JP2501041B2 - 気相成長炭素繊維の連続製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、炭素繊維を発生させ
る触媒としての金属微粒子もしくはその懸濁液と、炭素
繊維生成のための原料ガスと、キャリアガスとを加熱し
て、連続的に炭素繊維を製造する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の気相成長炭素繊維の製造
方法として、電気炉内にアルミナ等の磁器、黒鉛等の基
板を置き、これに炭素繊維の成長の核となる鉄、ニッケ
ル、コバルトの超微粒子触媒を形成し、この上にベンゼ
ン等の炭化水素のガスと水素キャリアガスの混合ガスを
導入し、１０００〜１３００℃の温度下に炭化水素を分
解させることにより、基板上に炭素繊維を成長させる方
法が知られている。

【０００３】しかし、このような気相成長させる基板を
使用する製造手段では、基板表面での温度条件や反応条
件が均一でないため、収率が悪く、また繊維の取出しが
面倒となり、連続製造ができないことから生産性も悪い
など多くの問題点を有していた。

【０００４】このような観点から、縦型炉の上部より金
属微粉末もしくはそのアルコール懸濁液と、炭化水素の
ガスと、水素ガスとを注入し、金属微粉末が炉内を落下
しつつある途中で炭素繊維を生成させる流動法気相成長
炭素繊維の製造方法が提案されている（特開昭５８−１
８６１５号公報）。

【０００５】しかし、流動法によれば、得られる繊維は
長さがせいぜい１００μｍであり、補強用充填材として
は充分ではなく、有効ではない。これに対して、基板法
は長い繊維が得られるので、得られた繊維はもつれるこ
とさえ無ければ補強材として有効に機能するものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
許に係る炭素繊維の製造方法は、従来の基板法におい
て、基板へのシーディング、炉の昇温、炉の不活性ガス
置換、水素置換、炭化水素注入による繊維生成、不活性
ガス置換、基板の取出しという複雑な工程を必要として
いたのを改善し、生産性の向上を目指したものであった
が、未だ解決し得ない問題点を有していた。

【０００７】すなわち、浮遊している金属粒子の一部が
炉壁に付着し、そこから繊維が生成するものであり、繊
維の製造を続けているとこの炉壁から生成した繊維が増
大して、これが浮遊繊維の落下を妨げて炉内が次第に閉
塞されてくるのである。

【０００８】従って、この種の繊維製造においては、炉
内への全ての注入物の注入を中止し、炉を不活性ガスで
置換し、場合によっては炉の温度を下げて、内部を閉塞
している繊維を除去する必要があった。このため、この
種の改良された炭素繊維の製造方法による生産性も満足
すべきものではなかった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、基板へのシーデ
ィングと繊維の生成および成長とを連続的に行うと共
に、炉壁への繊維の付着による閉塞を防止することによ
り、基板法の操業性を改善した気相成長炭素繊維の連続
製造装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る気相成長炭
素繊維の連続製造装置は、Ｌ字形に交差連結する縦型炉
と横型炉とを備えた炉の構成とし、前記縦型炉の上部に
金属微粒子もしくはその懸濁液とキャリアガスを供給す
るための第１の注入手段を設け、前記横型炉には炭素繊
維生成のための原料ガスとキャリアガスとを供給するた
めの第２の注入手段を設け、前記縦型炉と横型炉との連
結部に基板供給手段を設け、前記横型炉内において基板
を移動させるための移送手段を設けると共に、横型炉の
他端部に基板の取出しもしくは繊維の取出しを行う手段
とガス排出手段とを設け、さらに前記炉内への雰囲気ガ
スの侵入を防止する機能を有する雰囲気ガス侵入防止手
段を設けることを特徴とする。

