JP2006327915A - Device for removing magnetic material in fine carbon fiber, and method for removing magnetic material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生成された微細炭素繊維に混合された磁性体を除去する微細炭素繊維の磁性体除去装置及び磁性体除去方法に関する。 The present invention relates to a fine carbon fiber magnetic body removing device and a magnetic body removing method for removing a magnetic substance mixed in a produced fine carbon fiber.
カーボンナノチューブに代表される微細炭素繊維を生成する代表的な方法として、特許文献1に開示の気相成長法が知られている。気相成長法は、ベンゼン等の炭素源を気相中で熱分解させて、遷移金属化合物に含まれる鉄などの金属微粒子を触媒として成長させる生成方法である。かかる気相成長法には、熱分解帯域に配された基板上に金属微粒子を散布し、そこから微細炭素繊維を成長させる基板法、浮遊する金属微粒子から微細炭素繊維を成長させる浮遊法などがある。
As a typical method for producing fine carbon fibers typified by carbon nanotubes, a vapor phase growth method disclosed in
近時、用途によっては、生成された微細炭素繊維から黒鉛質以外の成分を極力除去した微細炭素繊維を入手したいとの要請が高まってきており、かかる要請は、気相成長法により生成された微細炭素繊維についても例外ではない。 Recently, there has been an increasing demand for obtaining fine carbon fibers obtained by removing components other than graphite from the produced fine carbon fibers as much as possible depending on the use, and such requests have been generated by a vapor deposition method. Fine carbon fibers are no exception.
ところが、気相成長法は、上記のように触媒として金属微粒子、特に鉄微粒子を使用するため、生成された微細炭素繊維には触媒として使用した鉄分が繊維内に残存する。この繊維内に残存する鉄分は、例えば2400℃以上の高温熱処理により繊維外へと昇華させることが可能であるが、昇華した鉄分を気体のまま排出することは困難であるため、生成された微細炭素繊維においては、再凝固した鉄分が単体で存在するか、微細炭素繊維の表面に付着した状態で存在することとなってしまう。 However, since the vapor phase growth method uses metal fine particles, particularly iron fine particles, as described above, iron used as a catalyst remains in the produced fine carbon fibers. The iron content remaining in the fiber can be sublimated outside the fiber by, for example, a high-temperature heat treatment of 2400 ° C. or more, but it is difficult to discharge the sublimated iron as a gas. In the carbon fiber, the re-solidified iron content is present alone or attached to the surface of the fine carbon fiber.
したがって、磁性体としての鉄分単体および鉄分の付着した微細炭素繊維を同時に除去する方法が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a method of simultaneously removing the iron simple substance and the fine carbon fiber to which the iron is attached as a magnetic material.
しかしながら、従来、生成された後の微細炭素繊維から磁性体を除去する手法については、今まで研究されておらず、有効な磁性体除去手法が存在しないのが実状である。 However, conventionally, the technique for removing the magnetic material from the fine carbon fiber after being produced has not been studied so far, and there is no effective magnetic substance removal technique.
そこで、本件発明の発明者は、生成後の微細炭素繊維から、磁性体を除去する手法を思案した。本件発明の発明者は、当初既存の磁選機を使用して磁性体を除去することを思案した。 Therefore, the inventor of the present invention has conceived a method for removing the magnetic material from the fine carbon fiber after generation. The inventor of the present invention first thought to remove the magnetic material using an existing magnetic separator.
例えば、磁石面を流下させ、磁性体を磁石に保持させる方法である。この場合、磁選機としては、ドラム式、グリッド式、スクリーン式又はストレーナ式を使用することが考えられる。また、他の手法として、微細炭素繊維を、磁石面の下側を通過させ、通過の際に磁性体をピックアップする手法も思案した。この場合、使用する磁選機としては、リフティングマグネット又は吊り下げ式のものが考えられる。さらに、微細炭素繊維を、磁石と磁石の間を通過させる手法も思案した。この場合、対極式ドラムセパレータを使用する。 For example, the magnet surface is caused to flow down and the magnet is held by the magnet. In this case, it is conceivable to use a drum type, grid type, screen type or strainer type as the magnetic separator. As another method, a method of passing a fine carbon fiber under the magnet surface and picking up a magnetic material during the passage was considered. In this case, a lifting magnet or a suspended type can be considered as the magnetic separator used. Furthermore, a method of passing fine carbon fibers between magnets was also conceived. In this case, a counter electrode type drum separator is used.
