4Mは大口径の炭素繊維生産を実証
4M Carbon Fiber Corp.（米国テネシー州ノックスビル）は、4月23日、特許取得済みのプラズマ酸化技術と、そのパートナーであるDralonGmbH（ドイツ、ドルマーゲン）。
4MとDralonは、直径約9.6 µmのフィラメント（通常のファイバーでは6〜7 µm）を備えた10Kトウカーボンファイバーを製造できる、低コストのテキスタイルグレードのPAN前駆体を共同開発しました。前駆体を使用した予備作業で、4Mは、炭素繊維の製造中に酸化相の滞留時間がわずか52分に達したと述べています。 4Mによると、これは市販の（直径の小さい）PAN前駆体の従来の酸化よりもかなり高速です。 4Mは、材料特性をさらに改善し、プロセスを最適化するために、テキスタイルグレードのPANで作業が継続されていると述べています。
4Mは、これまで、主に酸化段階に関連する課題のために、大口径の炭素繊維が大規模に製造されていなかったことを指摘しています。 4Mによると、従来の酸化技術を使用すると、フィラメントが大きくなると滞留時間が長くなり、追加のエネルギーが必要になるため、経済的に実行できない炭素繊維が生成されます。さらに、4Mによると、大径の炭素繊維は、従来の酸化中に導入された欠陥の結果として、標準以下の性能を発揮する傾向があります。これらの理由から、4Mによると、炭素繊維メーカーは大口径の市販の炭素繊維を提供していません。
大口径炭素繊維の利点は、低コストと優れた性能です、と4Mは言います。より大きな直径のフィラメントは、前駆体の製造から炭素繊維の変換までの製造プロセス全体でコスト削減をもたらし、マススループットの向上で最も容易に見られると同社は主張している。この節約を、Dralonが通常生成する低コストの前駆体と組み合わせると、総コストの節約が大幅になります。
炭素繊維は引張強度が高いことで知られていますが、特にガラス繊維と比較して、圧縮に特に強いわけではありません。ただし、4Mによると、直径の大きい炭素繊維は、圧縮強度が大幅に高くなる可能性があります。この側面の進歩により、風力タービンブレードなどの既存の市場での成長だけでなく、新しいアプリケーションも可能になる可能性があります。
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