【００１１】前記の気相成長炭素繊維の連続製造装置に
おいて、縦型炉と横型炉とは、それぞれ炉の温度を独立
に制御可能に構成することができる。

【００１２】また、縦型炉と横型炉との連結部下部に縦
型炉を通過したガスを炉外に排除する手段を設けるこが
できる。

【００１３】さらに、本発明に係る気相成長炭素繊維の
連続製造装置として、一端部に基板供給手段を設けると
共に他端部に基板の取出しもしくは繊維の取出しを行う
手段とガス排出手段とを設けた横型炉の構成とし、この
横型炉の一端部上側に金属微粒子もしくはその懸濁液と
キャリアガスを供給するための第１の注入手段を設け、
この第１の注入手段に対し前記横型炉の中間部側に炭素
繊維生成のための原料ガスとキャリアガスとを供給する
ための第２の注入手段を設け、前記横型炉内において基
板を移動させるための移送手段を設け、さらに前記炉内
への雰囲気ガスの侵入を防止する機能を有する雰囲気ガ
ス侵入防止手段を設けるように構成することもできる。

【００１４】この場合、横型炉の第１の注入手段を設け
た部分と第２の注入手段を設けた部分の炉の温度を独立
に制御可能に構成すれば好適である。

【００１５】そして、本発明装置においては、さらに横
型炉の第２の注入手段を設けた部分を長さ方向に２部分
に分け、これら各部の炉の温度を独立に制御可能に構成
することができると共に、この場合、２部分に分けた横
型炉の各部に原料ガスおよび必要に応じてキャリアガス
の供給を行う注入手段を設けることができる。

【００１６】

【作用】本発明に係る気相成長炭素繊維の連続製造装置
によれば、縦型炉では実質的に繊維は生成せず、金属粒
子が壁に付着しても繊維により閉塞されることはなく、
横型炉では金属粒子は基板上にあり、基板上に成長した
繊維は基板と共に炉を出て行くので、ここでも閉塞され
ることはない。

【００１７】縦型炉において金属微粒子は落下しつつ還
元され、横型炉に落下し、基板にシーディングされる。
炭素繊維は、シーディングされ横型炉を移動する基板か
ら成長し、基板と共に炉から取り出される。炭素繊維の
製造は、炉温や各注入手段からの注入量を変更すること
なく続いて行われ、新しい基板が連続的もしくは断続的
に供給され、成長した炭素繊維を堆積した基板が連続的
もしくは断続的に取り出される。

【００１８】本発明において、金属微粒子としては、直
径１００オングストローム以下の金属で気相成長炭素繊
維の生成を開始するものとして知られたものを使用する
ことができる。特に、金属としては、鉄、コバルト、ニ
ッケルが好適であり、またそれらの酸化物あるいは水素
による還元により純金属を生成するものであればよい。
また、これを懸濁する媒体としては、不活性液体であっ
て、例えばメタノール、エタノール等の低級アルコー
ル、ベンゼン、トルエン、ヘキサン等の炭化水素を使用
できるが、液体状態での単位体積当りの炭素数の少ない
ものが好ましい。炭素数が多い場合、縦型炉の温度が高
いとススや繊維が発生して十分に目的を達成し得なくな
る。なお、懸濁のための液体媒体を使用せずに、粉体状
態で落下させたり、キャリアガスを用いて噴出させるこ
とも好ましい態様である。そして、注入手段としては、
キャリアガスと共通でもよいし、あるいはキャリアガス
と別の注入手段であってもよく、いずれにしても縦型炉
の上部に設けることが必要である。この場合、落下中の
金属微粒子の凝集を避けるように噴霧することが好まし
い。また、本発明においては、第１の注入手段は繊維生
成触媒となる金属粒子を炉へ供給する機能を有すればよ
いのであるから、その第１の注入手段は、該金属粒子を
生成する材料としての金属化合物、例えば金属酸化物や
有機金属化合物を炉に注入して、炉内で金属粒子を生成
させることにより、この金属粒子を供給し、基板にシー
ディングを行うように構成してもよいことは勿論であ
る。但し、金属酸化物を使用する場合は、キャリアガス
が還元性を有していることが必要であり、また有機金属
化合物を使用する場合は、基板へのシーディング前に繊
維を生成することがないように、１分子中の炭素比率の
低いものが好ましい。