しかしながら、当初思案した手法は、次のような不都合な点が種々ある。 However, the method originally conceived has various disadvantages as follows.
第1に磁石面を流下させて磁性体のみを保持させる手法では、着磁させるために必要な磁力と、その後に微細炭素繊維を離脱させる磁力のバランスを取ることが困難で、このバランスを取ろうとすれば、装置が極めて高価となる。加えて、着磁後に微細炭素繊維のみを離脱させる工程では、磁石を空中で高速移動させ、このときの空気抵抗を利用して微細炭素繊維を離脱させることになるが、高速移動させるためのコストが嵩む。 First, in the technique in which only the magnetic material is held by flowing down the magnet surface, it is difficult to balance the magnetic force necessary for magnetization and the magnetic force to subsequently release the fine carbon fiber. Attempting to do so would make the device extremely expensive. In addition, in the process of releasing only the fine carbon fiber after magnetization, the magnet is moved at high speed in the air, and the fine carbon fiber is released using the air resistance at this time. Is bulky.
この点、磁石と磁石の間を通過させる、対極式ドラムセパレータを使用する手法についても、ほぼ同様の不都合がある。 In this regard, the method of using a counter-polar drum separator that passes between magnets has substantially the same disadvantages.
また、リフティングマグネット又は吊り下げ式の磁選機を使用する手法にあっては、磁性体のみを着磁させるための磁力を得ることが極めて困難である。即ち、磁力を強くしすぎれば、微細炭素繊維も着磁させ、磁石の着磁力を即低下させてしまう。 Moreover, in the method using a lifting magnet or a suspended magnetic separator, it is extremely difficult to obtain a magnetic force for magnetizing only the magnetic material. That is, if the magnetic force is increased too much, the fine carbon fiber is also magnetized and the magnetized magnetic force of the magnet is immediately reduced.
そこで、本発明では、生成された後の微細炭素繊維から効果的に鉄分などの磁性体を除去することができる微細炭素繊維の磁性体除去装置及び磁性体除去方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a magnetic body removing apparatus and a magnetic body removing method for fine carbon fiber that can effectively remove a magnetic substance such as iron from the produced fine carbon fiber.
本発明では、第1に上記課題を解決するため、生成後の微細炭素繊維に混在される磁性体を除去する磁性体除去装置であって、生成された微細炭素繊維をエアと共に流入させる流入部と、前記流入部より流入された微細炭素繊維及びエア中に存する磁性体を除去処理する磁性体除去槽と、磁性体が除去された微細炭素繊維を流出させる流出部と、を備え、前記磁性体除去槽には、微細炭素繊維を含むエアの気流中に磁石が配置されている磁性体除去装置を採用した。 In the present invention, first, in order to solve the above-mentioned problem, a magnetic body removing device that removes a magnetic body mixed in the generated fine carbon fiber, the inflow section for flowing the generated fine carbon fiber together with air A magnetic body removal tank that removes the fine carbon fibers introduced from the inflow part and the magnetic substance existing in the air, and an outflow part that causes the fine carbon fibers from which the magnetic substance has been removed to flow out. The body removing tank employs a magnetic body removing device in which magnets are arranged in an air stream containing fine carbon fibers.
なお、ここでいう磁性体とは、鉄分などの磁性物その物の他、表面に磁性物が所定の量以上に付着した微細炭素繊維を含んでいる。即ち、前記磁性体除去装置は、磁性物その物を除去の対象としていることに加え、所定量以上に磁性物が付着した微細炭素繊維をも除去の対象としている。 The magnetic material referred to here includes magnetic materials such as iron and the like, as well as fine carbon fibers having a magnetic material adhered to the surface in a predetermined amount or more. That is, in addition to the magnetic substance itself being the object to be removed, the magnetic substance removing device is also intended to remove fine carbon fibers to which the magnetic substance has adhered to a predetermined amount or more.
