CH550121A - Verfahren zur herstellung von kohlefasern und aktivkohlefasern. - Google Patents
Verfahren zur herstellung von kohlefasern und aktivkohlefasern.Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlefasern und AktivkohlefasenL Es ist bekannt. dass das Erhitzen von karbonisierbaren, faserigen Produkten aus Cellulose, Polyacrylnitril u. dgl. bei höheren Temperaturen zu kohlenstoffhaltigen, faserigen Produkten führt. Die bisher bekannten Verfahren waren alle auf teure Ausgangsmaterialien angewiesen und brauchten aufwendige Ofenanlagen. Dadurch erhöhte sich der Gestehungspreis für Kohlefaserprodukte so, dass diese für industrielle Zwecke nur in Spezialfällen angewendet wurden. Zweck der Erfindung ist, Kohlefasern oder aktivierte Kohlefasern direkt aus den kohlenstoffhaltigen, organischen Verbindungen zu niedrigeren Gestehungskosten herzustellen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man organische Stoffe in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand bringt und einem Schleuder- und/oder Zerblaseverfahren unterwirft und die organischen Stoffe nach Ausbildung der Faserform noch im Schwebezustand auf Temperaturen erhitzt, bei welchen das Fasermaterial karbonisiert. Vor der Karbonisierung kann gegebenenfalls eine Voroxydation durchgeführt werden. Die Voroxydation kann auch so geführt werden, dass sie gleichzeitig mit der Faserbildung stattfindet. Die Fasern können wie folgt hergestellt werden: Das karbonisierbare fasrige Ausgangsmaterial wird in einem gelösten oder geschmolzenen Zustand nach dem Schleuderverfahren, z.B. Trommelschleuderverfahren, bzw. Zerblaseverfahren, z.B. Düsenblasverfahren zu Fasern verarbeitet. Das Ausgangsmaterial wird in einem gelösten oder geschmolzenen Zustand einem Vorratsbehälter, einer Schmelzwanne, einem Schmelzaggregat oder dgl. entnommen und in die entsprechende Apparatur zur Faserbildung eingespiesen. Die zur Faserbildung verwendeten Apparaturen sind in ähnlicher Form aus der Mineralfaserherstellung bekannt. Der Unterschied besteht darin, dass wesentlich niedrigere Temperaturen benötigt werden. Die Faserstärken können in grosser Breite variiert werden, und es kann ein sehr niedriger Titer, der sich beim erfindungsgemässen Verfahren vorteilhaft auswirkt, erreicht werden. An die zur Faserbildung verwendete Schleuder- oder Zerblasevorrichtung schliesst sich zweckmässig ein beheizter Schacht an. Bei Verwendung eines Lösungsmittels wird dieses freigesetzt und entfernt. Die in Schwebe befindlichen Fasern können direkt bei Temperaturen von 1 500C bis 300"C und unter Zuführung von Sauerstoff voroxydiert werden. Anschliessend werden die voroxydierten Fasern in der Verkokungszone im Schacht bei Temperaturen von 3000C bis 1 2000C karbonisiert. Die beiliegende Zeichnung stellt eine beispielsweise Aus führungsform dar. Das Ausgangsmaterial gelangt von einem Vorratsbehälter 5 in die Schleudervorrichtung 1 und fällt in den beheizten Schacht 2. Die freigesetzten Lösungsmitteldämpfe werden durch den Auslass 3 entfernt. Der Schacht gliedert sich in die Aushärtezone 6, Voroxydationszone 7 und Verkokungszone 8. Nötigenfalls wird der Prozess mit einem Steuergas, das am oberen Schachtende 9 eingeblasen wird, gesteuert. Die Fasern werden mit Sauerstoff 4 voroxydiert. Die verkokten Fasern werden nun auf einem endlosen Transportband 10 aufgefangen und gegebenenfalls der Aktivierung 11 nach gebräuchlichen Methoden und/oder der Verfilzung 12 zugeführt. Als Ausgangsmaterialien können Kunstharze, Polymere oder allgemein kohlenstoffhaltige Verbindungen, die entweder thermisch oder durch Zusatz von Lösungsmitteln zunächst in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand gebracht werden, Anwendung finden. Beispielsweise können Polyacrylnitr;I Phenolharze, usw. in gelöster Form, organische Polymere, wie Phenolharze, in geschmolzener Form, aber auch Teer, Pech, Bitumen, usw. in geschmolzener oder gelöster Form zur Anwendung gelangen. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Kohlefasern und die daraus hergestellten Filze eignen sich hervorragend für Isolationszwecke, zur Filtration korrosiver Medien, als Katalysatorträger oder Faseraktivkohle. Beispiel 200 g Phenolharz vom Resoltyp wurden auf 90"C erwärmt und zu Fasern verschleudert. Hierbei wurden 10 g/ Min. verflüssigtes Harz auf eine Schleuderscheibe aufgegeben, die mit 1400 U/Min. lief. Die Schleuderscheibe hatte einen Durchmesser von 15 cm. Das verflüssigte Harz wurde etwa 6 cm vom Scheibenmittelpunkt entfernt aufgegeben (Schleudergeschwindigkeit - 9 m/ sek.). Die Flugbahn der so entstandenen Fasern wurde durch einen Steuerstrahl (Gas) nach unten in einen Ofenraum abgelenkt. Der Ofen hatte einen lichten Durchmesser von 