178654. lajstromszámú szabadalom • Szervetlen anizotróp üreges szálak
23 178654 24 állapot elérését vagy megfelelő hőmérsékleten és ideig való fenntartását azért, hogy az olvadás és a kötődés végbe menjen. A találmány szerinti üreges szálak előállításánál nincsenek vagy csak kismérvű korlátozások vannak a szinterezési hőmérséklet vonatkozásában. Egy nikkel-vas ötvözetből készült szálat például körülbelül 950 °C és 1200 °C közötti hőmérsékleten 15—5 percig szinterezhetünk. Az ilyen körülmények között előállított nikkel-vas ötvözetből készült szálak kiválóak. A redukciós és oxidációs hőmérséklethez hasonlóan, a szervetlen anyagok szinterezési hőmérsékletei is jól ismertek vagy könnyen meghatározhatók. A szerves polimer eltávolítása, a szervetlen anyag adott esetben való redukciója és/vagy oxidációja, valamint a szinterezés folyamán megfelelő körülményeket kell fenntartani a szálfal-szerkezet bomlásának és károsodásának az elkerülése, valamint sértetlenségének a megtartása érdekében. A zsugorodási arány (a végső szálnak a prekúrzor szálhoz való aránya) körülbelül 0,2-től 0,9-ig terjed, szokásosan 0,3 és 0,6 között van. Azaz a prekúrzor üreges szálat gyakran jelentős méretcsökkenéssel alakítjuk kész üreges szállá. Ez előre látható az említett eljárási lépések során. így például a szálhossz jelentősen csökken, a szál külső átmérője, falszerkezete és a tömör réteg viszonylagos aránya megmarad ugyan, de ezek mérete is csökken. E lépések alatt olyan eszközöket kell alkalmazni, amelyek kezelik a szálat, mihelyt az zsugorodik. Különösen kritikus a szál közvetlenül a szinterezés előtt, mivel ekkor a szál igen törékeny. Ennél a pontnál különösen ügyelni kell arra, hogy úgy járjunk el, hogy a szálat ne károsítsuk. így például, ha a szálat egy vezetőfelülethez engedjük tapadni ennél a pontnál, az könnyen eltörhet, ha zsugorodik. Egyik módja a szálkezelésnek ennél a pontnál az, hogy egy perkurzor-szálat vagy prekúrzor szálakból készült fonalat adagolunk be, amelyet előremelegítettünk, így javítjuk a kezelési jellemzőket a kemencében olyan vezezetőheveder alkalmazásával, amely olyan anyagból készült, amely nem tapad a szálhoz a kemence üzemelési viszonyai között. Ezt a vezetőhevedert olyan sebességgel járatjuk, amely a szálnak a kemencét elhagyó sebességével egyezik meg. A prekúrzor szál be táplálási sebessége nagyobb a kész szál sebességénél. A prekúrzor szál betáplálási sebességét olyan mértékben változtathatjuk, amilyen mértékben a zsugorodás végbemegy. Azokat a szálakat, amelyek egy tömör réteggel rendelkeznek, pórusos tömör réteg előállítása érdekben pádéul olyan folyadékkal kezelhetjük, amely bizonyos mértékben reagál a tömör réteg anyagával, így pórusos tömör réteget kapunk. Nikkeloxidot és egy tömör réteget tartalmazó polimer prekúrzor szálon például egyenletesen pórusos felületet alakíthatunk ki, ha ammóniagázt vezetünk a kemence légterébe. A 6. ábra mutat be egy ilyen egyenletesen pórusos tömör réteget. Egy más módszer pórusos tömör réteg előállítására abban áll, hogy viszonylag kis mennyiségű finomszemcsés anyagot vezetünk be a polimerbe, amely vagy nem vesz részt a szinterezésben, vagy részt vesz ugyan, de kisebb mértékben. Ilyen finomszemcsés anyagoknak valamely szervetlen anyagot tartalmazó polimer oldatba való bekebelezése anmfr készítése során egy pórusos tömör réteg kialakulásához vezet a kéz szervetlen szálban. Különös jellegzetessége a találmány szerinti eljárásnak az a jellemzője, hogy képes könnyűszerrel kialakítani lényegben nem-pórusos tömör réteggel rendelkező szálakat. Ez a tulajdonság meglepő, mivel a polimer prekúrzor szál poli merje a folytonos fázis, amelyet az előzőekben leírt módon eltávolítunk Ari találtuk, hogy bár a polimert eltávolítjuk a prekurzor szál tömör rétegből, a kész szál, szinterezés után, rendszerint lényegében nem-pórusos. Bár az várható, hogy a szervetlen anyagok szemcséi közötti hézagok zsugorodnak és csökkennek, ha a szerveden anyagot redukáljuk, oxidáljuk és/vagy szinterezzük, olyan tömör réteg képződése, amely lényegében nem-pórusos, és átenged például fluidumokat, például gázt, lényegben diffúzió útján, kívánatos és előre nem volt látható. Úgy tűnik, hogy ez a jelenség akkor megy végbe a szálfal szerkezetben, amikor a polimert eltávolítjuk. Ezt különösen akkor tapasztaljuk, ha fémvegyületeket, például oxidokat alakítunk elemi fémekké. Az előző eljárással előállított sugárirányban anizotrop belső hézagtérfogatú falszerkezettel rendelkező, lényegben szervetlen, monolit üreges szál nagyon hasonló a prekúrzor szálhoz és a közbenső lépésekből származó szálakhoz. A kész végső szálak elég hajlékonyak lehetnek ahhoz, hogy orsókon tárcájuk azokat, de nem olyan hajlékonyak, mint a perkurzor szálak. A kész szálak a kívánt hosszra vághatók, például kötegekké vagy más szerkezeti egységekké alakíthatók, amelyek a szálak sokaságát tartalmazzák (és amelyek fonalak és sodrott szálak is lehetnek). A szokásos hosszúságok körülbelül 0,2 métertől körülbelül lOméterig terjednek, előnyösen körülbelül 1 méter és 5 méter között vannak. A kötegek mérete az előirányzott használattá függ, de általában 0,5—25 cm az átmérője. Hasonló módon a szálkötegeket alkalmazó eszközök többszörös kötegeket tartalmazhatnak. Ilyen eszközök készítésére alkalmas módszerek jól ismertek a szakterületen. Dyen módszer van leírva például a 2 961 062 számú amerikai szabadalmi leírásban. Sugárirányban anizotrop belső hézagtérfogatú üreges fémszál Egy üreges fémszálat és ennek előállítására alkalmas eljárást, amelyek a találmány előnyös változatai, az alábbiakban írunk le. Ez az anizotrop üregP* fémszál lényegében nem-pórusos vékony kérget tartalmaz a külső felületénél. A szerves polimer oldat például egy akrilnitril-homopolimert vagy akrilnitril és egy vagy több vei* polimerizálható monomer által létesített polimereké tartalmaz valamely szerves oldószerben, így dün®ttj* ace tanúdban, dimetilformamidban és hasonló dd szerekben oldva. Általában a polimer koncentráooj* az oldatban körülbelül 5 súlyától körűibe«“ 35 súly%-ig terjed, előnyösen körülbelül a P0*“®. oldat 10-30 súlysát alkotja. A fémeket tartalma» szálakat előnyösen úgy kaphatjuk, hogy például B* fémvegyület-részecskéket diszpergálunk a palin*1 î 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 12
