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各向同性瀝青系碳纖維細紗、使用了該細紗的複合絲和織物及它們的製造方法

2023-09-14 10:34:35

專利名稱:各向同性瀝青系碳纖維細紗、使用了該細紗的複合絲和織物及它們的製造方法
技術領域:
本發明涉及一種以各向同性瀝青系碳纖維為原料的碳纖維細紗、其複合絲和織物、以及它們的製造方法。
背景技術:
碳纖維,主要使用的有以丙烯酸纖維(PAN纖維)為原料的PAN系碳纖維、和以瀝青為原料的瀝青系碳纖維。其中,就PAN系碳纖維而言,由於短纖維難以得到抗拉強度高的細紗,因此主要以長纖維的形態被利用,僅浸漬上漿劑,就可以使用高速織機、用於織物。可是,其織物雖然在性能方面較好,但由於價格高昂等原因,存在其用途受到限制的問題。
另一方面,在瀝青系的碳纖維中,有各向異性瀝青系碳纖維和各向同性瀝青系碳纖維,各向異性瀝青系碳纖維,由於具有結晶完全性和六角網平面的在纖維軸向上的高取向結構,因此彈性模量高、柔軟性不足,因此存在難以利用高速織機進行織造的問題。
另外,各向同性瀝青系碳纖維,一般以廉價的、且生產率良好的短纖維的形式來製造,在紡紗工序中,因為其彈性模量比各向異性瀝青系碳纖維低,因此短纖維間的交織較好,但是單纖維的抗拉強力低,對彎曲、扭轉很脆,與棉線等比較,其捻數也少,因此不能成為抗拉強力高的細紗。
因此,利用高速織機進行織造時,如果僅浸漬了上漿劑,會發生細紗切斷等的不良情況,因此很難進行。因此,以往只好使用低速梭織機來製造織物。
此外,各向同性瀝青系碳纖維細紗,由於構成它的短纖維端易成為毛茸,所以存在下述問題通過紡紗或紡織工序,因與引導器、輥等摩擦而使毛茸破碎,容易飛散,破碎的碳纖維的粉塵在工廠內以粉塵的形式四處飛揚,嚴重惡化了操作環境。
另外,現有的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,通過對上述短纖維進行紡紗,然後使用低速梭織機對該細紗進行織造來獲得,由於一般為了形成具有可織造的強力的細紗而增加纖維數目,因此使用粗直徑的細紗。因此,所得到的織物的撓性差,複雜形狀的部件的成型困難,因此存在其用途受到限制的問題。
在這種情況下,例如,在特開2002-54039號公報(文獻1)中公開了一種無捻紗,其是在實質上無捻的纖維束的外周螺旋狀地卷繞由陽離子染料可染聚酯構成的加強紗而得的,在該說明書中(第0016段),記載了「上述長絲可在鹼性水溶液中溶解,但在水中不溶解。因此,本發明的無捻紗在紡織結束為止的製造工藝中,可自由採用水系的工序」。但是,即使是這樣的現有文獻所記載的方法,也並沒有充分解決各向同性瀝青系碳纖維細紗及其織物的上述課題。

發明內容
本發明是鑑於上述現有技術存在的課題來進行的,本發明的目的(第一目的)是提供一種使用了各向同性瀝青系碳纖維細紗的複合絲、織物及其製造方法,其中的各向同性瀝青系碳纖維細紗可充分防止高速織造時產生斷頭,可以進行高速織造,而且防止製造時的發生粉塵,使操作環境也得以改善。
本發明的其他目的(第二目的)是提供一種適合於各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的原絲的各向同性瀝青系碳纖維細紗及其製造方法,該各向同性瀝青系碳纖維細紗可充分防止高速織造時的斷頭的發生,可進行高速織造,而且防止製造時發生粉塵,使操作環境也得以改善。
本發明者們為了實現上述目的,反覆進行了深入研究,結果發現,在獲得包含各向同性瀝青系碳纖維細紗的複合絲和使用了該複合絲的織物時,通過在細紗表面卷繞水溶性聚合物纖維,織造後溶解除去水溶性聚合物纖維,可以實現上述第一目的,從而完成了本發明。
另外,本發明者們發現,通過從對各向同性瀝青系碳纖維紗條進行紡紗所得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗中,用特定的方法來除去微細碳纖維及其集合體,將細紗中包含的微細碳纖維集合體的大小和數目控制在規定值以下,可以實現上述第二目的,從而完成了本發明。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,是對具備各向同性瀝青系碳纖維細紗和卷繞在上述細紗的表面的水溶性聚合物纖維的複合絲進行織造,從所獲得的複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維而成的。
另外,本發明的複合絲,具備各向同性瀝青系碳纖維細紗和卷繞在上述細紗的表面的水溶性聚合物纖維。
在本發明的上述織物和複合絲中,上述複合絲優選進一步具有在上述細紗的表面形成的糊劑層,在這種情況下,要從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑。
另外,與本發明相關的上述水溶性聚合物纖維,優選由第一水溶性聚合物纖維和第二水溶性聚合物纖維組成,所述第一水溶性聚合物纖維通過第一方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗表面上,所述第二水溶性聚合物纖維通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗表面上。
進一步地,與本發明相關的上述水溶性聚合物纖維更優選為水溶性維尼綸纖維。
另外,本發明的上述織物和複合絲中使用的上述各向同性瀝青系碳纖維細紗,優選是(1)該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗,更優選是(2)該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,是包括以下工序的方法在各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面卷繞水溶性聚合物纖維,得到複合絲的工序、對上述複合絲進行織造,得到複合絲織物的工序、和從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維,得到各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序。
在本發明的上述織物的製造方法中,優選進一步包括對上述細紗的表面賦予糊劑水溶液後進行乾燥來形成糊劑層的工序,在這種情況下,在獲得上述各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序中,要從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑。
另外,本發明的方法中的獲得上述複合絲的工序,優選包括下述工序通過第一方向的加捻、留有間隙地在上述細紗表面上卷繞第一水溶性聚合物纖維的工序;通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地在上述細紗表面上卷繞第二水溶性聚合物纖維的工序。
進一步地,與本發明相關的上述水溶性聚合物纖維更優選是水溶性維尼綸纖維。
另外,在本發明的上述織物的製造方法中,優選進一步包括從上述各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去微細碳纖維及其集合體的除去工序,通過該工序,優選獲得(1)在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗,更優選獲得(2)在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
進一步地,在本發明的上述織物的製造方法中,優選上述除去工序是選自下述(a)~(d)中的至少一種方法,(a)使細紗與以為細紗的輸送速度以上的圓周速度、沿與細紗前進方向相同的方向旋轉的輥接觸的方法、(b)向細紗吹空氣流的方法、
(c)水洗細紗的方法、和(d)一邊向細紗施加超聲波、一邊水洗的方法。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗,該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗底紗的平均直徑的3倍以下,且最大長度為10mm以下。