かかる磁性体除去装置において、本発明では、前記磁性体除去槽は、その内部に流入されたエアの気流を渦状に形成させるサイクロンであり、前記流入部は、前記磁性体除去槽の外周壁にその略接線方向に延出して設けられ、前記流出部は、周方向に沿って排出口の形成された円筒体を前記磁性体除去槽の半径方向の中心部に配置され、エアの気流中に含まれる微細炭素繊維を、前記排出口から前記円筒体の内側に排出させている。 In this magnetic body removing apparatus, in the present invention, the magnetic body removing tank is a cyclone that forms a stream of air flowing into the inside thereof in a spiral shape, and the inflow portion is formed on an outer peripheral wall of the magnetic body removing tank. The outflow part is disposed in the central part in the radial direction of the magnetic substance removal tank, and the outflow part is provided in the air stream. The contained fine carbon fiber is discharged from the discharge port to the inside of the cylindrical body.
また、本発明では、前記流出部の円筒体には、エアの気流中に含まれる微細炭素繊維を前記排出口へ案内するガイド部が周方向に複数配置され、これらガイド部は、前記円筒体の外周面から外側方、かつ、周方向におけるエアの気流の上流側に向けて延びていることを特徴としている。 Further, in the present invention, the cylindrical body of the outflow portion is provided with a plurality of guide portions in the circumferential direction for guiding the fine carbon fibers contained in the air stream to the discharge port, and the guide portions are formed in the cylindrical body. It is characterized by extending from the outer peripheral surface of the outer side toward the upstream side of the air flow in the circumferential direction.
さらに、本発明では上記の磁性体除去装置において、前記磁性体除去槽には、前記磁石を抜き差しさせる差込孔が形成されていることを特徴としている。 Furthermore, the present invention is characterized in that, in the magnetic body removing apparatus, an insertion hole for inserting and removing the magnet is formed in the magnetic body removing tank.
そして、本発明では上記磁性体除去装置において、前記磁石が複数設けられ、これら磁石は、前記磁性体除去槽の外部にて連結部材を介して一体的に連結されて磁石ユニットが構成されている。 And in this invention, in the said magnetic body removal apparatus, the said magnet is provided with two or more, These magnets are integrally connected through the connection member outside the said magnetic body removal tank, and the magnet unit is comprised. .
また、第2に、本発明では上記課題を解決するために、生成後の微細炭素繊維に混在される磁性体を除去する磁性体除去方法であって、前記微細炭素繊維を含むエアの気流中に磁石を配置させ、前記微細炭素繊維に混合された磁性体を前記磁石に着磁させて磁性体を除去する磁性体除去方法を採用した。なお、当該磁性体除去方法においても、除去の対象としているのは、鉄分などの磁性物その物の他、表面に磁性物が所定の量以上に付着した微細炭素繊維である。 Secondly, in the present invention, in order to solve the above-described problem, a magnetic body removing method for removing a magnetic body mixed in the fine carbon fiber after generation, wherein the air contains the fine carbon fiber. A magnetic material removing method was adopted in which a magnet was placed on the magnetic material and the magnetic material mixed with the fine carbon fiber was magnetized on the magnet to remove the magnetic material. In this magnetic body removal method, the object of removal is a fine carbon fiber having a magnetic material adhered to the surface in a predetermined amount or more in addition to a magnetic material such as iron.
そして、この磁性体除去方法において、前記磁石を所定の時間毎にエアの気流から取り出して、前記磁石に着磁された磁性体を前記磁石から排除する磁性体排除工程を備えたことを特徴としている。 And in this magnetic body removal method, the magnetic body is removed from the air flow every predetermined time, and the magnetic body removing step of removing the magnetic body magnetized by the magnet from the magnet is provided. Yes.
