JPH08246248A - 炭素繊維製造用装置および炭素繊維の製造方法 - Google Patents
炭素繊維製造用装置および炭素繊維の製造方法Info
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- JPH08246248A JPH08246248A JP4746795A JP4746795A JPH08246248A JP H08246248 A JPH08246248 A JP H08246248A JP 4746795 A JP4746795 A JP 4746795A JP 4746795 A JP4746795 A JP 4746795A JP H08246248 A JPH08246248 A JP H08246248A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に製造
する装置において、回転ローラーの糸条出側の近傍に、
導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維製造用
装置、およびそれを用いた炭素繊維の製造方法。 【効果】炭素繊維途中糸に発生する静電気を、簡便に、
かつ効率的に除去することができるので、ローラーへの
糸条の巻付きを防止でき、炭素繊維の連続的製造を安定
して行なうことができる。
する装置において、回転ローラーの糸条出側の近傍に、
導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維製造用
装置、およびそれを用いた炭素繊維の製造方法。 【効果】炭素繊維途中糸に発生する静電気を、簡便に、
かつ効率的に除去することができるので、ローラーへの
糸条の巻付きを防止でき、炭素繊維の連続的製造を安定
して行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維を連続的に製造
する装置および方法に関し、特に炭素繊維途中糸のロー
ラーへの巻き付きを防止し、安定して炭素繊維を連続的
に製造する装置および方法に関するものである。
する装置および方法に関し、特に炭素繊維途中糸のロー
ラーへの巻き付きを防止し、安定して炭素繊維を連続的
に製造する装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素繊維の製造方法に関し、その
前駆体繊維としてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊
維が多く用いられている。ＰＡＮ系繊維は静電気が発生
しやすいため、焼成するに当たっては、炭素繊維製造途
中の糸条、すなわち炭素繊維途中糸が金属製のローラー
から離れる瞬間に静電気が発生し、糸条の収束性が低下
してローラーに巻き付いたり隣の糸状と混繊して生産性
を阻害する問題があった。
前駆体繊維としてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊
維が多く用いられている。ＰＡＮ系繊維は静電気が発生
しやすいため、焼成するに当たっては、炭素繊維製造途
中の糸条、すなわち炭素繊維途中糸が金属製のローラー
から離れる瞬間に静電気が発生し、糸条の収束性が低下
してローラーに巻き付いたり隣の糸状と混繊して生産性
を阻害する問題があった。
【０００３】これらの対策としては、放電針に高電圧を
かけることによって空気をイオン化し、それを炭素繊維
途中糸に近接せしめることにより帯電した静電気を除去
する静電気除去装置を配置する方法がある。しかしなが
ら、このような静電気除去装置は装置的にかなりの大き
さであるため、ローラー数が多い場合またその組み合わ
せ方によっては静電気除去装置を設置する場所が確保で
きない場合があった。このような場合には静電気除去装
置の放電芯の設置場所が炭素繊維途中糸から遠くならざ
るを得ず、静電気除去効果も小さくなる。また、かかる
静電気除去装置は長時間使用することにより放電針の減
耗・汚れ等により静電気除去能力が著しく低下し、放電
芯を頻繁に交換する必要がある。さらには、この静電気
除去装置の放電芯には高電圧がかかるため、人が近くで
作業する上で感電など安全上の問題点もあった。
かけることによって空気をイオン化し、それを炭素繊維
途中糸に近接せしめることにより帯電した静電気を除去
する静電気除去装置を配置する方法がある。しかしなが
ら、このような静電気除去装置は装置的にかなりの大き
さであるため、ローラー数が多い場合またその組み合わ
せ方によっては静電気除去装置を設置する場所が確保で
きない場合があった。このような場合には静電気除去装
置の放電芯の設置場所が炭素繊維途中糸から遠くならざ
るを得ず、静電気除去効果も小さくなる。また、かかる
静電気除去装置は長時間使用することにより放電針の減
耗・汚れ等により静電気除去能力が著しく低下し、放電
芯を頻繁に交換する必要がある。さらには、この静電気
除去装置の放電芯には高電圧がかかるため、人が近くで
作業する上で感電など安全上の問題点もあった。
【０００４】炭素繊維途中糸から静電気を除去する方法
