JPH05502915A - 捲縮繊維用の装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 捲縮繊維用の装置及び方法 本発明は繊維に応力又は張力を付与せずに重合体状繊維を捲縮し永久的に熱固定 する方法と装置に関する。

より詳しくは、本発明は捲縮処理の前又は間処理のいづれかで繊維に応力又は張 力をかけることなく熱処理して重合体状前駆体繊維にループ状、コイル状又はシ ヌソイド状の形状を付与する装置と方法に関する。本発明の方法及び装置は比較 的安価であり予め編物を形成することを要しない。本発明の装置は大きな寸法の トウの形に組立てられる４０．０００〜３２０．０００本の繊維（４０に〜３２ ０　Ｋ）といった多数の前駆体繊維を用いる捲縮繊維の製造に特に適している。

本発明によってつくられた捲縮繊維は染色時優れた染色均一性を示す。

「捲縮」なる用語は一般に繊維の非線形性特性として、又は単位長さ当たりの捲 縮で表わされる繊維の波打ち（ｗａｖｅｎｅｓｓ）と定義される。合成繊維の多 くはカーペットの製造に用いられるので、例えば歯車捲縮装置やスタッファ−ボ ックスといった熱的／４１９械的技術によって、繊維に捲縮又は曲げが導入され る。

２本以上の繊維が互いに平行にならないようにすることによって、繊維にかさぼ りを付与するので、繊維の捲縮化はカーぺ。

トの製造に於いては重要である。捲縮によってカーベントのふさは種々の利点と 共に、より大きなカハーリング力を備え、より柔軟であって、そして耐すりヘリ 性並びに耐擦傷性を付与される。

捲縮化は、そのすべり性のために処理が困難とされるステーブルの加工に於いて も、高モジュラス繊維の加工に於いても有用である。

スタッファ−ボックスを用いて多くの繊維になされている捲縮は、はとんど均一 とはいえない。スタッファーボックス技術で生産される繊維は、Ｖ字型の鋭い曲 げやキンク（ｋｉｎｋ）を持つ、波型で不規則なジグザグ型の捲縮を存している 。得られる捲縮の不規則性が、繊維に不均一な捲縮を付与する。しかしいくつか の繊維について調べた結果、捲縮は規則的か、−貫して不規則になるかいづれか である。

スタッファ−ボックス中での繊維の捲縮化は、繊維を捲縮又は非線形形態に固定 せしむるに足る温度に均一に加熱されたチャンバー内に、繊維を通過させること によってなされる。繊維は供給ローラーによってチャンバーに送られるので、既 にチャンバー内にあるｗｋ維に押しつけられて、そして繊維に曲げや縮れ（捲縮 ）が生じる。

スタッファ−ボックスの上面に取り付けられている加重管（ｗｅｉｇｈｔｅｄ　 ｔｕｂｅ）はスタンファーボックスに入る繊維の流れと量を調節している。その 頻度（単位長さ当たりの捲縮）及び繊維の捲縮程度（ｃｒｉｍｐ　ａｍｐｌｉｔ ｕｄｅ）は、管の重さと並びに巻取りロールへの供給ロールの速度を調節するこ とによって調節される。この方法による捲縮固定はスパン化技術を用い多くの繊 維末端をもつ単繊維又はトウに通用しえる。この捲縮は一般に繊維中に多くの鋭 角の曲げを有する点を特徴とする。

この方法及び装置によって繊維に捲縮を付与するためには、繊維は強い曲げ応力 を受けなければならない。曲げの最中、繊維には２種類の応力が同時に加えられ る。引っ張り応力は曲げの外側のカーブにそって加わり、一方圧縮応力が曲げの 内側部分に作用する。

