JP3152748U - Carbon nonwoven fabric - Google Patents

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勝義 岡野
隆三 本田
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力也 岩崎
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Abstract

【課題】高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを緩和すべく、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供する。【解決手段】5〜10cm長のカーボン繊維群を主成分とする複数のウェブが積層されたカーボン不織布であって、前記カーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維10と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに密着した状態の繊維束とを含み、各ウェブの繊維束の本数が、全繊維数のうち平均3%以上8%未満の割合で含有される。カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものであることが好ましい。【選択図】図1[PROBLEMS] To reuse carbon fiber scraps to relieve difficult processability, high manufacturing cost, and difficulty in recycling while maintaining the advantage of carbon fiber by ensuring a high carbonization rate. Provide a carbon nonwoven fabric that has been reliably processed into a nonwoven fabric. A carbon non-woven fabric in which a plurality of webs mainly composed of a carbon fiber group having a length of 5 to 10 cm is laminated, and the carbon fiber group is a single fiber in which the individual pieces are dissociated into columnar single fibers. Including a fiber bundle in which a plurality of carbon fibers are in close contact with each other at a distance between fibers smaller than the fiber diameter, and the number of fiber bundles in each web is 3% or more on average in the total number of fibers It is contained in a proportion of less than 8%. It is preferable that the carbon fiber group is obtained by dissociating the end material of the carbon sheet. [Selection] Figure 1

Description

この考案は、カーボン繊維を主成分とするカーボン不織布に関する。   The present invention relates to a carbon nonwoven fabric mainly composed of carbon fibers.

従来のカーボンシートとして、木炭、活性炭などの炭素系の微粉末を無機系塗料などの高分子化合物の水性分散液に混合して攪拌したものを、ポリエステル等の樹脂シートまたは不織布に塗布含浸させて加熱することで、前記樹脂シートまたは不織布に前記微粉末を接着して、乾燥させたものが存在した(例えば、特許文献1参照)。これは、樹脂シート又は不織布にむらなく、しかも均一な厚さに前記微粉末を接着することができ、微粉末が樹脂シートまたは不織布から剥がれたり、落ちたりすることがほとんどない、とされる。また、樹脂シートまたは不織布の表面に、炭素系の微粉末を無機系塗料の高分子化合物の水性分散液に混合して攪拌したものを、塗布含浸させた後に、乾燥炉に入れて一定速度で連続的に直線移動させ、前記樹脂シートまたは不織布を適温で僅かな時間だけ加熱しつつ、樹脂シートまたは不織布の表面側から加圧して乾燥させ、樹脂シートまたは不織布を前記乾燥炉以外に送り出すことで、前記微粉末を厚く樹脂シートまたは不織布に接着でき、この樹脂シートまたは不織布から微粉末が剥がれたり、部分的に微粉末の厚さが薄くなったりしないだけでなく、カーボンシートを効率よく量産することができる、とされる。   As a conventional carbon sheet, carbon-based fine powders such as charcoal and activated carbon are mixed and stirred in an aqueous dispersion of a polymer compound such as an inorganic paint, and then impregnated onto a resin sheet or nonwoven fabric such as polyester. There was a product obtained by adhering the fine powder to the resin sheet or non-woven fabric and drying it by heating (for example, see Patent Document 1). This is because the fine powder can be adhered to the resin sheet or the nonwoven fabric in a uniform thickness, and the fine powder is hardly peeled off or dropped from the resin sheet or the nonwoven fabric. In addition, a carbon sheet fine powder mixed with an aqueous dispersion of a polymer compound of an inorganic coating is mixed and stirred on the surface of a resin sheet or nonwoven fabric, and after impregnation, it is placed in a drying furnace at a constant speed. By continuously moving in a straight line, heating the resin sheet or nonwoven fabric at an appropriate temperature for a short time, pressurizing and drying from the surface side of the resin sheet or nonwoven fabric, and sending the resin sheet or nonwoven fabric out of the drying furnace The fine powder can be thickly adhered to a resin sheet or non-woven fabric, and the fine powder is not peeled off from the resin sheet or non-woven fabric, or the thickness of the fine powder is not partially reduced, and the carbon sheet is efficiently mass-produced. It can be done.

また従来、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ホウ酸アルミニウムウィスカ及びカーボン繊維を必須成分として含有し、これら三成分中におけるホウ酸アルミニウムウィスカとカーボン繊維の配合量を70〜80重量%とし、且つ、ホウ酸アルミニウムウィスカ100重量部に対しカーボン繊維を10〜150重量部の割合で配合した樹脂組成物が開示される(たとえば特許文献2参照)。この樹脂組成物は40GPa以上の高弾性率及び2.0Mm以上の比曲げ弾性率を有しており、自動車の構造部材やエンジン部品、光ピックアップのアクチュエーターやインクジェットプリンタのインクジェットノズルなど従来金属材料が使用されている箇所の代替材として有用である。また、ポリフェニレンサルファイドの共重合成分として所定の繰り返し単位からなるものを20モル%未満の配合割合で用いた場合には、種々のグレードの市販品を容易に入手することができる、とされる。   Conventionally, polyarylene sulfide resin, aluminum borate whisker and carbon fiber are contained as essential components, and the blending amount of aluminum borate whisker and carbon fiber in these three components is 70 to 80% by weight, and aluminum borate A resin composition in which carbon fiber is blended at a ratio of 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of whisker is disclosed (for example, see Patent Document 2). This resin composition has a high elastic modulus of 40 GPa or higher and a specific bending elastic modulus of 2.0 Mm or higher. Conventional metal materials such as automobile structural members and engine parts, actuators for optical pickups and inkjet nozzles for inkjet printers are used. It is useful as an alternative material for the parts used. In addition, when a polyphenylene sulfide copolymer component comprising a predetermined repeating unit is used at a blending ratio of less than 20 mol%, various grades of commercial products can be easily obtained.

特開2001−288288号公報JP 2001-288288 A 特開平11−80547号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-80547

しかしながら、不織布にカーボン粉末を接着した上記従来のカーボンシートは基材を他繊維の不織布あるいは樹脂シートとしており、シート全体を高炭化率とすることはできなかった。また上記従来の樹脂組成物も、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ホウ酸アルミニウムウィスカといった他繊維成分が主成分であり、カーボン繊維が全体比重量に対して6%〜0.48%という低炭化率のものであった。これら低炭化率のシートや樹脂組成物は、難燃性、防磁(電磁波遮断)性、遮音性といったカーボン繊維の優位性を確実に発揮することができず、利用用途が限られてしまうものであった。   However, the conventional carbon sheet in which carbon powder is bonded to a non-woven fabric uses a non-woven fabric or resin sheet of other fibers as a base material, and the entire sheet cannot be made to have a high carbonization rate. The above conventional resin composition is also mainly composed of other fiber components such as polyarylene sulfide resin and aluminum borate whisker, and the carbon fiber has a low carbonization rate of 6% to 0.48% based on the total specific weight. Met. These low carbonization rate sheets and resin compositions cannot reliably demonstrate the superiority of carbon fibers such as flame retardancy, magnetic shielding (electromagnetic wave shielding), and sound insulation, and their usage is limited. there were.

