JP2002115125A - 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 - Google Patents
熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法Info
- Publication number
- JP2002115125A JP2002115125A JP2000305944A JP2000305944A JP2002115125A JP 2002115125 A JP2002115125 A JP 2002115125A JP 2000305944 A JP2000305944 A JP 2000305944A JP 2000305944 A JP2000305944 A JP 2000305944A JP 2002115125 A JP2002115125 A JP 2002115125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- treatment furnace
- hot air
- pressure
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/32—Apparatus therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/32—Apparatus therefor
- D01F9/328—Apparatus therefor for manufacturing filaments from polyaddition, polycondensation, or polymerisation products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱処理炉内の雰囲気温度を均一に保ち、安定し
た熱処理を行える状況を維持できる熱処理炉、特に炭素
繊維製造用に好適な熱処理炉、およびそれを用いた炭素
繊維の製造法を提供する。 【解決手段】熱処理室内に被処理物を出し入れする開口
部を有し、該熱処理室内を移動する被処理物の通過経路
に沿う方向へ熱風を吹き出す吹き出しノズルと、該熱風
を吸い込む吸い込みノズルとを被処理物通過経路の両側
に複数配設した熱処理炉において、前記隣接する吹き出
しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐoutとを、ｐ≧ｐ
out の関係に維持する圧力維持手段を有することを特徴
とする熱処理炉。
た熱処理を行える状況を維持できる熱処理炉、特に炭素
繊維製造用に好適な熱処理炉、およびそれを用いた炭素
繊維の製造法を提供する。 【解決手段】熱処理室内に被処理物を出し入れする開口
部を有し、該熱処理室内を移動する被処理物の通過経路
に沿う方向へ熱風を吹き出す吹き出しノズルと、該熱風
を吸い込む吸い込みノズルとを被処理物通過経路の両側
に複数配設した熱処理炉において、前記隣接する吹き出
しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐoutとを、ｐ≧ｐ
out の関係に維持する圧力維持手段を有することを特徴
とする熱処理炉。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維の製造に
用いて好適な熱処理炉およびその熱処理炉を用いた炭素
繊維の製造法に関する。
用いて好適な熱処理炉およびその熱処理炉を用いた炭素
繊維の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱処理炉、特に炭素繊維の製造に
用いられる熱処理炉としては、たとえば図１に示すよう
に、熱処理室２内に被処理物５を出し入れする開口部７
と、被処理物５を熱処理するための熱風を循環する装置
が組み込まれている熱処理炉１が知られている。
用いられる熱処理炉としては、たとえば図１に示すよう
に、熱処理室２内に被処理物５を出し入れする開口部７
と、被処理物５を熱処理するための熱風を循環する装置
が組み込まれている熱処理炉１が知られている。
【０００３】この熱処理炉１は、熱風を循環するための
ファン９、熱風を加熱するためのヒータ８、熱処理室２
内へ均一に熱風を流すための吹き出しノズル３と、吸い
込みノズル４、およびこれら吸い込みノズル４、ファン
９、ヒータ８、吹き出しノズル３を接続するダクトで構
成されている。
ファン９、熱風を加熱するためのヒータ８、熱処理室２
内へ均一に熱風を流すための吹き出しノズル３と、吸い
込みノズル４、およびこれら吸い込みノズル４、ファン
９、ヒータ８、吹き出しノズル３を接続するダクトで構
成されている。
【０００４】このような熱処理炉においては、たとえば
それが耐炎化炉である場合、熱処理炉内に多段に配置さ
れた糸道（糸条の通過経路）を糸条が通過することによ
り耐炎化処理が行われるが、ポリアクリロニトリル（Ｐ
ＡＮ）系のプリカーサ（前駆体繊維）を耐炎化処理する
場合、以下のような問題点がある。
それが耐炎化炉である場合、熱処理炉内に多段に配置さ
れた糸道（糸条の通過経路）を糸条が通過することによ
り耐炎化処理が行われるが、ポリアクリロニトリル（Ｐ
ＡＮ）系のプリカーサ（前駆体繊維）を耐炎化処理する
場合、以下のような問題点がある。
【０００５】図２に吹き出しノズル部分の一構造例を真
上から見た断面図で示すが、吹き出しノズル３は熱処理
炉１の側部から熱処理室内に延び、この吹き出しノズル