ポリエステル繊維に対する捲縮の効果の最近の研究によれば、Ｖ字型捲縮のよう な強い曲げは大きな繊維損傷を引き起こす可能性があるとされる。もっと丸いＶ 字型の曲げであっても、繊維は捲縮の内側に圧縮うね（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ 　ｒｉｄｇｅ）を示す。それゆえ鋭いＶ字型に強く捲縮された繊維は、機械的特 性が弱められ、且つ繊維の取り扱い中に生じる引っ張り応力及び圧縮応力による 繊維の弱さの為に、容易に切れる。この様な繊維は通常、その取り扱い中に生し る引っ張り応力及び圧縮応力の為切れてだめになってしまう。

また、スタッファ−ボックス中で捲縮された繊維は曲げの内側部分が選択的に染 料を取り込む傾向があり、光学的な縞を生じる原因になることがある。曲げのひ ざ部分が繊維の表面に向って突き出て、より目につき易くなるのでこの様な縞が 生じる。

該繊維の曲げの内側部分はより多くの染料を含むから、繊維を見るとき、その効 果は暗い方の縞となる。同時にこれらの先端部では染料が濃くなる傾向があり、 一方繊維の残りの部分は染色が不足気味となり、それゆえそこはより明るい色の 縞となる。

負荷をかけた後の捲縮の永久性は繊維製造者によって、あるいは同し製造者によ っても種々のタイプ（例えばブライト及びセミダル）によっても差が生しうる。

繊維上には張力が通常の繊維加工時にも不可避的に生じるため、捲縮の一部損失 が起こりうる。この損失はスピンドル毎に、あるいはねん糸機毎等で同じになる か、又はかさ高因子低下により、捲縮した繊維は捲縮しない繊維とその見かけが 異なる為に、異なった繊維のように見える。また同時に捲縮除去中には幾らかの 繊維伸長が起きるが、これは繊維の微小構造を整える傾向がある。よく整った微 小構造は伸長の全くない繊維と差別的に染料を取り込む為、伸長は染色に影響を 及ぼす。

欧州特許公告筒０１９９５６７（ＭｃＣｕｌｌｏｕｓｈ等、１９９０年１０月２ ９日公告）は、編物の形態で安定化された重合体状繊維を、熱処理することによ って得られる物性を有することを特徴とする、非線形炭素質繊維の製造方法を開 示している。編物を応力及び張力のかからない状態下で、実質的に不可逆的に熱 固定する方法が延べられている。非線形の個々の繊維、あるいは繊維のトウを得 るためには、編物を馬み、そしてほどくことが必要である。しかし非線形繊維を 得る為に編物を編み、はどくことは実質的に繊維製造のコストを増加させる。

米国特許第２．２４５．８７４　（Ｒｏｂｉｎｓｏｎ）は繊維がその弾性限界を 越えて曲げ及び延伸される様な条件で、繊維を冷却ロールに通過させることによ って、縮れた繊維を形成させる方法を開示している。この様な工程は、本発明の 物性を持つ、張力のかかっていない非線形繊維の製造には用いることができない 。

米国特許第２，６２３，２６６（Ｈｅｍｍｉ）は、ンヌソイド状又はらせん状に 捲縮した繊維の機械的製造法を開示している。繊維は加熱されて、そして曲がり くねった捲縮を繊維に付与する一連の棒の間を通過せしめられる。しかし繊維は 捲縮され且つ伸ばされた状態、すなわち応力のかかった状態で形成せしめられる 。

さらに詳しくは本発明は、少なくとも１の重合体状前駆体繊維に鋭い曲りのない 一時的な非線形形態を繊維に張力又は応力を付与することなしに付与するための 捲縮機構、及び非線形繊維を張力又は応力を付与することなしに該非線形繊維に 永久熱固定を付与するための加熱領域に移送するためのコンベア手段を有するこ とを特徴とする前駆体繊維の捲縮及び熱固定装置に関する。

本発明はさらに少なくとも１の重合体状前駆体繊維を繊維に応力又は張力を与え ることなく、該繊維に一時的な非線形形態を付与するに足る温度で作動する捲縮 装置へ供給して、繊維に応力又は張力を与えることなく、繊維に永久的な熱固定 を付与するに足る温度に繊維を加熱する、加熱領域に該繊維を移送させて、そし て該繊維を冷却する工程を含むことを特徴とする重合体状繊維の捲縮及び熱固定 方法に関する。

