JP2012062598A - Fiber tow guide roll unit, wet spinning machine having the same and carbon fiber manufacturing apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a guide roll unit for a precursor fiber bundle giving a high-quality product and excellent in productivity, which leads to no increase in installation space, requires no time for exchanging work, prevents an increase in equipment cost, and can smoothly and stably guide even various types of the precursor fiber bundles having different volumes or the like; a wet spinning machine having the same; and a carbon fiber manufacturing apparatus having the same.SOLUTION: A guide roll unit (10) for guiding a plurality ot fiber tows (3) in a parallel manner through a grooved guide roll (11) for guiding the running fiber tow (3) composed of a number of filaments, comprises: an shaft part (13) having both ends in its axial direction rotatably supported through a bearing (12); at least one pair of brackets (14) provided in both ends of the shaft part so as to be extended from the shaft part; and a grooved guide roll (11) supported between the brackets, in which the shaft part is provided with two or more sets of the pair of brackets (14).

Description

本発明は、走行する各種の繊維トウの形態を保持して、繊維トウを安定してガイドする溝付きのガイドロールユニット、同ユニットを装備した紡糸機及び炭素繊維製造装置に関し、詳しくは仕様の異なる繊維トウに適合する溝付きガイドロールへとの切り替えが容易にできるガイドロールユニットと、同ガイドロールユニットを備えた湿式紡糸機及び炭素繊維製造装置に関する。   The present invention relates to a guide roll unit with a groove for stably guiding the fiber tow while maintaining the form of various fiber tows that travel, a spinning machine equipped with the unit, and a carbon fiber manufacturing apparatus. The present invention relates to a guide roll unit that can be easily switched to a grooved guide roll suitable for different fiber tows, a wet spinning machine equipped with the guide roll unit, and a carbon fiber manufacturing apparatus.

炭素繊維の需要はここ数年来増加傾向にあり、航空機、スポーツ等のプレミアム用途、土木建築等の一般産業用途へと幅広く利用されている。これらへの用途拡大の要求に応えるためには、コストダウンと共に生産能力の大幅増が求められている。炭素繊維の前駆体であるアクリル系糸条の生産性を高める手段として糸条を構成する単繊維数を増やして糸条のトータル繊度を大きくする方法や、構成錘数の多錘化により設備当たりの生産性を向上させることが最も一般的に行われている。   The demand for carbon fiber has been increasing for several years, and is widely used for premium applications such as aircraft and sports, and general industrial applications such as civil engineering and construction. In order to meet these demands for expanding applications, there is a need for a significant increase in production capacity as well as cost reduction. As a means to increase the productivity of acrylic yarns that are carbon fiber precursors, the number of single fibers constituting the yarn is increased to increase the total fineness of the yarn. The most common practice is to improve productivity.

通常の製造方法では、紡糸原液を凝固浴に導いて凝固糸とした後、乾燥緻密化するまでの間に、多数のフィラメントからなる糸条をガイドしたり延伸したりするために、複数のロールを用いて糸条を送ることが行われる。しかしながら、糸条のトータル繊度を大きくしたり、構成錘数を増やしていくと、特にロール上で隣接錘間の糸条間隔が狭くなり、糸条間同士の干渉、混繊が発生し単繊維の損傷、糸切れ、毛羽および接着など工程通過性が阻害される問題が生じる。同時に、その後に続く延伸工程間での延伸ムラにより繊度ムラが生じ得られる炭素繊維の物性も低下してしまう。   In a normal production method, a plurality of rolls are used to guide and stretch a filament made of a large number of filaments after the spinning dope is introduced into a coagulation bath to obtain a coagulated yarn and then dried and densified. The yarn is sent using. However, when the total fineness of the yarn is increased or the number of constituent weights is increased, the distance between the adjacent weights on the roll becomes narrower, resulting in interference between the yarns and fiber mixing. Problems such as damage to the yarn, thread breakage, fluff and adhesion are hindered. At the same time, the physical properties of the carbon fiber that can cause unevenness in fineness due to unevenness in stretching between the subsequent stretching processes are also lowered.

これを防ぐには、各ロール幅を長尺化して隣接錘間の糸条間隔を広くする必要があるが、その場合駆動部までを含めた大がかりな設備改造を要すると共に、ロールを必要以上に長くするとトウの導糸作業やトラブル処置時の対応が困難となり安全上大きな問題を有する。   To prevent this, it is necessary to lengthen the width of each roll and widen the gap between adjacent weights. In that case, a large-scale equipment modification including the drive unit is required, and the roll is unnecessarily large. If the length is longer, it becomes difficult to deal with tow yarn introduction work and trouble handling, which causes a serious safety problem.

そこで、例えば特許文献1(特開2002−161432号公報)によれば、膨潤糸条を、溝を有するロールを用いて導いて、炭素繊維前駆体アクリル系糸条を製造する。そのときの、溝付きロールの溝形状を特定の形状に規定している。このような形状の溝を有する溝付きロールを用いることにより、糸条幅及び均一なトウ形態を極めて効果的に制御できるとしている。   Thus, for example, according to Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-161432), the swollen yarn is guided using a roll having a groove to produce a carbon fiber precursor acrylic yarn. The groove shape of the grooved roll at that time is defined as a specific shape. It is said that the yarn width and the uniform tow shape can be controlled very effectively by using the grooved roll having the groove of such a shape.

一方、こうした溝付きロールは炭素繊維の製造にあたり、様々な工程で使われている。例えば、特開平10−266024号公報(特許文献2)や特開2009−242993号公報(特許文献3)に開示されているとおり、アクリル系前駆体繊維束を耐炎化する工程において、耐炎化炉の出入口に溝付きロールからなる折り返しロールを配置し、前駆体繊維束糸条をジグザグ状に耐炎化炉内に通す方法が一般的である。このように溝付きロールを採用して前駆体繊維束をロールの溝内に案内することによって、糸条を分離、独立させることにより、処理糸条同士の絡み、ガイドロールを乗り越えること、処理斑の発生等を防止する。しかしながら、このような方法では、処理糸条1本当たりのフィラメント数が多くなると、溝の大きさが不変であり、特にその断面形状が円形の場合、糸の最大厚みが大きくなり、蓄熱による糸切れが発生しやすくなるという問題を生ずる。   On the other hand, such grooved rolls are used in various processes in the production of carbon fibers. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-266024 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-242993 (Patent Document 3), in a step of making an acrylic precursor fiber bundle flame resistant, a flameproof furnace In general, a folding roll made of a grooved roll is arranged at the entrance and exit of the fiber, and the precursor fiber bundle yarn is passed through the flameproofing furnace in a zigzag shape. In this way, by adopting a grooved roll and guiding the precursor fiber bundle into the groove of the roll, the yarns are separated and made independent, so that the treated yarns get entangled with each other, over the guide rolls, Preventing the occurrence of However, in such a method, when the number of filaments per one treated yarn increases, the size of the groove does not change, and particularly when the cross-sectional shape is circular, the maximum thickness of the yarn increases, and the yarn due to heat storage This causes a problem that cutting is likely to occur.

これらの特許文献2及び3にあっても、耐炎化炉の両側に配置された溝付きロールの溝
形状を規定することによって、略矩形断面をしたアクリロニトリル系前駆体繊維束の平均扁平率と平均繊度を制御して、均一な耐炎化進行度の耐炎化繊維束を得るようにし、後の炭化工程における毛羽立ち、糸傷み等の発生を阻止し、高品質、高品位の炭素繊維束を得ようとしている。
Even in these Patent Documents 2 and 3, by defining the groove shape of the grooved roll arranged on both sides of the flameproofing furnace, the average flatness and average of the acrylonitrile-based precursor fiber bundle having a substantially rectangular cross section Control the fineness to obtain a flame-resistant fiber bundle with a uniform progression of flame resistance, prevent the occurrence of fuzz and thread damage in the subsequent carbonization process, and obtain a high-quality, high-quality carbon fiber bundle It is said.

特開2002−161432号公報JP 2002-161432 A 特開平10−266024号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-266024 特開2009−242993号公報JP 2009-242993 A

ところで、上記特許文献1〜3に開示された溝付きロールの配置位置には、それぞれに所定の溝形状をもつ特定の溝付きロールが配されているだけである。一方、紡出される繊維トウや後工程にて処理される繊維トウは多種多様であり、例えば繊維トウを構成するフィラメントの単繊維繊度が異なり、或いはフィラメント数が異なっていたりして、他種類の異なるボリュームをもつ繊維トウを同一種類の溝付きガイドロールをもって案内すると、繊維トウの種類に適合する溝形状ではないため、走行中に繊維トウが回転して撚りが入り、ボリュームの大きいトウに溝形状及び溝数が合うような溝付きガイドロールを使えば、そのガイドロールではボリュームの小さいトウの生産性が低下し、逆の場合には隣接する溝間にトウがはみ出し繊維トウ同士が絡まったりして、毛羽立ちや糸切れが多発し、高品質の製品が得られない。   By the way, only the specific grooved roll which has a predetermined groove shape is distribute | arranged to the arrangement position of the grooved roll disclosed by the said patent documents 1-3. On the other hand, the fiber tow to be spun and the fiber tow processed in the post process are various, for example, the single fiber fineness of the filaments constituting the fiber tow is different, or the number of filaments is different. If fiber tows with different volumes are guided with the same type of grooved guide rolls, they will not have a groove shape that matches the type of fiber tow, so the fiber tow will rotate during running and twist into the tow with a large volume. If a grooved guide roll that matches the shape and number of grooves is used, the productivity of tows with a small volume will be reduced with the guide roll, and in the opposite case, the tow will protrude between adjacent grooves and the fiber tows will be entangled. As a result, fuzz and thread breakage occur frequently, and high quality products cannot be obtained.

とはいうものの、生産品種ごとに溝付きガイドロールを取り替えることは、作業負荷の増大につながり、品種切り替えに長時間が費やされることになる。なお、1種類の溝付きガイドロールごとに1つの昇降装置を設けて、各溝付きガイドロールを昇降させることによって品種切り替えを行おうとすれば、昇降装置などの大きな設備とそのための設置スペースが必要となり、当然コスト高につながる。   Nevertheless, replacing the grooved guide roll for each production type leads to an increase in work load, and a long time is required to change the type. In addition, if one lifting device is provided for each type of grooved guide roll and it is desired to change the product type by raising and lowering each grooved guide roll, a large facility such as a lifting device and installation space therefor are required. Naturally, this leads to high costs.

本発明は以上の点を踏まえて開発されたものであり、設置スペースの増大につながらず、交換作業の手間もかからず、設備費の増大が回避でき、しかもボリューム等が異なる多品種の繊維トウであっても円滑に且つ安定してガイドでき、高品位の製品が得られる生産性に優れた繊維トウのガイドロールユニットと同ガイドロールユニットを備えた湿式紡糸機及び炭素繊維製造装置を提供することを目的としている。   The present invention was developed based on the above points, and does not lead to an increase in installation space, does not require labor for replacement, avoids an increase in equipment costs, and has a variety of fibers with different volumes. Provides a fiber tow guide roll unit with excellent productivity that can smoothly and stably guide even tows, and a wet spinning machine equipped with the guide roll unit and a carbon fiber production apparatus. The purpose is to do.

かかる目的を達成するため、本発明の基本構成は、走行する多数のフィラメントからなる繊維トウをガイドする溝付きガイドロールを介して複数本の繊維トウを並列して案内するガイドロールユニットであって、前記ガイドロールユニットは、軸方向の両端部が軸受を介して回転自在に支持される軸部と、該軸部の両端部に該軸部に延設された少なくとも一対一組のブラケットと、該ブラケット間に支持された溝付きガイドロールとを有し、前記軸部に前記一対のブラケットが二組以上配された、繊維トウのガイドロールユニットにある。   In order to achieve such an object, a basic configuration of the present invention is a guide roll unit that guides a plurality of fiber tows in parallel through a grooved guide roll that guides a fiber tow composed of a large number of traveling filaments. The guide roll unit includes: a shaft portion in which both end portions in the axial direction are rotatably supported via bearings; and at least a pair of brackets extending from both end portions of the shaft portion to the shaft portion; The fiber tow guide roll unit has a grooved guide roll supported between the brackets, and two or more pairs of the pair of brackets are arranged on the shaft portion.

好適な態様によれば、前記軸部の一端に、ウォームギア機構を介して前記軸部を回転させるハンドルが配され、前記ハンドルが前記軸部の回転角度位置決め手段を設けることもできる。これらのガイドロールユニットの好適な適用は、前記繊維トウが炭素繊維前駆体の繊維束であり、前記ガイドロールユニットが凝固浴槽に配され或いは前記ガイドロールユニットが焼成工程における前記繊維トウの導出入口に配されている。   According to a preferred aspect, a handle for rotating the shaft portion via a worm gear mechanism is disposed at one end of the shaft portion, and the handle can be provided with a rotation angle positioning means for the shaft portion. A preferable application of these guide roll units is that the fiber tow is a fiber bundle of carbon fiber precursors, the guide roll unit is arranged in a coagulation bath, or the guide roll unit is an outlet for introducing the fiber tow in a firing step. It is arranged in.

本発明のガイドロールユニットは、上記構成を備えているため、同ユニットの軸部を回転させるだけで、ボリュームの異なる複数品種の繊維トウに合ったガイドが可能となるばかりでなく、その軸部の回転角度を適宜変更すれば繊維トウの糸道高さを任意に変更することができ、安定した繊維トウのガイドが可能となり、品種切り替えの作業負荷が大きく軽減され、品種切り替え時間の短縮につながり、生産性を大幅に向上させる。なお、軸部を回転させるために、ハンドルを用いる場合、ハンドルと軸部との間にウォームギア機構を介在させると、ウォームギヤの特性上、ロール位置の格別な位置決め固定手段が不要になる。   Since the guide roll unit of the present invention has the above-described configuration, it is possible not only to rotate a shaft portion of the unit, but also to guide a plurality of types of fiber tows having different volumes, and the shaft portion. By appropriately changing the rotation angle, the thread toe height of the fiber tow can be arbitrarily changed, and a stable fiber tow guide becomes possible, greatly reducing the work load for changing the type and shortening the time for changing the type. Connect and improve productivity significantly. When a handle is used to rotate the shaft portion, if a worm gear mechanism is interposed between the handle and the shaft portion, no special positioning and fixing means for the roll position is required due to the characteristics of the worm gear.

本発明の代表的な実施形態を示す耐炎化工程の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the flame-proofing process which shows typical embodiment of this invention. 本発明の代表的な実施形態を示すガイドロールユニットの概略機構図である。It is a schematic mechanism diagram of a guide roll unit showing a typical embodiment of the present invention. 図2におけるIII-III 線に沿った矢視断面図である。It is arrow sectional drawing along the III-III line | wire in FIG. 溝付きガイドロールの溝形状の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the groove shape of a guide roll with a groove | channel.

以下、本発明の代表的な実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は本発明のガイドロールユニットが適用された耐炎化工程を概略で示している。この耐炎化工程にて耐炎化処理される前駆体繊維束糸条は、いかなる総繊度であっても良いが、例えば、総繊度が3,000dtex以上のポリアクリロニトリル系前駆体繊維束であってもよく、特に、総繊度が3,000〜600,000dtexのポリアクリロニトリル系前駆体繊維束が生産性などから好ましい。このポリアクリロニトリル系前駆体繊維束を200〜300℃で耐炎化処理し、次いで600℃を超える温度で炭素化処理することで、炭素繊維束が製造される。耐炎化処理される前駆体繊維束糸条の断面形状は、上記特許文献3によれば、略矩形に保たれる。ここで略矩形とは、ほぼ平行な2組の直線で囲まれた形状を指し、角が曲線であっても構わない。
Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a flameproofing process to which the guide roll unit of the present invention is applied. The precursor fiber bundle yarn subjected to the flame resistance treatment in this flame resistance process may have any total fineness, for example, a polyacrylonitrile-based precursor fiber bundle having a total fineness of 3,000 dtex or more. In particular, a polyacrylonitrile-based precursor fiber bundle having a total fineness of 3,000 to 600,000 dtex is preferable from the viewpoint of productivity. The polyacrylonitrile-based precursor fiber bundle is flameproofed at 200 to 300 ° C., and then carbonized at a temperature exceeding 600 ° C. to produce a carbon fiber bundle. According to Patent Document 3, the cross-sectional shape of the precursor fiber bundle yarn subjected to the flameproofing treatment is kept substantially rectangular. Here, “substantially rectangular” refers to a shape surrounded by two sets of substantially parallel straight lines, and the corners may be curved.

前駆体繊維束糸条の断面形状を略矩形に保つためには、図1に示すように、耐炎化炉1に前駆体繊維束糸条3をジグザグに、例えば水平方向に複数回往復するようにジグザグに通し、耐炎化炉1と折り返しロール2との間に溝部材を配置するとよい。
本発明にあっては、前記溝部材として、図2に示すような、二組以上の溝付きガイドロール11を備えたガイドロールユニット10を採用する。図2に示すガイドロールユニット10は、両端を軸受12により回転自在に支持された回転軸部13を備えている。一対の前記軸受12の内側部位にあって、前記回転軸部13の軸方向両端部には、それぞれ一枚の平板状ブラケット14が固設されている。回転軸部13は一対の各ブラケット14の中央を貫通して、各ブラケット14が回転軸部13を挟んで左右に2分されている。2分されたブラケットの対面する各先端部間で左右一対のロール支軸15の各軸端を支持する。このロール支軸15には、それぞれ溝付きガイドロール11が回転不能に又は回転自在に取り付けられている。
In order to keep the cross-sectional shape of the precursor fiber bundle yarn substantially rectangular, as shown in FIG. 1, the precursor fiber bundle yarn 3 is reciprocated in a zigzag manner, for example, a plurality of times in the horizontal direction, as shown in FIG. A groove member may be disposed between the flameproofing furnace 1 and the folding roll 2 through a zigzag.
In the present invention, a guide roll unit 10 including two or more sets of grooved guide rolls 11 as shown in FIG. 2 is employed as the groove member. A guide roll unit 10 shown in FIG. 2 includes a rotating shaft portion 13 that is rotatably supported by bearings 12 at both ends. A flat plate-like bracket 14 is fixed to each of both end portions in the axial direction of the rotating shaft portion 13 in the inner portion of the pair of bearings 12. The rotating shaft 13 passes through the center of each of the pair of brackets 14, and each bracket 14 is divided into right and left with the rotating shaft 13 interposed therebetween. The shaft ends of the pair of left and right roll support shafts 15 are supported between the respective front end portions of the two divided brackets facing each other. A grooved guide roll 11 is attached to the roll spindle 15 so as not to rotate or to rotate freely.

なお、本実施形態では上記回転軸部13の両端部に、それぞれ一枚のブラケット14が固設されている例を示しているが、各一枚である必要はなく、2枚以上で構成される場合があり、また上記回転軸部13は一枚のブラケット14の中央を貫通するように固設せず、2枚1組以上のブラケット14の各一端のみを片持ち支持し、或いはそれらを組み合わせることもできる。更には、前記ブラケット14は必ずしも板状である必要はなく、棒状であってもよい。   In the present embodiment, an example is shown in which one bracket 14 is fixed to each end of the rotary shaft 13. However, each bracket 14 is not necessarily one, and is composed of two or more. In addition, the rotating shaft portion 13 is not fixed so as to penetrate the center of one bracket 14, and only one end of each of the two or more brackets 14 is cantilevered, or they are supported. It can also be combined. Furthermore, the bracket 14 does not necessarily have a plate shape, and may have a rod shape.

また図示例によれば、上記回転軸部13の一端にウォームギア機構17を介してハンド
ル18が取り付けられており、このハンドル操作により2以上の上記溝付きガイドロール11が回転軸部13を中心に所望角度を回動する。前記溝付きガイドロール11の回動角度はウォームギア機構17により任意に決められる。この溝付きガイドロール11の回動角度を調整することにより、溝付きガイドロール11によってガイドされる繊維トウ3の糸道高さが調整される。
Further, according to the illustrated example, a handle 18 is attached to one end of the rotating shaft portion 13 via a worm gear mechanism 17, and two or more of the grooved guide rolls 11 are centered on the rotating shaft portion 13 by this handle operation. Rotate the desired angle. The rotation angle of the grooved guide roll 11 is arbitrarily determined by the worm gear mechanism 17. By adjusting the rotation angle of the grooved guide roll 11, the yarn path height of the fiber tow 3 guided by the grooved guide roll 11 is adjusted.

溝付きガイドロール11に形成されるガイド溝の形状は、溝付きガイドロール11ごとに品種の異なる前駆体繊維束糸条3のボリュームに合わせて異ならせている。しかして、上記特許文献1によると、図4において、前駆体繊維束糸条3の断面形状を扁平な略矩形シート状に保つには、溝頂部の幅aと溝底部の幅bとの比b/aを0.75≦b/a≦0.85とすることが好ましいとしている。b/aが0.6未満になると、溝形状がV字形に近くなり、略矩形シート状に保てなくなり、b/aが0.9を超えると、溝を形成する山の斜面部の傾きが溝底部に対し大きくなり、走行中の前駆体繊維束糸条3の端が折れる可能性が高く、糸条の形態維持性が低下する。   The shape of the guide groove formed in the grooved guide roll 11 is varied according to the volume of the precursor fiber bundle yarn 3 of different varieties for each grooved guide roll 11. Therefore, according to Patent Document 1, in order to keep the cross-sectional shape of the precursor fiber bundle yarn 3 in a flat and substantially rectangular sheet shape in FIG. 4, the ratio of the width a of the groove top portion to the width b of the groove bottom portion. b / a is preferably set to 0.75 ≦ b / a ≦ 0.85. When b / a is less than 0.6, the groove shape becomes nearly V-shaped and cannot be maintained in a substantially rectangular sheet shape. When b / a exceeds 0.9, the slope of the slope of the mountain forming the groove is inclined. Is larger than the groove bottom, and the end of the traveling precursor fiber bundle yarn 3 is highly likely to be broken, so that the shape maintenance of the yarn is lowered.

また、溝深さhが溝頂部の幅aの0.2倍未満であると、走行糸条の一部が溝を乗り越えることがあり、隣接糸条が絡んで毛羽立ちを生じることがある。また、溝深さhが溝頂部の幅aの0.5倍を超える場合には、溝断面積に対する、略矩形シート状の糸条断面積比が小さくなり、加工コストが増大し経済的ではない。そのため溝深さhは、溝頂部の幅aの0.3〜0.4倍の範囲とするのが好ましいとしている。また、溝底部角部の丸みについても、半径Rは、1.3×(a−b)≦R≦1.7×(a−b)の範囲とするのが好ましいとしている。   Further, if the groove depth h is less than 0.2 times the width a of the groove top, a part of the running yarn may get over the groove, and the adjacent yarn may get tangled and cause fluffing. In addition, when the groove depth h exceeds 0.5 times the width a of the groove top, the ratio of the cross-sectional area of the substantially rectangular sheet to the groove cross-sectional area is reduced, which increases the processing cost and is economical. Absent. Therefore, the groove depth h is preferably in the range of 0.3 to 0.4 times the width a of the groove top. Further, regarding the roundness of the groove bottom corner, the radius R is preferably in the range of 1.3 × (ab) ≦ R ≦ 1.7 × (ab).

本発明における耐炎化炉1に対するガイドロールユニット10と折り返しロール2との配置関係の一例を、上記特許文献3を参考にして説明すると、図1に示すように、耐炎化炉1を出た前駆体繊維束糸条3は、ガイドロールユニット10を経て平ロールである折り返しロール2により方向転換し、再び耐炎化炉内へ入ることになる。   An example of the arrangement relationship between the guide roll unit 10 and the folding roll 2 with respect to the flameproofing furnace 1 in the present invention will be described with reference to the above-mentioned Patent Document 3. As shown in FIG. The body fiber bundle yarn 3 is changed in direction by the folding roll 2 which is a flat roll through the guide roll unit 10 and enters the flameproofing furnace again.

ここで、図1に示すように、ガイドロールユニット10が折り返しロール2の入り側にある場合、ガイドロールユニット10と折り返しロールの間隔を250mm以上とする。この間隔は、ガイドロールユニット10の溝付きガイドロール11の中心と折り返しロールの中心との間の距離(中心間距離)である。前駆体繊維束糸条3は、ガイドロールユニット10の溝付きガイドロール11通過時に溝に沿った形状となるため、溝付きガイドロール11と折り返しロール2が250mm未満と間隔が小さい場合、糸条の幅が狭まった状態で折り返しロールに到達し、次いで耐炎化炉1へ投入される可能性がある。中心間距離は、300mm以上がより好ましい。中心間距離は、溝付きガイドロール11を耐炎化炉1の外に配置している限り長くても構わないが、550mm以下が好ましい。   Here, as shown in FIG. 1, when the guide roll unit 10 is on the entry side of the folding roll 2, the distance between the guide roll unit 10 and the folding roll is set to 250 mm or more. This interval is a distance (center distance) between the center of the grooved guide roll 11 of the guide roll unit 10 and the center of the folding roll. Since the precursor fiber bundle yarn 3 has a shape along the groove when the guide roll unit 10 passes the grooved guide roll 11, when the gap between the grooved guide roll 11 and the folding roll 2 is less than 250 mm, the yarn is short. There is a possibility that the folded roll will be reached in a state where the width of is narrowed and then put into the flameproofing furnace 1. The center distance is more preferably 300 mm or more. The center-to-center distance may be long as long as the grooved guide roll 11 is disposed outside the flameproofing furnace 1, but is preferably 550 mm or less.

いま、前駆体繊維束糸条3のボリュームが変更されるとき、上述のようにして配されたガイドロールユニット10の溝付きガイドロール11の切り換えを行う。この切り換えは、ハンドル18を操作することにより行われる。手動にてハンドル18を回転させると、ウォームギア機構17を介して回転軸部13が回転し、同回転軸部13に固設されたブラケット14を所望の角度回動させる。このとき選択される溝付きガイドロール11は、変更される前駆体繊維束糸条3のボリュームに合ったものであり、その回動角度は、選択された溝付きガイドロール11が前記前駆体繊維束糸条3をガイドするのに相応しい位置となる角度であり、ウォームギア機構の特性から、前記回動操作を止めた位置に自動的に位置決め固定される。   Now, when the volume of the precursor fiber bundle yarn 3 is changed, the grooved guide roll 11 of the guide roll unit 10 arranged as described above is switched. This switching is performed by operating the handle 18. When the handle 18 is manually rotated, the rotary shaft portion 13 is rotated via the worm gear mechanism 17 and the bracket 14 fixed to the rotary shaft portion 13 is rotated by a desired angle. The grooved guide roll 11 selected at this time matches the volume of the precursor fiber bundle yarn 3 to be changed, and the rotation angle of the grooved guide roll 11 is determined by the selected grooved guide roll 11. The angle is suitable for guiding the bundle 3 and is automatically positioned and fixed at the position where the rotation operation is stopped due to the characteristics of the worm gear mechanism.

なお、上記溝付きガイドロール11を折り返しロール2の出側に配置することもできる。この場合、溝付きガイドロールと折り返しロール2との中心間距離は450mm以上7
00mm以下が好ましい。耐炎化炉1内に搬送された前駆体繊維束糸条3にかかる張力を、糸条の毛羽の発生や、以降の炭素化工程で得られる炭素繊維束の品位及び引張り強度の低下、或いは耐炎化工程での単糸切れによる毛羽立ちの増長や、ロール上での巻付きの発生を考慮して、安定した耐炎化工程で所望の耐炎化繊維束を得るには、糸条にかかる張力を1×10-1〜1.7×10-1g/dtexとするのが好ましい。
The grooved guide roll 11 can also be arranged on the exit side of the folding roll 2. In this case, the distance between the centers of the grooved guide roll and the folding roll 2 is 450 mm or more.
00 mm or less is preferable. The tension applied to the precursor fiber bundle yarn 3 conveyed in the flameproofing furnace 1 is reduced by the generation of yarn fluff, the quality and tensile strength of the carbon fiber bundle obtained in the subsequent carbonization process, or the flame resistance. In order to obtain a desired flame-resistant fiber bundle in a stable flame-proofing process in consideration of the increase in fluff due to single yarn breakage in the forming process and the occurrence of winding on the roll, the tension applied to the yarn is 1 × preferably set to 10 -1 ~1.7 × 10 -1 g / dtex.

1 耐炎化炉
2 折り返しロール
3 前駆体繊維束糸条(繊維トウ)
10 ガイドロールユニット
11 溝付きガイドロール
12 軸受
13 回転軸部
14 (平板状)ブラケット
15 ロール支軸
17 ウォームギア機構
18 ハンドル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flame resistance furnace 2 Folding roll 3 Precursor fiber bundle thread (fiber tow)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Guide roll unit 11 Groove guide roll 12 Bearing 13 Rotating shaft part 14 (Plate shape) Bracket 15 Roll support shaft 17 Worm gear mechanism 18 Handle

Claims (5)

走行する多数のフィラメントからなる繊維トウをガイドする溝付きガイドロールを介して複数本の繊維トウを並列して案内するガイドロールユニットであって、
前記ガイドロールユニットは、
軸方向の両端部が軸受を介して回転自在に支持される軸部と、
該軸部の両端部に該軸部に延設された少なくとも一対一組のブラケットと、
該ブラケット間に支持された溝付きガイドロールとを有し、
前記軸部に前記一対のブラケットが二組以上配されてなる、繊維トウのガイドロールユニット。
A guide roll unit that guides a plurality of fiber tows in parallel through a grooved guide roll that guides a fiber tow composed of a large number of traveling filaments,
The guide roll unit is
A shaft portion in which both end portions in the axial direction are rotatably supported via bearings;
At least a pair of brackets extending from both ends of the shaft portion to the shaft portion;
A grooved guide roll supported between the brackets;
A fiber tow guide roll unit, wherein two or more pairs of the pair of brackets are arranged on the shaft portion.
前記軸部の一端に、ウォームギア機構を介して前記軸部を回転させるハンドルが配されてなる請求項1記載のガイドロールユニット。   The guide roll unit according to claim 1, wherein a handle for rotating the shaft portion via a worm gear mechanism is disposed at one end of the shaft portion. 前記ハンドルが前記軸部の回転角度位置決め手段を有してなる請求項2記載のガイドロールユニット。   The guide roll unit according to claim 2, wherein the handle includes rotation angle positioning means for the shaft portion. 前記請求項1記載の前記繊維トウが炭素繊維前駆体の繊維束であり、前記ガイドロールユニットが凝固浴槽に配されてなる湿式紡糸機。   The wet spinning machine in which the fiber tow according to claim 1 is a fiber bundle of a carbon fiber precursor, and the guide roll unit is arranged in a coagulation bath. 請求項1記載の前記ガイドロールユニットが焼成工程の前記繊維トウの導出入口に配されてなる炭素繊維製造装置。   The carbon fiber manufacturing apparatus by which the said guide roll unit of Claim 1 is distribute | arranged to the lead-out inlet of the said fiber tow of a baking process.
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