３側の被処理物を出し入れする開口部７では、吹き出し
ノズル３から吹き出す熱風（Ｖ１ａ〜ｅ）によるサクシ
ョン効果により、隣接する吹き出しノズルとノズルとの
間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout の関係がｐ＜ｐout と
なり、常温の外気（Ｖ２）が熱処理室内に流入する。
上から見た断面図で示すが、吹き出しノズル３は熱処理
炉１の側部から熱処理室内に延び、この吹き出しノズル
３側の被処理物を出し入れする開口部７では、吹き出し
ノズル３から吹き出す熱風（Ｖ１ａ〜ｅ）によるサクシ
ョン効果により、隣接する吹き出しノズルとノズルとの
間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout の関係がｐ＜ｐout と
なり、常温の外気（Ｖ２）が熱処理室内に流入する。
【０００６】流入した外気は被処理物通過経路の上下に
配置された吹き出しノズルから熱を奪い、熱処理室内に
流入する。
配置された吹き出しノズルから熱を奪い、熱処理室内に
流入する。
【０００７】このとき、ノズル３から奪い取られる熱量
は、被処理物を出し入れする開口部側の面で多くなるた
め、吹き出しノズル３の入口側へ均一な温度で熱風（Ｖ
１）を供給しても、出口側から吹き出す熱風（Ｖ１ａ〜
ｅ）に温度差が発生し、炉内温度は通常、Ｖ１ａ側が高
く、Ｖ１ｅ側が低くなる。Ｖ１ｅ側が低くなるのは外気
によって冷やされる時間が長いことに加えてＶ１e側の
流路の方が炉外側にあるため冷却されやすいことによる
ものである。
は、被処理物を出し入れする開口部側の面で多くなるた
め、吹き出しノズル３の入口側へ均一な温度で熱風（Ｖ
１）を供給しても、出口側から吹き出す熱風（Ｖ１ａ〜
ｅ）に温度差が発生し、炉内温度は通常、Ｖ１ａ側が高
く、Ｖ１ｅ側が低くなる。Ｖ１ｅ側が低くなるのは外気
によって冷やされる時間が長いことに加えてＶ１e側の
流路の方が炉外側にあるため冷却されやすいことによる
ものである。
【０００８】このため、熱処理室内の雰囲気温度を均一
に保つことが難しくなり、被処理物の製品品質、品位の
ばらつき、被処理物の蓄熱過多から糸切れ等の工程トラ
ブルが発生しやすくなるという問題が発生する。
に保つことが難しくなり、被処理物の製品品質、品位の
ばらつき、被処理物の蓄熱過多から糸切れ等の工程トラ
ブルが発生しやすくなるという問題が発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題に着目し、熱処理炉内の雰囲気温度を均一
に保ち、安定した熱処理を行える状況を維持できる熱処
理炉、特に炭素繊維製造用に好適な熱処理炉、およびそ
れを用いた炭素繊維の製造法を提供することにある。
のような問題に着目し、熱処理炉内の雰囲気温度を均一
に保ち、安定した熱処理を行える状況を維持できる熱処
理炉、特に炭素繊維製造用に好適な熱処理炉、およびそ
れを用いた炭素繊維の製造法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱処理炉は、熱処理室内に被処理物を出し
入れする開口部を有し、該熱処理室内を移動する被処理
物の通過経路に沿う方向へ熱風を吹き出す吹き出しノズ
ルと、該熱風を吸い込む吸い込みノズルとを被処理物通
過経路の両側に複数配設した熱処理炉において、前記隣
接する吹き出しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout
とを、ｐ≧ｐout の関係に維持する圧力維持手段を有す
ることを特徴とするものからなる。
に、本発明の熱処理炉は、熱処理室内に被処理物を出し
入れする開口部を有し、該熱処理室内を移動する被処理
物の通過経路に沿う方向へ熱風を吹き出す吹き出しノズ
ルと、該熱風を吸い込む吸い込みノズルとを被処理物通
過経路の両側に複数配設した熱処理炉において、前記隣
接する吹き出しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout
とを、ｐ≧ｐout の関係に維持する圧力維持手段を有す
ることを特徴とするものからなる。
【００１１】吹き出しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力
ｐout とを、ｐ≧ｐout の関係に維持することにより、
常温の外気が吹き出しノズル間に流入することを防止で
き、吹き出しノズルから熱が奪われず、吹き出しノズル
から吹き出す熱風に温度差が生じないため、熱処理室内
の温度を均一に保つことができる。
ｐout とを、ｐ≧ｐout の関係に維持することにより、
常温の外気が吹き出しノズル間に流入することを防止で
き、吹き出しノズルから熱が奪われず、吹き出しノズル
から吹き出す熱風に温度差が生じないため、熱処理室内
の温度を均一に保つことができる。
【００１２】上記圧力維持手段は吹き出しノズル間への
熱風供給であることが好ましいが、熱処理室内への熱風
供給でも同様の効果を得ることができる。
熱風供給であることが好ましいが、熱処理室内への熱風
供給でも同様の効果を得ることができる。
【００１３】この熱処理炉は、いわゆる縦型炉に構成す
ることも可能であるが、好ましくは、被処理物を実質的
に水平方向に通過させる横型熱処理炉であり、該横型熱
処理炉に、上記複数個の吹き出しノズルと吸い込みノズ
ルが配設されている。
ることも可能であるが、好ましくは、被処理物を実質的
に水平方向に通過させる横型熱処理炉であり、該横型熱
処理炉に、上記複数個の吹き出しノズルと吸い込みノズ