【００１９】キャリアガスとしては、水素もしくは水素
と不活性ガスとの混合物を使用する。また、水素に代え
て硫化水素、アンモニア、その他の還元性ガスを使用す
ることもできる。すなわち、本発明で使用する金属粒子
は表面積が大きくて活性が強いために酸化され易い。従
って、粒子化されてから経過時間の長いものは、少なく
ともその表面は酸化物となっている。このため、縦型炉
内の雰囲気は還元性である必要がある。しかるに、縦型
炉を通過させるキャリアガスは、横型炉の繊維生成部分
に浮遊金属粒子を実質的に存在させないために、基板に
付着しなかった金属粒子と共に炉外に排除するのが好ま
しい。金属粒子が殆ど基板上に落ちる場合は、キャリア
ガスを必ずしも排除する必要はない。また、横型炉に供
給されるキャリアガスは、炭化水素の分解速度を抑える
ために、水素を含有させるのが好ましい。温度が低く、
炭化水素濃度も低く、炭化水素の分解速度が十分に低い
時は、不活性ガスだけでもよい。この場合、不活性ガス
としては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が使用できる。

【００２０】原料ガスとしては、炭素繊維を生成する炭
素の供給源である気相法炭素繊維の原料として知られて
いるものを広く使用できる。従って、炭化水素が一般的
であり、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレ
ン、アセチレン、天然ガス、ベンゼン、トルエン、ナフ
タレン等が使用でき、条件によっては一酸化炭素も使用
可能である。また、原料ガスまたはキャリアガスにチオ
フェン、硫化水素等の硫黄化合物を含有させると、得ら
れる繊維が屈曲の少ないものとなるので好ましい。そし
て、原料ガスとキャリアガスの注入手段は別個でもよい
が、炉に入る前に両者が混合されている方が好ましい。

【００２１】

【実施例】次に、本発明に係る気相成長炭素繊維の連続
製造装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明に係る気相成長炭素繊維の
連続製造装置の一実施例を示す概略構成図である。図１
において、参照符号１０は縦型炉、１２は横型炉をそれ
ぞれ示し、これら縦型炉１０と横型炉１２とは一端部に
おいてＬ字形に交差連結されている。前記縦型炉１０と
横型炉１２との外周部にはそれぞれ独立した加熱バレル
１４と１６を配設し、各炉に対して独立して温度条件等
を調整し得るよう構成されている。

【００２３】しかるに、炉の構造は、一般的に断面円形
の円筒形とし、炉の内壁は、炉温（１０００〜１３００
℃）に耐え、炭素繊維生成の触媒となる鉄、ニッケル、
コバルトその他の遷移金属を含有しない石英ガラス、セ
ラミックス、金属を使用する。また、炉の長さは、製造
条件によって異なるが、通常縦型炉１０の長さは、炉１
つ当りの出口（横型炉１２の入口）で触媒の活性が２割
以下にまで低下する程度の長さに設定すれば好適であ
る。

【００２４】そして、横型炉１２の内部には、縦型炉１
０との結合部から他端部に延在する無端ベルト状基板１
８を設ける。この場合、無端ベルト状基板１８は、前記
炉の内壁と同様に、炉温（１０００〜１３００℃）に耐
え、炭素繊維生成の触媒となる鉄、ニッケル、コバルト
等の遷移金属を含まない石英ガラス、セラミックス、金
属からなるチェーンまたは連結具で基板を連結させて構
成することができる。そして、この基板１８の移送手段
としては、その駆動手段である駆動ロールにより、図示
のように炉の内部で回動させてもよいが、あるいは他端
部において炉の外へ出て、炉の外側を戻るように構成す
ることもできる（図４参照）。

【００２５】しかるに、炉の内部で無端ベルト状基板１
８を回動させる場合には、炉内に設置されるローラやベ
アリング等の材質についても触媒となる金属成分を含ま
ず耐熱性に優れたものである必要がある。しかし、環路
が炉外となる場合、キャリアガスとして水素が使用され
る際には、炉の出入口から炉内に空気が入り込まないよ
うに、雰囲気ガス侵入防止手段として、不活性ガスカー
テンを設けたり、無端ベルト状基板１８の戻りに対して
も水素気流中にシールする等の手段が必要である。

