【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（発明の技術分野）
この発明はアクリロニトリル系繊維を炭化して
なる炭素繊維を用いた炭素繊維製グランドパツキ
ンに関する。
（従来技術）
炭素繊維は潤滑機能に優れ、すべりが良いた
め、グランドパツキン等のパツキン用材料として
用いられている。
そして、従来パツキン用材料として、アクリロ
ニトリル系系繊維を炭素化したものが用いられる
場合が多い。
（従来技術の問題点）
ところが、上述したアクリロニトリル系繊維
は、繊維径が10〜20μmと太く柔軟性、潤滑剤の
保持性が悪くシール性が不充分であるという問題
点を有していた。
（発明の目的）
そこでこの発明は、従来のアクリロニトリル系
炭素繊維のパツキン用材料の欠点を克服した柔軟
で潤滑剤の保持性が良く、シール性に優れた炭素
繊維製パツキン用材料を提供することを目的とす
る。
（発明の構成）
そしてこの発明は上記目的を達成するため、単
繊維が10μm以下のアクリロニトリル系繊維を抄
紙した紙を用い、これを一定巾のテープ状に細断
し、撚糸工した後酸化性雰囲気中で炭化処理した
糸を複数本でもつて編組したことを特徴とするグ
ランドパツキンからなる。
（実施例）
単繊維の直径が10μm（約0.6デニール）以下の
アクリロニトリル繊維は、通常のアクリロニトリ
ル繊維をフイブリル化したもの、または人工スウ
エード等に用いられる極細繊維そのものを利用等
して得られる。特に、前述した通常のアクリロニ
トリル繊維をフイブリル化するときは、抄紙工程
に於ける叩解と同じであり製糸用ビーターを用い
行なう。また人工スウエード等に用いられる極細
繊維の場合は、複合割繊、複合溶出およびブレン
ド溶出等の製法にて得た極細繊維をそのまま利用
するものである。
そして、この単繊維の直径が10μm以下のアク
リロニトリル繊維を用いて、通常の抄紙法による
抄紙した紙となす。この場合、必要に応じて固体
潤滑剤（黒鉛、PTFF（四弗化エチレン樹脂）ワ
ツクス）を混合して抄紙することもできる。
尚、爾後のテープ状の細断あるいは撚糸の時の
強度に問題がある場合は、一部未叩解の繊維を加
えることによつて強度を増大せしめる。
尚、抄紙に当つては、チタン酸カリウム、各種
ウイスカ等繊維は非常に細かいが、その長さが短
い（チタン酸カリウム繊維径0.1〜0.16μm、長さ
１〜10mm窒化硅素ウイスカ径0.5μm、長さ0.2〜
0.3mm）繊維状物質を混合抄紙することができる。
抄紙された紙は次いでこれを細断して細長いテ
ープを作り、これに撚を加えたものを合糸して合
撚糸を作る。
次いで、この合撚糸を酸化雰囲気中で炭化処理
する。
処理条件は例えば、200〜300℃、120分約1000
℃数分、約2000℃数分等である。この炭素化され
た合撚糸を編組することによつてグランドパツキ
ンが得られる。
このグランドパツキンには、通常のパツキンに
使用される潤滑油（シリンダーオイル、マシン
油、流動パラフイン）固体潤滑剤（PTFE、グラ
フアイト、マイカニ硫化モリブデン、ワツクス）
の内の数種が選択使用される。
下記の表１は、従来の10μmを越えるアクリロ
ニトリル繊維を用いた場合と、5μm以下のアクリ
ロニトリル極細繊維を用いた場合の、目詰め材と
パツキン製作可否の関係を表している。
なお、目詰め材は、PTFE粒子を水性懸濁液と
して分散したPTFEデイスパージヨンとして含浸
し水分を除く。
(Technical Field of the Invention) The present invention relates to a carbon fiber gland packing using carbon fibers obtained by carbonizing acrylonitrile fibers. (Prior Art) Carbon fiber has an excellent lubrication function and good sliding properties, so it is used as a material for packing such as gland packing. Conventionally, carbonized acrylonitrile fibers are often used as packing materials. (Problems with the Prior Art) However, the acrylonitrile fibers described above have problems in that they have a thick fiber diameter of 10 to 20 μm, are flexible, have poor lubricant retention, and have insufficient sealing properties. (Objective of the Invention) Therefore, it is an object of the present invention to provide a carbon fiber packing material that is flexible, has good lubricant retention, and has excellent sealing properties, which overcomes the drawbacks of conventional acrylonitrile-based carbon fiber packing materials. With the goal. (Structure of the Invention) In order to achieve the above object, this invention uses paper made from acrylonitrile fibers with single fibers of 10 μm or less, shreds it into a tape shape of a certain width, twists it, and then oxidizes it. It consists of a ground packkin characterized by braiding a plurality of threads that have been carbonized in an atmosphere. (Example) Acrylonitrile fibers with a single fiber diameter of 10 μm (approximately 0.6 denier) or less can be obtained by fibrillating ordinary acrylonitrile fibers or by using ultrafine fibers themselves used for artificial suede and the like. In particular, when the above-mentioned ordinary acrylonitrile fiber is fibrillated, it is carried out using a beater for spinning, which is the same as beating in the papermaking process. Further, in the case of ultrafine fibers used for artificial suede and the like, ultrafine fibers obtained by manufacturing methods such as composite splitting, composite elution, and blend elution are used as they are. The acrylonitrile fibers having a single fiber diameter of 10 μm or less are then used to make paper using a normal papermaking method. In this case, if necessary, a solid lubricant (graphite, PTFF (tetrafluoroethylene resin) wax) may be mixed in the paper. Incidentally, if there is a problem with the strength when shredding into a tape shape or twisting, the strength can be increased by adding some unbeaten fibers. In paper making, the fibers such as potassium titanate and various whiskers are very fine, but their lengths are short (potassium titanate fiber diameter 0.1 to 0.16 μm, length 1 to 10 mm, silicon nitride whisker diameter 0.5 μm, Length 0.2~
0.3mm) can be mixed into paper making with fibrous materials. The paper that has been made is then shredded to make long thin tapes, which are then twisted and combined to make twisted yarns. Next, this twisted yarn is carbonized in an oxidizing atmosphere. The processing conditions are, for example, 200 to 300℃, 120 minutes, approximately 1000℃
℃ for several minutes, approximately 2000℃ for several minutes, etc. A ground packing is obtained by braiding this carbonized twisted yarn. This ground packing contains lubricating oils (cylinder oil, machine oil, liquid paraffin) and solid lubricants (PTFE, graphite, micani molybdenum sulfide, wax) used in normal packing.