ルが配設されている。
【００１４】本発明に係る炭素繊維の製造方法は、上記
のような熱処理炉を用いることを特徴とする方法からな
る。
のような熱処理炉を用いることを特徴とする方法からな
る。
【００１５】このような熱処理炉は、炭素繊維の製造に
用いて好適なものであり、上記被処理物を、炭素繊維の
製造に供される糸条、つまり、耐炎化処理に供される前
駆体繊維や、炭化処理に供される耐炎化糸とすることが
できる。すなわち、前記熱処理炉は、炭素繊維の製造に
おいて、耐炎化炉や、炭化炉、工程油剤付与後の乾燥機
として用いることができ、特に耐炎化炉として好適なも
のである。
用いて好適なものであり、上記被処理物を、炭素繊維の
製造に供される糸条、つまり、耐炎化処理に供される前
駆体繊維や、炭化処理に供される耐炎化糸とすることが
できる。すなわち、前記熱処理炉は、炭素繊維の製造に
おいて、耐炎化炉や、炭化炉、工程油剤付与後の乾燥機
として用いることができ、特に耐炎化炉として好適なも
のである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。
形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】図１は熱処理炉を耐炎化炉として使用する
場合の、簡略化して示した耐炎化炉の一例を示す概略側
面構成図である。図１において、１は熱処理室２を有す
る耐炎化炉全体を示しており、耐炎化炉１は、糸条５を
実質的に水平方向に複数回通過させる横型熱処理炉に構
成されている。この耐炎化炉１内に、複数個の吹き出し
ノズル３と、吸い込みノズル４が配設されている。
場合の、簡略化して示した耐炎化炉の一例を示す概略側
面構成図である。図１において、１は熱処理室２を有す
る耐炎化炉全体を示しており、耐炎化炉１は、糸条５を
実質的に水平方向に複数回通過させる横型熱処理炉に構
成されている。この耐炎化炉１内に、複数個の吹き出し
ノズル３と、吸い込みノズル４が配設されている。
【００１８】糸条５は、各ガイドローラ６で走行方向が
反転されながら、耐炎化炉１の両側に設けられた開口部
７を通り、耐炎化炉１の熱処理室２内を複数回通過す
る。
反転されながら、耐炎化炉１の両側に設けられた開口部
７を通り、耐炎化炉１の熱処理室２内を複数回通過す
る。
【００１９】耐炎化炉１内には、吹き出しノズル３およ
び吸い込みノズル４を介して熱風が循環され、これらノ
ズル３、４に熱風の循環ダクトが接続されている。熱風
循環経路には、熱風循環用ファン９、加熱ヒータ８が設
けられており、耐炎化炉１内の温度を一定に保つように
熱風を供給することができる。
び吸い込みノズル４を介して熱風が循環され、これらノ
ズル３、４に熱風の循環ダクトが接続されている。熱風
循環経路には、熱風循環用ファン９、加熱ヒータ８が設
けられており、耐炎化炉１内の温度を一定に保つように
熱風を供給することができる。
【００２０】図２は図１に示した耐炎化炉の吹き出しノ
ズル３周辺部を上部から見た断面（図１のＡ−Ａ’矢視
断面）の一例を示している。１は耐炎化炉を示してお
り、３は糸条の上下に配設された吹き出しノズルであ
る。糸条５は開口部７を通って耐炎化炉１内に供給され
る。
ズル３周辺部を上部から見た断面（図１のＡ−Ａ’矢視
断面）の一例を示している。１は耐炎化炉を示してお
り、３は糸条の上下に配設された吹き出しノズルであ
る。糸条５は開口部７を通って耐炎化炉１内に供給され
る。
【００２１】開口部７の開口幅Ｈ１は多糸条を一度に通
すため、複数の糸条を横に並べた幅Ｈ２よりも大きくし
てある。図２において、太い破線は整流するためのノズ
ル内の案内板を示す。
すため、複数の糸条を横に並べた幅Ｈ２よりも大きくし
てある。図２において、太い破線は整流するためのノズ
ル内の案内板を示す。
【００２２】均一な温度に加熱された循環風Ｖ１は、吹
き出しノズル３自身の内部に設けられたパンチングプレ
ート（メッシュ）１３で適切な圧損が加えられ、耐炎化
炉１内に吹き出しノズル幅方向で均一な風量を吹き出す
ようになっている。
き出しノズル３自身の内部に設けられたパンチングプレ
ート（メッシュ）１３で適切な圧損が加えられ、耐炎化
炉１内に吹き出しノズル幅方向で均一な風量を吹き出す
ようになっている。
【００２３】図３は図１に示した耐炎化炉に本発明を適
用した場合の吹き出しノズル周辺の一例を示す詳細図
（図１のＢ−Ｂ’矢視断面）で、図４は吹き出しノズル
と圧力維持用ノズルの一例を示す斜視図である。１は耐
炎化炉を示しており、吹き出しノズル３は糸条５の上下
に配設される。ファン１１と加熱用ヒータ１２に接続さ
れた圧力維持用ノズル１０は隣接する吹き出しノズル３
と３の間に熱風Ｑ１を供給できるように配設されてお
り、温度を制御しながら熱風Ｑ１を供給することができ
る。
用した場合の吹き出しノズル周辺の一例を示す詳細図
（図１のＢ−Ｂ’矢視断面）で、図４は吹き出しノズル
と圧力維持用ノズルの一例を示す斜視図である。１は耐
炎化炉を示しており、吹き出しノズル３は糸条５の上下
に配設される。ファン１１と加熱用ヒータ１２に接続さ
れた圧力維持用ノズル１０は隣接する吹き出しノズル３
と３の間に熱風Ｑ１を供給できるように配設されてお
り、温度を制御しながら熱風Ｑ１を供給することができ
る。
【００２４】圧力維持用ノズル１０からの熱風Ｑ１の供
給量は、隣接する吹き出しノズル３と３の間の圧力ｐと
処理室外圧力ｐout とが、ｐ≧ｐout の関係になるよう
に設定されている。ここで、吹き出しノズル３間の圧力
ｐはダクト中央の図中Ｐで示す位置で検知したものであ