本発明によれば、気流中に磁石を配置するという構成を取るので、装置の構造を簡素にできる。また、磁性体除去槽として、サイクロンを使用することで、限られたスペースでエアの流路を長く形成でき、装置をコンパクトにできる。これにより、低廉なコストで、微細炭素繊維から磁性体を除去できる。 According to the present invention, since the magnet is disposed in the airflow, the structure of the apparatus can be simplified. Further, by using a cyclone as the magnetic material removal tank, the air flow path can be formed long in a limited space, and the apparatus can be made compact. Thereby, a magnetic body can be removed from fine carbon fiber at low cost.
また、サイクロンへの流入部を、略接線方向に延出して設けることで、流入されたエアはサイクロン内で周方向に流動することに加えて、流出部をサイクロンの中心部に設けることで、自然にサイクロン内部に渦状の気流を形成できる。 In addition, by providing the inflow portion to the cyclone extending in a substantially tangential direction, in addition to flowing in the circumferential direction in the cyclone, the inflow portion is provided in the center of the cyclone, Naturally, a spiral airflow can be formed inside the cyclone.
そして、流出部を、周方向に沿って排出口の形成された円筒体として、エアの気流中に含まれる微細炭素繊維を排出口から円筒体の内側に排出させるように構成することで、サイクロンの軸方向に、微細炭素繊維をエアと共に取り出すことができる。しかも、円筒体の外周面に本発明にかかるガイド部を設けることで、形成された渦を乱すことなく効果的に排出させる。なお、流入部、流出部をこのように設けることで、当該磁性体除去装置をエア回路の一部に組み込むことが可能となる。 Then, the outflow part is configured as a cylindrical body in which discharge ports are formed along the circumferential direction, and the fine carbon fibers contained in the air stream are discharged from the discharge port to the inside of the cylindrical body, thereby providing a cyclone. In the axial direction, fine carbon fibers can be taken out together with air. Moreover, by providing the guide portion according to the present invention on the outer peripheral surface of the cylindrical body, the formed vortex is effectively discharged without being disturbed. In addition, it becomes possible to incorporate the said magnetic body removal apparatus in a part of air circuit by providing an inflow part and an outflow part in this way.
また、磁石に磁性体が着磁すると、次第に着磁力が低下する。本発明では、磁石を磁性体除去槽に対して抜き差し可能とすることで着磁した磁性体を除去することができ、磁性体除去機能を維持させることができる。 Further, when a magnetic material is magnetized on the magnet, the magnetizing force gradually decreases. In the present invention, the magnetized magnetic body can be removed by allowing the magnet to be inserted into and removed from the magnetic body removing tank, and the magnetic body removing function can be maintained.
なお、磁石として、軸方向の中間部分に複数の着磁部を備えた棒磁石を採用することで、容易に磁性体除去の効果を高めることができる。 In addition, as a magnet, the effect of removing a magnetic material can be easily enhanced by adopting a bar magnet having a plurality of magnetized portions in an intermediate portion in the axial direction.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の磁性体除去装置1の平面図であり、図2は、図1におけるII−II断面を示す磁性体除去装置1の縦断面図である。さらに、図3は、磁性体除去装置1を磁性体除去槽2の軸方向における中間位置で切断した磁性体除去装置1の横断面図である。