作為本發明的上述細紗,更優選是該細紗中包含的最大直徑為上述細紗底紗的平均直徑的1.5~3.0倍且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法,是用選自下述(a)~(d)中的至少1種方法,從各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去微細碳纖維及其集合體,獲得在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗底紗平均直徑的3.0倍以下且最大長度為10mm以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗的方法,(a)使細紗與以為細紗的輸送速度以上的圓周速度、沿與細紗前進方向相同的方向旋轉的輥接觸的方法、(b)向細紗吹空氣流的方法、(c)水洗細紗的方法、和(d)一邊向細紗施加超聲波、一邊水洗的方法。
在本發明的上述細紗的製造方法中,得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,更優選是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗底紗的平均直徑的1.5~3.0倍且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。


圖1為用於製造本發明的織物用複合絲的裝置的概略側視圖。
圖2是顯示糊劑的點滴方法的概略側視圖。
圖3是顯示糊劑的塗布(噴霧塗布)方法的概略側視圖。
圖4是顯示利用空氣流來除去微細碳纖維及其集合體的方法的概略側視圖。
圖5是顯示利用水洗和空氣流來除去微細碳纖維及其集合體的方法的概略側視圖。
圖6是顯示利用使用了超聲波的水洗和空氣流來除去微細碳纖維及其集合體的方法的概略側視圖。
具體實施例方式
下面就優選實施方式對本發明詳細說明。
首先對本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗進行說明。即,本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗,是在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗底紗的平均直徑的3.0倍以下(更優選為2.0倍以下)、且最大長度為10mm以下(更優選為7mm以下,特別優選為5mm以下)的細紗。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗中包含的微細碳纖維集合體的大小越小且其數量越少,則斷頭的次數越少,粉塵量也越少。如果使用包含最大直徑超過底紗平均直徑的3.0倍那樣大小的微細碳纖維集合體、最大長度超過10mm那樣大小的微細碳纖維集合體的各向同性瀝青系碳纖維細紗,則織造時粉塵也會增多,操作環境惡化,進而也頻繁發生斷頭。另外,織物中微細碳纖維集合體多時,則織物的外觀變差,造成織物厚度不均、目付(單位面積的重量)不均。
作為本發明的上述細紗,更優選是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
如果這樣的微細碳纖維集合體的存在率超過3個/10m,則織造時粉塵也增多,操作環境惡化,進而有容易發生斷頭的傾向。
另外,這種微細碳纖維集合體一般稱作粒結(nep),主要指微細碳纖維屑、毛茸等交織並進入底紗之中的物質、以及附著在底紗表面上的物質,包括製成織物後清晰地呈現粒狀的物質和纖維相對於底紗非平行交織的節。
另外,如上所述,如果該微細碳纖維集合體的大小超過特定的大小、或其數量超過特定的數目,則有織造過程中會頻繁發生織機停機,發生斷頭的傾向,作為其原因,本發明者們進行了以下推斷。
即,首先,其原因是粉塵的發生,對於粉塵發生,認為是一部分上述微細碳纖維集合體從卷繞在其上的水溶性聚合物纖維的間隙呈毛茸狀地飛出,在利用高速織機織造時與織機的引導器、輥接觸而破碎、飛散所致。其次,在高速織造中途頻繁發生織機停機其一是由於上述碳纖維複合絲斷開所致,認為其原因是由於節狀的上述微細碳纖維集合體的部分與織機的引導器、輥等衝擊時,由衝擊引起斷頭。其二是在上述碳纖維細紗沒有斷開而出現停機的情況下,認為是由於上述被破碎、並飛散的微細碳纖維的粉塵與織機露出的電路接觸,引起短路,而導致織機緊急停止。
另外,本發明中使用的微細碳纖維集合體的大小和數目的值,是利用下面的方法測定出的值。即,使用遊標卡尺測定與細紗的纖維方向垂直的方向的微細碳纖維集合體的尺寸,取最大值作為最大直徑。另外,使用遊標卡尺測定與細紗的纖維方向平行的方向的微細碳纖維集合體的尺寸(長度),取最大值作為最大長度。然後,對於加捻的、乾燥狀態的長度為10m的上述細紗,計數最大直徑超過底紗的平均直徑的3.0倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數目。
本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗中的底紗的粗細度(纖度),沒有特別的限制,如以下詳述的那樣,通過在細紗表面卷繞水溶性聚合物纖維,能夠使用每1000m的重量(tex)為890(8000旦尼爾)以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗,最初利用高速劍杆織機等進行織造,因此底紗的粗細度優選為30tex(270旦尼爾)~890(8000旦尼爾)左右。
接下來對本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法進行說明。即,本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法,是用選自下述的(a)~(d)中的至少1種方法,將微細碳纖維及其集合體從各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去(除去工序),得到本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗的方法,(a)使細紗與以為細紗的輸送速度以上的圓周速度、沿與細紗前進方向相同的方向旋轉的輥接觸的方法、(b)向細紗吹空氣流的方法、(c)水洗細紗的方法、(d)一邊給細紗施加超聲波、一邊水洗的方法。
在本發明中,對供給到該除去工序的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法,沒有特別的限制,優選使用例如下述方法,即,根據特開昭62-33823號公報中記載的方法,首先製成團狀的各向同性瀝青系碳纖維,然後實施其後的梳棉處理、並條處理和精紡處理的方法。
即,首先,在瀝青系短纖維的紡紗方法中,有利用離心力從噴嘴中噴出熔融的瀝青的離心法(旋轉紡紗法);將熔融的瀝青與高溫高速的空氣一起吹出的熔體吹塑法;使熔體吹塑法的高溫高速空氣形成為渦旋狀,利用該旋轉流進行拉伸的渦流法;和向吸氣噴嘴吸引纖維以進行拉伸,在其出口以後集棉的吸氣法等,也能夠使用利用以上方法中任意方法所獲得的束狀瀝青纖維和墊狀瀝青纖維。
另外,在特開昭62-33823號公報記載的方法中,從生產效率的觀點出發,採用利用具有水平的旋轉軸的離心紡紗機的熔融紡紗方法,然後按照常規的方法,將在傳輸帶(優選可以從與瀝青系纖維堆積面相反側吸引的具有通氣性的傳輸帶)上堆積的墊狀瀝青纖維進行不熔化和熱處理,使其碳纖維化。
上述不熔化,例如,通過在含有NO2、SO2、臭氧等氧化性氣體的空氣氣氛中,加熱至100~400℃來進行。另外,熱處理通過在非氧化性氣氛中,加熱至700~3000℃,優選加熱至900~2500℃來進行。該熱處理可以以形成為細紗之前的狀態進行,也可以以形成為細紗之後的狀態進行。
通常,700~1000℃的熱處理是在上述墊的狀態下進行,高於該溫度的熱處理,是在對先實施了700~1000℃熱處理的墊狀的各向同性瀝青系碳纖維進行了梳棉處理後得到的紗條的狀態下進行的。
這樣所形成的經過700~1000℃熱處理的各向同性瀝青系碳纖維墊的尺寸(根據需要調整厚度·寬度之後),例如,單纖維直徑為5~20μm,目付為0.1~0.6kg/m2,厚度為5~30mm,寬度為100~850mm,長度為100m以上,根據需要為了準備接下來的梳棉處理,可以捲成筒狀,也可以摺疊起來保存。
如上所述那樣在傳輸帶上形成的各向同性瀝青系碳纖維墊,根據需要通至一對輥之間,進行稍厚度·寬度的微調之後,進行梳棉處理。
作為梳棉機,優選採用改良成寬幅的用於處理墊狀各向同性瀝青系碳纖維的梳棉機(寬幅針排),其基本結構是在各向同性瀝青系碳纖維墊的前進方向配置的後輥和前輥之間,配置了油噴霧裝置和在墊上下配有多對的金屬植針列的針板(faller)。對通過傳送帶供給的各向同性瀝青系碳纖維墊,在從後輥送往前輥的期間,按照例如1.8~2.0質量%左右的比例噴霧展開用於使梳棉處理容易進行的油劑,進而適時地將針板的多對植針列插入墊來進行梳棉處理(梳理),使纖維方向一致。同時根據以大於後輥的圓周速度旋轉的前輥與後輥的圓周速度比拉伸各向同性瀝青系碳纖維。
在梳棉機中經過拉伸·梳棉處理的從其前輥出來的、各向同性瀝青系碳纖維,成為了纖維取向排列得到提高的紗條,根據需要進行分條後,在圈條器上捲成圓筒狀。
