JPS5994620A - 気相法による炭素繊維の製造法 - Google Patents
気相法による炭素繊維の製造法Info
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- JPS5994620A JPS5994620A JP20106582A JP20106582A JPS5994620A JP S5994620 A JPS5994620 A JP S5994620A JP 20106582 A JP20106582 A JP 20106582A JP 20106582 A JP20106582 A JP 20106582A JP S5994620 A JPS5994620 A JP S5994620A
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- carbon fibers
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化水素の熱分解によるいわゆる気相法による
炭素繊維の製造法に関する。
炭素繊維の製造法に関する。
気相法による炭素繊維は優れた特性、特長をもっている
が、生産性が低いことが工業化の難点とされる。
が、生産性が低いことが工業化の難点とされる。
従来一般に知られている気相法の炭素繊維は炉内に設置
した横型のセラミック製円筒の内面に基板を設置しＡ、
＋ガス等を流し、次いで円筒内を所定温度に上げ、ベン
ゼン等の炭化水素ガスを１−１２ガス等で希釈して流し
、炭化水素を熱分解し、基板上に炭素繊維を生成、成長
させることにより製造されている。この場合基板上に鉄
粉等の微粒子を存在させることが有効であることも知ら
れている。
した横型のセラミック製円筒の内面に基板を設置しＡ、
＋ガス等を流し、次いで円筒内を所定温度に上げ、ベン
ゼン等の炭化水素ガスを１−１２ガス等で希釈して流し
、炭化水素を熱分解し、基板上に炭素繊維を生成、成長
させることにより製造されている。この場合基板上に鉄
粉等の微粒子を存在させることが有効であることも知ら
れている。
従来法では円筒内の空間が充分に利用されておらず、丑
たこの炉は炉外のガスの導入部、排出部の長さもかなり
あるので、炉を横に配置すると、建屋の高さ方向の空間
の利用効率が低くなる。
たこの炉は炉外のガスの導入部、排出部の長さもかなり
あるので、炉を横に配置すると、建屋の高さ方向の空間
の利用効率が低くなる。
そこで本発明者は先ず円筒を縦型にすることを検討した
。縦型力ら建屋の空間利用率が高凍るばかりでなく、炭
素繊維の析出基板の交換を円筒に接触させずに行なうこ
とができ、操作上も好ましい。
。縦型力ら建屋の空間利用率が高凍るばかりでなく、炭
素繊維の析出基板の交換を円筒に接触させずに行なうこ
とができ、操作上も好ましい。
ところが単純に横型を縦型にしただけでは炭素繊維は初
めに生成はするが、その後の成長が阻害されて繊維の収
量が少ない。それは繊維が成長の過程でガスの大きな流
速によって折れたり曲ったすすることが原因であること
がわかった。ガスの流速が大きいのは対流によるためで
あり、供給するガスの量のコントロールではガス流速を
小さくすることはむずかしい。
めに生成はするが、その後の成長が阻害されて繊維の収
量が少ない。それは繊維が成長の過程でガスの大きな流
速によって折れたり曲ったすすることが原因であること
がわかった。ガスの流速が大きいのは対流によるためで
あり、供給するガスの量のコントロールではガス流速を
小さくすることはむずかしい。
内径１０ｃＴ１１程度の横型炉の場合、炉内に多少の温
度差が生じても対流によるトラブルは事実上発生しない
。横型でも炉が犬きくなると対流、偏流の問題が生じる
が、縦型に比べると少ない。
度差が生じても対流によるトラブルは事実上発生しない
。横型でも炉が犬きくなると対流、偏流の問題が生じる
が、縦型に比べると少ない。
本発明の目的は気相法の炭素繊維の生長速度の増大及び
空間利用率の増加により生産性の向上を図ることにある
。
空間利用率の増加により生産性の向上を図ることにある
。
このため本発明においては炭化水素が熱分解する空間帯
域に複数の基板をできるだけ等間隔に分散配列させる構
成とした。
域に複数の基板をできるだけ等間隔に分散配列させる構
成とした。
以下図面に例示した装置により本発明を具体的に説明す
る。
る。
第１図は縦に配置した円筒１内に板状の繊維析出基体２
を配列した状態を示す斜視図である。第２図は基体３と
して棒状のものを配列した状態の斜視図である。
を配列した状態を示す斜視図である。第２図は基体３と
して棒状のものを配列した状態の斜視図である。
円筒】はアルミナ等のセラミック製、基体２はアルミナ