FIG. 1 is a plan view of a magnetic
これら図1〜図3において、磁性体除去装置1は、生成されたカーボンナノチューブ等の微細炭素繊維から、鉄分等の磁性物や、磁性物が所定量以上に表面に付着した微細炭素繊維を除去するための装置である。なお、以下では、鉄分等の磁性物その物に加え、このような磁性物が表面に付着した微細炭素繊維を含めて磁性体として説明する。
1 to 3, the magnetic
この磁性体除去装置1は、内部に流入された微細炭素繊維から磁性体を除去する筒状の磁性体除去槽2と、磁性体除去槽2の外周壁3に配されて、当該磁性体除去槽2の内部にエアと共に微細炭素繊維を流入せしめる流入部20と、その半径方向の中心部に配置され、エアと共に磁性体除去槽2から微細炭素繊維を流出させる流出部30とを備えている。さらに、磁性体除去装置1は、複数の棒磁石41から構成され、微細炭素繊維に混在する磁性体を微細炭素繊維から選別して着磁させる磁石ユニット40を具備している。
This magnetic
磁性体除去槽2は、その内部にて、導入されたエアの気流を渦状に形成させるサイクロンであり、図2に示すように、上部4A及び下部4Bが開放された円筒状に形成されている。磁性体除去槽2の開放された上部4Aには、外周壁3から外側方に張り出すフランジ部9が形成されている。そして、上部4Aは、天面板5がその全周にわたってフランジ部9とボルト6及びナット7で締め付けられて、密閉されている。一方、磁性体除去槽2には、開放された下部4Bから下方に向けて延びる接続部10が、磁性体除去槽2と一体に形成されている。この接続部10は、下方に向けて先細りとなる逆円錐状に形成され、下端に接続用のフランジ11が形成されている。接続部10は、このフランジ部11が、その下流に配された配管12と、そのフランジ部13にボルト6とナット7により締め付けられて接続される。
The magnetic
磁性体除去槽2の外周壁3に設けられた流入部20は、外周壁3の略接線方向に向けて延びる配管により構成されている。そして、流入部20の先端にはその外側方に張り出すフランジ部21が形成されている。流入部20は、このフランジ部21が、上流側の配管25のフランジ部26とボルト6及びナット7で締め付けられて配管25と接続される。なお、この流入部20はその高さが、図2に示すように、磁性体除去槽2の高さとほぼ同寸に形成されている。
The
一方、流出部30は、内部が空洞の円筒体31を磁性体除去槽2の半径方向の中心部に配置して構成した部位である。流出部30を構成する円筒体31の周面には、この円筒体31の内外を貫通する複数の排出口32が周方向に関して均等に配されるようにして形成されている。そして、磁性体除去槽2の内部側をなす円筒体31の外周面には、微細炭素繊維を含むエアを排出部へ案内するガイド板33が各排出口32同士の間にそれぞれ配置されている。これらガイド板33は、円筒体31の外周面から半径方向外側に延び、しかも、磁性体除去槽2内にて形成される、渦状のエアの上流側に若干湾曲しつつ傾けられている。なお、この流出部30の上部の開口部は、円盤状の蓋材35により周縁がボルト6及びナット7で締め付けられて、密閉されている。
On the other hand, the
さらに、磁性体除去槽2の天面板5には、外周壁3と、流出部30をなす円筒体31との間の領域に、磁性体除去槽2の内外を貫通させた複数の差込孔8が形成されている。これら差込孔8は、当該所鉄槽の全周にわたり等間隔に配されるようにして、半径方向の内外に2重に形成されている。これら差込孔8には、磁石ユニット40を構成している棒磁石41がそれぞれ挿入される。
Further, the
磁石ユニット40は、図4に示すように、複数の棒磁石41と、これら棒磁石41の軸方向の一端側に接合されたリング状の連結部材43により構成されている。各棒磁石41は、連結部材43の外縁側及び内縁側の双方において、全周にわたって等間隔をなして配されている。そして、各棒磁石41は、連結部材43と直交するようにしてその一面側から相互に平行に延びている。なお、棒磁石41の周方向における棒磁石41同士のピッチは、磁性体除去槽2の天面板5に形成された差込孔8のピッチと同寸に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
磁石ユニット40を構成する各棒磁石41は、この図4に示すように、円柱状の単位棒磁石45を、これらの軸方向に複数接合させて形成されたものである。各単位棒磁石45は、N極同士、及びS極同士がそれぞれ接合されている。このように単位棒磁石45の同極同士を接合して棒磁石41を形成することで、棒磁石41の軸方向においてN極とS極とが交互に配置される。これにより、図4に示した棒磁石41のように、N極からS極に向かう磁界が棒磁石41の全長の中に複数形成される。そして、棒磁石41の軸方向について複数の各N極及びS極を設けることにより、磁性体を着磁させる複数の着磁部42を棒磁石41の全長に形成させている。なお、この棒磁石41の長さは、磁性体除去槽2の高さと少なくとも同寸に形成され、磁性体除去槽2の高さ方向に関し、棒磁石41の長さに不足が無いように形成されている。
As shown in FIG. 4, each
