm² mit Nadeln gestoßen.
Das entstandene Fasergebilde in Form eines Faservlieses wurde bei 830 ºC in einem Stickstoffstrom, der 40 Vol.% Wasserdampf enthielt, 75 Minuten behandelt, um es zu aktivieren.
Das entstandene Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser hatte ein Adsorptionsvermögen, das dem eines Faservlieses aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das aus lediglich der Phenolharzfaser hergestellt wurde, mindestens vergleichbar war, und war besser in der Verfilzungswirkung als ein Faservlies aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, das aus lediglich der Petroleumpechfaser hergestellt war, so daß die Menge an Fasern, die durch Reibung abfielen, vermindert wurde und die Dickenabnahme des Gewebes auf Grund von wiederholten Schwingungen und Schlägen minimiert wurde. Außerdem wurde das Pulverisieren des Gewebes im Verlauf seiner praktischen Verwendung vermindert.
Außerdem wird angemerkt, daß die Schrumpfung der Pechfaser 5% betrug, während die Schrumpfung der Phenolharzfaser 25% betrug, wenn die Fasern in Inertgas carbonisiert wurden, indem sie mit einer Auffieizgeschwindigkeit von 3,5 ºC/min auf 950 ºC erhitzt wurden.

Claims

1. Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, umfassend eine erste Kohlenstoff-Faser, erhältlich durch Aktivieren einer Pechfaser (A), und eine zweite Kohlenstoff-Faser, erhältlich durch Aktivieren einer Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B), wobei die Fasern (A) und (B) aktiviert worden sind, nachdem sie zu einer dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration geformt wurden, wobei das Verhältnis von Pechfaser (A) relativ zur Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) 30 bis 70% beträgt, und wobei die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) in der Längenzunahme wenigstens 5% größer und in der Schrumpfung während der Aktivierung 7 bis 30% größer ist als die Pechfaser (A).

2. Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser nach Anspruch 1, wobei die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) eine Phenolharzfaser ist.

3. Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pechfaser (A) eine Faser aus isotropem Pech ist.

4. Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fasergebilde aus der Gruppe Endlosfäden, Spinnfasergarne, Faserbänder, Faservliese, Fasergewebe und Maschenware gewählt wird.

5. Herstellungsverfahren für ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser, umfassend die Schritte:

Formen einer Pechfaser (A) und einer Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) zu einer dem Fasergebilde entsprechenden Konfiguration durch Mischen oder Laminieren, wobei das Verhältnis der Pechfaser (A) relativ zur Vorstufenfaser fur die Kohlenstoff-Faser (B) 30 bis 70% beträgt, und

Aktivieren der Fasern (A) und (B),

wobei die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) in der Längenzunahme wenigstens 5% größer und in der Schrumpfung während der Aktivierung 7 bis 30% größer ist als die Pechfaser (A).

6. Herstellungsverfahren für ein Gebilde aus aktivierter Kohlenstoff-Faser nach Anspruch 5, wobei die Pechfaser (A) eine Faser aus isotropem Pech ist und die Vorstufenfaser für die Kohlenstoff-Faser (B) eine Phenolharzfaser ist.