Several types are selected and used. Table 1 below shows the relationship between the filling material and the ability to produce packing when using conventional acrylonitrile fibers with a diameter exceeding 10 μm and when using ultrafine acrylonitrile fibers with a diameter of 5 μm or less. Note that the packing material is impregnated as a PTFE dispersion in which PTFE particles are dispersed as an aqueous suspension, and moisture is removed.
【表】
図は、この発明の炭素繊維製グランドパツキン
の製造工程を示すもので、繊維はフイブリル化さ
れた後紙状体１に抄紙されたテープ２状に細断さ
れ、下撚を加えた後３本合撚して合撚糸３を作
り、次いで炭化処理され、編組された炭素繊維製
グランドパツキン４が得られる。
（発明の効果）
この発明の第１の特徴は単繊維の直径が10μm
以下のアクリロニトリル系繊維を用いた点にあ
る。
このような細い繊維を用いることによつて柔軟
でかつ潤滑剤の保持性の良いグランドパツキンが
得られるようになつた。
この事実は、シール特性を示す第２図および運
転特性を示す第３図で明らかなように、同一の締
付面圧、運転時間でも、従来のパツキンを用いた
のに比べて遥かに漏洩量が少なくなつていること
が明らかである。
この発明の第２の特徴は、この繊維を抄紙し、
テープ状に細断し、撚糸加工するにある。このよ
うにすることによつて、紡績困難な繊維を容易に
糸状化することができる。
この発明の第３の特徴は抄紙、細断、撚糸した
状態で繊維を炭素化する点にある。
すなわち、例えば、抄紙した状態で直ちに炭化
すると、強度が低下、熱収縮のため柔軟性に欠
け、爾後の撚糸等の処理ができないが、本発明の
如く撚糸加工した後炭化する場合は撚糸は容易で
ある。
また、撚糸後グランドパツキンに編組した後炭
化する場合は内部まで炭化することは困難である
が、本発明の如く撚糸した状態で炭化した後編組
すれば内部まで均一に炭化された優秀なグランド
パツキンが得られる。
そして、この発明の最大の特徴は、柔軟で潤滑
剤の保持性の良い炭素繊維製グランドパツキンが
得られることであり、しかも細い繊維を用いるに
もかかわらず、その製造は極めて容易となること
である。[Table] The figure shows the manufacturing process of the carbon fiber ground packing of the present invention. After the fibers are fibrillated, they are shredded into paper tapes 2, which are made into a paper material 1, and are pre-twisted. The next three yarns are twisted together to form a twisted yarn 3, which is then carbonized to obtain a braided carbon fiber ground packing 4. (Effect of the invention) The first feature of this invention is that the diameter of the single fiber is 10 μm.
The point is that the following acrylonitrile-based fibers are used. By using such thin fibers, it has become possible to obtain gland packings that are flexible and have good lubricant retention properties. This fact is clear from Figure 2, which shows the sealing characteristics, and Figure 3, which shows the operating characteristics. Even with the same tightening surface pressure and operating time, the amount of leakage is far greater than when using a conventional packing. It is clear that there is a decrease in The second feature of this invention is to make paper from this fiber,
It is shredded into tapes and twisted into yarn. By doing so, fibers that are difficult to spin can be easily turned into threads. The third feature of this invention is that the fibers are carbonized in the paper-making, shredding, and twisting state. That is, for example, if the paper is carbonized immediately after it is made, the strength will decrease and it will lack flexibility due to heat shrinkage, making it impossible to perform subsequent processing such as twisting, but if the paper is carbonized after being twisted as in the present invention, twisting is easy. It is. In addition, if the yarn is twisted and then braided into a ground packing and then carbonized, it is difficult to carbonize the inside, but if the twisted yarn is carbonized and then braided as in the present invention, an excellent ground packing that is evenly carbonized to the inside can be obtained. is obtained. The greatest feature of this invention is that a carbon fiber gland packing that is flexible and has good lubricant retention properties can be obtained, and even though it uses thin fibers, it is extremely easy to manufacture. be.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はこの発明の炭素繊維製グランドパツキ
ンの製造工程を示す工程略図、第２図はこの発明
の炭素繊維製グランドパツキンを用いたシール性
を示す図、第３図はこの発明のパツキンを用いた
パツキンの運転特性を示す図である。
１……紙状体、２……テープ、３……撚糸、４
……炭素繊維製グランドパツキン。
Fig. 1 is a process diagram showing the manufacturing process of the carbon fiber gland packing of this invention, Fig. 2 is a diagram showing the sealing performance using the carbon fiber gland packing of this invention, and Fig. 3 is a diagram showing the sealing performance using the carbon fiber gland packing of this invention. FIG. 3 is a diagram showing the operating characteristics of the packing used. 1... Paper-like material, 2... Tape, 3... Twisted thread, 4
...Carbon fiber ground packing.