Hiroyasu Ogawa

Acrylonitrile fibers, a process for producing acrylonitrile fibers, as well as producing peroxidized fibers, fibrous active carbon or carbon fibers therefrom

Acrylonitrile fibers suitable for production of preoxidized fibers, fibrous active carbon and carbon fibers, which have thereon a water-soluble basic aluminum salt of the formula: Al2 (OH)l (A)m (B)n (C)p (Cl)q (I) where (1) A, B and C stand for mutually different acid residues; (2) l and q are both an integer or decimal fraction larger than 0; (3) m, n and p are 0 or an integer or decimal fraction and make a total which is not zero; (4) l+mEm+nEn+pEp+q=6 (Em, En and Ep are the valence numbers of A, B and C, respectively); ##EQU1## in an amount of 0.005 to 5.0% by weight of aluminum element based on the fiber having the salt.

Studies on the Improvement of Productivity of High-Performance Polyacrylonitrile-based Carbon Fiber. VI. Effects of Precursor Process Oil and Heating Rate During Carbonization on Defects and Tensile Properties of Resultant PAN-based Carbon Fibers.

前駆物質ポリアクリロニトリル(PAN)系繊維を酸化し,ついで炭素化して高い引張強度のPAN系炭素繊維を製造することを目的に,前駆物質繊維の工程油剤および炭素化過程における昇温速度の炭素繊維の膠着,中空化等の欠陥発生および引張強度に及ぼす影響を検討した。ポリエチレングリコールのモノドデシルエーテル(L)およびポリジメチルシロキサン(S)を付着させた,アクリル酸メチルを2wt%共重合したPAN系繊維を,空気中,張力100mg/dで一段目240～255℃,二段目240～275℃ で酸化して得た酸化繊維を昇温速度5～50℃/sで炭素繊維とし,繊維のSEM観察,膠着,密度,繊維性能を測定した。前駆物質の工程油剤には膠着繊維の発生を防止し高い引張強度の炭素繊維を与えたSが好ましく,また,炭素化昇温速度を約15℃/sを超えて速くすると繊維中心部に凸レンズ状の中空を有する引張強度の低い炭素繊維が増加し,高い引張強度の炭素繊維を作製するためには炭素化昇温速度を約15℃/s以下が必要であることがわかった。また,炭素繊維を直接通電加熱して表面層の変化を走査型電子顕微鏡で観察し,その表面層には厚さ約500nmの表皮が存在し,この表皮が炭素繊維の強度と関係していることが推察された。

Studies on the Improvement of Productivity of High-Performance Polyacrylonitrile-based Carbon Fibers, I. Effects of Comonomer Methyl Acrylate Composition on Production of Polyacrylonitrile-copolymer-based Carbon Fibers.

前駆体繊維であるポリアクリロニトリル(PAN)糸繊維の酸化条件はPAN系炭素繊維の性能と生鹿性に深く関係している.PAN糸繊維を窒気中220～280℃,無祷重下で酸化しついで壁紫中,1000℃において炭素化した場合の酸化に伴う繊維の収縮率,結合酸素量,二層構造,繊維性能及び炭紫化における繊維の収縮率,炭素化叡率,繊維性能等を測定し,PAN系繊維中のアクリル酸メチル(MA)成分の酸化時間および炭素繊維の性能に及ぼす影響を検酎した.その結果,高性能の炭紫繊維を短い酸化時間で得るためには,4～6%のMAを共重含したPAN系繊維を二層構澱を形成しない上隈の酸化灘度にて結合酸素量約12%となるまで酸化することが好ましいことがわかった.