Opis patentowy opublikowano: 1987 03 05 Int, Cl3. D01F 9/12 Twórcy wynalazku: Andrzej Moraczewski, Leszek Ostaszewski, Leszek Tomalak, Zdzislaw Grochowski, Kazimierz Skocz- kowski, Edwin Szefer, Hanna Kosobudzka, Janina Lukoszek, Anna Piasecka-Herud Uprawniony z patentu: Zaklady Elektrod Weglowych I-go Maja, Ra¬ cibórz; Centralny Osrodek Badawczo-Rozwojo¬ wy Technicznych Wyrobów Wlókienniczych, Lódz (Polska) Sposób wytwarzania iglowanych wlókien weglowych Przedmiotem patentu nr 104 144 jest sposób wy¬ twarzania iglowanych wlókien weglowych na ba¬ zie wlókien chemicznych, który obejmuje iglowa¬ nie wlókien — dajac wlóknine, nastepnie wstepna obróbke utleniajaca prowadzona w stanie luznym w atmosferze powietrza, w zakresie temperatur 413 K — 493 K az do uzyskania skurczu liniowego 12—20% i karbonizacje — równiez w stanie luznym w atmo¬ sferze beztlenowej, w czasie co najmniej 72 godz., maksymalnie do temperatury 2723 K az do uzyska¬ nia skurczu 28—38%,.Otrzymana zgodnie z wynalazkiem wlóknina cha¬ rakteryzuje sje masa powierzchniowa 0,2—1,4 kg/m2 zawartoscia wegla powyzej 95%, zawartoscia popiolu mniejsza lub równa 3%, utlenialnoscia mniejsza niz 20%, wspólczynnikiem przewodnosci cieplnej 0,05 Kcal/m2, struktura wlóknista i wytrzymaloscia na rozerwanie wzdluz do 12 KG oraz wszerz do 7 KG.W toku dalszych prac nad ulepszeniem sposobu wytwarzania wlókniny iglowanej weglowej wedlug patentu 104144 stwierdzono, ze kilkakrotne wzmo¬ cnienie produktu koncowego i rozszerzenie zakre¬ su jego stosowania uzyskuje sie jezeli iglowaniu poddaje sie wlóknine hybrydowa zawierajaca runa wlókien polikrylonitrylowycli co najmniej jedna warstwe tkaniny, wytworzonej na bazie przedzy równiez z wlókien polikrylanitrylowych, przy czym warstwa ta jest warstwa wewnetrzna. Wspólczyn¬ nik anizotropii gestosci tkaniny wynosi nie mniej niz 2, a udzial tkanin w calkowitej masie surowca wyjsciowego waha sie w zakresie 1/3 do 2/3.Nastepnie prowadzi sie proces nastepnej obróbki utleniajacej w stanie luznym w atmosferze powie¬ trza, w zakresie temperatur 413—493 K az do uzy¬ skania skurczu liniowego 12—20%. Po czym prowa¬ dzi sie karbonizacje w stanie luznym, w atmosfe¬ rze beztlenowej w czasie co najmniej 72 godz. ma¬ ksymalnie do temperatury 2273 K az do uzyskania skurczu liniowego 28—38%.Przyklad. Wlókna poliakrylonitrylowe typu „Anilana" o grubosci 4,5 den i dlugosci ciecia 56 mm formuje sie w runo. Nastepnie formuje sie wlóknine hybrydowa poprzez ulozenie pomiedzy dwoma warstwami runa warstwy tkaniny z prze¬ dzy „Anilana" o splocie skosnym 3/3 i wspólczyn¬ niku anizotropii gestosci y osnowy/ y watku wyno¬ szacym 3, tak aby na trzy warstwy runa przypadly dwie warstwy tkaniny. Zlaczone warstwy poddaje sie iglowaniu laczeniowemu. Tak otrzymana wlók¬ nine poddaje sie procesowi wstepnej obróbki utle¬ niajacej w stanie luznym, w atmosferze powietrza, w zakresie temperatur 413—493 K az do uzyskania skurczu liniowego 18%.. Nastepnie prowadzi sie kar¬ bonizacje w stanie luznym, w atmosferze beztleno¬ wej w czasie 80 godz. do temperatury 2200 K, az do uzyskania skurczu liniowego 35%.Sposób wytwarzania wlóknin weglowych wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie wzmocnionych wlóknin weglowych o bardzo dobrych wlasciwo¬ sciach izolacyjnych, majacych zastosowanie miedzy innymi w piecach wysokotemperaturowych jako izolacja cieplna. 