また前記カーボンシートや樹脂組成物は、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさといった、カーボン繊維特有の課題を解決するものではなかった。すなわち、カーボン繊維の製造においては有機繊維の焼成工程を段階的に行う必要があり、工数がかさむことで製造コストがかさむという問題がある。また高強度、難燃性というカーボン繊維の特徴から、製造時に出る端材は産業廃棄物となり、簡易に処理することができず、さらに加工が難しくリサイクルが困難であるという課題がある。またカーボン繊維は曲げ弾性率が高いため、繊維同士の解離の度合いによっては、カード機に投入しても繊維群が針の根元側に沈んでしまい、不織布への加工ができないという課題があった。   Further, the carbon sheet and the resin composition have not solved the problems specific to carbon fibers such as difficult processability, high manufacturing cost, and difficulty in recycling. That is, in the production of carbon fibers, it is necessary to perform the organic fiber firing step in a stepwise manner, and there is a problem that the production cost is increased due to the increased man-hours. In addition, due to the characteristics of carbon fiber such as high strength and flame retardancy, mill ends produced during production become industrial waste, which cannot be easily treated, and are difficult to process and difficult to recycle. In addition, since the carbon fiber has a high flexural modulus, depending on the degree of dissociation between the fibers, there is a problem that even if the fiber group is inserted into the card machine, the fiber group sinks to the base side of the needle and cannot be processed into a nonwoven fabric. .

そこで本考案では、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを緩和すべく、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供することを課題とする。   Therefore, in the present invention, the carbon fiber scrap material is reused in order to alleviate the difficulty of processing, high manufacturing cost, and difficulty in recycling while maintaining the advantage of carbon fiber by ensuring a high carbonization rate. It is an object of the present invention to provide a carbon nonwoven fabric that has been reliably processed into a nonwoven fabric.

上記課題を解決するために、下記(1)ないし(5)の手段を採用するものとしている。   In order to solve the above problems, the following means (1) to (5) are adopted.

(1)本考案のカーボン不織布は、5〜10cm長のカーボン繊維群を主成分とし、複数枚のウェブが積層されてなるカーボン不織布であって、各ウェブは、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維10と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに2本以上密着した状態の繊維束11とを含んで不織布加工されたものであると共に、3点以上の顕微鏡観察において、繊維束11の本数が、全繊維数のうち平均3%以上8%未満の割合で含有されることを特徴とする。   (1) The carbon non-woven fabric of the present invention is a carbon non-woven fabric mainly composed of a carbon fiber group having a length of 5 to 10 cm, and a plurality of webs are laminated. The non-woven fabric is processed by including a single fiber 10 that has become a single fiber and a fiber bundle 11 in which a plurality of carbon fibers are in close contact with each other at a distance between fibers smaller than the fiber diameter. In three or more microscopic observations, the number of fiber bundles 11 is contained in an average proportion of 3% or more and less than 8% of the total number of fibers.

このようにカーボン繊維の繊維束を所定割合の範囲で含有したウェブで構成した不織布は、防磁性といったカーボン繊維の機能を特に有効にかつ布面に亘って均一に発揮し得ることが判明した。またカーボン布の端材を解離させる際に、ある程度まで解離させなければ不織布加工ができない一方、すべてのカーボン繊維を単独繊維にまで解離するのは困難であるという問題があるところ、各ウェブの繊維束11の含有割合の特定によって解離の度合いを決定することで、カーボン繊維の機能を発揮し得る必要な程度までの確実な解離を行えるものとなった。   As described above, it has been found that a nonwoven fabric composed of a web containing a fiber bundle of carbon fibers in a predetermined range can exhibit the function of carbon fibers such as anti-magnetic properties particularly effectively and uniformly over the cloth surface. In addition, when dissociating the end material of the carbon cloth, the nonwoven fabric cannot be processed unless it is dissociated to a certain extent, while there is a problem that it is difficult to dissociate all the carbon fibers into individual fibers. By determining the degree of dissociation by specifying the content ratio of the bundle 11, reliable dissociation up to a necessary level capable of exhibiting the function of the carbon fiber can be performed.

(2)前記繊維束11は、各カーボン繊維の繊維長の過半部において2本以上3本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束11aと、各カーボン繊維の繊維長の過半部において4本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束11bとから構成され、小繊維束11aの束数に対して大繊維束11bの束数が20%以上50%未満の割合で視認されるものであることが好ましい。ここで、上記繊維長さの過半部において密着しているか否かは、例えば顕微鏡観察において観察される繊維が視野範囲内の繊維長さの過半部で密着しているか否かで判別することができる。例えば後述の図2は、縦1840μm×横2460μm視認範囲の観察写真であるが、図2において観察される各繊維の繊維長の過半部において2本以上3本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束11aと、視認範囲の長さの過半部において4本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束11bとに分別することができる。このとき小繊維束11aの束数に対して大繊維束11bの束数が20%以上50%未満の割合で視認されるものであると、極端に太く束ねられた大繊維束11bの数を所定割合以下に抑えることで、カード機などにより確実に不織布化することができる。   (2) The fiber bundle 11 includes a small fiber bundle 11a in which two or more and three or less carbon fibers are in close contact with each other in the majority of the fiber length of each carbon fiber, and four or more in the majority of the fiber length of each carbon fiber. A large fiber bundle 11b in which the carbon fibers are in close contact, and the number of large fiber bundles 11b is visually recognized at a ratio of 20% or more and less than 50% with respect to the number of small fiber bundles 11a. preferable. Here, whether or not the fibers are in close contact with the majority of the fiber lengths can be determined, for example, by whether or not the fibers observed in the microscopic observation are in close contact with the majority of the fiber lengths within the visual field range. it can. For example, FIG. 2, which will be described later, is an observation photograph of a vertical 1840 μm × horizontal 2460 μm viewing range, but small fibers in which 2 or more and 3 or less carbon fibers are in close contact with each other in the majority of the fiber lengths observed in FIG. The bundle 11a can be separated into a large fiber bundle 11b in which four or more carbon fibers are in close contact with each other in the majority of the length of the viewing range. At this time, if the number of large fiber bundles 11b is visually recognized at a ratio of 20% or more and less than 50% with respect to the number of small fiber bundles 11a, the number of large fiber bundles 11b bundled extremely thickly is determined. By suppressing it to a predetermined ratio or less, it can be made into a non-woven fabric with a card machine or the like.