かかる磁石ユニット40は、各棒磁石41が磁性体除去槽2の天面板5に形成された差込孔8に抜き差し可能であり、磁性体除去槽2に対し自在に着脱できるように構成されている(図5参照)。各棒磁石41を天面板5の差込孔8から挿入させて、磁石ユニット40を磁性体除去槽2に装着させると、各棒磁石41は、磁性体除去槽2の軸方向に対して平行となる。また、磁石ユニット40を装着させると、リング状の連結部材43が磁性体除去槽2の天面板5に突き当てられ、磁性体除去槽2の内部で、各棒磁石41が磁性体除去槽2の軸方向に関し、その全域を占めるように配置される。そして、各棒磁石41が磁性体除去槽2の軸方向に関して、複数の着磁部42を配置させる。
The
以上の構成を備えた磁性体除去装置1は、以下のようにして微細炭素繊維に混在する磁性体を除去する。
The magnetic
磁性体除去処理の対象となる微細炭素繊維をエアと共に流入部20から磁性体除去槽2の内部に流入させる。この流入部20は、磁性体除去槽2の外周壁3においてその略接線方向に延びているため、磁性体除去槽2に流入されたエアは、磁性体除去槽2内部で自然と周方向に流動する。さらに、この磁性体除去槽2では、半径方向の中心部に排出口32の形成された流出部30が形成されているため、エアの流入された外周壁3側の圧力が相対的に高く、中心側の圧力が低くなる。このため、図6に示すように、磁性体除去槽2に流入されたエアの気流は、中心に向けて渦状に形成される。
The fine carbon fiber to be subjected to the magnetic substance removal treatment is caused to flow into the magnetic
そして、上述したように流入部20の高さは、磁性体除去槽2の高さとほぼ同寸に形成されているため、磁性体除去槽2の内部で形成される渦状の気流は、磁性体除去槽2の軸方向に関し、その内部に配置された棒磁石41の長さと同寸の範囲か又は、棒磁石41の長さよりも狭い範囲を占めるように形成される。即ち、図7に示すように、渦状の気流の占める領域Rは、棒磁石41の長さLに対応する、磁性体除去槽2の天面板5と、棒磁石41の下端との間に含まれる範囲に形成される。このように渦状の気流を形成させることにより、微細炭素繊維を含むエアが棒磁石41の下側を素通りすることを防止し、磁性体を棒磁石41に確実に着磁させている。
And since the height of the
磁性体を含むエアは、複数の棒磁石41の配された磁性体除去槽2の内部で渦状の気流に形成されることで、流入部20の配された外周壁3から流出部30の設けられた中心部へ流れる途中で、棒磁石41の着磁部42に幾度にもわたり接触する。そして、エアが棒磁石41の着磁部42に接触する毎に、エアに含まれている磁性体は、着磁部42に着磁されてエアから取り除かれる。
The air containing the magnetic body is formed into a spiral airflow inside the magnetic
なお、微細炭素繊維自体も僅かに磁性を帯びており、流動過程で棒磁石41に着磁される。しかし、微細炭素繊維の棒磁石41への着磁力は、磁性体のそれに比して遙かに小さい。このため着磁された微細炭素繊維は、渦状の気流により着磁部42から離脱させられ、棒磁石41には、磁性体のみが着磁される。
The fine carbon fiber itself is slightly magnetized and is magnetized by the
また、微細炭素繊維は、その表面に鉄分などの磁性物が付着しているものも存在する。このような微細炭素繊維のうち、所定量以上の磁性物が表面に付着した微細炭素繊維も除去しなければならないことがある。表面に磁性物の付着した微細炭素繊維は、磁性物の付着量に応じて棒磁石41へ着磁される力が異なる。即ち、付着量が多ければ、着磁される力は大きく、少なければ、着磁される力は小さい。磁性物が表面に比較的多く付着した微細炭素繊維は、エアにより磁石から離脱されることはなく、棒磁石41に着磁されたまま維持される。一方、磁性体が少量しか付着されていない微細炭素繊維は、エアによって棒磁石41から離脱され、エアと共に排出口32へ送られる。
In addition, there are fine carbon fibers in which a magnetic material such as iron is attached to the surface. Among such fine carbon fibers, there may be a case where fine carbon fibers having a predetermined amount or more of a magnetic substance attached to the surface must be removed. A fine carbon fiber having a magnetic material attached to the surface has different magnetizing forces depending on the amount of magnetic material attached to the
かかる作用により、磁性物その物の他、所定量以上の磁性物が表面に付着した微細炭素繊維をも除去している。 By this action, in addition to the magnetic substance itself, fine carbon fibers having a predetermined amount or more of the magnetic substance attached to the surface are also removed.
