178060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szervetlen üreges rostok előállítására
13 178060 14 vábbi műveleteinek javítására szolgálhat. Például, hidrogén és szén jelenléte a polimerben a redukálókömyezet kiváló forrásaként szolgál. Ez a környezet elősegíti a fémvegyületek, például oxidok, redukálását elemi fémekké. A szervetlen anyagot tartalmazó rost, tetszés szerint, redukálható és/vagy oxidálható. (Természetesen, sem a redukció, sem az oxidáció nem szükséges, ha a polimeioldatban diszpeigált szervetlen anyag a zsugorításnak megfelelő kémiai formában van.) Előnyösen, közvetlenül a szál redukciós és/vagy oxidációs hőmérsékletre való emelése előtt megfelelő atmoszférát kell biztosítani. Például a redukcióval, ez a redukálható szervetlen anyagot tartalmazó üreges polimer prekurzorrost szokásosan használatos kemencén történő folyamatos átvezetésével oldható meg. Az atmoszféra, például a hidrogén, ellenáramban érintkezik a rosttal. Amint a rost a kemence hőjével először érintkezik, az illékony komponensek eltávoznak. Amint a hőmérséklet a redukálás hőmérsékletét fokozatosan eléri, a redukálható szervetlen anyag, például a fémvegyületek, elemi fémmé alakulnak, és a reakciótermék gáz formában eltávozik. A jelen találmány céljaira, és annak részletes leírására szolgál az, hogy érthetővé válik, hogy a hőmérséklettartomány, melyen a polimer eltávozik, és a redukció és/vagy az oxidáció végbemegy, valamint a zsugorítási hőmérséklet, bizonyos mértékig átfedhetik egymást. Más szóval, a zsugorítás elvégezhető azon a hőmérsékleten, melyen a polimer eltávozik, és a redukció és/vagy az oxidáció végbemegy, bár előnyösebb, ha a hőmérséklet olyan, hogy a redukció közvetlenül a zsugorítás előtt végbemenjen. Az előnyös hőmérséklet, melyen a redukálható szervetlen anyagok, vagyis a fémvegyületek redukálódnak, a szakemberek előtt jól ismert, vagy ennek megállapítása a kötelező szaktudás körébe tartozik. A redukáló környezetre előnyösen bármely atmoszféra szolgálhat, mely hidrogénforrást biztosít. Például, az ilyen atmoszféra tiszta hidrogéngázt, krakkóit szénhidrogéneket, disszociált ammóniát, ezek kombinációit, egy vagy több ilyen gáz kombinációját, és más gázokat vagy gőzöket tartalmazhat, mely lényegében nem zavarja a redukciós reakciót. A polimer bomlási és/vagy oxidációs reakciótermékei értékes kisegítő anyagok a redukáló atmoszféra biztosításában. A szilárd redukálóanyagok, például a szén, hidrogénnel kombinálva alkalmazhatók, ezzel csak olyan reakciótermékek (például szén-monoxid, szén-dioxid) képződnek, melyek megfelelően „kigázosodnak”, és maradéka a zsugorítható rostban nem marad vissza, mely befolyásolja a kívánt rost tulajdonságait. Például, ahogy az előbb kifejtettük, a szén az oxidpor előnyös adalékanyaga lehet, ahol a végső termék egy acélötvözet, és a maradék szén egy szükséges eleme a kész rostnak. A szervetlen anyag oxidálása megfelelő hőmérsékleten, erre alkalmas nyomáson és atmoszférában folytatható le. A levegő egy előnyös atmoszféra. Az oxidáció hőmérséklete általában jól ismert, vagy könnyen meghatározható. Egyidejű oxidáció és redukció többek között például cermetek képzésével mehet végbe. A kapott zsugorítható szervetlen anyagot tartalmazó rost ezután közvetlenül a zsugorítási zónába vezethető. Zsugorítás szervetlen rost kialakítására A „zsugorítás” kifejezés alatt olyan folyamatot értünk, mely magába foglalja a zsugorítható szervetlen anyag megömlését és kötődés általi agglomerációját legalább azon a ponton, melyen a szemcsés anyag monolitikus szerkezetet képez. A zsugorítás lényeges szilárdsággal rendelkező rostot szolgáltat ahhoz a rosthoz viszonyítva, mely az előző műveleteken átment, és még nem zsugorodott. A zsugorítást olyan körülmények között kell elvégezni, mely biztosítja hogy a kötésállapot kívánt módon létrejöjjön, vagy megfelelő hőmérsékleten és ideig tartjuk, hogy a megömlés és kötődés végbemenjen. A találmány szerinti üreges rostok előállításában a zsugorításhoz a melegítés mértéke kevéssé vagy egyáltalán nem korlátozott. Például, nikkel-vas ötvözetű rost zsugorítása mintegy 950 6C hőmérséklettől mintegy 1200 °C hőmérsékletig, 15 perc, illetve 5 perc alatt, végezhető el. Az ilyen körülmények között előállított nikkel-vas ötvözetű rost kiváló minőségű. Általában, hasonlóan a redukció és az oxidáció hőmérsékletéhez, a szervetlen anyagok előnyös zsugorítási hőmérséklete jól ismert, vagy könnyen meghatározható. A szerves polimer eltávolítása, a szervetlen anyag tetszés szerinti redukciója és/vagy oxidációja, továbbá a zsugorítás művelete közben megfelelő körülményeket kell biztosítani, hogy a rostfal szerkezetének és épségének károsodását vagy szétesését elkerüljük. Az összehúzódás arányára (a végső rostnak a prekurzorrosthoz viszonyított aránya) mintegy 0,2—0,9 arány, rendszerint 0,3-0,6 arány várható. Vagyis, az üreges prekurzorrost végső üreges rosttá való átalakulása gyakran jelentős méretcsökkenéssel megy végbe. Az összehúzódás a zsugorítási művelet közben megy végbe. Például, a rost hosszúságában és a rost külső átmérőjében, és falvastagságában jelentősen csökken, bár a relatív viszony megmarad, méretében is csökken. Ezen művelet közben a szál kezelésére módot kell biztosítani amint az zsugorodik. Különösen kritikus közvetlenül a zsugorítás előtt az a pont, ahol a rost meglehetősen törékeny. Ezen a ponton különösen vigyázni kell, hogy az összehúzódás a rost károsodása nélkül menjen végbe. Például, ha a rostot a szállító felületéhez hagyjuk tapadni, akkor összehúzódás közben ezen a helyen a rost eltörik. Ezen a helyen a rost kezelésének egyik módszere az, hogy a jobb kezelési tulajdonságok biztosítására, például vízzel előkezelt prekurzorrostot adagolunk a kemencébe olyan szállítószalag segítségével, mely olyan anyagokból készült, melyhez a kemencében -végzett művelet körülményei között a rost nem tapad. Ez a szállítószalag a rostot a végső rost sebességével továbbíthatja, ahogy az a kemencéből eltávozik. A prekurzorrost betáplálása gyorsabb, mint az eltávozó rost sebessége. A prekuzorrost betáplálás! sebessége a végbemenő összehúzódásnak megfelelően állítható be. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