る。また、吹き出しノズル３間の圧力ｐを検知して、熱
風Ｑ１の供給量を制御するための圧力センサーを設けて
もよい。この時、糸条が圧力センサーに接触する場合
は、糸条を避けた側方に圧力センサーを設けてもよい。
給量は、隣接する吹き出しノズル３と３の間の圧力ｐと
処理室外圧力ｐout とが、ｐ≧ｐout の関係になるよう
に設定されている。ここで、吹き出しノズル３間の圧力
ｐはダクト中央の図中Ｐで示す位置で検知したものであ
る。また、吹き出しノズル３間の圧力ｐを検知して、熱
風Ｑ１の供給量を制御するための圧力センサーを設けて
もよい。この時、糸条が圧力センサーに接触する場合
は、糸条を避けた側方に圧力センサーを設けてもよい。
【００２５】図３には、圧力維持用ノズル１０が各吹き
出しノズル３の間に１つずつ配設されているが、熱風Ｑ
１の供給量を増加するなどの手段をとれば、圧力維持用
ノズル１０を１つにしてもよく、その際は、吹き出しノ
ズル３周辺の熱対流により圧力ｐが低下しやすい下段側
に配設するのが効果的である。
出しノズル３の間に１つずつ配設されているが、熱風Ｑ
１の供給量を増加するなどの手段をとれば、圧力維持用
ノズル１０を１つにしてもよく、その際は、吹き出しノ
ズル３周辺の熱対流により圧力ｐが低下しやすい下段側
に配設するのが効果的である。
【００２６】また図５に示すように、圧力維持用ノズル
１０を吹き出しノズル３の両側に対面して配設すること
でより均一な炉内温度を得ることができ、複数の糸条を
横に並べた幅Ｈ２が広く圧力維持が困難な場合にも効果
的である。
１０を吹き出しノズル３の両側に対面して配設すること
でより均一な炉内温度を得ることができ、複数の糸条を
横に並べた幅Ｈ２が広く圧力維持が困難な場合にも効果
的である。
【００２７】圧力維持用ノズル１０から吹き出す熱風Ｑ
１は図３のように外気を加熱して供給することが望まし
いが、吹き出しノズル３へ供給される循環風Ｖ１の一部
を圧力維持用ノズル１０から吹き出しても同様の効果が
得られる。その際、加熱用ヒータ１２は省略することも
でき、循環風Ｖ１の圧力が充分ならファン１１を省略す
ることもできる。
１は図３のように外気を加熱して供給することが望まし
いが、吹き出しノズル３へ供給される循環風Ｖ１の一部
を圧力維持用ノズル１０から吹き出しても同様の効果が
得られる。その際、加熱用ヒータ１２は省略することも
でき、循環風Ｖ１の圧力が充分ならファン１１を省略す
ることもできる。
【００２８】熱風Ｑ１は図３、図４に示すように、糸条
５がなす平面に対し概略平行に吹き出すのがよいが、糸
条がなす平面に対し概略垂直に吹き出しても同様の効果
が得られる。
５がなす平面に対し概略平行に吹き出すのがよいが、糸
条がなす平面に対し概略垂直に吹き出しても同様の効果
が得られる。
【００２９】図６は糸条がなす平面に対し概略垂直に熱
風を吹き出す構成をとったときの吹き出しノズルと圧力
維持用ノズルの一例を示す斜視図である。圧力維持用ノ
ズル１０は吹き出しノズル３を挟む位置に配設されてお
り、熱風Ｑ１は圧力維持用ノズル１０から糸条５がなす
平面に対し概略垂直に供給される。熱風Ｑ１は糸条５が
なす平面の片側から供給すればよいが、糸条５を密に配
列する際などは糸条５がなす平面の両側から供給するの
が効果的である。この際も、熱風Ｑ１は外気を加熱して
供給することが望ましいが、吹き出しノズル３へ供給さ
れる循環風Ｖ１の一部を圧力維持用ノズル１０から吹き
出しても同様の効果が得られる。また、ノズル構成を簡
略化するために、圧力維持用ノズル１０を省略し、吹き
出しノズル３の糸条５側の面をパンチングプレートもし
くはメッシュ構造とすることで、循環風Ｖ１の一部を糸
条５がなす平面に対し概略垂直に吹き出す構成をとって
もよい。
風を吹き出す構成をとったときの吹き出しノズルと圧力
維持用ノズルの一例を示す斜視図である。圧力維持用ノ
ズル１０は吹き出しノズル３を挟む位置に配設されてお
り、熱風Ｑ１は圧力維持用ノズル１０から糸条５がなす
平面に対し概略垂直に供給される。熱風Ｑ１は糸条５が
なす平面の片側から供給すればよいが、糸条５を密に配
列する際などは糸条５がなす平面の両側から供給するの
が効果的である。この際も、熱風Ｑ１は外気を加熱して
供給することが望ましいが、吹き出しノズル３へ供給さ
れる循環風Ｖ１の一部を圧力維持用ノズル１０から吹き
出しても同様の効果が得られる。また、ノズル構成を簡
略化するために、圧力維持用ノズル１０を省略し、吹き
出しノズル３の糸条５側の面をパンチングプレートもし
くはメッシュ構造とすることで、循環風Ｖ１の一部を糸
条５がなす平面に対し概略垂直に吹き出す構成をとって
もよい。
【００３０】また、熱風Ｑ１は吹き出しノズル３の間に
供給することが好ましいが、図６に示すように熱処理室
２内に供給しても同様の効果が得られる。
供給することが好ましいが、図６に示すように熱処理室
２内に供給しても同様の効果が得られる。
【００３１】
【実施例】実施例１ ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１．１デシテックス、フ
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間の圧力を
ｐ、熱処理炉外圧力をｐout としてｐ＝ｐout ＋０．２
ｍｍＡｑとなるよう吹き出しノズル間に２４０℃の加熱
外気を供給してあり、その供給量は３０ｍ3 ／分であっ
た。
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間の圧力を
ｐ、熱処理炉外圧力をｐout としてｐ＝ｐout ＋０．２