その後、磁性体除去槽2の中心部に配された流出部30まで到達すると、円環部の外周面に配された複数のガイド板33により、微細炭素繊維を含むエアは、排出口32へ案内される。そして、微細炭素繊維を含むエアは排出口32を通って磁性体除去槽2から円筒体31の内側へ流出される。流出した微細炭素繊維を含むエアは、接続部10を介して下流側の配管12へ流される。以上の作用を通じて、磁性体を含まない微細炭素繊維を得ることができる。
After that, when reaching the
なお、下流側の配管12から接続部10を介して磁性体除去槽2へエアを流入させると、流出部20から流出された微細炭素繊維を再度磁性体除去槽へ送り込むことができ、磁性体除去槽2にて繰り返し磁性体除去作用を付与させることができ、さらに効果的に磁性体を除去することができる。
In addition, if air is made to flow in into the magnetic
また、この磁性体除去装置1は、磁性体除去槽2内のエアの流速を調節すれば、流速に応じた、磁性物の付着量の異なる微細炭素繊維を除去することができる。すなわち、流速を大きくすることで、これに伴い着磁力の大きな微細炭素繊維を棒磁石41から離脱させることができる一方で、流速を小さくすれば、これに伴い着磁力の小さな微細炭素繊維しか棒磁石41から離脱させることができない。かかる作用を利用して除去させたい磁性体を選択することができる。
Moreover, this magnetic
以上に説明した磁性体除去装置1では、時間の経過と共に、着磁部42に着磁される磁性体の量が多くなる。着磁部42に着磁される磁性体が一定以上となると、この磁性体が磁界の形成を阻害する。このため、棒磁石41の着磁力が時間の経過と共に低下する。
In the magnetic
この磁性体除去装置1では、かかる不都合を次のようにして回避している。
In the magnetic
上述したように、磁石ユニット40は、差込孔8から抜き出すことができるように構成されている。一定時間磁性体除去作用を行った後、磁石ユニット40を抜き出し、図8に示すように、磁石ユニット40の棒磁石41を除磁器50に挿入させる。
As described above, the
この除磁器50は、磁石ユニット40に設けられた棒磁石41の数に対応する除磁孔が形成されている。除磁器50はオーステナイトステンレスで形成され、棒磁石41を除磁孔に挿入すると、棒磁石41の磁界が分断され、挿入している間だけ、棒磁石41から磁気を消去する。このため、棒磁石41を除磁器50の除磁孔に挿入すると、着磁部42に着磁された磁性体は着磁部42から排除される。
The
本磁性体除去装置1では、磁性体除去作用の途中で、棒磁石41から磁性体を排除させる工程を設けることができるため、磁石ユニット40の各棒磁石41の磁力を常に維持させることができ、確実に磁性体を除去できる。
In the present magnetic
なお、以上に説明した磁性体除去装置1では、磁石ユニット40に棒磁石41を2重に設けたものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、1重に設けたもの、又は3重以上に設けたものを用いてもよい。また、周方向に設ける棒磁石41の数も、この例では、内側及び外側いずれも24本の棒磁石41を配置した場合について説明したが、棒磁石41の数は、磁性体除去槽2としてのサイクロンの径に応じて、適宜のピッチとなるように設ければよい。また、内側と外側の棒磁石41の数も相互に異なるように設けても構わない。例えば、外側と内側の周方向における棒磁石41間のピッチをそろえるために、外側に多くの棒磁石41を配置する場合である。
In addition, in the magnetic
1・・・・・・磁性体除去装置
2・・・・・・磁性体除去槽
3・・・・・・外周壁
5・・・・・・天面部
8・・・・・・差込孔
10・・・・・接続部
20・・・・・流入部
30・・・・・流出部
31・・・・・円筒体
32・・・・・排出口
33・・・・・ガイド板
40・・・・・磁石ユニット
41・・・・・棒磁石
42・・・・・着磁部
43・・・・・連結部材
45・・・・・単位棒磁石
50・・・・・除磁器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
生成された微細炭素繊維をエアと共に流入させる流入部と、
前記流入部より流入された微細炭素繊維及びエア中に存する磁性体を除去処理する磁性体除去槽と、
磁性体が除去された微細炭素繊維を流出させる流出部と、を備え、
前記磁性体除去槽には、微細炭素繊維を含むエアの気流中に磁石が配置されていることを特徴とする磁性体除去装置。 A magnetic body removing device for removing a magnetic body mixed in fine carbon fibers after generation,
An inflow portion for allowing the produced fine carbon fiber to flow in along with air;
A magnetic substance removing tank for removing the fine carbon fibers introduced from the inflow part and the magnetic substance existing in the air;