としては、特公平６−５３０８３に示すような除電ブラ
シ等を配置する方法も提案されているが、この場合も除
電ブラシを炭素繊維途中糸の近くに設置することが難し
く、十分な静電気除去効果を得ることができなかったば
かりか、糸掛等の作業を行なう上で障害となっていた。
としては、特公平６−５３０８３に示すような除電ブラ
シ等を配置する方法も提案されているが、この場合も除
電ブラシを炭素繊維途中糸の近くに設置することが難し
く、十分な静電気除去効果を得ることができなかったば
かりか、糸掛等の作業を行なう上で障害となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上
記、炭素繊維途中糸に発生する静電気により、かかる炭
素繊維途中糸がローラーに巻き付くのを防止し、安定し
て炭素繊維を製造し得る設備および方法を提供すること
にある。
記、炭素繊維途中糸に発生する静電気により、かかる炭
素繊維途中糸がローラーに巻き付くのを防止し、安定し
て炭素繊維を製造し得る設備および方法を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の炭素繊維製造装
置は、上記課題を達成するために次の構成を有する。す
なわち、前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に製造
する装置において、回転ローラーの糸条出側の近傍に、
導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維製造用
装置である。
置は、上記課題を達成するために次の構成を有する。す
なわち、前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に製造
する装置において、回転ローラーの糸条出側の近傍に、
導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維製造用
装置である。
【０００７】また、本発明の炭素繊維の製造方法は、上
記課題を達成するために次の構成を有する。すなわち、
前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に製造するに際
して、回転ローラーの糸条出側の炭素繊維途中糸の近傍
に導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維の製
造方法である。
記課題を達成するために次の構成を有する。すなわち、
前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に製造するに際
して、回転ローラーの糸条出側の炭素繊維途中糸の近傍
に導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維の製
造方法である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明をする。
【０００９】本発明に適用される前駆体糸条としては、
ＰＡＮ系繊維、ピッチ系繊維等が挙げられるが、特にＰ
ＡＮ系繊維において静電気が発生しやすいので本発明の
効果が顕著に認められる。前駆体糸条を焼成して炭素繊
維を製造する装置は、一般的に、耐炎化または不融化工
程・前炭化工程・炭化工程に大別される。前駆体糸条
は、回転ローラーによって連続的に走行せしめられ各工
程で処理されて炭素繊維となされる。本発明でいう炭素
繊維途中糸とは、耐炎化または不融化工程へ供される前
駆体糸条以降、炭化工程供給前糸条（前炭化糸）までの
糸条のことである。
ＰＡＮ系繊維、ピッチ系繊維等が挙げられるが、特にＰ
ＡＮ系繊維において静電気が発生しやすいので本発明の
効果が顕著に認められる。前駆体糸条を焼成して炭素繊
維を製造する装置は、一般的に、耐炎化または不融化工
程・前炭化工程・炭化工程に大別される。前駆体糸条
は、回転ローラーによって連続的に走行せしめられ各工
程で処理されて炭素繊維となされる。本発明でいう炭素
繊維途中糸とは、耐炎化または不融化工程へ供される前
駆体糸条以降、炭化工程供給前糸条（前炭化糸）までの
糸条のことである。
【００１０】かかる炭素繊維製造装置においては、回転
ローラーから炭素繊維途中糸が離れる瞬間に静電気が発
生し、この静電気のために炭素繊維途中糸は集束性が悪
くなり糸が捌けた状態になり、ローラーに巻き付いた
り、隣の糸条と混繊したりする。
ローラーから炭素繊維途中糸が離れる瞬間に静電気が発
生し、この静電気のために炭素繊維途中糸は集束性が悪
くなり糸が捌けた状態になり、ローラーに巻き付いた
り、隣の糸条と混繊したりする。
【００１１】本発明の炭素繊維製造装置では、かかる静
電気を除去するために導電性繊維を、回転ローラーの糸
条出側の近傍に配置するものである。導電性繊維束を配
置することにより静電気が効率良く除去できる理由とし
ては、次のように考えられる。すなわち、帯電した静電
気が、導電体により自己放電する際に、導電体の表面積
が大きい方が放電量が多く、繊維束の場合は特にその表