0,8 m und eine lichte Höhe von insgesamt 2,5 m. Er wurde elektrisch beheizt und zwar so, dass bei konstanter Gasströmung ein Temperaturgefälle von - 3,80/com vorlag. In der Höhe von - 250 wurde mittels Düsen Luft eingeblasen, um eine Vernetzung des Phenolharzes zu bewirken. In der Temperaturzone oberhalb 300"C trat eine Verkokung der Fasern ein. Die entstandenen flüchtigen Komponenten wurden nach oben abgeführt, wobei die zugeführte Luft eine teilweise Verbrennung bewirkte und somit das Abscheiden von Teerprodukten verhinderte. Steuergas, Luftzufuhr und flüchtige Bestandteile wurden an den, an der Ofenhaube = = 1,5 m angeordneten Saug- stutzen abgeführt. Die erhaltenen Fasern wurden auf einem perforierten Boden aufgefangen und gewogen. Die Ausbeute betrug 68 g = 34%, bezogen auf eingesetzes Phenolharz. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Kohlefasern und Aktivkohlefasern unter Hitzebehandlung von karbonisierbarem faserigem Ausgangsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass man organische Stoffe in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand bringt und einem Schleuder- und/oder Zerblaseverfahren unterwirft und diese nach Ausbildung der Faserform noch im Schwebezustand auf Temperaturen erhitzt, bei welchen das Fasermaterial karbonisiert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patntanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der Karbonisierung eine Voroxydation durchführt. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Voroxydation während der Faserbildung durchführt. **WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.
Claims (1)
- **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlefasern und AktivkohlefasenL Es ist bekannt. dass das Erhitzen von karbonisierbaren, faserigen Produkten aus Cellulose, Polyacrylnitril u. dgl. bei höheren Temperaturen zu kohlenstoffhaltigen, faserigen Produkten führt. Die bisher bekannten Verfahren waren alle auf teure Ausgangsmaterialien angewiesen und brauchten aufwendige Ofenanlagen. Dadurch erhöhte sich der Gestehungspreis für Kohlefaserprodukte so, dass diese für industrielle Zwecke nur in Spezialfällen angewendet wurden.Zweck der Erfindung ist, Kohlefasern oder aktivierte Kohlefasern direkt aus den kohlenstoffhaltigen, organischen Verbindungen zu niedrigeren Gestehungskosten herzustellen.Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man organische Stoffe in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand bringt und einem Schleuder- und/oder Zerblaseverfahren unterwirft und die organischen Stoffe nach Ausbildung der Faserform noch im Schwebezustand auf Temperaturen erhitzt, bei welchen das Fasermaterial karbonisiert.Vor der Karbonisierung kann gegebenenfalls eine Voroxydation durchgeführt werden. Die Voroxydation kann auch so geführt werden, dass sie gleichzeitig mit der Faserbildung stattfindet.Die Fasern können wie folgt hergestellt werden: Das karbonisierbare fasrige Ausgangsmaterial wird in einem gelösten oder geschmolzenen Zustand nach dem Schleuderverfahren, z.B. Trommelschleuderverfahren, bzw.Zerblaseverfahren, z.B. Düsenblasverfahren zu Fasern verarbeitet. Das Ausgangsmaterial wird in einem gelösten oder geschmolzenen Zustand einem Vorratsbehälter, einer Schmelzwanne, einem Schmelzaggregat oder dgl. entnommen und in die entsprechende Apparatur zur Faserbildung eingespiesen.Die zur Faserbildung verwendeten Apparaturen sind in ähnlicher Form aus der Mineralfaserherstellung bekannt. Der Unterschied besteht darin, dass wesentlich niedrigere Temperaturen benötigt werden. Die Faserstärken können in grosser Breite variiert werden, und es kann ein sehr niedriger Titer, der sich beim erfindungsgemässen Verfahren vorteilhaft auswirkt, erreicht werden.An die zur Faserbildung verwendete Schleuder- oder Zerblasevorrichtung schliesst sich zweckmässig ein beheizter Schacht an. Bei Verwendung eines Lösungsmittels wird dieses freigesetzt und entfernt. Die in Schwebe befindlichen Fasern können direkt bei Temperaturen von 1 500C bis 300"C und unter Zuführung von Sauerstoff voroxydiert werden. Anschliessend werden die voroxydierten Fasern in der Verkokungszone im Schacht bei Temperaturen von 3000C bis 1 2000C karbonisiert.Die beiliegende Zeichnung stellt eine beispielsweise Aus führungsform dar.Das Ausgangsmaterial gelangt von einem Vorratsbehälter 5 in die Schleudervorrichtung 1 und fällt in den beheizten Schacht 2. Die freigesetzten Lösungsmitteldämpfe werden durch den Auslass 3 entfernt. Der Schacht gliedert sich in die Aushärtezone 6, Voroxydationszone 7 und Verkokungszone 8.Nötigenfalls wird der Prozess mit einem Steuergas, das am oberen Schachtende 9 eingeblasen wird, gesteuert. Die Fasern werden mit Sauerstoff 4 voroxydiert. Die verkokten Fasern werden nun auf einem endlosen Transportband 10 aufgefangen und gegebenenfalls der Aktivierung 11 nach gebräuchlichen Methoden und/oder der Verfilzung 12 zugeführt.Als Ausgangsmaterialien können Kunstharze, Polymere oder allgemein kohlenstoffhaltige Verbindungen, die entweder thermisch oder durch Zusatz von Lösungsmitteln zunächst in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand gebracht werden, Anwendung finden. Beispielsweise können Polyacrylnitr;I Phenolharze, usw. in gelöster Form, organische Polymere, wie Phenolharze, in geschmolzener Form, aber auch Teer, Pech, Bitumen, usw. in geschmolzener oder gelöster Form zur Anwendung gelangen.Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Kohlefasern und die daraus hergestellten Filze eignen sich hervorragend für Isolationszwecke, zur Filtration korrosiver Medien, als Katalysatorträger oder Faseraktivkohle.Beispiel 200 g Phenolharz vom Resoltyp wurden auf 90"C erwärmt und zu Fasern verschleudert. Hierbei wurden 10 g/ Min. verflüssigtes Harz auf eine Schleuderscheibe aufgegeben, die mit 1400 U/Min. lief.Die Schleuderscheibe hatte einen Durchmesser von 15 cm.Das verflüssigte Harz wurde etwa 6 cm vom Scheibenmittelpunkt entfernt aufgegeben (Schleudergeschwindigkeit - 9 m/ sek.).Die Flugbahn der so entstandenen Fasern wurde durch einen Steuerstrahl (Gas) nach unten in einen Ofenraum abgelenkt. Der Ofen hatte einen lichten Durchmesser von 0,8 m und eine lichte Höhe von insgesamt 2,5 m. Er wurde elektrisch beheizt und zwar so, dass bei konstanter Gasströmung ein Temperaturgefälle von - 3,80/com vorlag. In der Höhe von - 250 wurde mittels Düsen Luft eingeblasen, um eine Vernetzung des Phenolharzes zu bewirken.In der Temperaturzone oberhalb 300"C trat eine Verkokung der Fasern ein. Die entstandenen flüchtigen Komponenten wurden nach oben abgeführt, wobei die zugeführte Luft eine teilweise Verbrennung bewirkte und somit das Abscheiden von Teerprodukten verhinderte.Steuergas, Luftzufuhr und flüchtige Bestandteile wurden an den, an der Ofenhaube = = 1,5 m angeordneten Saug- stutzen abgeführt.Die erhaltenen Fasern wurden auf einem perforierten Boden aufgefangen und gewogen.Die Ausbeute betrug 68 g = 34%, bezogen auf eingesetzes Phenolharz.PATENTANSPRUCHVerfahren zur Herstellung von Kohlefasern und Aktivkohlefasern unter Hitzebehandlung von karbonisierbarem faserigem Ausgangsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass man organische Stoffe in einen gelösten oder geschmolzenen Zustand bringt und einem Schleuder- und/oder Zerblaseverfahren unterwirft und diese nach Ausbildung der Faserform noch im Schwebezustand auf Temperaturen erhitzt, bei welchen das Fasermaterial karbonisiert.UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patntanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der Karbonisierung eine Voroxydation durchführt.2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Voroxydation während der Faserbildung durchführt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH841571A CH550121A (de) | 1971-06-10 | 1971-06-10 | Verfahren zur herstellung von kohlefasern und aktivkohlefasern. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH841571A CH550121A (de) | 1971-06-10 | 1971-06-10 | Verfahren zur herstellung von kohlefasern und aktivkohlefasern. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH550121A true CH550121A (de) | 1974-06-14 |
Family
ID=4339977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH841571A CH550121A (de) | 1971-06-10 | 1971-06-10 | Verfahren zur herstellung von kohlefasern und aktivkohlefasern. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH550121A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2280430A1 (fr) * | 1974-08-03 | 1976-02-27 | Shoei Chemical Ind Co | Nouvelles compositions de catalyseur et methode permettant de les preparer |
| EP0002251A2 (de) * | 1977-12-02 | 1979-06-13 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung abriebfester Aktivkohleträger oder -katalysatoren |
-
1971
- 1971-06-10 CH CH841571A patent/CH550121A/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2280430A1 (fr) * | 1974-08-03 | 1976-02-27 | Shoei Chemical Ind Co | Nouvelles compositions de catalyseur et methode permettant de les preparer |
| EP0002251A2 (de) * | 1977-12-02 | 1979-06-13 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung abriebfester Aktivkohleträger oder -katalysatoren |
| EP0002251A3 (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-27 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of an attrition-resistant active carbon catalyst or catalyst support |
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| PL | Patent ceased |