ｍｍＡｑとなるよう吹き出しノズル間に２４０℃の加熱
外気を供給してあり、その供給量は３０ｍ3 ／分であっ
た。
【００３２】吹き出しノズルの吹き出し口から１ｍ離れ
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５１℃、ｂ
点：２５１℃、ｃ点：２５０℃、ｄ点：２４９℃、ｅ
点：２４８℃、となり温度差は３℃となった。
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５１℃、ｂ
点：２５１℃、ｃ点：２５０℃、ｄ点：２４９℃、ｅ
点：２４８℃、となり温度差は３℃となった。
【００３３】得られた耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５３％で強度
４４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。 実施例２ ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１．１デシテックス、フ
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間の圧力を
ｐ、熱処理炉外圧力をｐout としてｐ＝ｐout ＋０．１
ｍｍＡｑとなるよう熱処理室内に２５０℃の加熱外気を
供給してあり、その供給量は５０ｍ3 ／分であった。
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５３％で強度
４４０ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。 実施例２ ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１．１デシテックス、フ
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間の圧力を
ｐ、熱処理炉外圧力をｐout としてｐ＝ｐout ＋０．１
ｍｍＡｑとなるよう熱処理室内に２５０℃の加熱外気を
供給してあり、その供給量は５０ｍ3 ／分であった。
【００３４】吹き出しノズルの吹き出し口から１ｍ離れ
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５２℃、ｂ
点：２５１℃、ｃ点：２５０℃、ｄ点：２５０℃、ｅ
点：２４８℃、となり温度差は４℃となった。
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５２℃、ｂ
点：２５１℃、ｃ点：２５０℃、ｄ点：２５０℃、ｅ
点：２４８℃、となり温度差は４℃となった。
【００３５】得られた耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５２％で強度
４３０ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。 比較例１ ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１．１デシテックス、フ
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間に熱風を供
給しておらず、吹き出しノズル間の圧力ｐは、熱処理炉
外圧力をｐout とするとｐ＝ｐou t −０．２ｍｍＡｑで
あった。
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５２％で強度
４３０ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。 比較例１ ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１．１デシテックス、フ
ィラメント数：１２，０００本）を、熱処理室内の平均
熱風循環速度３ｍ／秒、熱処理室内平均温度２５０℃、
プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍの横型耐炎
化炉を用い、糸条の走行速度３ｍ／分でガイドローラを
介してジグザグに７回炉内に出入りさせ、耐炎化処理し
た。この横型耐炎化炉には吹き出しノズル間に熱風を供
給しておらず、吹き出しノズル間の圧力ｐは、熱処理炉
外圧力をｐout とするとｐ＝ｐou t −０．２ｍｍＡｑで
あった。
【００３６】吹き出しノズルの吹き出し口から１ｍ離れ
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５８℃、ｂ
点：２５５℃、ｃ点：２５１℃、ｄ点：２４７℃、ｅ
点：２４５℃、となり温度差は１３℃となった。
た位置に、熱処理室内の幅方向に５点熱電対を配設し、
熱処理室内温度を測定した結果、ａ点：２５８℃、ｂ
点：２５５℃、ｃ点：２５１℃、ｄ点：２４７℃、ｅ
点：２４５℃、となり温度差は１３℃となった。
【００３７】得られた耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５４％で強度
３９５ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。ただし、処理室内の温
度が高かったＡ点、Ｂ点付近で熱処理しようとした糸条
は、蓄熱過多による糸切れと、毛羽多発によるガイドロ
ーラへの巻き付きが発生し、耐炎化糸を得ることができ
なかった。
化処理して得られた炭素繊維の炭化収率は５４％で強度