本発明はさらに、酸化した重合体状前駆体繊維を少なくとも１個が丸みをおびた 歯車表面を備えた開口をもつ一対のＷ！縮郡部材供給し、該捲縮部材の少なくと も１を加熱し、そして該繊維を歯車部材の開口に導入して繊維に応力又は張力を 付与することなしに非線形一時的熱固定を繊維に付与し、該応力のない状態にて 該繊維を不活性雰囲気中で永久固定を付与し鋭い曲げ又は変形のない非線形炭素 質繊維を形成するに十分な温度に加熱する諸工程を有し、且つ該炭素質繊維が４ 〜２０ミクロンの直径と１．２：１より大きい可逆たわみ比と６５％より大きい 炭素含量をもつことを特徴とする非線形炭素質繊維の製造方法に関する。

ここで用いられる１重合体Ｊ及び「重合体状前駆体材料Ｊなる用語はＨａｗｌｅ ｙ’ｓ　Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ（１１ 版、ＶａｎＮｏｓｔｒａｎｄ　Ｒｈｅｉｎｈｏｌｄ　Ｃｏｌｌ１ｐａｎｙ）で定 義されるような有機重合体に用いる。有機重合体は普通には、（１）例えばセル ロースのような天然重合体等、（２）熱可塑性又は熱硬化性弾性体のような合成 重合体、及び（３）半合成のセルロース誘導体が含まれる。

ここで用いられる「繊維」なる用語は、繊維トウの形態の複数の繊維集合体を含 む。

ここで用いる「酸化された」なる用語は、アクリル繊維の場合は典型的には２５ ０°Ｃ以下の温度で酸化した繊維に用いる。

ある場合には繊維はもっと低い温度に於いて、化学的酸化によっても酸化されう る。

ここで用いる「永久的熱固定」なる用語は、内部引張り強度を超えることなく実 質的に線形形態にまで延伸された場合に、その繊維にかかる応力を解放した時、 その元の非線形形態を回復する程度の不可逆的性質を備える非線形炭素質繊維に 用いる。

従って［永久的固定」が意味するのは、繊維が実質的に線形状態のような応力下 に置かれた時に、該繊維の「可逆的なたわみ」であることを明白に表わす弾性の 程度を備える繊維に用いる。

応力を解放すると繊維は、応力のない状態で且つ非線形状態にまで復帰する。「 可逆的だわみ」なる用語は、繊維を延伸しうる最小限界であって、１．２：１の 比のように表現され・この場合は弛緩され且つ応力のない条件での繊維の長さの 少なくとも１．２倍に伸ばされた繊維の状態を表している。

炭素質繊維は適当な重合体状前駆体繊維を、例えばアクリル繊維であれば典型的 には２５０°Ｃ以下の温度で酸化して安定化し、製造される。安定化された繊維 は次に、弛緩され且つ応力のない条件で且つ不活性雰囲気中で、熱誘導熱硬化反 応を引き起こすに足るに十分な時間をかけて熱処理され、元の重合体鎖の間に付 加的架橋且つ／又は交差環化反応を起こさせる。

本発明の炭素質繊維は、その使い道及び使われる環境によって３つのグループに 分類することができる。

まず第１のグループとして、炭素質繊維は部分的に炭化せしめられていて、その 炭素含有量は６５％以上８５％以下であって、電気的には非導電性であり、静電 気の散逸特性を有しない、すなわち静電気の帯電を散逸させることができないも のである。

ここで使われる「電気的非導電性」なる用語は、個々の直径が７から２０ミクロ ンの繊維からなる繊維の６　Ｋ　（６０００繊維）のトウを測定して、４Ｘ１０ ６オーム／　Ｃ１１以上の抵抗値であることである。、該炭素繊維の比抵抗は約 １０−Ｉオーム／ｃｍ以上であって、これはＷＯ公告第８８１０２６９５号記載 の測定方法によって計算される。