、ムライト、黒鉛質等のセラミック製のものが適する。
、ムライト、黒鉛質等のセラミック製のものが適する。
基体２の数は円筒の太さによって定めるが、その間隔で
、が０５〜２ｃｍに々るようにその数を決めるのがよい
。
、が０５〜２ｃｍに々るようにその数を決めるのがよい
。
基体は第２図に示すように棒状体３のものでもよい。こ
の場合は棒状体同志の間隔１２、棒状体と円筒内面との
間隔１３が上記の範囲に入るように選ぶことが好ましい
。４はＦｅ粉等の微粉末である。
の場合は棒状体同志の間隔１２、棒状体と円筒内面との
間隔１３が上記の範囲に入るように選ぶことが好ましい
。４はＦｅ粉等の微粉末である。
このように複数の基体を配列することによシ、ガスの対
流は相当防止される。そしてさらに望ましくは円筒の長
さ方向に対する直角断面の最高温度帯域における温度差
が小さいことである。実験によればこの温度差が２０°
Ｃ以下が特によい。これらの条件が満足されると対流に
よるガス流速は１ｃｍ ／ ｓｅａ以下になる。
流は相当防止される。そしてさらに望ましくは円筒の長
さ方向に対する直角断面の最高温度帯域における温度差
が小さいことである。実験によればこの温度差が２０°
Ｃ以下が特によい。これらの条件が満足されると対流に
よるガス流速は１ｃｍ ／ ｓｅａ以下になる。
基体の表面に公知の方法（特開昭５２−１０３５２８）
に従って金属微粉等を散布する。金属は周期率表の第８
族、ｉｓａ族のもので３００Å以下の超微粉が望ましい
。壕だこれらは化合物であってもよい。
に従って金属微粉等を散布する。金属は周期率表の第８
族、ｉｓａ族のもので３００Å以下の超微粉が望ましい
。壕だこれらは化合物であってもよい。
これらの超微粉はアルコール等に分散し、基体にスプレ
ーし、乾燥して使用するが、超微粉であるため、基体が
垂直でも殆んど落下することがない。
ーし、乾燥して使用するが、超微粉であるため、基体が
垂直でも殆んど落下することがない。
基体を配列した炭素繊維の生成帯域の温度は約１０００
〜１３００°Ｃが適する。炭化水素ガスはＨ２ガス、Ａ
ｒガス等で希釈して用いるが、炭化水素ガスの濃度や混
合ガスの供給速度等は特開昭５２−１０３５２８と同様
である。！、だガスの圧力は常圧附近が取扱い易く望ま
しい。
〜１３００°Ｃが適する。炭化水素ガスはＨ２ガス、Ａ
ｒガス等で希釈して用いるが、炭化水素ガスの濃度や混
合ガスの供給速度等は特開昭５２−１０３５２８と同様
である。！、だガスの圧力は常圧附近が取扱い易く望ま
しい。
ガスの流す方向は上から下へ又はその逆のどちらでも可
能である。炭化水素としてはベンゼンの外、トルエン、
メタン、エチレン、揮発油等が使用できる。
能である。炭化水素としてはベンゼンの外、トルエン、
メタン、エチレン、揮発油等が使用できる。
図示のものは円筒を縦に配置したものであるが、勿論横
型にしても本発明は可能である。
型にしても本発明は可能である。
本発明によれば、繊維の成長速度約０．５ｃｍ１分以」
二で、炭化水素中の炭素の繊維化収率３０％以上と高能
率で炭素繊維を得ることができる。
二で、炭化水素中の炭素の繊維化収率３０％以上と高能
率で炭素繊維を得ることができる。
実施例
第１図に示すようにアルミナ製円筒（内径１０ｃｍ ）
内にムライト質基板を５枚配置した。基板間の間隔は１
ｃＩｒＬである。また基板の高さは３０ｃｍとした。
内にムライト質基板を５枚配置した。基板間の間隔は１
ｃＩｒＬである。また基板の高さは３０ｃｍとした。
基板と円筒内面との間隔は約２ｃｍである。
基板にはエチルアルコールに分散したＦｅの超微粉（約
３００人下）をスプレーし、乾燥して使用した。
３００人下）をスプレーし、乾燥して使用した。
炭化水素ガスとしてはベンゼンを用い、これを２、゛
水素ガ スで希釈（べ／ゼンの濃度４〜１０容量％）。混合ガス
の送入量は０２〜０５１／分とした２、基板部分の温度
を約１１００°Ｃとし、また基板間の温度差は最も太き
いところで２’Ｃとした。
水素ガ スで希釈（べ／ゼンの濃度４〜１０容量％）。混合ガス
の送入量は０２〜０５１／分とした２、基板部分の温度
を約１１００°Ｃとし、また基板間の温度差は最も太き
いところで２’Ｃとした。
以上の条件で３時間継続し、炭素繊維を生成させた。
比較のため、上記基板の代りに円筒の内面に二つ割の桶
状の基板を合せて円筒内にはめ込み、基板として用い、
その他は上記と同様にして実験した。基板を二つ割とし
たのは繊維の採取を容易にするためである。
状の基板を合せて円筒内にはめ込み、基板として用い、
その他は上記と同様にして実験した。基板を二つ割とし
たのは繊維の採取を容易にするためである。
結果は次の通り（太さ、長さは平均）
繊維の収量 太 さ 長 さ
本発明 １．９ １−０〜２０μ４〜５ｃ＋ｙ＋