(3)カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものであることが好ましい。カーボンシートの端材は産業廃棄物として処理しなければならなかったため、上記(1)(2)の構成は、特に必要大にカットされたカーボンシートの端材を有効利用して不織布化したものであることが好ましい。また特に、カーボン繊維の端材が5〜10cm幅であり、幅方向にカーボン繊維構成されたものであると、カーボン繊維長を揃えることなく端材をそのまま解離機で解離して不織布化できるため、より安価に提供できるものとなる。また5〜10cm幅の端材であれば、解離機によって安定して連続解離できるため、解離の度合いを容易に調節することができる。   (3) It is preferable that the carbon fiber group is obtained by dissociating the end material of the carbon sheet. Since the end material of the carbon sheet had to be treated as industrial waste, the above-mentioned configurations (1) and (2) were made into a non-woven fabric by effectively using the end material of the carbon sheet that was cut to the required size. It is preferable that In particular, if the carbon fiber end material is 5 to 10 cm wide and the carbon fiber is configured in the width direction, the end material can be dissociated by a dissociator as it is and made into a non-woven fabric without aligning the carbon fiber length. Therefore, it can be provided at a lower cost. Further, if the end material has a width of 5 to 10 cm, the dissociator can stably and continuously dissociate, so the degree of dissociation can be easily adjusted.

(4)カーボン繊維群はPAN系のカーボン樹脂のみからなり、カーボン不織布全体の炭化率が80%以上であることが好ましい。このように高炭化率のPAN系カーボン樹脂の繊維群からなるものであると、カーボン繊維の機能を有効に発揮し得るものとなり、かつ安価に提供できる。   (4) The carbon fiber group is composed only of a PAN-based carbon resin, and the carbonization rate of the entire carbon non-woven fabric is preferably 80% or more. Thus, if it consists of a fiber group of a PAN-based carbon resin having a high carbonization rate, the function of the carbon fiber can be effectively exhibited and can be provided at low cost.

(5)複数層のウェブが積層されてなるものであって、各層を構成するウェブは、3点以上の平均におけるが間隙径30μm〜75μmの間に二つの間隙径分布ピークを有することが好ましい。さらに言えば、30〜45μmの第一範囲における第一ピーク及び55〜70μmの第二範囲における第二ピークを有することが好ましい。   (5) A plurality of layers of webs are laminated, and the webs constituting each layer preferably have two gap diameter distribution peaks in an average of three or more points between gap diameters of 30 μm to 75 μm. . Furthermore, it is preferable to have a first peak in the first range of 30 to 45 μm and a second peak in the second range of 55 to 70 μm.

これらのようなものであれば、所定の割合で繊維束11を含有し、かつ各繊維が所定の長さの範囲に揃えられていることで、確実な不織布化が可能である。これにより、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、カーボン繊維を使用することによる難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを解消し、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供することができる。   If it is such, the nonwoven fabric can be reliably made by containing the fiber bundle 11 at a predetermined ratio and aligning each fiber within a predetermined length range. As a result, while maintaining the high carbonization rate, it has the advantage of carbon fiber, while eliminating the difficult processability, high manufacturing cost and difficulty of recycling due to the use of carbon fiber. A carbon nonwoven fabric that is reliably processed into a nonwoven fabric by reusing the material can be provided.

上記手段を講じることで、ウェブにおけるカーボン繊維の繊維束11の含有割合を所定の範囲に設定することで、端材のカーボンシートを過度に解離することなくかつ不織布化に必要な程度まで十分に解離し、実用に適した均一な分散率のカーボン不織布を得ることができる。これにより、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさが緩和され、カーボン繊維の端材を確実に再利用加工したカーボン不織布を提供することができる。   By taking the above-mentioned means, by setting the content ratio of the carbon fiber fiber bundle 11 in the web to a predetermined range, the carbon sheet of the end material is sufficiently dissociated and to the extent necessary for making a nonwoven fabric. It dissociates and a carbon nonwoven fabric having a uniform dispersion rate suitable for practical use can be obtained. As a result, while ensuring the high carbonization rate, while having the advantage of carbon fiber, difficult processability, high manufacturing cost, and difficulty of recycling are alleviated, and the carbon fiber end material is reliably reused. Carbon non-woven fabric can be provided.

本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(1000倍拡大)である。It is a scanning microscope observation photograph (1000 time expansion) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(50倍拡大)である。It is a scanning microscope observation photograph (50 time expansion) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(100倍拡大 第1点)である。It is a scanning microscope observation photograph (100 time expansion 1st point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(100倍拡大 第2点)である。It is a scanning microscope observation photograph (100 time expansion 2nd point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(100倍拡大 第3点)である。It is a scanning microscope observation photograph (100 time expansion 3rd point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真(100倍拡大 第4点)である。It is a scanning microscope observation photograph (100 time expansion 4th point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ(第1点)である。It is the pore meter distribution data (1st point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ(第2点)である。It is the pore meter distribution data (2nd point) of the carbon nonwoven fabric of this invention. 本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ(第3点)である。It is the pore meter distribution data (3rd point) of the carbon nonwoven fabric of this invention.

以下、本考案のカーボン不織布について、実施例として示す各図と共に詳述する。図1〜6は積層前の1枚のウェブをSEM(走査電子顕微鏡)によって1000倍、50倍または100倍に拡大撮影したものであり、図7〜9は積層前のウェブの細孔径分布データである。   Hereinafter, the carbon nonwoven fabric of this invention is explained in full detail with each figure shown as an Example. 1 to 6 are images of a single web before lamination, magnified by 1000 times, 50 times or 100 times by SEM (scanning electron microscope), and FIGS. 7 to 9 are pore diameter distribution data of the web before lamination. It is.

本考案のカーボン不織布は、5〜10cm長のカーボン繊維群を主成分とする炭化率60%以上の高炭化率布である。成形性あるいは安定したカード機通過による生産性のため、全重量比40%以下の割合で熱可塑性繊維2を混合させ、プレス成型によって熱溶融させたものとしてもよい。実施例のカーボン不織布は、少なくともカーボン繊維1と、このカーボン繊維1よりも融点が低い熱可塑性繊維2とが混合した不織布からなり、熱可塑性繊維2はカーボン繊維1内へランダムに混合された状態のまま、溶融固化してなる。   The carbon non-woven fabric of the present invention is a high carbonization rate cloth having a carbonization rate of 60% or more mainly composed of a carbon fiber group having a length of 5 to 10 cm. For productivity due to moldability or stable card machine passing, the thermoplastic fibers 2 may be mixed at a ratio of 40% or less of the total weight and heat melted by press molding. The carbon nonwoven fabric of the example is composed of a nonwoven fabric in which at least carbon fiber 1 and thermoplastic fiber 2 having a melting point lower than that of carbon fiber 1 are mixed, and thermoplastic fiber 2 is randomly mixed into carbon fiber 1. It is melted and solidified.