３９５ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。ただし、処理室内の温
度が高かったＡ点、Ｂ点付近で熱処理しようとした糸条
は、蓄熱過多による糸切れと、毛羽多発によるガイドロ
ーラへの巻き付きが発生し、耐炎化糸を得ることができ
なかった。
【００３８】このように、吹き出しノズル間もしくは熱
処理室に熱風を供給し、吹き出しノズル間の圧力ｐと処
理室外圧力ｐout とを、ｐ≧ｐout の関係に維持するこ
とにより、熱処理室内の温度を均一化できる。このよう
な、熱処理炉を用いることで、蓄熱過多による糸切れや
毛羽多発によるガイドローラへの巻き付き等を防止で
き、安定した耐炎化処理ができる。 実施例３、比較例２〜４ プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍで、ガイド
ローラを介してジグザグに７回炉内に出入りさせること
ができる横型耐炎化炉を用い、熱風供給位置と供給量を
変化させて、被処理物を通過させない状態でテストを行
った。
処理室に熱風を供給し、吹き出しノズル間の圧力ｐと処
理室外圧力ｐout とを、ｐ≧ｐout の関係に維持するこ
とにより、熱処理室内の温度を均一化できる。このよう
な、熱処理炉を用いることで、蓄熱過多による糸切れや
毛羽多発によるガイドローラへの巻き付き等を防止で
き、安定した耐炎化処理ができる。 実施例３、比較例２〜４ プリカーサ通過部の開口幅が２，０００ｍｍで、ガイド
ローラを介してジグザグに７回炉内に出入りさせること
ができる横型耐炎化炉を用い、熱風供給位置と供給量を
変化させて、被処理物を通過させない状態でテストを行
った。
【００３９】固定条件として、処理室内の熱風の平均循
環流速を３ｍ／分、処理室内平均温度を２５０℃、供給
熱風温度を２５０℃とした。
環流速を３ｍ／分、処理室内平均温度を２５０℃、供給
熱風温度を２５０℃とした。
【００４０】評価パラメータとして、 (1) 吹き出しノズルの吹き出し口から１ｍ離れた位置の
熱処理室内の幅方向５点の温度 (2) ｐ−ｐout の平均値（ｐ：吹き出しノズル間圧力、
ｐout ：熱処理炉外圧力） (3) 吹き出しノズル間の平均温度 とした。
熱処理室内の幅方向５点の温度 (2) ｐ−ｐout の平均値（ｐ：吹き出しノズル間圧力、
ｐout ：熱処理炉外圧力） (3) 吹き出しノズル間の平均温度 とした。
【００４１】結果、表１に示すように循環経路に熱風を
供給しても、吹き出しノズル間の圧力を熱処理炉外の圧
力よりも高くすることはできず、外気が炉内へ流入する
ことによりノズル間温度が低下し、熱処理室内温度差が
大きくなっていることが判る。
供給しても、吹き出しノズル間の圧力を熱処理炉外の圧
力よりも高くすることはできず、外気が炉内へ流入する
ことによりノズル間温度が低下し、熱処理室内温度差が
大きくなっていることが判る。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理炉
および炭素繊維の製造方法によるときは、吹き出しノズ
ル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout とを、ｐ≧ｐout の
関係に維持し、常温外気の熱処理室内流入を防ぐこと
で、熱処理室内の温度を均一にすることができ、工程が
安定化するとともに、製品の品位が向上する。
および炭素繊維の製造方法によるときは、吹き出しノズ
ル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐout とを、ｐ≧ｐout の
関係に維持し、常温外気の熱処理室内流入を防ぐこと
で、熱処理室内の温度を均一にすることができ、工程が
安定化するとともに、製品の品位が向上する。
【図１】一般的な熱処理炉の形態であるとともに、本発
明の一実施形態に係る熱処理炉の概略構成図である。
明の一実施形態に係る熱処理炉の概略構成図である。
【図２】一般的な熱処理炉の形態であるとともに、本発
明の一実施形態に係る熱処理炉の部分概略構成図であ
る。
明の一実施形態に係る熱処理炉の部分概略構成図であ
る。
【図３】本発明の一実施形態に係る熱処理炉の部分概略
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る熱処理炉吹き出しノ
ズルの部分斜視図である。
ズルの部分斜視図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る熱処理炉吹き出し
ノズルの部分斜視図である。
ノズルの部分斜視図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る熱処理炉吹
き出しノズルの部分斜視図である。
き出しノズルの部分斜視図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る熱処理炉の
概略構成図である。
概略構成図である。
１：熱処理炉（耐炎化炉） ２：熱処理室 ３：吹き出しノズル ４：吸い込みノズル ５：被処理物（糸条） ６：ガイドローラ ７：被処理物を出し入れする開口部 ８：加熱用ヒータ ９：熱風循環用ファン １０：圧力維持用ノズル １１：ファン １２：加熱用ヒータ １３：パンチングプレート（メッシュ） ｐ：吹き出しノズル間圧力 ｐout：処理室外圧力 Ｈ１：開口部の幅 Ｈ２：被処理物の幅 Ｖ１：循環熱風 Ｖ２：外気 Ｑ１：圧力維持用熱風
Claims (6)
- 【請求項１】熱処理室内に被処理物を出し入れする開口