對所得到的各向同性瀝青系碳纖維紗條,進行如下處理利用並條機進行並條處理(對多個紗條進行並條(doubling))、同時進行拉伸(drafting),得到纖維取向性和均質性進一步提高的紗條。
例如,在並條機中,將從圈條器上取出的兩根粗捲曲狀的紗條,在沿著粗紗架(creel)引導器、紗條引導器輸送的過程中並條後,在後輥和前輥之間進行拉伸,利用針板進行再次梳理,然後將取向性提高的紗條輸送到製品箱中。
通常,為了在精紡工序中形成細紗,為了獲得適合精紡的粗細度和纖維取向性的各向同性瀝青系碳纖維紗條,上述的並條處理進行多次。
接下來,將適合精紡的粗細和纖維取向性的各向同性瀝青系碳纖維紗條利用精紡機(環錠精紡機)進行拉伸和加捻(一次加捻;初捻),得到的單向加捻絲(單絲),並卷繞在繞線筒(bobbin)上。
所得到的單向加捻絲(單絲),根據需要,利用捻絲機,將多根單向加捻絲合絲、加捻(二次加捻;復捻),得到多股絲(雙股線)。在本發明中,各向同性瀝青系碳纖維細紗,可以使用單向加捻絲(單絲)、多股絲(雙股線)的任一種。
按照上述通常方法製造得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,不能避免產生某種程度大的微細碳纖維集合體,任何細紗都包含最大直徑超過細紗的底紗平均直徑的3.0倍且最大長度大於10mm的微細碳纖維集合體。
接著,在本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法中,用選自上述(a)~(d)方法中的至少一種方法,將微細碳纖維及其集合體從上述各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去。
作為上述(a)方法,可以列舉出例如,如後述圖1所示那樣使細紗與接觸輥18的上部表面接觸的方法,所述接觸輥18被部分浸漬在糊劑水溶液16中、以為拉出細紗10的速度以上的圓周速度、沿與細紗10前進方向相同的方向旋轉。
在浸滲上述糊劑水溶液時,如果將各向同性瀝青系碳纖維細紗10潛置浸漬(浸泡)在糊劑水溶液中,則在擰去過剩的糊劑水溶液時,細紗10會與引導器或輥摩擦,細紗10的毛茸和附著在上述細紗的表面的或細紗中所包含的微細碳纖維會蓄積在與引導器或輥的接觸部位,逐漸形成塊,如果該塊以侵入細紗10的表面的狀態被運送到接下來的工序中,則有下述傾向,即,該部分變成微細碳纖維集合體,細紗10的毛茸和附著在上述細紗的表面的微細碳纖維脫落,在液體中變成塊,再次附著在細紗10的表面,成為細紗10的微細碳纖維集合體。因此,對於各向同性瀝青系碳纖維細紗10,優選使其與在位於糊劑水溶液面之上的輥18的表面上成為皮膜狀的糊劑水溶液接觸,浸滲糊劑水溶液。
另外,如果接觸輥18的圓周速度小於各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度,則細紗10的毛茸和在上述細紗的表面附著的或在細紗中包含的微細碳纖維會蓄積在細紗10與接觸輥18之間,逐漸形成塊,該塊以侵入細紗10的表面的狀態被運送到接下來的工序中,該部分有成為微細碳纖維集合體的傾向。因此,為了除去在細紗10的表面附著的或在細紗中包含的微細碳纖維,有必要將接觸輥18的圓周速度調節為細紗10的拉出速度以上的速度。這樣的接觸輥18的圓周速度優選為1~200m/秒左右,細紗10的輸送速度優選為1~100m/秒左右。
作為上述(b)方法,可以列舉出例如,如圖4所示那樣、從噴嘴(空氣噴射)51向細紗10噴吹壓縮空氣的方法。這樣的空氣的線速度優選為10~40m/秒左右,細紗10的輸送速度優選為1~50m/秒左右。
作為上述(c)方法,可以列舉出例如,如圖5所示那樣,將細紗10潛置於水槽52中,然後根據需要,從噴嘴51噴吹壓縮空氣後,用乾燥機42乾燥的方法。該方法中的水槽內滯留時間優選為5~30秒左右,細紗10的輸送速度優選為1~50m/秒左右。
作為上述(d)方法,可以列舉出例如,如圖6所示那樣,一邊將細紗10潛置於水槽52中,一邊由超聲波發生器53照射超聲波,然後根據需要,從噴嘴51吹壓縮空氣,然後用乾燥機42乾燥的方法。該方法中的超聲波的頻率優選為28~170kHz左右,水槽內滯留時間優選為5~30秒左右,細紗10的輸送速度優選為1~50m/秒左右。
在本發明中,通過利用上述除去工序來除去微細碳纖維及其集合體,可以首先得到微細碳纖維集合體的尺寸被限定的上述的本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,這樣得到的本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗不能原樣地直接進行高速織造,必須在各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面卷繞水溶性聚合物纖維,製成如下詳述的複合絲。
下面,對本發明的複合絲進行說明。即,本發明的複合絲,是具備各向同性瀝青系碳纖維細紗和卷繞在上述細紗的表面的水溶性聚合物纖維的複合絲。通過這樣在細紗表面卷繞水溶性聚合物纖維使兩者複合化,可以在保持纖維的柔軟性的狀態下提高纖維之間的結合力,與此相伴,在複合絲的強度提高的同時,能夠抑制起毛。因此,在使用本發明的複合絲的場合,高速織造時不會發生斷頭,不會伴有高速織機的緊急停止而能夠進行織造,進而可以充分防止織造時粉塵的產生。
另外,作為細紗,優選使用上述的本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用該複合絲得到的織物,由於微細碳纖維集合體的大小小,且其數量少,因此成為外觀上非常優異,目付不均和厚度不均很小的織物。
在本發明中,通過這樣使用各向同性瀝青系碳纖維細紗,可以容易地將水溶性聚合物纖維均一地卷繞在細紗上,且在紡織工序中即使與引導器、輥發生摩擦也不會偏移。本發明者們推斷這是由於各向同性瀝青系碳纖維表面的性狀和細紗表面的適度的起毛的協同效應帶來的。
作為與本發明相關的水溶性聚合物纖維,只要是在織造時可以提高細紗的強度,且在織造後可以溶解除去的物質,就沒有特別的限制,但特別優選水溶性維尼綸纖維。
對與本發明相關的水溶性聚合物纖維的粗細度(纖度)沒有特別的限制,優選30~300dtex左右。另外,與本發明相關的水溶性聚合物纖維,可以是多纖維絲、單纖維絲或細紗中的任意一種。
相對於每1m上述細紗,水溶性聚合物纖維的卷繞數通常是80~3000次,優選為200~2500次,進一步優選為500~1800次。
進一步地,在本發明中,作為上述水溶性聚合物纖維,優選具備第一水溶性聚合物纖維和第二水溶性聚合物纖維,所述第一水溶性聚合物纖維通過第一方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗表面上,所述第二水溶性聚合物纖維通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗表面上。使用了這樣的水溶性聚合物纖維而得的複合絲,其中由微細碳纖維集合體形成的節小且少,在抗拉強力進一步提高的同時,消除了由第一水溶性聚合物纖維引起的紗形狀的變形,從繞線筒拉出時,可以保持柔軟性,且為大致筆直的形態。因此,在獲得不需要特別矯正、並具有充分高的抗拉強力的、且更容易處理的複合絲的同時,由於細紗與織機的引導器和輥等的接觸極少,因此具有更確實地防止各向同性瀝青系碳纖維的粉塵發生的傾向。
相對於每1m上述細紗,第一水溶性聚合物纖維和第二水溶性聚合物纖維的卷繞數,任一方通常均為80~3000次,優選為200~2500次,進一步優選為500~1800次。
另外,如果緊緊地不留空隙地卷繞上述水溶性聚合物纖維直至從外側目視看不到各向同性瀝青系碳纖維細紗,則得到的複合絲變硬,存在織造性惡化的傾向。因此,在卷繞上述水溶性聚合物纖維時,優選留有空隙,以達到得到的複合絲具有柔軟性且不妨礙其後的織造性的程度。
另外,在本發明中,優選進一步具備在上述細紗的表面形成的糊劑層。以這樣糊劑層為中介、在細紗表面上卷繞水溶性聚合物纖維的場合,與不以糊劑層為中介的場合比較,上述細紗的起毛進一步得到抑制,在紡織工序中可以更確實地抑制上述各向同性瀝青系碳纖維的粉塵的發生,而且,有可以防止靜電的產生,所製得的織物的平滑性和柔軟性更加提高的傾向。
作為用於獲得這樣的糊劑層的糊劑水溶液的組成,可以列舉出聚乙烯醇水溶液、甲基纖維素水溶液、乙基纖維素水溶液、甲基乙基纖維素水溶液、聚丙烯醯胺水溶液、澱粉水溶液等,從在抑制上述細紗的起毛方面優異的觀點出發,優選是含有70~90質量%的聚乙烯醇、1~10質量%的丙烯酸系樹脂、1~5質量%的滲透劑、1~10質量%的蠟系油劑和1~5質量%的水的糊劑水溶液。