(カーボン不織布の形態)
本考案のカーボン不織布は、カーボン繊維1と熱可塑性繊維2との混合繊維を不織布化して一体成形したシート状の形態であり、さらに加熱処理によって、熱可塑性繊維2のみが不織布化したシート状の混合繊維中で一旦溶融し、その後固化してなる。このように、不織布中で熱可塑性繊維2が溶融固化してなることで、集積性に優れたより一体的な成形品となる。
(Form of carbon nonwoven fabric)
The carbon non-woven fabric of the present invention is a sheet-like form in which a mixed fiber of carbon fibers 1 and thermoplastic fibers 2 is made into a non-woven fabric and integrally formed, and further, only the thermoplastic fibers 2 are made into a non-woven fabric by heat treatment. It is once melted in the mixed fiber and then solidified. Thus, the thermoplastic fiber 2 is melted and solidified in the non-woven fabric, whereby a more integrated molded product having excellent accumulation properties is obtained.

本考案のカーボン不織布の成形例を示すと、面密度40〜800g/m、好ましくは100ないし400或いは500g/mであり、カーボン不織布の成形厚さ1.5ないし5.0mmに対応して必要な成形性ないし防磁密度を得るべく調節する。すなわち厚さが薄いほど面密度を大きいもの(例えば厚さ1.5mmのとき面密度400g/m)とし、逆に厚さが厚いほど面密度を小さいもの(例えば厚さ5.0mmのとき面密度100g/m)とする。なお、実施例におけるシート形状は、成形幅500mm〜2m、成形長さ500mm〜60m、成形厚さ1.5〜5.0mm程度である。
(カーボン繊維群の分類)
前記カーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維10と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに2本以上密着した状態の繊維束11とを含む。繊維束11は、図1に示すように、視認範囲の長さの過半部において2本以上4本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束11aと、視認範囲の長さの過半部において4本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束11bとから構成される。
An example of forming the carbon nonwoven fabric of the present invention is an area density of 40 to 800 g / m 2 , preferably 100 to 400 or 500 g / m 2 , and corresponds to a molding thickness of the carbon nonwoven fabric of 1.5 to 5.0 mm. Adjust to obtain the required moldability or magnetic shield density. That is, the smaller the thickness, the larger the surface density (for example, the surface density 400 g / m 2 when the thickness is 1.5 mm), and conversely, the smaller the surface density, the smaller the surface density (for example, when the thickness is 5.0 mm). The surface density is 100 g / m 2 ). In addition, the sheet | seat shape in an Example is a shaping | molding width 500mm-2m, a shaping | molding length 500mm-60m, and a shaping | molding thickness 1.5-5.0mm grade.
(Classification of carbon fiber group)
The carbon fiber group includes a single fiber 10 in which each fiber is dissociated into a columnar single fiber, and a plurality of carbon fibers in a state where two or more carbon fibers are in close contact with each other at a distance between fibers smaller than the fiber diameter. A bundle 11. As shown in FIG. 1, the fiber bundle 11 includes a small fiber bundle 11 a in which two or more and four or less carbon fibers are in close contact with each other in the majority of the length of the viewing range, and four in the majority of the length of the viewing range. It is composed of a large fiber bundle 11b in which the above carbon fibers are in close contact.

(束数の割合)
実施例では、図3または図4〜6に示すように、小繊維束11aの束数に対して大繊維束11bの束数が、束本数比20%以上50%未満の割合で視認される。また、3点以上の顕微鏡観察において、繊維束11の本数が、全繊維数のうち平均3%以上8%未満の割合で含有される。下表1は、図2の50倍拡大写真における縦1840μm×横2460μm視野内での繊維種の分類と本数の比率を纏めたものである。同様にして100倍拡大写真における縦920μm×横1230μm視野内での繊維種の分類と本数の比率を図3ないし図6の4点それぞれで観察し統計すると、表2のようになる。
(Rate of bundles)
In the embodiment, as shown in FIG. 3 or FIGS. 4 to 6, the number of large fiber bundles 11 b is visually recognized at a ratio of the bundle number ratio of 20% or more and less than 50% with respect to the number of bundles of small fiber bundles 11 a. . Moreover, in the microscopic observation of 3 or more points, the number of the fiber bundles 11 is contained at a ratio of 3% or more and less than 8% on average among the total number of fibers. Table 1 below summarizes the classification of fiber types and the ratio of the number of fibers in the 1840 μm × 2460 μm field of view in the 50 × magnified photograph of FIG. Similarly, the classification of the fiber types and the ratio of the number of fibers in a 100-magnified magnified field of view of 920 μm × 1230 μm in width are observed and statistically shown in Table 2 as shown in Table 2.

(間隙径分布)
各層を構成するウェブは、図7〜9に示すように、間隙径30μm〜75μmの範囲内に二つ以上の間隙径分布ピークを有する。
(Gap diameter distribution)
As shown in FIGS. 7 to 9, the web constituting each layer has two or more gap diameter distribution peaks in the gap diameter range of 30 μm to 75 μm.

(カーボン繊維について)
カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものである。特にカーボン繊維群はPAN系のカーボン樹脂のみからなる。
(About carbon fiber)
The carbon fiber group is obtained by dissociating the end material of the carbon sheet. In particular, the carbon fiber group consists only of a PAN-based carbon resin.

PAN系のカーボン繊維(炭素繊維)は耐摩耗性、耐熱性、熱伸縮性、耐酸性、電気伝導性、耐引っ張り力に優れ、アルミニウムなどの軽い金属に比べてもさらに軽量である。   PAN-based carbon fibers (carbon fibers) are excellent in wear resistance, heat resistance, thermal stretchability, acid resistance, electrical conductivity, and tensile resistance, and are lighter than light metals such as aluminum.

カーボン繊維としては、繊維製造工場等のフィラメント製造工程、紡績工程、織布工程、編成工程、染色工程、裁断・縫製工程、編組工程等の各種カーボン繊維製品の製造工程から発生する繊維が挙げられる。中でも、カーボンシートの端材を解離して得られたものであると、カーボン繊維の切断工程が不要となるため好ましい。   Carbon fibers include fibers generated from various carbon fiber product manufacturing processes such as filament manufacturing processes, spinning processes, weaving processes, knitting processes, dyeing processes, cutting / sewing processes, braiding processes, etc. . Especially, it is preferable that it is obtained by dissociating the end material of the carbon sheet because a carbon fiber cutting step becomes unnecessary.

使用するカーボン繊維の繊維長は2〜60cm程度であり、その中でも、5〜10cmの範囲内であって標準偏差3以内に揃えられたものが好ましい。例えば標準偏差3以内等の繊維長が揃えられた端材を用いることで、防磁性、耐酸性、耐引っ張り力といった不織布の性状を面内で均一に発揮しうる。   The fiber length of the carbon fiber to be used is about 2 to 60 cm, and among them, those within the range of 5 to 10 cm and having a standard deviation of 3 are preferable. For example, by using an end material having a standardized fiber length such as within 3 standard deviations, the properties of the nonwoven fabric such as magnetic resistance, acid resistance, and tensile resistance can be uniformly exhibited in the plane.