繊維が安定化され熱固定されたアクリル繊維の場合は、窒素含有量は１８％以上 となり、電気的に非導電性な繊維になる。

第２のグループでは、炭素質繊維は電気的に低導電性、すなわち不完全な電気導 電性のものに分類され、炭素含有量は６５％以上８５％以下である。低導電性と いうとき、６にのトウが４Ｘ、１０ｂから４Ｘ１０’オーム／Ｃ−の抵抗を持つ 。好ましくは、炭素質繊維は安定化されたアクリル繊維がら誘導され、１６から ２２％、好ましくは１６から１８．８％の窒素含有量である。そのような繊維は とりわけ吸音又は断熱構造中に有効に使用される。

第３のグループでは繊維の炭素含有量は少なくとも８５％であって窒素含有量は １０％以下である。該繊維は電気的に高導電性であることが特徴である。すなわ ち繊維は実質的にグラファイトであり、電気抵抗は４Ｘ１０３オ一ム／ｃｍ以下 である。

相応して、繊維の電気抵抗率は１０−１オ一ムｃｍ／以下である。

この繊維は炉の遮断材として、又は電気的接地やシールドが必要とされる場所で 有用である。

第３グループの炭素質繊維は、繊維を非酸化的雲囲気下で１０００°Ｃ以上に加 熱することにより金属導電体と同程度の電気的導電特性を付与することも可能で ある。電気的導電特性は、ピッチ（石油又はコールタール）、ポリアセチレン、 アクリル性材料：例えばＰ　Ａ　Ｎ　ＯＸ　（Ｒ，に、Ｔｅｘｔｉｌｅｓ社登録 商標）やＧＲＡＦＩＬ、　０１　（Ｅ、１．ＤｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒ ｓ　＆　Ｃｏ社登録商標）のようなポリアクリロニトリルのコポリマー、ポリフ ェニレン、塩化ポリビニリデン（ＳＡＲＡＮ、Ｔｈｅ　Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａ １社登録商標）、その他の選ばれた出発材料から得ることができる。

好ましくは本発明の装置は、繊維を編んでからほどくという工程を必要とせずに 重合体状前駆体繊維から炭素質繊維を製造するのに用いられる。本装置は、圧縮 力を加えることなしに、好ましくは１００°Ｃから２５０°Ｃの温度で繊維を捲 縮する歯車手段を有して、該繊維に非線形形態を一時的に固定することを特徴と する装置である。移送手段は該非線形固定繊維を受け取り、応力及び張力なしに 、ひとつ以上の加熱ユニットからなる加熱領域に該繊維を移動させるものである 。１つの加熱ユニットは繊維の酸化領域又は安定化領域を有してもよい。別の加 熱ユニフトは不活性雰囲気下で繊維を実質的に不可逆的に熱固定して、炭素含有 量６５％以上の炭素質繊維を供給する加熱部材を有してもよい。アクリル性重合 体のような含窒素重合体状材料から誘導される繊維は一般的には窒素含有量が５ がら３５％であって、好ましくは１６から２５％であり、さらに好ましくは１日 から２０％である。

好ましい操作では、繊維は丸みをおびた歯車捲縮器を通過して、そこで一時的な 捲縮が該繊維に付与される。好ましくは該捲縮器は、繊維を軟化させるために加 熱される。そして捲縮された繊維はコンベアー上に弛緩した、応力のかからない 状態で置かれて、そこで繊維を熱固定及び／又は炭化せしむるに足る温度及び速 度で加熱領域中を移送される。

好ましくは本発明中に用いられる重合体状前駆体繊維は酸化アクリル繊維（ＯＦ Ｆ）、アラミド繊維、ＰＢＩ繊維等のような高性能繊維である。好ましい重合体 状前駆体繊維はアクリロニトリルのホモポリマー、アクリロニトリルのコポリマ ー、及びアクリロニトリルのターポリマーであって、このコポリマー及びターポ リマーは少なくとも８５モル％のアクリル単位及び他のポリマーと共重合させた １５モル％までの１以上のモノビニル単位を含む。該装置は、前出の欧州特許公 告第０１９９５６７号記載に開示されているような炭素Ｗｍ維の製造に特に通し ている。