另外,這樣的糊劑對上述細紗的賦予量,沒有特別的限制,相對於100質量份上述細紗,優選為0.1~10質量份(按固體成分換算)左右。
接下來,對上述本發明的複合絲的製造方法進行說明。即,在本發明中,將上述水溶性聚合物纖維卷繞在上述各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面上,獲得複合絲。對這樣將上述水溶性聚合物纖維卷繞在上述細紗的表面的具體方法,沒有特別的限制,但使用例如圖1所示的裝置可很好地實施。
圖1顯示了用於製造本發明的複合絲的裝置的優選的一例。首先,將卷取成筒子紗12的各向同性瀝青系碳纖維細紗10,放置在一對退卷輥11上,進行退卷。在糊劑槽14中裝滿糊劑水溶液16,從筒子紗12中拉出的細紗10與部分地浸漬在糊劑水溶液16中、並旋轉的接觸輥18的上部表面接觸並被拉出,使細紗10的表面浸滲糊劑水溶液(接觸輥法)。
另外,作為使上述細紗浸滲上述糊劑水溶液的方法,除了圖1所示那樣的接觸輥法外,也可以使用圖2所示那樣的點滴法、圖3所示那樣的噴霧法(spray法)、或將這些方法中的2種以上組合的方法,但是從能夠更均一地、容易地浸滲上述糊劑水溶液的觀點出發,特別優選接觸輥法。另外,在圖2中,61表示糊劑槽,62表示滴加量調節閥,63表示糊劑水溶液回收器。另外,在圖3中,61表示糊劑槽、63表示糊劑水溶液回收器,64表示泵、65表示噴霧量調節閥、66表示噴霧噴嘴。另外,就使用噴霧法(spray法)和點滴法來浸滲糊劑水溶液而言,優選在根據上述的方法,預先從各向同性瀝青系碳纖維細紗10中除去微細碳纖維及其集合體、並使之乾燥後進行。
接下來,在圖1所示的裝置中,將浸漬了糊劑水溶液的碳纖維細紗10送入乾燥裝置42,在通過該乾燥裝置42的期間,細紗10中浸滲的糊劑水溶液的水分被除去。
另外,張力輥22由隔著規定的間隔而橫向排列的一對驅動輥22a、22a和置於其上的重量輥22b構成。
在張力輥22的上方,串聯設置著第1卷繞裝置24和第2卷繞裝置26,從張力輥22中拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10貫穿著。該第1卷繞裝置24和第2卷繞裝置26都是由導紗鉤28、紡錘30和紡錘驅動電動機裝置32構成的。導紗鉤28的端頭加工成螺旋狀,細紗10從所形成的圓形空間的中心穿過。
另一方面,在紡錘30中裝嵌有卷取水溶性聚合物纖維34的繞線筒36,由於紡錘30以所期望的轉速旋轉,所以從繞線筒36中拉出的水溶性聚合物纖維34在導紗鉤28的圓形空間的內周中旋轉,被卷繞在從圓形空間中心通過的細紗10上。第1卷繞裝置24和第2卷繞裝置26的結構是相同的,僅卷繞的方向不同,其動作完全相同。
在本發明中,利用第1卷繞裝置24和第2卷繞裝置26的至少一方的卷繞裝置,將水溶性聚合物纖維卷繞在各向同性瀝青系碳纖維細紗10的表面上。
在使用兩方的卷繞裝置的情況下,利用第1卷繞裝置24以向右卷或向左卷的方向卷繞第1水溶性聚合物纖維34,利用第2卷繞裝置26以與第1水溶性聚合物纖維34相反的卷繞方向來卷繞第2水溶性聚合物纖維20。可以根據需要進而在其上卷繞水溶性聚合物纖維。從消除由卷繞方向所導致的缺陷的觀點出發,優選第1水溶性聚合物纖維34與第2水溶性聚合物纖維20的卷繞次數是相同的。
然後,在各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面上卷繞水溶性聚合物纖維而成的複合絲10』,通過上部張力輥23,與卷取輥38接觸,被卷取在旋轉的筒管40上。
接下來,對本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物及其製造方法進行說明。即,本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,是從對上述本發明的複合絲進行織造所獲得的複合絲織物中,溶解除去上述水溶性聚合物纖維而得到的。
另外,本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,是在包含上述的獲得複合絲的工序的同時,還包括下述工序的方法,對上述複合絲進行織造來獲得複合絲織物的工序、和將上述水溶性聚合物纖維從上述複合絲織物中溶解除去,得到各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序。
在這樣的本發明的上述織物的製造方法中,優選如圖1~圖3所示那樣、進一步包含對上述細紗的表面賦予糊劑水溶液後使之乾燥,從而形成糊劑層的工序,在這種情況下,要從所得到的複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑。
在本發明中,織造上述複合絲的具體方法,並沒有特別的限制,可以列舉出例如,使用劍杆織機或蘇爾澤片梭織機(sulzer loom),對上述複合絲進行高速織造的方法。
另外,在本發明中,從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維(或上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑)的具體方法也沒有特別的限制,例如,可以舉出使用酶系去糊劑水溶液或20~100℃的水,或者並用兩方,溶解除去上述待除去的成分的方法。
這樣可以獲得實質上由各向同性瀝青系碳纖維構成、且微細碳纖維集合體少、外觀優異、厚度不均和目付不均很少的本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。本發明的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的織造形態,沒有特別的限制,可以是平紋組織、斜紋組織、緞紋組織、或方平組織等。另外,所謂「實質上由各向同性瀝青系碳纖維構成」,是指包含98質量%以上的各向同性瀝青系碳纖維之意。其織物為各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。
實施例下面,基於實施例和比較例,對本發明進行更具體的說明,但本發明並不被以下的實施例限定。另外,包括下述實施例和比較例在內,本說明書中記載的各種物性值,是按照下面的方法求得的值。
各向同性瀝青系碳纖維細紗和複合絲的抗拉強力和伸長率
使用拉伸試驗機((株)オリエンテツク制、「テンミロン萬能試驗機1310型」),將樣品的夾持間隔設定為300mm,測定以200mm/min的拉伸速度拉伸時的最大抗拉強力(N)和此時的伸長率(%)。然後求算5個樣品的測定值的平均值。
各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的抗拉強度
沿經線方向和緯線方向各取5個寬度約55mm、長度約250mm的試驗片。然後使用拉伸試驗機((株)オリエンテツク制、テンミロン萬能試驗機1310型」),使夾持間隔為150mm,從寬度方向的兩側除了細紗使寬度為50mm,以200mm/min的拉伸速度拉伸,測定最大抗拉強力(N),然後求出經線方向和緯線方向各5個測定值的平均值。
(參考例1)熱處理溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造
(1)各向同性瀝青系碳纖維墊的製作對石腦油進行熱分解,在380℃下對分取乙烯、丙烯等烯烴類物質後所剩餘的高沸點餾分(所謂的乙烯殘油)進行熱處理,在320℃、10mmHgabs.條件下進行減壓蒸餾,得到碳含有率為94.5質量%、平均分子量為620、軟化點(高架式流動檢測器)為170℃的瀝青。
用2臺具有噴嘴孔徑為0.7mm、噴嘴孔數為420、球直徑為200mm的臥式離心紡紗機(與傳送帶平行排列),以每臺10.8千克/小時(×2臺)的處理量、以轉速為800rpm、拉伸風100m/秒對上述瀝青進行熔融紡紗。利用切割機順次切割,在使用了以每分鐘5次的比例在垂直於前進方向的方向往返移動的40mesh金屬網帶的、前進速度為1.51m/min的輸送帶上,雖然是墊有效寬度700mm、目付0.32kg/m2、墊厚度為20mm、表觀密度為16kg/m3、短纖維(纖維長度主要為100~1500mm)的集合體,但是為了纖維長的延長方向優先校正為輸送帶的前進方向,作為連續紗使之以能夠進行處理的墊的形式堆積。
在寬度為2m的棒以0.044m/min勻速循環的全長10m的不熔化爐中,在間隔為300mm的棒上,不使用託盤、並將該墊以1.5m的長度懸掛,在2%的NO2和其剩餘部分為空氣的氣氛下,從與墊的取向方向垂直的方向以0.05m/秒(作為空塔速度)流通爐內循環氣體,一邊除去反應熱,一邊用3小時升溫至100~250℃,進行不熔化。
然後在一邊使墊靠自重懸垂,一邊進行處理的全長14.8m(包括冷卻部分)×寬度2m的立式燒成爐中用20分鐘升溫至1000℃,進行燒成,冷卻至200℃後,送出至爐外。