比較例 ０１ｇ ３〜５μ １〜２Ｃｍ
比較例 ０１ｇ ３〜５μ １〜２Ｃｍ
第１図、第２図は本発明方法に使用される装置の１例を
示す断面図。 １ 円筒、 ２ 基板、 ４ ・・微粉特許出願
人 昭和電工株式会社
示す断面図。 １ 円筒、 ２ 基板、 ４ ・・微粉特許出願
人 昭和電工株式会社
Claims (1)
- 炭化水素ガスの熱分解による炭素繊維の製造法において
、炭素繊維の生成帯域に複数の繊維析出基体を分散配列
し、ガスの対流を少なくし、繊維の成長を促進させたこ
とを特徴とする炭素繊維の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20106582A JPS5994620A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 気相法による炭素繊維の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20106582A JPS5994620A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 気相法による炭素繊維の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994620A true JPS5994620A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16434796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20106582A Pending JPS5994620A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 気相法による炭素繊維の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994620A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500943A (ja) * | 1984-12-06 | 1987-04-16 | ハイピリオン・カタリシス・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレイテツド | 炭素フイブリル |
| JPS63503555A (ja) * | 1986-06-06 | 1988-12-22 | ハイピリオン・カタリシス・インターナシヨナル・インコーポレイテツド | 新規な炭素フイブリル |
| US4855091A (en) * | 1985-04-15 | 1989-08-08 | The Dow Chemical Company | Method for the preparation of carbon filaments |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP20106582A patent/JPS5994620A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500943A (ja) * | 1984-12-06 | 1987-04-16 | ハイピリオン・カタリシス・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレイテツド | 炭素フイブリル |
| JPH03174018A (ja) * | 1984-12-06 | 1991-07-29 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 炭素フィブリル、その製造方法及び該炭素フィブリルを含有する組成物 |
| US4855091A (en) * | 1985-04-15 | 1989-08-08 | The Dow Chemical Company | Method for the preparation of carbon filaments |
| JPS63503555A (ja) * | 1986-06-06 | 1988-12-22 | ハイピリオン・カタリシス・インターナシヨナル・インコーポレイテツド | 新規な炭素フイブリル |
| JPH01131251A (ja) * | 1986-06-06 | 1989-05-24 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 新規な炭素フィブリルを含む複合材料 |
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