以下の記載、請求項、好ましい実施態様、及びその図面により本発明のより完全 な理解が得られるであろう。なおここで部品に対して使われる参照番号は、各図 面を通して一貫するものである。

図１は、本発明の捲縮装置の斜視図であって、その一部は断面図になっている。

図２は、図１中の捲縮ユニフトの断面を示す立面図である。

図３は、本装置の側面図である。及び；図４は、本発明に使用される歯車捲縮装 置である。

以下の記載中では明確さの為に特別の用語を使用するが、これらの用語は本発明 の特定の構造を示す為だけの目的で本図面の説明に選ばれたものであって、本発 明の範囲を定義、限定するものではない。

図１にあるように本発明の装置１０は、開口を有して、送りローラー１４．１４ ’の回りを動く、無限移送ベルトを有する。

移送ベルトは加熱用及び任意ではあるが冷却用の区画を１つ以上有する囲い又は ハウジング１２中を突き抜けて伸びている。

例えばそれぞれ加熱ヒーター１７．１７’ををしている加熱チャンバー１６Ａ及 び１６Ｂは繊維１８がそこを通過するようになっている。該加熱チャンバーの後 に、好ましくは１つ以上の冷却ファン２１を有する冷却チャンバー２０がある。

繊維１８はまず好ましく加熱されている捲縮装置１３中を通過する。該捲縮装置 は１組の円筒状捲縮ロール又はドラム１３Ａ及び１３Ｂを有しており、ここで繊 維１８は柔軟化されて、応力のががらない状態すなわち当該工業分野で用いられ ている歯車捲縮装置に見られるような引っ張りゃ圧縮のない状態において該繊維 １８は一時的な捲縮を付与せしめられる。一時的固定を付与された該非線形繊維 は、次いで最終的熱固定工程の間に、張力なしに応力のかからない状態で、移送 ヘルド上に弛緩した状態で置かれる。該移送ヘルドは、加熱チャンバー内での昇 温によって影響されない又は耐性のある適当な材料によって構成される。

ハウジング１２を通過した後、該繊維１８は巻き取りロール２６に巻き取られる 。

図２に見られるように捲縮装置１３は回転可能な円筒状ドラム１３Ａを有し、そ れは複数の間をあけである丸みをおびた末端２４をもつフィンガー２２又は複数 の縦に伸びる周辺リッジ（図中には示さず）を備えている。該フィンガーは該ド ラムの外側表面に据え付けられている。該円筒状ドラム１３Ａは、丸い歯１５を 複数有する円筒状歯車１３Ｂと相対する関係で据え付けられる。該円筒状ドラム １３Ａは、歯車の歯１５の間に該フィンガー又は該リンノが入っていけるに足る 距離で該円筒状歯車から離れておかれ、それにより繊維を歯車の歯と歯の間に押 し込み、該繊維に圧縮又は力を加えることなくその状態を保持する。任意にはフ ィンガ一様部材２２は、滑ることができるように且つ望遠鏡のようにソケット１ ９中に据え付けられて、該円筒状ドラム１３Ａの周辺表面から伸びる。このよう に、該フィンガー２２の長さは、ソケントの内部又は外部へ該フィンガーを滑ら せて、そして所望の位置においてネジ２３で固定することによって調節可能であ り、そしてそれによって該フィンガーの丸い表面と歯車の丸い表面との間の間隔 を調節し、異なる寸法の繊維又は繊維のトウに対応する。丸みをおびた歯車表面 と該フィンガーを調節することによって、表面にはさまれた該繊維は引っ張ろ応 力や圧縮を受けることはなく、加熱されたドラムによって一時的な熱固定を付与 せしめられる。そして該繊維は一時的な熱固定を付与される一方、応力のかがら ない状態でコンベアへ移送される。該フィンガー（又はリプ）２２はまた、繊維 又は繊維トウの寸法によって異なる長さ及び幅にすることができる。さらに歯車 に丸い歯を持つ向かいあう一組の対向する円筒状歯車を、図４に示されるように 繊維又はトウに張力や圧縮力を加えることなく該繊維又は該トウを収容するに足 る距離を互いに置くことによっても本発明が実施されることは明らかであろう。