這樣獲得的熱處理溫度1000℃的碳纖維,纖維間不會熔融粘著,短纖維物性良好,纖維直徑為14.5μm,抗拉強度為800MPa,拉伸彈性模量為35GPa(伸長率為2.3%)。
(2)梳棉、並條、精紡在梳棉機中,在前輥和後輥之間,將碳纖維紡紗用油劑噴霧在寬度700mm、厚度20mm的1980000旦尼爾的各向同性瀝青系碳纖維墊上,使其相對於碳纖維以2質量%展開附著,一邊拉伸至10.0倍,一邊將纖維並絲,得到198000旦尼爾的紗條。接下來,用第1並條機合併2根該紗條,並拉伸至3.9倍而形成1根紗條,進而將2根該紗條合併,使用第2並條機拉伸至10倍而形成1根紗條,進而將2根該紗條合併,利用第3並條機拉伸至3.0倍而形成1根紗條,進而合併2根該紗條,使用第4並條機拉伸至3.0倍,得到1根9000旦尼爾的紗條。使用精紡機,將1根該紗條拉伸至12.0倍,以Z(左)捻數300回/m進行紡紗,得到750旦尼爾的細紗。接下來,使用捻絲機合併2根該細紗,以S(右)捻數180回/m進行合紗,得到1500旦尼爾的細紗。抗拉強力為30N,伸長率為3.0%。
(參考例2)熱處理溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造將參考例1中的利用梳棉機進行梳棉處理後得到的紗條、在氮氣氛中,在2000℃進行1小時的熱處理,製得198000旦尼爾的紗條,除此之外,與參考例1同樣地進行。其結果得到抗拉強力為27N、伸長率為2.6%的1500旦尼爾的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
(參考例3)熱處理溫度為2400℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造將參考例1中的利用梳棉機進行梳棉處理後得到的紗條、在氮氣氛中,在2400℃進行1小時的熱處理,製得198000旦尼爾的紗條,除此之外,與參考例1同樣地進行。其結果得到抗拉強力為27N、伸長率為2.6%的1500旦尼爾的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
(參考例4)熱處理溫度為1000℃、4000旦尼爾、捻數為90回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造將參考例1的用第4並條機拉伸得到的2根9000旦尼爾的紗條合併,使用精紡機拉伸至4.5倍,以Z(左)捻數90回/m進行紡紗,不使用捻絲機,除此之外,與參考例1同樣地進行。其結果得到4000旦尼爾的各向同性瀝青系碳纖維細紗。抗拉強力為70N,伸長率為2.6%。
(參考例5)熱處理溫度為2000℃、4500旦尼爾、捻數為90回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造將參考例1中的利用梳棉機進行梳棉處理得到的紗條在氮氣氛中,在2000℃熱處理1小時,製得198000旦尼爾的紗條,接下來,用第1並條機合併2根該紗條,拉伸至3.9倍而形成為1根紗條,進而將2根該紗條合併,使用第2並條機拉伸至10倍而形成1根紗條,進而將2根該紗條合併,利用第3並條機拉伸至3.0倍而形成1根紗條,進而合併2根該紗條,使用第4並條機拉伸至3.0倍,得到1根9000旦尼爾的紗條。使用精紡機,將1根該紗條拉伸至2.0倍,以Z(左)捻數90回/m進行紡紗,得到4500旦尼爾的細紗。抗拉強力為78N,伸長率為2.6%。
(實施例1)將參考例1中記載的熱處理溫度1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗作為供試材料,將該各向同性瀝青系碳纖維細紗10卷繞成筒子紗12,如圖1所示那樣,固定在原絲供給輥11上。
如圖1所示那樣,將從筒子紗12拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10,與下半部分浸漬在糊劑槽14中、以與被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗的10速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度(VR30m/分鐘)旋轉的接觸輥18的上部接觸,進行拉出,從其表面浸滲糊劑槽14中的糊劑水溶液16,在130℃的乾燥溫度下進行乾燥,形成了糊劑層。
接下來,將形成了糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗10,卷取在張力輥22上。該捲曲的形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗10中沒有最大直徑超過底紗直徑的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體。另外,所使用的糊劑的組成為85質量%的聚乙烯醇(クラレ制「クラレポバ一ル#218」)、5質量%的丙烯酸系樹脂(互應化學工業制「プラスサイズ#663」)、2質量%的滲透劑(三洋化成制「サンモリン#11」)、6質量%的蠟系油劑(松本油脂制「マコノ一ル#222」)和2%質量的水。
接下來,使由張力輥22拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10,貫通第1卷繞裝置24和第2卷繞裝置24,在第1卷繞裝置24中,裝嵌有在紡錘30上卷取了水溶性維尼綸纖維(ニチビ制「ソルブロンSF型、84T/24F」)34的繞線筒36,由於以所期望的轉速旋轉紡錘30,所以從繞線筒36拉出的水溶性維尼綸纖維34,在通過導紗鉤28時,以所期望的卷繞數、使水溶性維尼綸碳纖維34彼此之間留有間隙地卷繞在各向同性瀝青系碳纖維細紗10上。另外,由於水溶性維尼綸纖維34的存在,使得紗的成束加強,耐摩擦性飛躍性地提高。
同樣地,在第2卷繞裝置26中,將與第1卷繞設置24相反的卷繞方向的水溶性維尼綸纖維34、在水溶性維尼綸纖維34彼此之間留有空隙地卷繞在通過的各向同性瀝青系碳纖維細紗10上。另外,利用第1卷繞裝置24卷繞在各向同性瀝青系碳纖維細紗10上的第1水溶性維尼綸纖維34的卷繞數是800圈/m,利用第2卷繞裝置26卷繞在各向同性瀝青系碳纖維細紗10上的第2水溶性維尼綸纖維34的卷繞數是800圈/m。
關於本實施例的供試材料和織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲,水溶性維尼綸纖維的卷繞數、強力的測定結果示於表1。
進一步地,使用劍杆織機,以180轉/分鐘,對該織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造。然後,將得到的織物在按照該織物與浴液比為1∶100那樣加入有100℃沸水的浴槽中,溶解除去水溶性維尼綸纖維,然後在按照該織物與浴液比為1∶100那樣加入有20℃水的浴槽中洗滌,進而在按照該織物與浴液比為1∶100那樣加入有20℃、0.05質量%的酶系去糊劑水溶液的浴槽中洗滌,然後,進而再次在按照該織物與浴液比為1∶100那樣加入有100℃沸水的浴槽中,溶解除去水溶性維尼綸纖維,然後在按照該織物與浴液比為1∶100那樣加入有20℃水的浴槽中洗滌,然後,使用表面溫度為130℃的筒式乾燥機進行一次乾燥,然後固定在針板拉幅機上,在180℃進行乾燥,得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。該各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的抗拉強度示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停止。
(實施例2)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到了沒有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成了糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停止。
(實施例3)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了參考例3中記載的燒成溫度為2400℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到沒有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成了糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停止。