(繊維長の例)
20本のカーボン繊維サンプルを抽出し、その長さを測定したところ、すべてが5〜10cmの範囲内であって、標準値4.5cm、分散値σ=6、標準偏差2.449であった。このように均一な長さに揃えられたカーボン繊維を用いることが好ましい。
(Example of fiber length)
When 20 carbon fiber samples were extracted and their lengths were measured, all were within a range of 5 to 10 cm, with a standard value of 4.5 cm, a dispersion value σ 2 = 6, and a standard deviation of 2.449. It was. Thus, it is preferable to use carbon fibers having a uniform length.

(熱可塑性繊維2)
熱可塑性繊維2は、カーボン繊維1と混合して混合繊維を構成し、混合によってカーボン繊維1単独よりも高強度となるフィラメント糸であり、中でもモノフィラメントであることが好ましい。また単一種の構成繊維であることが好ましい。このような熱可塑性繊維2としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、低密度ポリエチレン、低密度ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニルコポリマー(特に酢酸ビニル含有量5〜10%程度のもの)等の化学繊維や、アセテート、セルロース、脂肪族ポリエステル(ポリカプロラクトン等)などを主成分とした天然繊維が挙げられる。
(Thermoplastic fiber 2)
The thermoplastic fiber 2 is a filament yarn that is mixed with the carbon fiber 1 to form a mixed fiber, and has higher strength than the carbon fiber 1 alone by mixing, and is preferably a monofilament. A single type of constituent fiber is preferred. Examples of such thermoplastic fibers 2 include chemical fibers such as polypropylene, polyester, low density polyethylene, low density polyolefin, ethylene vinyl acetate copolymer (particularly those having a vinyl acetate content of about 5 to 10%), acetate, Examples thereof include natural fibers mainly composed of cellulose, aliphatic polyester (polycaprolactone, etc.) and the like.

熱可塑性繊維2の比重は、カーボン繊維1よりも大きい0.7ないし1.5であり、0.7よりも大きいことでカーボン繊維1のフォーム化後の飛散を抑えると共に、1.5を超えないことでカーボン不織布全体の比重を1未満に抑え、水中浮力を確保するものとしている。熱可塑性繊維2の繊維長は、大部分がカーボン繊維1の代表長さよりも長い5cm以上20cm未満である。カーボン繊維1よりも長いものであると、混合繊維の絡みがより強固になり、均一な不織布の分散性を得ることができると共に、20cmを超えないことで混合工程においてカード機への繊維の絡みつきによる不具合を防ぐものとしている。   The specific gravity of the thermoplastic fiber 2 is 0.7 to 1.5, which is larger than that of the carbon fiber 1, and is larger than 0.7, thereby suppressing the scattering of the carbon fiber 1 after forming and exceeding 1.5. In this case, the specific gravity of the entire carbon nonwoven fabric is suppressed to less than 1, and the buoyancy in water is ensured. Most of the fiber length of the thermoplastic fiber 2 is 5 cm or more and less than 20 cm, which is longer than the representative length of the carbon fiber 1. If it is longer than the carbon fiber 1, the entanglement of the mixed fiber becomes stronger, and it is possible to obtain a uniform dispersibility of the non-woven fabric, and by entanglement of the fiber to the card machine in the mixing process by not exceeding 20 cm It is intended to prevent malfunctions.

熱可塑性繊維2の融点(熱溶融点)は、少なくともカーボン繊維1の溶融開始温度よりも低い。さらにいえば、155℃以下の低融点であり、好ましくは、カーボン繊維1の変色開始温度たる120℃よりも低いものである。ここで、熱可塑性繊維2の融点は、試験管法、凝固熱法等,任意の方法による測定値をもって定められるが、ここでは例えばDSC測定装置による融点とする。本考案では少なくとも、シート状の混合繊維内で当該繊維が加熱溶融する程度の変質温度を意味する。また、熱可塑性繊維2の溶融開始温度は、カーボン繊維1の溶融開始温度よりも40℃以上低い。なお、80℃ないし120℃であることが更に好ましい。   The melting point (thermal melting point) of the thermoplastic fiber 2 is at least lower than the melting start temperature of the carbon fiber 1. More specifically, it has a low melting point of 155 ° C. or lower, and preferably lower than 120 ° C., which is the color change starting temperature of the carbon fiber 1. Here, the melting point of the thermoplastic fiber 2 is determined by a measured value by an arbitrary method such as a test tube method or a coagulation heat method, but here, for example, it is a melting point by a DSC measuring device. In the present invention, it means at least an alteration temperature at which the fiber is heated and melted in the sheet-like mixed fiber. Further, the melting start temperature of the thermoplastic fiber 2 is 40 ° C. or more lower than the melting start temperature of the carbon fiber 1. In addition, it is more preferable that it is 80 to 120 degreeC.

(製造方法例)
本考案のカーボン不織布は、例えばカード機によってウェブを得る乾式法によって製造され、少なくとも下記第1工程、第2工程及び第3工程を経ることで得られる。
第1工程:カーボン繊維布の製造時に得られる繊維長5〜10cmの端材を反毛処理して綿状繊維を得る反毛処理工程
第2工程:前記第1工程で得られた綿状繊維をカード機によって不織成形して単層のウェブを得るウェブ成形工程
第3工程:前記第2工程で得られた単層のウェブを積層し、熱プレスによって多層の薄板からなる不織布を得る積層工程
(第一工程)
第一工程(反毛処理工程)は、所定幅に切断されたカーボンシートの端材を反毛機で所定の繊維束11と単独繊維10の割合となるまで解離することで、綿状繊維にする工程である。また本工程においてカーボンシートの解離と同時に熱可塑性繊維を混合して、混合繊維からなる綿状繊維を得ることが好ましい。
(Example of manufacturing method)
The carbon nonwoven fabric of this invention is manufactured by the dry method which obtains a web with a card machine, for example, and is obtained by passing through the following 1st process, 2nd process, and 3rd process.
1st process: Anti-wool treatment process which obtains cotton-like fiber by subjecting the end material of fiber length 5-10cm obtained at the time of manufacture of a carbon fiber cloth to an anti-hair process 2nd process: Cotton-like fiber obtained at the said 1st process Web forming process to obtain a single layer web by non-woven molding using a card machine Third process: Lamination of a single layer web obtained in the second process and obtaining a non-woven fabric composed of multilayer thin plates by hot pressing Process (1st process)
In the first step (anti-wrist processing step), the carbon fiber end material cut into a predetermined width is dissociated with a lapping machine until the ratio of the predetermined fiber bundle 11 to the single fiber 10 is reached, thereby forming a cotton-like fiber. It is a process to do. In this step, it is preferable that thermoplastic fibers are mixed simultaneously with dissociation of the carbon sheet to obtain cotton-like fibers composed of the mixed fibers.