図２に見られるように繊維１８は捲縮装置によって捲縮せしめられ、均一なシヌ ソイド状の形態を与えられる。該捲縮装置が、フィンガー又は延伸したリブが異 なる長さと幅を持たせて歯車を合わせ、繊維又はトウに不均一な捲縮を付与する ことは当業者には明らかであろう。

該装置の操作について図１及び図３にさらに明確に示す。繊維１８は供給ロール ２８から加熱された捲縮器１３に送られる。

該繊維１８が一時的固定をなされた後、該非線形繊維はコンヘア１１上に１かれ 、そして捲縮形態を保持したまま応力や張力を受けることなくハウジング１２に 移動せしめられる。該ハウジング１２は１つ以上の加熱チャンバー１６Ａ、１６ Ｂを有していて、酸化又は安定化された繊維１８は永久的な熱固定を付与される 。該加熱チャンバー１６Ａ、１６Ｂには不活性ガスを満たしである。該繊維１８ の熱固定は放射加熱器又はレーザーのような高エネルギー源による照射によって 行われる。適当な加熱手段は当該分野ではよく知られるところである。

チャンバー１６Ａ、１６Ｂ中で永久的に熱固定された繊維の炭素含有量は６５％ 以上であり、そのためこれは炭素質繊維と定義される。該繊維はそして、例えば ファンのような冷却手段２１によってチャンバー２０内で冷却され、ハウジング を出て巻き取りロール２６に巻き取られる。該コンベアー１１及びロール２６． ２８は同期を取り、コンベアー上の繊維又はトウは加熱チャンバー１６Ａ、１６ Ｂ内に於いて応力や張力を受けないようにする。複数の供給及び巻き取りロール ２６．２８を使用する該装置１０によって複数の繊維１８を同時に処理できるこ とは明らかであろう。

該繊維が安定化された又は酸化されたポリアクリロニトリル繊維であって、熱固 定がなされる場合には、該酸化された繊維は、窒素、アルゴン、ヘリウム又は水 素のような非酸化的雰囲気中で、３００°Ｃから１４００°Ｃの温度に加熱され る。該加熱領域は単相又は複勾配の炉であってもよい。不活性ガスはハウジング の開口又は管から加熱領域へ供給されるか、あるいは繊維の加熱領域を通過する 経路に添った様々な点から注入してもよい。

繊維の加熱領域中の帯留時間は使用するそれぞれの繊維、所望する熱固定の程度 、及び用いる温度（Ｓ）に依存する。

次の実施例は本発明を例証するものである。

イギリス国スコントランドのＲ，に、Ｔｅｘｔｉｌｅ社でＰＡＮＯＸの登録商標 で製造されている酸化ポリアクリロニトリル繊維（○ＰＦ）の１６０にのトウを 、１００　’Ｃから２５０℃の温度で、１インチ当り５枚の歯（１ｃｍ当り２枚 ）を有する丸い歯車捲縮装置を通過させた。得られた一時的固定を付与された非 線形０ＦＦ）つを弛緩した状態で、動くヘルドコンヘアー上に落とし、該繊維ト ウを最終温度が４００°Ｃから１０００°Ｃの温度勾配を持つ加熱領域を通過さ せて、炭素質非線形繊維トウに永久的に熱固定した。

本発明についである特定の範囲内で記述してきたが、この記載は単に実施例とし て示しただけであり、構造の詳細及び部品の結合及び配置については本発明の範 囲を越えることなく変更ができるであろう。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　３ 国際調査報告 ｍ１ｍＭＩ＋ｓ−ム−に−Ｉ＋−＋、、　ＰＣＴ／ＵＳ９０１０６３１２

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１の重合体状前駆体繊維に鋭い曲りのない一時的な非線形形態を 繊維に張力又は応力を付与することなしに付与するための捲縮機構、及び非線形 繊維を張力又は応力を付与することなしに該非線形繊維に永久熱固定を付与する ための加熱領域に移送するためのコンベア手段を有することを特徴とする前駆体 繊維の捲縮及び熱固定装置。
2. ２．該捲縮機構が丸みをおびた歯をもつ一対のかみ合い形状の円筒状の歯車であ って、繊維に圧縮力を付与することなしに歯車間に繊維を保持するに十分な間隔 のある一対の歯車、及び該繊維を熱固定し該一時的な非線形形態を繊維に付与す るために１００℃〜２５０℃の温度に該歯車の少なくとも１つを加熱する手段を 有してなる請求項１の装置。
3. ３．該捲縮機構がドラムの外側表面上に設けた丸みをおびた末端表面の複数のフ ィンガー部材をもつ円筒状のドラム、円筒状ドラムに対しかみ合う関係で位置す る丸みをおびた歯をもつ円筒状の歯車部材、ここで該複数のフィンガー部材は繊 維に圧縮力を付与することなしにドラムと歯車間に繊維を保持するに十分な距離 で円筒状の歯車部材の隣接歯車の凹部に入るようにされている、及び該繊維を熱 固定して繊維に該一時的非線形形態を付与するために１００℃〜２５０℃の温度 に該ドラム又は歯車部材の少なくとも１つを加熱する手段を有してなる請求項１ の装置。
4. ４．該フィンガーが長さ調節可能且つ置換可能である請求項３の装置。
5. ５．該加熱領域が３００℃〜１４００℃の温度で非線形前駆体繊維を炭化するた めの少なくとも１の加熱ユニット及び該加熱領域に不活性ガスを供給するための 手段を有してなる請求項１〜４のいづれか１項の装置。
6. ６．該重合体状前駆体繊維がアクリロニトリルホモポリマー、アクリロニトリル コポリマー及びアクリロニトリルターポリマーから選ばれた繊維であり、該コポ リマー及びターポリマーが少なくとも８５モル％のアクリル単位と別のポリマー と共重合した１５モル％以下の１以上のモノビニル単位を含有する請求項１〜５ のいづれか１項の装置。
7. ７．該移送手段に複数の繊維を供給する手段、及び複数の繊維巻取り手段をもち 該移送手段及び該繊維供給及び巻取り手段の速度が同調されるようになっている 請求項１〜６のいづれか１項の装置。
8. ８．重合体状前駆体繊維を繊維に応力又は張力を付与することなしに該繊維に一 時的な非線形形態を付与するに十分な温度で摸作された捲縮機構に供給し、該非 線形繊維に永久熱固定を付与するに十分な温度に該繊維を加熱するための加熱領 域に応力又は張力を付与することなしに移送し、そして該繊維を冷却する諸工程 を有することを特徴とする少なくとも１の重合体状繊維を捲縮及び熱固定する方 法。
9. ９．酸化した重合体状前駆体繊維を少なくとも１個が丸みをおびた歯車表面を備 えた開口をもつ一対の捲縮部材に供給し、該捲縮部材の少なくとも１を加熱し、 そして該繊維を歯車部材の開口に導入して繊維に応力又は張力を付与することな しに非線形一時的熱固定を繊維に付与し、該応力のない状態にて該繊維を不活性 雰囲気中で永久固定を付与し鋭い曲げ又は変形のない非線形炭素質繊維を形成す るに十分な温度に加熱する諸工程を有し、且つ該炭素質繊維が４〜２０ミクロン の直径と１．２：１より大きい可逆たわみ比と６５％より大きい炭素含量をもつ ことを特徴とする非線形炭素質繊維の製造方法。
10. １０．該捲縮機構が１００℃〜２５０℃の温度に加熱される請求項８又は９の方 法。
11. １１．繊維が加熱領域で繊維を炭化するために３００℃〜１４００℃の温度に加 熱され且つ該加熱領域に不活性ガスを供給する請求項８又は９の方法。