An outflow part for allowing the fine carbon fiber from which the magnetic material has been removed to flow out, and
In the magnetic substance removing tank, a magnet is arranged in an air stream containing fine carbon fibers.
前記流入部は、前記磁性体除去槽の外周壁にその略接線方向に延出して設けられ、
前記流出部は、周方向に沿って排出口の形成された円筒体を前記磁性体除去槽の半径方向の中心部に配して設け、エアの気流中に含まれる微細炭素繊維を、前記排出口から前記円筒体の内側に排出させていることを特徴とする請求項1に記載の磁性体除去装置。 The magnetic substance removal tank is a cyclone that forms a stream of air flowing into the inside thereof in a spiral shape,
The inflow portion is provided to extend in an approximately tangential direction on the outer peripheral wall of the magnetic body removal tank,
The outflow portion is provided with a cylindrical body having a discharge port formed in a circumferential direction at a central portion in the radial direction of the magnetic body removal tank, and the fine carbon fibers contained in the air stream are discharged. The magnetic body removing device according to claim 1, wherein the magnetic body is discharged from an outlet to the inside of the cylindrical body.
これらガイド部は、前記円筒体の外周面から外側方、かつ、周方向におけるエアの気流の上流側に向けて延びていることを特徴とする請求項2に記載の磁性体除去装置。 In the cylindrical body of the outflow portion, a plurality of guide portions for guiding the fine carbon fibers contained in the air stream to the discharge port are arranged in the circumferential direction,
The magnetic body removing device according to claim 2, wherein the guide portions extend outward from the outer peripheral surface of the cylindrical body and toward the upstream side of the air flow in the circumferential direction.
これら磁石は、前記磁性体除去槽の外部にて連結部材を介して一体的に連結されて磁石ユニットが構成されていることを特徴とする請求項4に記載の磁性体除去装置。 A plurality of the magnets are provided,
5. The magnetic body removing device according to claim 4, wherein the magnets are integrally connected to each other via a connecting member outside the magnetic body removing tank.
前記微細炭素繊維を含むエアの気流中に磁石を配置させ、
前記微細炭素繊維に混合された磁性体を前記磁石に着磁させて磁性体を除去することを特徴とする磁性体除去方法。 A magnetic substance removal method for removing a magnetic substance mixed in fine carbon fibers after generation,
A magnet is placed in an air stream containing the fine carbon fibers,
A magnetic material removal method comprising removing a magnetic material by magnetizing the magnetic material mixed in the fine carbon fiber to the magnet.
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