反毛処理工程は具体的には例えば、大阪機械(OM)ピンシリンダー オープナー6枚のポーキパイン・オープナー解繊機(ガーネット刃)を用いて、ドラム回転数700〜800rpmの条件で幅7〜8cmのカーボンシートの端材を投入し、解離した綿状繊維を得る。   Specifically, the repulsion treatment process is, for example, carbon having a width of 7 to 8 cm under conditions of drum rotation speed of 700 to 800 rpm using an Osaka machine (OM) pin cylinder opener with 6 pieces of pork pine opener opener garnet (garnet blade). The end material of a sheet | seat is thrown in and dissociated cotton-like fiber is obtained.

(繊維の混合)
カーボン繊維1と熱可塑性繊維2の混合は、第一工程においてカーボン繊維の元布となるカーボンシートの端材を反毛機において解離させる際に熱可塑性繊維2を混入し、混合繊維からなる原綿を得ることによって行われる。この混合繊維からなる原綿を第二工程、第三工程においてカード機で不織布化することで、カーボン不織布の表面だけでなく内部まで均一な混合繊維製不織布を得る。カーボン繊維は曲げ弾性率と剛性が比較的大きいため、熱可塑性繊維との調合が十分に行われない場合がある。しかし、反毛気で布状のカーボン原材を解離する際に混合繊維化することで、効率的にかつ確実に混合することができる。
(Mixing of fibers)
The mixing of the carbon fiber 1 and the thermoplastic fiber 2 is performed by mixing the thermoplastic fiber 2 when disassembling the end material of the carbon sheet, which is the base fabric of the carbon fiber in the first step, with the lapping machine, and the raw cotton made of the mixed fiber. Is done by The raw cotton made of this mixed fiber is made into a non-woven fabric by a card machine in the second step and the third step, thereby obtaining a non-woven fabric made of mixed fibers that is uniform not only on the surface but also inside the carbon non-woven fabric. Since the carbon fiber has a relatively large flexural modulus and rigidity, the blending with the thermoplastic fiber may not be sufficiently performed. However, when the cloth-like carbon raw material is dissociated with anti-hairiness, it can be mixed efficiently and reliably by forming a mixed fiber.

(混合工程)
なお、それぞれ反毛機で解離させたカーボン繊維及び熱可塑性繊維を調合機で調合させる混合工程を、第一工程の解繊工程の後に行ってもよい。この場合、混合工程は、カーボンシートの端材を各繊維へと解繊することで、同一種の繊維塊として投入されたカーボン繊維1、および熱可塑性繊維2を、自動解繊機を通すことによって互いにちりばめて混合させる工程である。これによって、より均等な混合の混合繊維を簡易に得ることができる。自動解繊機では、2種類の繊維塊を調合機で叩打によって調合し、その直後に吸引ファンによって叩打済みの繊維を吸引してホッパー7に再収集する態様で連続的に送り込む。
(Mixing process)
In addition, you may perform the mixing process which mix | blends the carbon fiber and thermoplastic fiber which each dissociated with the lapping machine with a blender after the defibration process of a 1st process. In this case, the mixing step is performed by passing the carbon fiber 1 and the thermoplastic fiber 2 introduced as the same type of fiber lump through an automatic defibrator by defibrating the end material of the carbon sheet into each fiber. This is a step of mixing them with each other. As a result, a more evenly mixed fiber can be easily obtained. In the automatic defibrator, two types of fiber lump are blended by tapping with a blender, and immediately after that, the tapped fibers are sucked with a suction fan and continuously fed into the hopper 7 in a manner of being collected again.

熱可塑性繊維2のカーボン繊維1への混合量は、カーボン繊維1の80重量%以下、好ましくは50重量%以下程度であることが好ましい。熱可塑性樹脂がポリプロピレン繊維の場合、少なくとも25重量%以上、好ましくは繊維長40〜50mmのものを30重量%程度含むものであれば、カーボン不織布として必要な分散性を確保することができる。   The mixing amount of the thermoplastic fiber 2 to the carbon fiber 1 is preferably about 80% by weight or less, preferably about 50% by weight or less of the carbon fiber 1. When the thermoplastic resin is a polypropylene fiber, the dispersibility necessary for the carbon non-woven fabric can be ensured if it contains at least 25% by weight, preferably about 30% by weight of fiber length of 40-50 mm.

なお必要により例えば、コーミングロール式等の乾式の自動解繊機を用いて、繊維塊がなくなるまで繰り返して自動解繊機を通すことにより解体繊維を得る(図示せず)。コーミングロールは、針刃ロール、ガーネットロール等、任意のものを使用できる。   In addition, if necessary, for example, using a combing roll type dry automatic defibrator, a dismantled fiber is obtained by repeatedly passing the automatic defibrator until there is no fiber lump (not shown). As the combing roll, an arbitrary one such as a needle blade roll or a garnet roll can be used.

第2工程(ウェブ成形工程)は、混合繊維からなる綿状繊維をローラーカード、フラットカード等のカード機によってカード処理して、板状のウェブを得る工程である。具体的には、カード機によって解繊した繊維を所望の形状に成形(フォーム化)するラップフォーム処理からなる。   A 2nd process (web shaping | molding process) is a process of card-processing the cotton-like fiber which consists of mixed fibers with card machines, such as a roller card and a flat card, and obtaining a plate-shaped web. Specifically, it consists of a wrap foam process that forms (forms) a fiber defibrated by a card machine into a desired shape.

ラップフォーム処理は、解繊した繊維を、必要により補助繊維と共に纏めて、再生後の捕集層とすべく、所望の形状に成形(フォーム)する処理である。所望の形状とは、例えば板状、ウェブ3状、シート状等、捕集層として配置されて機能する形状である。圧縮ロールにてシート状に圧縮して重ねるカード式、空気で吸引することによりシート化するエアレイ式の他、抄紙式等、公知のフォーム処理を用いることができる。フォームの際には、静電気や摩擦を抑制するため、油剤等を添加してもよい。   The wrap foam process is a process for forming (foaming) the defibrated fibers together with auxiliary fibers as necessary and forming them into a desired shape so as to form a collection layer after regeneration. The desired shape is a shape that is arranged and functions as a collection layer, such as a plate shape, a web shape, or a sheet shape. In addition to a card type that is compressed and stacked into a sheet form by a compression roll, an air type that is formed into a sheet by suction with air, a known paper processing such as a paper making type can be used. In foaming, an oil agent or the like may be added to suppress static electricity and friction.