【００２６】前記無端ベルト状基板１８を設けた横型炉
１２の他端部には、その下方に開口２０を設けて、その
下部に無端ベルト状基板１８から炭素繊維を落下させて
これを取出す繊維の取出し手段２２を設置する。この場
合、無端ベルト状基板１８に生成した炭素繊維を掻き落
す手段を設けることが好ましい。そして、この繊維の取
出し手段２２には、炉内部に導入されたガスを排出する
ためのガス排出手段２４が設けられる。なお、このガス
排出手段２４は、必ずしも繊維の取出し手段２２に併設
する必要はなく、例えば繊維の取出し手段２２が設けら
れる無端ベルト状基板１８の開口２０の近傍に設けるこ
とも可能である。また、無端ベルト状基板１８の戻りを
炉の外部に設定するものにおいては、その出口部分が繊
維の取出し手段およびガス排出手段を構成することにな
る。

【００２７】前記構成からなる炉の構成体において、縦
型炉１０の上部に炭素繊維生成に必要な触媒としての金
属微粒子もしくはその懸濁液とキャリアガスとを供給す
るための第１の注入手段２６が設けられる。そこで、こ
の注入手段２６には、例えば触媒としての金属微粒子も
しくはその懸濁液とキャリアガスとの混合物を与熱器で
加熱して、これを縦型炉１０に送り込むよう構成する。
また、この場合、注入手段２６の注入口１個当りの縦型
炉の断面積は広い方が好ましく、注入口の数は多い方が
炉壁面積が相対的に小さくなり、金属粒子の付着が少な
くなるので好ましい。

【００２８】また、横型炉１２の縦型炉１０と結合する
一端部には、第２の注入手段２８を設け、その注入口か
ら原料ガスを注入するよう構成する。この場合、注入手
段２８としての注入口は複数設けてもよい。なお、ガス
の注入に際しては、原料の分解温度を越えない範囲で予
め予熱ないし気化しておけば、炉内の温度ムラを大きく
生じないので有効である。

【００２９】このように構成した本発明に係る気相成長
炭素繊維の連続製造装置は、予め加熱バレル１４，１６
を作動させて、縦型炉１０および横型炉１２をそれぞれ
所要の温度条件に調整しかつキャリアガスで炉内を置換
しておき、次いで縦型炉１０の上部に設けた第１の注入
手段２６から、例えば炭素繊維を生成する触媒の原料で
ある金属微粒子とこの金属微粒子の表面酸化を防止する
キャリアガスとを縦型炉内に供給する。この結果、縦型
炉１０内で表面が活性な金属微粒子が得られ、これら金
属微粒子は横型炉１２内に設けた無端ベルト状基板１８
に落下し、その基板にシーディングされる。

【００３０】ここで、前記第２の注入手段２８から原料
ガスが注入されて、炭素繊維は繊維の取出し手段２２ま
で成長を続けながら搬送される。この取出し手段２２の
位置においては、搬送された炭素繊維は全て自動的に前
記取出し手段２２へ取出される。

【００３１】このようにして、本発明装置によれば、略
均一な径を有する繊維が、連続的にしかも炉の内壁に付
着することなく、円滑に生成し、成長し、そして回収す
ることができる。

【００３２】図２は、本発明に係る気相成長炭素繊維の
連続製造装置の別の実施例を示す概略構成図である。な
お、説明の便宜上、図１に示す装置と同一の構成部分に
ついては同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略
する。