部を有し、該熱処理室内を移動する被処理物の通過経路
に沿う方向へ熱風を吹き出す吹き出しノズルと、該熱風
を吸い込む吸い込みノズルとを被処理物通過経路の両側
に複数配設した熱処理炉において、前記隣接する吹き出
しノズル間の圧力ｐと処理室外圧力ｐou t とを、ｐ≧ｐ
out の関係に維持する圧力維持手段を有することを特徴
とする熱処理炉。 - 【請求項２】前記圧力維持手段が前記吹き出しノズル間
への熱風供給であることを特徴とする請求項１に記載の
熱処理炉。 - 【請求項３】前記圧力維持手段が前記熱処理室内への加
熱外気供給であることを特徴とする請求項１に記載の熱
処理炉。 - 【請求項４】前記熱処理炉が被処理物を実質的に水平方
向に通過させる横型熱処理炉であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の熱処理炉。 - 【請求項５】前記熱処理炉が炭素繊維製造に用いられる
耐炎化炉であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の炭素繊維製造用熱処理炉。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の熱処理炉
を用いることを特徴とした炭素繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000305944A JP4572460B2 (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000305944A JP4572460B2 (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115125A true JP2002115125A (ja) | 2002-04-19 |
| JP4572460B2 JP4572460B2 (ja) | 2010-11-04 |
Family
ID=18786713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000305944A Expired - Fee Related JP4572460B2 (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4572460B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132005A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Toho Tenax Co Ltd | 耐炎化処理炉 |
| EP3026151A4 (en) * | 2013-07-23 | 2016-08-03 | Mitsubishi Rayon Co | BLOWING NOZZLE FOR GAS SUPPLY, AND PROCESS FOR PRODUCING FLAME RETARDANT FIBERS AND CARBON FIBERS USING THE SAME |
| WO2018041781A1 (de) | 2016-08-29 | 2018-03-08 | Eisenmann Se | Oxidationsofen |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3882382A4 (en) * | 2018-11-12 | 2022-08-17 | Toray Industries, Inc. | METHOD FOR PRODUCING A FLAME RESISTANT FIBER BEAM AND CARBON FIBER BEAM AND FIREPROOFING FURNACE |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608640Y2 (ja) * | 1981-01-12 | 1985-03-27 | 三菱レイヨン株式会社 | 炭素繊維製造用焼成炉のガスシ−ル装置 |
| JPH10237723A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-09-08 | Toray Ind Inc | 熱処理炉、および炭素繊維の製造方法 |
| JP2000088464A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Toray Ind Inc | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 |
-
2000
- 2000-10-05 JP JP2000305944A patent/JP4572460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608640Y2 (ja) * | 1981-01-12 | 1985-03-27 | 三菱レイヨン株式会社 | 炭素繊維製造用焼成炉のガスシ−ル装置 |
| JPH10237723A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-09-08 | Toray Ind Inc | 熱処理炉、および炭素繊維の製造方法 |