(實施例4)代替實施例1中的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了參考例4中記載的燒成溫度為1000℃、4000旦尼爾、捻數為90回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到了沒有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停止。
(實施例5)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了參考例5中記載的燒成溫度為2000℃、4500旦尼爾、捻數為90回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到沒有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停止。
(實施例6)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,向拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10噴吹線速度為20m/秒的空氣流,來除去微細碳纖維。
然後,使用噴霧器以霧狀向細紗噴糊劑水溶液後,在乾燥溫度為130℃的條件下乾燥。其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例7)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,使用了在參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而是將被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10浸入水中(VY15m/分鐘、水槽中滯留時間10秒),然後拉出到空氣中,吹空氣流(線速度20m/分鐘)以除去多餘的水分,然後在130℃的乾燥溫度下乾燥,然後使用噴霧器以霧狀向細紗噴糊劑水溶液,使之乾燥,形成了糊劑層,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例8)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而是在對被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10施加超聲波的同時,使之浸入水中(VY15m/分鐘、水槽中滯留時間10秒、超聲波頻率40kHz·輸出功率300W),然後拉出到空氣中,吹空氣流(線速度20m/分鐘)以除去多餘的水分,然後在130℃的乾燥溫度下乾燥,然後使用噴霧器以霧狀向細紗噴糊劑水溶液,使之乾燥,形成了糊劑層,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例9)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而是對被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10在施加超聲波的同時,使之浸入水中(VY15m/分鐘、水槽中滯留時間10秒、超聲波頻率40kHz·輸出功率300W),然後拉出到空氣中,吹空氣流(線速度20m/分鐘)以除去多餘的水分,然後在130℃的乾燥溫度下乾燥,然後使用滴液噴嘴向細紗滴加糊劑水溶液,在130℃的乾燥溫度下乾燥,形成了糊劑層,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例10)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而使用以各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度的2.0倍的圓周速度(VR60m/分鐘)旋轉的接觸輥18,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例11)
代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,作為糊劑水溶液的浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而使用以各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度的3.0倍的圓周速度(VR90m/分鐘)旋轉的接觸輥18,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例12)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,將糊劑製成聚乙烯醇(クラレ制「クラレポバ一ル#217」)70質量%和水30質量%的水溶液,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例13)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,代替第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m和第2水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m,而使其分別為200圈/m和200圈/m,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例14)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,代替第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m和第2水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m,而使其分別為1800圈/m和1800圈/m,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(實施例15)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,並且,不捲繞第2水溶性維尼綸纖維,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有發生斷頭,織機的緊急停止是0.5次/小時。
(實施例16)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;代替第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m和第2水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m,而使第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數為4000圈/m且使維尼綸纖維彼此沒有間隙地卷繞,不捲繞第2水溶性維尼綸纖維,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到不含有最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗,進而得到平紋組織的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,也沒有發生斷頭和織機緊急停止的現象。
(比較例1)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而是將被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10浸入糊劑水溶液中,然後拉出至空氣中,使之與引導器接觸,除去多餘的糊劑水溶液,然後乾燥、形成糊劑層,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到的最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為7個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘的速度,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造,但是有非常多的粉塵飛揚,發生的織機的除斷頭以外的緊急停機為5次以上/小時,發生的斷頭為5次以上/小時,難以織造織物。
(比較例2)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液浸滲方法,代替實施例1的參考例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而是將被拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10浸入糊劑水溶液中,然後拉出至空氣中,在以與細紗10速度相同的圓周速度旋轉的上下的一對輥之間通過,除去多餘的糊劑水溶液,然後乾燥形成糊劑層,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為2個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘的速度,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造,但是有非常多的粉塵飛揚,織機的除斷頭以外的緊急停機為2~3次/小時,斷頭現象為1~2次/小時,難以織造織物。
(比較例3)進行了如下嘗試將參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗不浸滲糊劑水溶液,而且不捲繞水溶性維尼綸纖維,使用劍杆織機,以180轉/分鐘進行平織。
在該各向同性瀝青系碳纖維細紗中,最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為1個/10m。由於在上述複合絲中沒有糊劑層,所以容易產生毛茸,在織造時,上述毛茸被破碎,使得有非常多的各向同性瀝青系碳纖維的粉塵飛揚,斷頭以外的織機的緊急停機為5次以上/小時。另外,上述細紗的抗拉強力低,為27N,斷頭現象頻繁(5次以上/小時)發生,很難織造織物。
(比較例4)在得到各向同性瀝青系碳纖維·水溶性維尼綸纖維複合絲之前,代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液的浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而使用以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度的1/2倍的圓周速度(VR15m/分鐘)旋轉的接觸輥18,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為2個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造,但是粉塵非常多,四處飛揚,織機的斷頭以外的緊急停機為2~3次/小時,發生斷頭為1~2次/小時,很難織造織物。
(比較例5)在得到各向同性瀝青系碳纖維·水溶性維尼綸纖維複合絲之前,代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液的浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而使用以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度的1/10倍的圓周速度(VR3m/分鐘)旋轉的接觸輥18,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為3個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造,但是粉塵非常多,四處飛揚,織機的斷頭以外的緊急停機為4~5次/小時,發生斷頭為3~4次/小時,很難織造織物。
(比較例6)
在得到各向同性瀝青系碳纖維·水溶性維尼綸纖維複合絲之前,代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液的浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度(VY30m/分鐘)相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而使用以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度的1/100倍的圓周速度(VR0.3m/分鐘)旋轉的接觸輥18,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為2個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行織造,但是粉塵非常多,四處飛揚,織機的斷頭以外的緊急停機為每小時5次以上,斷頭現象為4~5次/小時,很難織造織物。
(比較例7)代替實施例1的在參考例1中記載的燒成溫度為1000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗,而使用參考例2中記載的燒成溫度為2000℃、1500旦尼爾、捻數為180回/m的各向同性瀝青系碳纖維細紗;作為糊劑水溶液的浸滲方法,代替實施例1中記載的以與各向同性瀝青系碳纖維細紗10的拉出速度相同的圓周速度旋轉的接觸輥18,而將拉出的各向同性瀝青系碳纖維細紗10浸入糊劑水溶液中,然後拉出至空氣中,使之與引導器接觸,除去多餘的糊劑水溶液,然後乾燥,形成糊劑層;代替第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m和第2水溶性維尼綸纖維的卷繞數800圈/m,而使第1水溶性維尼綸纖維的卷繞數為4000圈/m且使維尼綸纖維彼此沒有間隙地卷繞,不捲繞第2水溶性維尼綸纖維,除此之外,與實施例1同樣地進行。
其結果得到最大直徑超過底紗的3倍或最大長度超過10mm的微細碳纖維集合體的數量為2個/10m的、形成有糊劑層的各向同性瀝青系碳纖維細紗。接下來,嘗試了使用劍杆織機以180轉/分鐘,對得到的織物用碳纖維·維尼綸纖維複合絲進行平織。它們的各物性示於表1。織造時的粉塵非常少,沒有斷頭,織機也沒有緊急停機,但是除去了糊劑和水溶性維尼綸纖維後的織物中,出現了碳纖維細紗斷頭的部位。


(實施例17)將在參考例1中得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,如圖4所示那樣,用只吹空氣流的方法進行處理,除去在碳纖維細紗表面附著的微細碳纖維。此時,設定細紗的輸送速度為30m/分鐘,空氣流的線速度為20m/秒。測定各向同性瀝青系碳纖維細紗在這些前處理的前後的強度和重量,按照下式計算重量減少率,將其結果與強度一併示於表2。
重量減少率={(W1-W0)/W1}×100(質量%)……(1)W1吹空氣流前的細紗的絕對乾燥質量W0吹空氣流後的細紗的絕對乾燥質量。
(實施例18)將在參考例1中得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,如圖5所示那樣,用水洗、吹空氣流、然後乾燥的方法進行處理,除去在碳纖維細紗表面附著的微細斷裂碳纖維。此時,設定細紗的送出速度為15m/分鐘,水槽內滯留時間為10秒,空氣流的線速度為20m/秒,乾燥溫度為130℃。測定各向同性瀝青系碳纖維細紗在這些前處理的前後的強度和重量,按照下式計算重量減少率,將其結果與強度一併示於表2中。
重量減少率={(W1-W0)/W1}×100(質量%)……(2)W1水洗前的細紗的絕對乾燥質量W0水洗後的細紗的絕對乾燥質量。
(實施例19)將在參考例1中得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,如圖6所示那樣,用一邊施加超聲波、一邊進行水洗、然後吹空氣流、然後進行乾燥的方法來進行處理,除去在碳纖維細紗表面附著的微細碳纖維。此時,設定細紗的送出速度為15m/分鐘,水槽內滯留時間為10秒(超聲波頻率為40kHz輸出功率300W),空氣流的線速度為20m/秒,乾燥溫度為130℃。測定各向同性瀝青系碳纖維細紗在這些前處理的前後的強度和重量,按照下次計算重量減少率,將該結果與強度一併示於表2。
重量減少率={(W1-W0)/W1}×100(質量%)……(3)
W1水洗前的細紗的絕對乾燥質量W0水洗後的細紗的絕對乾燥質量。


產業上的可利用性根據本發明,可以充分防止高速織造時的斷頭的發生,使高速織造成為可能,而且可以防止製造時的粉塵的產生,也能使操作環境得以改善。
權利要求
