일반기술

등방성 핏치계 탄소섬유의 제조방법

석유의 중질 잔유분 가운데 나프타 분해 잔유물을 원료로 하여 등방성 탄소 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 탄소 섬유를 제조하는 방법으로서 석유 핏치 및 석탄 타르 핏치 등의 핏치를 원료로 해서 제조하는 방법은 일반적으로 방사성이 좋은 것은 불융화성이 어렵고 불융화성이 좋은 것은 방사성이 나쁜 결점이 있어, 원유의 가소린 제조를 목적으로한 유동접촉분해(Fluid Cayalytic Cracking : FCC)장치로부터 얻어지는 분해잔사유(Decant Oil) 또는 감압잔사유(Asphalt) 등의 석유계 핏치나 석탄타르핏치에 비해 탄화수율이 높고 불융화성이 좋으며 방사성이 양호한 나프타분해 잔유물을 출발물질로 하는 탄소섬유를 발명. 나프타 분해 잔유물을 반응기에 넣고 질소와 같은 불활성 가스를 통과시키거나 감압하에서 250∼450℃의 온도로 2∼8시간 열처리하여 연화점 200∼270℃, 벤젠 불용분 30∼60중량%, 퀴놀린 불용분이 0.5중량% 이하인 광학적으로 등방성 조직을 지닌 핏치를 제조하고, 등방성 핏치를 250∼350℃의 방사 온도에서 용융 압축 방사하여 핏치 섬유를 제조하고, 핏치 섬유를 공기와 같은 산화성 가스 분위기 하에서 0.1∼10℃/min의 승온 속도로 200∼400℃의 온도하에 0.5∼90분간 유지시켜 불융화 섬유를 제조하고, 불융화 섬유를 5∼50℃/min의 승온 속도로 900∼1300℃까지 승온 후 0.5∼60분간 유지하여 탄화시키는 단계로 이루어진 탄소 섬유 제조방법은 반응성 제어가 용이하고 열적 반응성이 좋아 단순 열처리로 제조 가능하며 제조된 핏치의 산화 반응성이 우수하여 짧은 시간내에 불융화 처리를 할 수 있슴.