【００３３】図２に示す装置は、横型炉１２内に設ける
基板の移送手段の別の実施例を示すもので、図１に示す
実施例のように触媒金属成分を含有しないチェーンが使
用できない場合に、独立したセラミックス等〔すなわ
ち、炉温（１０００〜１３００℃）に耐え、炭素繊維生
成の触媒となる鉄、ニッケル、コバルトその他の遷移金
属を含有しない石英ガラス、金属等〕からなる基板１９
を並べて、この基板１９を横型炉１２の一端部に設けた
基板供給手段３０より順次供給すると共に、プッシャ等
の押出し手段３２で１枚づつ横型炉１２の他端部側へ押
出し移送し、横型炉１２の他端部側において押出された
基板１９を順次取出すための基板の取出し手段を兼ねる
繊維の取出し手段２２へ移送し、そこで繊維の取出しを
行うように構成すれば、繊維の回収を円滑に達成するこ
とができる。この場合、平面状基板を使用するとすれ
ば、横型炉の下内壁が基板に近い幅の平面でなければな
らないのは当然である。

【００３４】そして、基板供給手段３０においては、横
型炉１２と遮断し得る隔室を形成し、この隔室を前記炉
１２と連通させて隔室内に予め配置した基板１９を押出
し手段３２で炉１２内へ押出すよう構成する。すなわ
ち、隔室を炉１２と遮断した状態において、上方の供給
口より基板１９を導入し、次いでこの隔室内を不活性ガ
スもしくはキャリアガスで置換し、その後隔室を前記炉
１２と連通させて押出し手段３２により基板１９を炉１
２内へ押出すと共に、既に炉１２内にある基板１９をそ
の１個分だけ基板の取出し手段２２側に移動させる。以
下、同様の動作を繰り返すよう構成する。なお、この
際、基板は隔室内において、予熱手段により適当な温度
に加熱しておけば好適である。また、本実施例におい
て、第２の注入手段２８は、横型炉１２の縦型炉１０と
の結合部の近傍であれば有効であり、例えば図２に示す
位置に設けることもできる。

【００３５】前述した実施例から明らかなように、本発
明装置においては、縦型炉と横型炉の長さは、条件に応
じた金属微粒子の還元速度と繊維の成長速度およびそれ
ぞれの還元、成長の目標値から決定することができる。
そこで、例えば横型炉の高さが大きい場合には、縦型炉
の長さが０であっても充分であるということもあり得る
が、還元条件と成長条件を独立に設定することができな
くなる。

【００３６】しかし、１つの炉内で、金属微粒子を落下
させてシーディングし、次いで繊維を生成、成長させる
という本発明の思想は実施することができる。そこで、
図３は、前記本発明に係る気相成長炭素繊維の連続製造
装置のさらに別の実施例を示す概略構成図である。な
お、説明の便宜上、図２に示す装置と同一の構成部分に
ついては同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略
する。

【００３７】すなわち、図３に示す装置は、図２に示す
装置と比較し、縦型炉を除去して横型炉１２のみとし、
基板供給手段３０を設けた横型炉１２の一端部の上側に
金属微粒子もしくはその懸濁液とキャリアガスを供給す
るための第１の注入手段２６を設け、そしてこの第１の
注入手段２６に対し前記横型炉１２の中間部側に原料ガ
スとキャリアガスとを供給するための第２の注入手段２
８を設けたものであり、その他の構成は図２に示す装置
と同様である。なお、本実施例装置においては、前記横
型炉１２の加熱バレルを分離して、第１の注入手段２６
を有する部分と第２の注入手段２８を有する部分とに分
け、前者を還元層とすると共に後者を繊維生成層として
形成し、各層の温度を独立に制御可能に構成すれば好適
である。また、前記繊維生成層について、横型炉１２を
長さ方向に２部分に分け、各部の炉の温度を独立に制御
可能に構成することができると共に、この場合、２部分
に分けた各部に原料ガスおよび必要に応じてキャリアガ
スの供給を行う注入手段を設けることもできる。

【００３８】以上、本発明装置の好適な実施例について
説明したが、本発明は前記実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設
計変更をなし得ることは勿論である。

【００３９】例えば、基板を多孔質材料から構成した
り、あるいは細孔を設けたりして、縦型炉１０の下部の
基板の下側にガス排出手段を設けることにより、第１の
注入手段２６から注入されて縦型炉１０を通過したキャ
リアガスを、基板に付着しなかった金属粒子と共に完全
に排出し、炭素繊維生成の触媒である金属粒子が横型炉
１２内で浮遊するのを実質的に０として、横型炉内で浮
遊状態での繊維の発生を防ぐことができる。すなわち、
基板が横型炉１２を移動中に、浮遊状態で炭素繊維が生
成されると製品にムラを生じる原因になるが、これを防
止することができる。なお、横型炉１２内での流れを乱
したり、基板を振動させたりすることにより、基板上で
生じる炭素繊維の成長ムラを防止することもできる。

【００４０】前記のガス排出手段としては、その上方を
通過する基板により閉塞されることがないように、例え
ば基板下側に脚を設けて、ガス通路を確保することが好
ましい。また、炉の下壁に溝を設けることも好ましい態
様である。さらに、排気のための駆動源は、排気量が大
き過ぎると炉内に空気が進入して危険である。そこで、
この駆動源としては、ある程度の定量性を有するものを
選定し、例えば耐熱性のある定量性ファンを使用した
り、定量弁を経由して減圧ラインに連通する構成とする
ことができる。

【００４１】また、金属粒子が浮遊状態で横型炉内を通
過するのを防止するため、例えば横型炉の入口側にフィ
ルタ手段を設けたり、あるいは、第１の注入手段内を加
圧状態にして還元された金属微粒子を含むキャリアガス
を、横型炉下側の基板に向けて細孔から噴出させ、金属
微粒子を基板に衝突させてその担持率を増大するように
設定すれば好適である。

【００４２】必要により無端ベルト状基板１８の出入口
等に、例えば図４に示すように、金属ワイヤブラシ等の
掻落し手段３８を設けて、表面の剥離清掃を行うことに
より、無端ベルト状基板１８に付着した炭素繊維が繰り
返し横型炉１２内を通過して太い径の炭素繊維に成長す
るのを防止することができる。

【００４３】炉内部は、空気の侵入を防ぐために、内部
圧力を大気圧よりやや高めに設定することが好ましい。
また、キャリアガスとして水素等の可燃性ガスを用いる
ときは、例えば図４に示すように、無端ベルト状基板１
８の出入口３４，３４にそれぞれガス排出口３６，３６
を設けて、これらガス排出口でガスを燃焼させることに
より、前記出入口３４，３４のガス排出口３６，３６の
近傍に空気と水素の比重差による界面Ｐが形成されて、
空気が炉内に入り込まないように構成することができ
る。

【００４４】さらにまた、本発明装置においては、横型
炉１２（図３の実施例では繊維の生成層）を長さ方向に
２部分に分け、各部の炉の温度を独立に制御するよう構
成し、しかも好ましくはこれら２部分に分けた炉の各部
に原料ガスおよび必要に応じてキャリアガスの注入手段
を設けることにより、ティベッツ他（Ｔｉｂｂｅｔｓｅ
ｔ ａｌ．・米国特許第４，５６５，６８４号）の行っ
た繊維の長さ成長と太さ成長の最適条件をそれぞれ上流
部と下流部に設定して、アスペクト比をコントロールす
る方法の操業性を改善することができる。

【００４５】気相成長炭素繊維は、一般に炭素生成（ｃ
ａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ）傾向の低い条件では、繊維の長
さ方向の成長が主として起り、炭素生成傾向の高い雰囲
気条件では、繊維表面での炭素の沈着が激しくなって太
さの成長が速くなり、長さの成長端である金属微粒子も
炭素で覆われて長さ方向の成長は停止する。故に、本発
明装置を使用すれば、横型炉の上流側の部分を比較的低
温に、水素濃度を高めに設定して、金属微粒子を長時間
活性を伸ばして長さ成長の効率を高め、一方横型炉で
は、逆に温度を高めに、原料濃度を高めに、水素濃度を
低めに（但し、いずれもすすを発生しない範囲で）設定
して、太さの成長の効率を高めて、総合的な生産性を上
げかつ製品のばらつきを抑えることができる。

【００４６】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、縦型炉もしくは横型炉の一端部で金属粒
子を還元し、これを基板に落してシーディングし、横型
炉を移動中の基板に繊維を生成させるものであるから、
縦型炉もしくは横型炉の一端部では原料が存在しない
か、存在しても少量のため繊維は生成せず、炉を閉塞す
ることはない。また、横型炉では、繊維の生成を開始す
べき金属粒子は基板の上にしかなく、この基板は所定の
横型炉内滞在時間後には炉を出ていくので、横型炉閉塞
されることはない。この結果、従来において操業性の悪
かった基板法による炭素繊維の製造につき、その操業性
を改善して連続製造を可能とし、生産性の向上に寄与す
る効果はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る気相成長炭素繊維の連続製造装置
の一実施例を示す概略断面図。

【図２】本発明装置の別の実施例を示す概略断面図。

【図３】本発明装置のさらに別の実施例を示す概略断面
図。

【図４】本発明装置の変形例を示す要部概略断面図。

【符号の説明】

１０ 縦型炉 １２ 横型
炉 １４ 加熱バレル １６ 加熱
バレル １８ 無端ベルト状基板 １９ 基板 ２０ 開口 ２２ 繊維
の取出し手段 ２４ ガス排出手段 ２６ 第１
の注入手段 ２８ 第２の注入手段 ３０ 基板
供給手段 ３２ 押出し手段 ３４ 出入
口 ３６ ガス排出口 ３８ 掻落
し手段

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｌ字形に交差連結する縦型炉と横型炉と
   を備えた炉の構成とし、前記縦型炉の上部に金属微粒子
   もしくはその懸濁液とキャリアガスを供給するための第
   １の注入手段を設け、前記横型炉には炭素繊維生成のた
   めの原料ガスとキャリアガスとを供給するための第２の
   注入手段を設け、前記縦型炉と横型炉との連結部に基板
   供給手段を設け、前記横型炉内において基板を移動させ
   るための移送手段を設けると共に、横型炉の他端部に基
   板の取出しもしくは繊維の取出しを行う手段とガス排出
   手段とを設け、さらに前記炉内への雰囲気ガスの侵入を
   防止する機能を有する雰囲気ガス侵入防止手段を設ける
   ことを特徴とする気相成長炭素繊維の連続製造装置。
2. 【請求項２】 縦型炉と横型炉とは、それぞれ炉の温度
   を独立に制御可能に構成してなる請求項１記載の気相成
   長炭素繊維の連続製造装置。
3. 【請求項３】 縦型炉と横型炉との連結部下部に縦型炉
   を通過したガスを炉外に排除する手段を設けてなる請求
   項１記載の気相成長炭素繊維の連続製造装置。
4. 【請求項４】 一端部に基板供給手段を設けると共に他
   端部に基板の取出しもしくは繊維の取出しを行う手段と
   ガス排出手段とを設けた横型炉の構成とし、この横型炉
   の一端部上側に金属微粒子もしくはその懸濁液とキャリ
   アガスを供給するための第１の注入手段を設け、この第
   １の注入手段に対し前記横型炉の中間部側に炭素繊維生
   成のための原料ガスとキャリアガスとを供給するための
   第２の注入手段を設け、前記横型炉内において基板を移
   動させるための移送手段を設け、さらに前記炉内への雰
   囲気ガスの侵入を防止する機能を有する雰囲気ガス侵入
   防止手段を設けることを特徴とする気相成長炭素繊維の
   連続製造装置。
5. 【請求項５】 横型炉の第１の注入手段を設けた部分と
   第２の注入手段を設けた部分の炉の温度を独立に制御可
   能に構成してなる請求項４記載の気相成長炭素繊維の連
   続製造装置。
6. 【請求項６】 横型炉の第２の注入手段を設けた部分を
   長さ方向に２部分に分け、これら各部の炉の温度を独立
   に制御可能に構成してなる請求項１ないし５のいずれか
   に記載の気相成長炭素繊維の連続製造装置。
7. 【請求項７】 ２部分に分けた横型炉の各部に、それぞ
   れ原料ガス等を供給する第２の注入手段を設けてなる請
   求項６記載の気相成長炭素繊維の連続製造装置。