| JP2000088464A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Toray Ind Inc | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132005A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Toho Tenax Co Ltd | 耐炎化処理炉 |
| JP4493468B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2010-06-30 | 東邦テナックス株式会社 | 耐炎化処理炉 |
| EP3026151A4 (en) * | 2013-07-23 | 2016-08-03 | Mitsubishi Rayon Co | BLOWING NOZZLE FOR GAS SUPPLY, AND PROCESS FOR PRODUCING FLAME RETARDANT FIBERS AND CARBON FIBERS USING THE SAME |
| US10472738B2 (en) | 2013-07-23 | 2019-11-12 | Mitsubishi Chemical Corporation | Gas supply blowout nozzle and method of producing flame-proofed fiber and carbon fiber |
| WO2018041781A1 (de) | 2016-08-29 | 2018-03-08 | Eisenmann Se | Oxidationsofen |
| CN109642356A (zh) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 艾森曼欧洲公司 | 氧化炉 |
| US11053611B2 (en) * | 2016-08-29 | 2021-07-06 | Eisenmann Se | Oxidation furnace |
| CN109642356B (zh) * | 2016-08-29 | 2023-03-03 | 元峻有限公司 | 氧化炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4572460B2 (ja) | 2010-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3868907B2 (ja) | 耐炎化熱処理装置、及び同装置の運転方法 | |
| JP5205767B2 (ja) | 熱処理炉および炭素繊維の製造方法 | |
| JP2010100967A (ja) | 熱処理炉ならびに耐炎化繊維束および炭素繊維の製造方法 | |
| JPH10237723A (ja) | 熱処理炉、および炭素繊維の製造方法 | |
| JP2002115125A (ja) | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 | |
| JP6729819B1 (ja) | 耐炎化繊維束および炭素繊維束の製造方法ならびに耐炎化炉 | |
| JP2004124310A (ja) | 耐炎化炉 | |
| JP2000088464A (ja) | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 | |
| JPH034832B2 (ja) | ||
| JP2002194627A (ja) | 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法 | |
| JP2000160435A (ja) | アクリル系繊維束の連続熱処理方法 | |
| CN115279958B (zh) | 耐燃化纤维束及碳纤维束的制造方法以及耐燃化炉 | |
| JP2004197239A (ja) | 耐炎化炉 | |
| JP5812205B2 (ja) | 気体供給吹出ノズル及びこれを用いた耐炎化繊維と炭素繊維との製造方法 | |
| JPH10266023A (ja) | ポリアクリロニトリル系耐炎繊維の製造方法及びその装置 | |
| JPS6030762B2 (ja) | 炭素繊維製造用熱風式加熱炉 | |
| JP4236316B2 (ja) | 糸条の耐炎化熱処理装置 | |
| JPH0681223A (ja) | 炭素繊維の製造方法 | |
| US6007465A (en) | Yarn guide roller | |
| JP2014221956A (ja) | 熱処理装置及び該熱処理装置を用いた耐炎化繊維の製造方法 | |
| JP2002105766A (ja) | 耐炎化方法 | |
| JP4276669B2 (ja) | 耐炎化熱処理装置、及び同装置の運転方法 | |
| JP2971498B2 (ja) | 耐炎化処理装置 | |
| JPS5982414A (ja) | 炭素繊維製造用熱処理装置 | |
| JPS6252052B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070920 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100601 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100624 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100802 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |