JP2008063688A - アクリル繊維束の耐炎化処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱された酸化性ガスを循環しつつ、該酸化性ガスによりアクリル繊維束を耐炎化処理する耐炎化処理装置であって、前記酸化性ガスの加熱手段として、バーナーを内包する燃焼室と、該燃焼室と伝熱部を介して連通された排ガス室とを有し、該バーナーにより燃料が燃焼して発生した排ガスが該燃焼室から該伝熱部を通じて該排ガス室に送られることで、少なくとも該伝熱部にて加熱するヒーターの少なくとも2台で構成されたヒーターアレイを具備し、前記少なくとも2台のヒーターは、その伝熱部を流れる排ガスの向きが該ヒーター間で互いに対向するように配置されている。
【選択図】図1
Description
前記酸化性ガスの加熱手段として、
バーナーを内包する燃焼室と、該燃焼室と伝熱部を介して連通された排ガス室とを有し、該バーナーにより燃料が燃焼して発生した排ガスが該燃焼室から該伝熱部を通じて該排ガス室に送られることで、少なくとも該伝熱部にて加熱するヒーターの少なくとも2台で構成されたヒーターアレイを具備し、
前記少なくとも2台のヒーターは、その伝熱部を流れる排ガスの向きが該ヒーター間で互いに対向するように配置されているアクリル繊維束の耐炎化処理装置である。
1)電気を熱源としないので、耐炎化処理のコストを大幅に低減できる。
2)直焔燃焼タイプとは異なり燃焼排ガスを系外に排出するので処理室内の酸素濃度の低下、二酸化炭素濃度の増加、水分率の増加を起こすことがない。
3)燃料の燃焼による処理室内への影響がないので、燃料の種類に限定がなく、より安い燃料の選定が可能である。
4)熱媒を使用しないので高価な装置は必要なく、熱媒の取り扱いに注意を要する必要がない。
5)伝熱部を流れる排ガスと循環熱風が垂直になる配置で、少なくとも2台を伝熱部を流れる排ガス方向が対向するように重ねて配置したヒーターアレイの使用により、処理室中の温度分布を低減できる。
本発明のアクリル繊維束の耐炎化処理装置では、耐炎化処理に供される複数のアクリル繊維束を、その長手方向が一方向に揃えられ、かつ互いに等間隔に引き揃えられたシート状のアクリル繊維束シート100が、後述の処理室200に移送される。
−シート導入口とシート導出口−
アクリル繊維束シート100は、処理室200の側壁に横長に設けられたスリット状の第一のシート導入口211(図1では上下方向に5段構成となっている)を通過して処理室200内に入り、処理室200の対向する側壁にシート導入口211に対向して設けられたスリット状の第一のシート導出口212から処理室200外に出る。耐炎化処理を2段で行う場合には、アクリル繊維束シート100は、アクリル繊維束シートの移送速度で駆動する処理室外ロール900により方向転換され、第一のシート導出口212の下に設けられた第二のシート導入口213から処理室200内に入り、第一のシート導入口211の下に設けられた第二のシート導出口214から処理室200外に出る。3段以上の耐炎化処理を行う場合には、これらが繰り返される。このようにして、アクリル繊維束シート100は、処理室200内への導入・導出を所望の回数繰り返して耐炎化処理された後、最後のシート導出口(図1では、第五のシート導出口220)から次の耐炎化処理装置または炭素化装置に移送される。
処理室200には、アクリル繊維束シート100の上下に対抗して配された熱風導入口231と熱風導出口232が設けられている(図1では上方に熱風導入口231が配され、下方に熱風導出口232が配されている)。そして、後述するヒーター室300で加熱された熱風が、熱風導入口231から処理室200内に導入され、アクリル繊維束シート100に吹き付けられる。図1ではアクリル繊維束シート100に熱風の流れ(矢印240で図示している)が垂直に吹き付けられているが、熱風導入口231と熱風導出口232の配置を変更することでアクリル繊維束シート100に平行に熱風を吹き付けることも可能である。アクリル繊維シート100を加熱した熱風は、熱風導出口232からヒーター室300に戻される。
本発明の耐炎化処理装置では、熱風が滞留する場所があると処理室200内に温度分布が生じ、また発生ガスの滞留を招くことがあるので、熱風導入口231及び熱風導出口232は、それぞれ処理室200の上面及び下面の大部分または全てを占めることが好ましい。
ヒーター室300内でヒーターアレイ320により加熱された熱風は、ファン330によりヒーター室の熱風出口312から処理室200に送られる。そして、処理室200内でアクリル繊維束シート100を加熱した熱風は、ヒーター室の熱風入口311を通ってヒーター室300内に戻ってくる。図1では、処理室200の熱風導出口232とヒーター室の熱風入口311、及びヒーター室の熱風出口312と処理室200の熱風導入口231とが接している例を示しているが、両者の間を保温された通風路で繋いでもよい。戻ってきた熱風は、ヒーター室300内でヒーターアレイ320により再加熱され、ファン330によりヒーター室の熱風出口312から処理室200に再度送られる。このように、所望の温度に加熱された熱風はヒーター室300と処理室200を循環している。
本発明の耐炎化処理装置に設置するファン330は、処理室の容積、耐炎化に好ましい風速、循環流路の圧力損失を考慮して、ファンの型式、モートル出力、設置台数を決めればよい。
本発明の耐炎化処理装置では、加熱手段として、以下に述べるヒーター321を特定の方向で積み重ねたヒーターアレイ320を使用することで、加熱斑をなくし、処理室内の温度分布をなくすことを最大の特徴としている。
次に、実際に処理室長14m、処理室幅1m、処理室高さ2mの処理室を有する耐炎化処理装置を使用してアクリル繊維束シートを耐炎化する際の運転条件について説明する。耐炎化処理装置の諸元は表1に示す。バーナーの燃料として液化天然ガスを供給し、燃焼量をコントロールすることによって、処理室内は設定温度である230℃に対して±2℃の範囲で維持することができた。
200 処理室
211、213、215、217、219 シート導入口
212、214、216、218、220 シート導出口
221、222 シール室
231 熱風導入口
232 熱風導出口
233、234 多穴整流板
235 整流板
240 熱風の流れ
300 ヒーター室
311 ヒーター室の熱風入口
312 ヒーター室の熱風出口
320 ヒーターアレイ
330 ファン
321 ヒーター
322 バーナー
323 燃焼室
324 伝熱部
325 排ガス室
340 伝熱部における排ガスの流れ
900 処理室外ロール
Claims (3)
- 加熱された酸化性ガスを循環しつつ、該酸化性ガスによりアクリル繊維束を耐炎化処理する耐炎化処理装置であって、
前記酸化性ガスの加熱手段として、
バーナーを内包する燃焼室と、該燃焼室と伝熱部を介して連通された排ガス室とを有し、該バーナーにより燃料が燃焼して発生した排ガスが該燃焼室から該伝熱部を通じて該排ガス室に送られることで、少なくとも該伝熱部にて加熱するヒーターの少なくとも2台で構成されたヒーターアレイを具備し、
前記少なくとも2台のヒーターは、その伝熱部を流れる排ガスの向きが該ヒーター間で互いに対向するように配置されているアクリル繊維束の耐炎化処理装置。 - 前記ヒーターは複数の伝熱部を有し、該伝熱部は互いに平行に配置した管である請求項1記載のアクリル繊維束の耐炎化処理装置。
- 長手方向が一方向に揃えられ、かつ互いに等間隔に引き揃えられた複数のアクリル繊維束からなるアクリル繊維束シートを耐炎化処理する請求項1または2に記載のアクリル繊維束の耐炎化処理装置。
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