1.一種各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,是對具備各向同性瀝青系碳纖維細紗、和卷繞在上述細紗的表面的水溶性聚合物纖維的複合絲進行織造,從由此形成的複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維而成的。
2.如權利要求1所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,上述複合絲進一步具有在上述細紗的表面形成的糊劑層,並且從上述複合絲織物溶解除去上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑而形成的。
3.如權利要求1所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,上述水溶性聚合物纖維包括第一水溶性聚合物纖維和第二水溶性聚合物纖維,所述第一水溶性聚合物纖維通過第一方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗的表面,所述第二水溶性聚合物纖維通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗的表面。
4.如權利要求1所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,上述水溶性聚合物纖維是水溶性維尼綸纖維。
5.如權利要求1所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,上述各向同性瀝青系碳纖維細紗是在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的細紗。
6.如權利要求5所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物,上述各向同性瀝青系碳纖維細紗是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
7.一種各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,包括下述工序在各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面卷繞水溶性聚合物纖維,得到複合絲的工序;對上述複合絲進行織造,得到複合絲織物的工序;和從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維,得到各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序。
8.如權利要求7所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,進一步包括對上述細紗的表面賦予糊劑水溶液後進行乾燥來形成糊劑層的工序,在獲得上述各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序中,從上述複合絲織物中溶解除去上述水溶性聚合物纖維和上述糊劑。
9.如權利要求7所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,獲得上述複合絲的工序,包括下述工序通過第一方向的加捻、留有間隙地在上述細紗表面卷繞第一水溶性聚合物纖維的工序;通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地在上述細紗表面卷繞第二水溶性聚合物纖維的工序。
10.如權利要求7所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,上述水溶性聚合物纖維是水溶性維尼綸纖維。
11.如權利要求7所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,進一步包括下述工序從上述各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去微細碳纖維及其集合體,獲得在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
12.如權利要求11所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,在上述工序中獲得的各向同性瀝青系碳纖維細紗,是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗。
13.如權利要求11所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,上述工序是選自由下述(a)~(d)組成的組中的至少一種方法,(a)使細紗與以為細紗的輸送速度以上的圓周速度、沿與細紗前進方向相同的方向旋轉的輥接觸的方法;(b)向細紗吹空氣流的方法;(c)水洗細紗的方法;(d)一邊對細紗施加超聲波、一邊水洗的方法。
14.一種複合絲,具備各向同性瀝青系碳纖維細紗、和卷繞在上述細紗的表面的水溶性聚合物纖維。
15.如權利要求14所述的複合絲,進一步具備在上述細紗的表面形成的糊劑層。
16.如權利要求14所述的複合絲,上述水溶性聚合物纖維由第一水溶性聚合物纖維和第二水溶性聚合物纖維組成,所述第一水溶性聚合物纖維通過第一方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗的表面,所述第二水溶性聚合物纖維通過與上述第一方向相反的第二方向的加捻、留有間隙地卷繞在上述細紗的表面。
17.如權利要求14所述的複合絲,上述水溶性聚合物纖維是水溶性維尼綸纖維。
18.如權利要求14所述的複合絲,上述各向同性瀝青系碳纖維細紗是在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的細紗。
19.如權利要求18所述的複合絲,上述各向同性瀝青系碳纖維細紗是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
20.一種各向同性瀝青系碳纖維細紗,在各向同性瀝青系碳纖維細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下。
21.如權利要求20所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗,上述各向同性瀝青系碳纖維細紗是在該細紗中包含的最大直徑為上述細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍、且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
22.一種各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法,是採用選自由下述(a)~(d)組成的組中的至少1種方法,從各向同性瀝青系碳纖維細紗中除去微細碳纖維及其集合體,來獲得在該細紗中包含的微細碳纖維集合體的最大直徑為細紗的底紗的平均直徑的3.0倍以下、且最大長度為10mm以下的各向同性瀝青系碳纖維細紗,(a)使細紗與以為細紗的輸送速度以上的圓周速度、沿與細紗前進方向相同的方向旋轉的輥接觸的方法;(b)向細紗吹空氣流的方法;(c)水洗細紗的方法;(d)一邊對細紗施加超聲波、一邊水洗的方法。
23.如權利要求22所述的各向同性瀝青系碳纖維細紗的製造方法,得到的各向同性瀝青系碳纖維細紗,是在該細紗中包含的最大直徑為該細紗的底紗的平均直徑的1.5~3.0倍且最大長度為3~10mm的微細碳纖維集合體的存在率為3個/10m以下的細紗。
全文摘要
本發明提供一種各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的製造方法,該方法包括下述的工序在各向同性瀝青系碳纖維細紗的表面卷繞水溶性聚合物纖維,得到複合絲的工序;對上述複合絲進行織造,得到複合絲織物的工序;和從上述複合絲織物中除去上述水溶性聚合物纖維,得到各向同性瀝青系碳纖維細紗織物的工序。
文檔編號D06M11/05GK1934303SQ20058000931
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月22日 優先權日2004年3月22日
發明者竹內章, 小林辰男 申請人:株式會社吳羽, 奧塔斯株式會社, 有限會社藤原捻絲工業, 小林茂德

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個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