СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВОЛОКОН-ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН

1. Способ стабилизации волокон-предшественников для изготовления углеродных волокон, который включает следующие стадии:
нагревание волокон-предшественников до первой температуры и поддержание волокон-предшественников при первой температуре в течение заданного промежутка времени; и
последующее нагревание волокон-предшественников до по меньшей мере второй температуры, которая выше первой температуры, и поддержание волокон-предшественников при второй температуре в течение заданного промежутка времени;
причем волокна-предшественники во время соответствующего нагревания и между стадиями нагревания находятся в газовой атмосфере при разрежении в диапазоне от 12 до 300 мбар.
2. Способ по п. 1, в котором волокна-предшественники во время соответствующего нагревания и между стадиями нагревания находятся в газовой атмосфере с разрежением в диапазоне от 50 до 200 мбар.
3. Способ стабилизации волокон-предшественников для изготовления углеродных волокон, который включает следующие стадии:
нагревание волокон-предшественников до первой температуры и поддержание волокон-предшественников при первой температуре в течение заданного промежутка времени; и
последующее нагревание волокон-предшественников до по меньшей мере второй температуры, которая выше первой температуры, и поддержание волокон-предшественников при второй температуре в течение заданного промежутка времени;
причем волокна-предшественники во время соответствующего нагревания и между стадиями нагревания находятся в газовой атмосфере с парциальным давлением кислорода в диапазоне от 2,5 до 63 мбар.
4. Способ по п. 3, в котором волокна-предшественники во время соответствующего нагревания и между стадиями нагревания находятся в газовой атмосфере с парциальным давлением кислорода в диапазоне от 10,5 до 42 мбар.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники нагревают ступенчато от первой температуры до второй температуры через по меньшей мере одну дополнительную промежуточную температуру, причем разность температур между следующими друг за другом ступенями составляет по меньшей мере 5°С, в частности по меньшей мере 10°С, и причем волокна-предшественники выдерживают при указанной по меньшей мере одной промежуточной температуре заданный промежуток времени.
6. Способ по п. 3, в котором следующие во времени друг за другом ступени могут иметь отрицательную разность температур, так что имеет место промежуточное охлаждение волокон-предшественников, однако указанное охлаждение не снижает температуру ниже первой температуры.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором вторая температура на по меньшей мере 30°С, предпочтительно на по меньшей мере 40°С выше первой температуры.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники выдерживают при первой температуре, второй температуре и по меньшей мере одной необязательной промежуточной температуре по меньшей мере 10 мин, предпочтительно по меньшей мере 20 мин.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники представляют собой PAN-волокна и первая температура находится в диапазоне от 220 до 320°С, а вторая температура в диапазоне от 280 до 400°С.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первая температура находится в диапазоне от 260 до 320°С, а вторая температура в диапазоне от 300 до 380°С.
11. Способ по любому из пп. 1-8, в котором волокна-предшественники представляют собой волокна на основе целлюлозы и/или лигнина, и первая температура находится в диапазоне от 200 до 240°С, а вторая температура в диапазоне от 240 до 300°С.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники во время осуществления способа непрерывно протягивают через область разрежения.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники во время осуществлении способа находятся под определенным натяжением.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором газовая атмосфера во время осуществления способа стабилизации непрерывно или периодически заменяется.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором волокна-предшественники во время осуществления способа перемещаются через по меньшей мере одну муфельную печь с по меньшей мере двумя соседними зонами, в которых поддерживается различная температура.
16. Устройство для стабилизации волокон-предшественников для изготовления углеродных волокон, содержащее:
по меньшей мере одну продолговатую вакуумную камеру для протягивания через неё волокон-предшественников, причем вакуумная камера выполнена с возможностью обеспечения разрежения до давления ниже 300 мбар;
по меньшей мере один воздушный шлюз на одном конце указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры для герметизированного введения множества волокон-предшественников в указанную по меньшей мере одну вакуумную камеру;
по меньшей мере один воздушный шлюз на одном конце указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры для герметизированной выгрузки множества волокон-предшественников из указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры; и
по меньшей мере один блок нагревания с по меньшей мере двумя индивидуально регулируемыми нагревательными элементами, которые выполнены с возможностью нагрева указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры в зонах нагревания, которые расположены по соседству в продольном направлении указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры, до по меньшей мере двух различных температур.
17. Устройство по п. 16, которое дополнительно содержит транспортирующее устройство, выполненное с возможностью непрерывной транспортировки волокон-предшественников через вакуумную камеру с желаемой скоростью и при желаемом натяжении.
18. Устройство по п. 17, в котором транспортирующее устройство выполнено с возможностью поддержания волокон-предшественников во время транспортировки при определенном натяжении с усилием от 0,5 до 10 Н на 3k (из 3000 филаментов) пучок волокон.
19. Устройство по любому из пп. 16-18, в котором блок нагревания выполнен с возможностью нагревания указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры до различных температур в по меньшей мере 3 зонах нагрева.
20. Устройство по любому из пп. 16-19, в котором блок нагревания выполнен с возможностью нагревания указанной по меньшей мере одной вакуумной камеры в первой зоне нагрева до первой температуры в диапазоне от 200 до 320°С, а во второй зоне нагрева до второй температуры в диапазоне от 280 до 400°С.
21. Устройство по любому из пп. 16-20, которое содержит по меньшей мере две находящиеся друг над другом вакуумные камеры и по меньшей мере один блок изменения направления, причем блок изменения направления вакуумно-плотно соединяет концы находящихся друг над другом вакуумных камер, чтобы образовать непрерывное вакуумное пространство, и, причем блок изменения направления содержит по меньшей мере одно направляющее волокна устройство для направления волокон-предшественников из одной вакуумной камеры к следующей.