134 5003 134 500 4 Wlókniny te charakteryzuja sie wysokimi wy¬ trzymalosciami na rozerwanie — wzdluz do 35 KG i wszerz do 30 KG przy jednoczesnym wydluzeniu odpowiednio do 10 i 8%, a zatem o parametrach wytrzymalosciowych 3—4-krotnie wyzszych w po¬ równaniu z wlóknina weglowa otrzymana wg pa¬ tentu 104 144.Wlóknina weglowa, wzmocniona wedlug wyna¬ lazku jest stosowana jako material filtracyjny w warunkach agresywnych takich jak srodowiska kwasne czy srodowiska zawierajace rozgrzane pyly metaliczne z równoczesna mozliwoscia pracy w temperaturach do 300°C. PLPublished Patent: 1987 03 05 Int, Cl3. D01F 9/12 Creators of the invention: Andrzej Moraczewski, Leszek Ostaszewski, Leszek Tomalak, Zdzislaw Grochowski, Kazimierz Skoczkowski, Edwin Szefer, Hanna Kosobudzka, Janina Lukoszek, Anna Piasecka-Herud. Authorized by the patent: May 1st Carbon Electrode Plants, Ra ¬ cibórz; Central Research and Development Center for Technical Textile Products, Lodz (Poland) Method for the production of needle-punched carbon fibers The subject of patent No. 104 144 is a method of producing needle-punched carbon fibers based on chemical fibers, which includes needle-punched fibers - resulting in non-woven fibers. then initial oxidation treatment carried out in a loose state in the air atmosphere, in the temperature range 413 K - 493 K until a linear contraction of 12-20% is obtained and carbonization - also in a loose state in an oxygen-free atmosphere for at least 72 hours, up to a temperature of 2723 K until a shrinkage of 28-38% is obtained, the nonwoven fabric obtained according to the invention has a surface weight of 0.2-1.4 kg / m2, a carbon content above 95%, an ash content less than or equal to 3. %, oxidation less than 20%, coefficient of thermal conductivity 0.05 Kcal / m2, fibrous structure and tear strength up to 12 KG and width up to 7 KG. works on the improvement of the method of manufacturing a needled carbon nonwoven fabric, according to patent 104144, it was found that a multiple strengthening of the final product and the extension of its application range is achieved if a hybrid fiber containing a fleece of polycrylonitrile fibers, also based on of polycrylate nitrile fibers, this layer being the inner layer. The fabric density anisotropy factor is not less than 2, and the proportion of fabrics in the total weight of the raw material is in the range of 1/3 to 2/3. Subsequently, the subsequent loose oxidation treatment is carried out in the air atmosphere within the range of 413-493 K until a linear shrinkage of 12-20% was achieved. This is followed by loose carbonization in an anaerobic atmosphere for at least 72 hours. up to a temperature of 2273 K until a linear shrinkage of 28-38% is achieved. Polyacrylonitrile fibers of the "Anilana" type with a thickness of 4.5 denier and a cut length of 56 mm are formed into a fleece. Then, a hybrid fiber is formed by placing a fabric layer between the two layers of fleece with an "Anilan" yarn with a twill weave of 3/3 and the coefficient of The density y anisotropy of the warp / yarn is 3, so that there are two layers of fabric for three layers of fleece. The combined layers are subject to connection needling. The fiber obtained in this way is subjected to a preliminary oxidation treatment process in a loose state, in the air atmosphere, in the temperature range 413-493 K, until a linear contraction of 18% is obtained. Then the car bonization is carried out in a loose state, in an oxygen-free atmosphere. May during 80 hours. up to a temperature of 2200 K, until a linear shrinkage of 35% is obtained. The method of producing carbon nonwovens according to the invention allows to obtain reinforced carbon nonwovens with very good insulating properties, which can be used, inter alia, in high-temperature furnaces as thermal insulation. 134 5003 134 500 4 These nonwovens are characterized by high tearing strength - up to 35 kg in length and up to 30 kg in width, with elongation up to 10 and 8%, respectively, and therefore with strength parameters 3-4 times higher in comparison to Carbon non-woven fabric obtained according to patent 104 144. Carbon non-woven fabric, reinforced according to the invention, is used as a filter material in aggressive environments such as acid environments or environments containing heated metallic dusts, with simultaneous possibility of working at temperatures up to 300 ° C. PL