ここでカード式の場合には、連続的にロール方向の互いに異なる複数のカード機を通すことが好ましい。図5では2つの山型カード機を連続的に配置する2山カードであり、それぞれの水平回転軸は、コンベアの進行方向に対してそれぞれ左前、右前方向へわずかにずれている。このとき、レイヤーコンベア2枚で混合繊維のウェブ3を挟みながら搬送するため、目付が安定する。またコンベア4のスピードの微調整により、鍋底現象が改善される。さらに混合繊維のウェブ3は、コンベア4上にて特殊ラチスにより搬送されるため、滑りが少ない。   Here, in the case of a card type, it is preferable to continuously pass a plurality of card machines having different roll directions. FIG. 5 shows a two-mount card in which two stack-type card machines are continuously arranged, and the respective horizontal rotation axes are slightly shifted in the left front direction and the right front direction with respect to the traveling direction of the conveyor. At this time, the weight per unit area is stabilized because the mixed fiber web 3 is sandwiched between two layer conveyors. Moreover, the pan bottom phenomenon is improved by fine adjustment of the speed of the conveyor 4. Furthermore, since the mixed fiber web 3 is conveyed on the conveyor 4 by a special lattice, there is little slippage.

第3工程(積層工程)は、複数のウェブを積層してニードルパンチ等のプレス機によってプレス加工し、加熱によって一体化成形する工程である。   The third step (lamination step) is a step of laminating a plurality of webs, pressing them with a press machine such as a needle punch, and integrally forming them by heating.

具体的には、フォーム化したウェブ状の繊維群を成形機に送り込み、この成形機内のニードルパンチングによって固定するパンチング処理と、上下から挟み込んでプレスした状態とし、オイルヒーター等の加熱手段で熱可塑性繊維を加熱溶融させる加熱溶融工程とからなる。   Specifically, the formed web-like fiber group is fed into a molding machine, punched by fixing by needle punching in the molding machine, and pressed from above and below, and is heated by heating means such as an oil heater. A heating and melting step of heating and melting the fiber.

パンチング処理は、フォーム化した繊維群を、基布等を沿わせることなく単独でニードルパンチングによって固定する処理である。ニードルパンチングを行うことによって、混合繊維が厚さ方向に複雑に絡まり、熱可塑性繊維2がカーボン繊維1内でよりランダムに混合される。そして、繊維群を構成する繊維同士の交絡が、主に厚さ方向(コンベア4面に対する上下方向)に強固なものとなる。このとき、基布を沿わせてパンチング処理を行うものとしてもよく、この場合には、飛躍的に伸度が高くなる。   The punching process is a process of fixing the formed fiber group by needle punching alone without using a base fabric or the like. By performing needle punching, the mixed fibers are complicatedly entangled in the thickness direction, and the thermoplastic fibers 2 are mixed more randomly in the carbon fibers 1. And the entanglement of the fibers which comprise a fiber group becomes strong mainly in the thickness direction (up-down direction with respect to the conveyor 4 surface). At this time, the punching process may be performed along the base fabric. In this case, the elongation is dramatically increased.

(レイヤー工程)
さらに必要に応じて、単独或いは複数のレイヤー機9を通すレイヤー工程を経ることができる。このとき複数のレイヤー方向を互いに平面内で角度を変えて積層することができる。具体的には、レイヤー方向を積層枚毎に直交させて、並行な繊維配列を有するウェブを、それぞれの各繊維配列が交差するように積層してなるカーボン不織布を構成してもよい。各ウェブ3の繊維配列が縦方向と横方向に交互に積層されることにより、全体として均一に分散された繊維配置となり、面内でより均一な防磁性を確保することができる。
(Layer process)
Furthermore, if necessary, a layer process through one or a plurality of layer machines 9 can be performed. At this time, a plurality of layer directions can be stacked while changing the angle in a plane. Specifically, a carbon nonwoven fabric obtained by laminating webs having parallel fiber arrays so that the respective fiber arrays intersect each other with the layer directions orthogonal to each other may be configured. By alternately laminating the fiber array of each web 3 in the vertical direction and the horizontal direction, the fiber arrangement is uniformly distributed as a whole, and more uniform magnetic shielding can be ensured in the plane.

(熱処理工程)
熱処理工程は、混合繊維内にランダムに混合された熱可塑性樹脂2のみを溶融させるために、混合繊維が「カーボン繊維1の溶融開始温度よりも低く熱可塑性繊維2の融点よりも高い温度」となるような熱処理(好ましくは「カーボン繊維1の融点よりも低く熱可塑性繊維2の融点よりも高い温度」となるような熱処理)を行う工程であり、これにより、成形された不織布の形状を一体化させて所定の厚さの成型品を得ることができる。また熱処理工程は、「カーボン繊維1の変色開始点よりも低く熱可塑性繊維2の融点よりも高い温度」となるような熱処理であることが好ましい。例えば、幅2400mm程度、100ないし150℃の熱照射を行うヒータ内で、パンチング処理を経た混合繊維を速度3m/minのコンベアで運搬するような熱処理が挙げられる。これにより、不織布化後の繊維の崩れを防止することができる。
(Heat treatment process)
In the heat treatment step, in order to melt only the thermoplastic resin 2 randomly mixed in the mixed fiber, the mixed fiber is “temperature lower than the melting start temperature of the carbon fiber 1 and higher than the melting point of the thermoplastic fiber 2”. (Preferably a heat treatment that results in a temperature that is lower than the melting point of the carbon fiber 1 and higher than the melting point of the thermoplastic fiber 2), whereby the shape of the molded nonwoven fabric is integrated. The molded product having a predetermined thickness can be obtained. The heat treatment step is preferably a heat treatment that results in a “temperature lower than the discoloration start point of the carbon fiber 1 and higher than the melting point of the thermoplastic fiber 2”. For example, heat treatment is carried out in which a mixed fiber that has undergone punching treatment is transported by a conveyor at a speed of 3 m / min in a heater that performs heat irradiation at a temperature of about 2400 mm and 100 to 150 ° C. Thereby, collapse of the fiber after making into a nonwoven fabric can be prevented.

ここで用いるヒータは具体的には、下向きの照射面が上下に複数段用意され、コンベア4が、反転ローラを介して、隣り合う上下各段をつづら状に亘る構造をしている。これにより、混合繊維の不織布の両面を連続的に均等加熱することができる。ヒータによる作用を詳述するに、最初に下段の照射面にて一面(不織布化後のコンベア上面)が加熱された不織布は、コンベアに挟持されながら送られ、その後コンベアが反転ローラによってコの字に亘って反転し、この反転に従って進行方向及び上下面が逆となる。そして次に、上段照射面にて他面(不織布化後のコンベア下面)が加熱される。この表裏の加熱によって、不織布の混合繊維内で熱可塑性繊維のみが溶融し、その後、再び反転ローラをコの字に亘るコンベアによって、運搬方向及び不織布の上下面が元の状態となって、自然冷却により熱可塑性繊維が固化する。   Specifically, the heater used here has a plurality of upper and lower irradiation surfaces, and the conveyor 4 has a structure in which the adjacent upper and lower stages are arranged in a zigzag manner via a reverse roller. Thereby, both surfaces of the nonwoven fabric of mixed fiber can be heated uniformly and continuously. To explain the action of the heater in detail, the nonwoven fabric first heated on the lower irradiation surface (the upper surface of the conveyor after being made into a nonwoven fabric) is fed while being sandwiched between the conveyors, and then the conveyor is reversed by a reverse roller. The traveling direction and the top and bottom surfaces are reversed according to this reversal. Next, the other surface (the lower surface of the conveyor after being made into a nonwoven fabric) is heated on the upper irradiation surface. By heating the front and back surfaces, only the thermoplastic fibers are melted in the mixed fibers of the nonwoven fabric, and then the conveying direction and the upper and lower surfaces of the nonwoven fabric are restored to their original state by the conveyor that extends the reverse roller again. The thermoplastic fiber is solidified by cooling.

(裁断及びロール工程)
上記工程を経た後、所定幅となるようにコンベアの幅に対する両耳部分を、コンベアの進行方向に沿った裁断刃で裁断し、続いて所定長さとなるように、コンベアの幅方向に沿った裁断刃で裁断する。これによって得られる所定平面形状のカーボン不織布を、巻取機(図示せず)で巻き取ることで、ロール状にした本考案のカーボン不織布を得る。
(Cutting and roll process)
After passing through the above steps, both ears with respect to the width of the conveyor are cut with a cutting blade along the traveling direction of the conveyor so as to have a predetermined width, and subsequently along the width direction of the conveyor so as to have a predetermined length. Cut with a cutting blade. The carbon nonwoven fabric of the present invention in the form of a roll is obtained by winding the carbon nonwoven fabric having a predetermined planar shape obtained in this manner with a winder (not shown).

(その他)
本考案は、各部の具体的な構成、機械及び方法を含めて上述した実施例に限定されるものでなく、少なくとも混合繊維について不織布化工程と加熱工程を有するものであれば、他の各工程は用途によって任意に選択され、必要に応じて組み込まれる。また各ウェブを単独で或いは任意の態様で組み合わせて所定形状に成形して用いることができ、ロール状のほか、シート状のものとしても良い。その他、上記乾式の製造方法に限らず、ごみやチリの混じりにくい湿式の製造方法によることもできる等、この考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形及び各工程の組み合わせが可能である。
(Other)
The present invention is not limited to the above-described embodiments including the specific configuration of each part, machine and method, and at least other steps as long as it has a non-woven fabric forming step and a heating step for mixed fibers. Is arbitrarily selected depending on the application, and is incorporated as necessary. Moreover, each web can be used alone or in combination in an arbitrary form and formed into a predetermined shape, and it may be in the form of a sheet in addition to a roll. In addition, the present invention is not limited to the above dry manufacturing method, and various modifications and combinations of steps can be made without departing from the gist of the present invention, such as a wet manufacturing method in which dust and dust are hardly mixed.

上述のようにして得られたカーボン不織布は、軽量で変性しにくく耐候性に優れ、また難燃性に優れるため、建材として使用することができるほか、カーボン樹脂の吸着性能を利用してガスフィルターとして使用することもできる。また、防磁性に優れ、かつ複数のウェブ積層によって高弾性を保持することができるため電磁波シールド機能を有する緩衝材、保護材として使用することができる。   The carbon non-woven fabric obtained as described above is lightweight, difficult to denature, has excellent weather resistance, and is excellent in flame retardancy, so it can be used as a building material, and it can also be used as a gas filter by utilizing the adsorption performance of carbon resin. It can also be used as Moreover, since it is excellent in magnetic prevention and can hold | maintain high elasticity by several web lamination | stacking, it can be used as a shock absorbing material and a protective material which have an electromagnetic wave shielding function.

10 単独繊維
1 カーボン繊維
11 繊維束
11a 小繊維束
11b 大繊維束
10 Single fiber 1 Carbon fiber 11 Fiber bundle 11a Small fiber bundle 11b Large fiber bundle

Claims (5)

5cm〜10cm長のカーボン繊維群を主成分とし、複数枚のウェブが積層されてなるカーボン不織布であって、各ウェブのカーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに2本以上密着した状態の繊維束とを含んだものであると共に、3点以上の顕微鏡観察において、繊維束の本数が、全繊維数のうち平均3%以上8%未満の割合で含有されることを特徴とするカーボン不織布。   A carbon nonwoven fabric in which a carbon fiber group having a length of 5 cm to 10 cm is a main component and a plurality of webs are laminated, and the carbon fiber group of each web is a single fiber in which each book is dissociated into a columnar single fiber. The fiber bundle includes a fiber bundle in which two or more carbon fibers are in close contact with each other at a distance between fibers smaller than the fiber diameter. A carbon nonwoven fabric characterized in that the number of fibers is contained in an average proportion of 3% or more and less than 8% of the total number of fibers. 繊維束は、各カーボン繊維の繊維長の過半部において2本以上3本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束と、視認範囲の長さの過半部において4本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束とから構成され、小繊維束の束数に対して大繊維束の束数が20%以上50%未満の割合で視認される請求項1記載のカーボン不織布。   The fiber bundle is composed of a small fiber bundle in which 2 or more and 3 or less carbon fibers are in close contact with each other in the majority of the fiber length of each carbon fiber, and a large fiber in which 4 or more carbon fibers are in close contact with each other in the length of the visible range. The carbon nonwoven fabric according to claim 1, wherein the carbon non-woven fabric is visually recognized at a ratio of 20% or more and less than 50% with respect to the number of small fiber bundles. カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものである請求項1又は2記載のカーボン不織布。   The carbon nonwoven fabric according to claim 1 or 2, wherein the carbon fiber group is obtained by dissociating the end material of the carbon sheet. カーボン繊維群はPAN系のカーボン樹脂のみからなり、カーボン不織布全体の炭化率が80%以上である請求項1、2又は3のいずれか記載のカーボン不織布。   The carbon nonwoven fabric according to any one of claims 1, 2, and 3, wherein the carbon fiber group comprises only a PAN-based carbon resin, and the carbonization rate of the entire carbon nonwoven fabric is 80% or more. 複数層のウェブが積層されてなるものであって、各層を構成するウェブは、間隙径30μm〜75μmの範囲内に二つ以上の間隙径分布ピークを有する請求項1、2、3又は4のいずれか記載のカーボン不織布。   The web of a plurality of layers is laminated, and the web constituting each layer has two or more gap diameter distribution peaks in a gap diameter range of 30 μm to 75 μm. Any one of carbon nonwoven fabrics.
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