面積が大きいためより多くの静電気を放電できるものと
考えられる。導電性繊維束としては、金属繊維等でも良
いが、走行中の炭素繊維途中糸がかかる繊維に接触して
擦過されると糸切れや毛羽発生の原因になり、また、か
かる繊維が炭素繊維製造装置の炉内に混入すると得られ
る炭素繊維の不純物ともなり得る。したがって、導電性
繊維束としては、炉内に混入しても製造される炭素繊維
の不純物とはならないことを考慮して炭素繊維束を用い
るのが好ましい。
電気を除去するために導電性繊維を、回転ローラーの糸
条出側の近傍に配置するものである。導電性繊維束を配
置することにより静電気が効率良く除去できる理由とし
ては、次のように考えられる。すなわち、帯電した静電
気が、導電体により自己放電する際に、導電体の表面積
が大きい方が放電量が多く、繊維束の場合は特にその表
面積が大きいためより多くの静電気を放電できるものと
考えられる。導電性繊維束としては、金属繊維等でも良
いが、走行中の炭素繊維途中糸がかかる繊維に接触して
擦過されると糸切れや毛羽発生の原因になり、また、か
かる繊維が炭素繊維製造装置の炉内に混入すると得られ
る炭素繊維の不純物ともなり得る。したがって、導電性
繊維束としては、炉内に混入しても製造される炭素繊維
の不純物とはならないことを考慮して炭素繊維束を用い
るのが好ましい。
【００１２】炭素繊維製造装置における導電性繊維束の
配置位置は、静電気除去効率のよい場所であれば良い
が、特に静電気が発生しやすい炭素繊維途中糸は、耐炎
化もしくは不融化工程途中から該工程後、または前炭化
工程途中から該工程後のものであるので、その位置に導
電性繊維束を配置すると本発明の効果がより顕著に認め
られる。静電気除去のための導電性繊維束の配置位置と
しては、より大きな効果を発揮せしめるためには、図１
および図２に示すように、回転ローラーの糸条出側にお
ける糸条と回転ローラーとの接点と、回転ローラー中心
を結ぶ直線からの距離が、好ましくは０〜３００mm、よ
り好ましくは２０〜１００mmの位置であって、炭素繊維
途中糸からの距離が、好ましくは０〜５０mm、より好ま
しくは５〜３０mmの位置であるのが良い。導電性繊維束
は適度な大きさがあればよく、１００００〜５００００
フィラメント程度が最も良好である。複数本の導電性繊
維束を束ねて用いても良いし、複数本の導電性繊維束を
それぞれ間隔をおいて炭素繊維途中糸の近傍に配しても
良い。導電性繊維束の配置させるためには、例えば金属
製ローラースタンドに金属製の止め具を介して配置する
などの方法により容易に配置することができる。また導
電性繊維束が損傷したり、糸掛等の作業を行なう上で邪
魔になる場合には、取り除いて新しい導電性繊維束に容
易に交換することができる。
配置位置は、静電気除去効率のよい場所であれば良い
が、特に静電気が発生しやすい炭素繊維途中糸は、耐炎
化もしくは不融化工程途中から該工程後、または前炭化
工程途中から該工程後のものであるので、その位置に導
電性繊維束を配置すると本発明の効果がより顕著に認め
られる。静電気除去のための導電性繊維束の配置位置と
しては、より大きな効果を発揮せしめるためには、図１
および図２に示すように、回転ローラーの糸条出側にお
ける糸条と回転ローラーとの接点と、回転ローラー中心
を結ぶ直線からの距離が、好ましくは０〜３００mm、よ
り好ましくは２０〜１００mmの位置であって、炭素繊維
途中糸からの距離が、好ましくは０〜５０mm、より好ま
しくは５〜３０mmの位置であるのが良い。導電性繊維束
は適度な大きさがあればよく、１００００〜５００００
フィラメント程度が最も良好である。複数本の導電性繊
維束を束ねて用いても良いし、複数本の導電性繊維束を
それぞれ間隔をおいて炭素繊維途中糸の近傍に配しても
良い。導電性繊維束の配置させるためには、例えば金属
製ローラースタンドに金属製の止め具を介して配置する
などの方法により容易に配置することができる。また導
電性繊維束が損傷したり、糸掛等の作業を行なう上で邪
魔になる場合には、取り除いて新しい導電性繊維束に容
易に交換することができる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００１４】（実施例１〜１１）アクリロニトリル９
９．５モル％、イタコン酸０．５モル％からなるアクリ
ル重合体を紡糸して得られた原糸（プリカ−サ）〔単糸
デニ−ル１．０ｄ，フィラメント数１２０００フィラメ
ント〕を，その糸条数２００糸条、糸条間ピッチ１０ｍ
ｍで並行して走行せしめ，炭素繊維製造装置に供して連
続運転させた。この時、耐炎化工程としては、２３０〜
２６０℃の活性雰囲気中で３０分間耐炎化し、その得ら
れた耐炎糸を次工程に移動させるためのドライブステ−
ションにおいて、図２に示す位置に、糸条と回転ローラ
ーとの接点と、回転ローラー中心を結ぶ直線からの距離
（Ａ）、および、炭素繊維途中糸からの距離（Ｂ）を変
更して、引張弾性率２４tf/mm2、１２０００フィラメン
トのＰＡＮ系炭素繊維束を４本束ねたものを配した。こ
の際、春日式電位測定機を使用し、糸条から１０cm離れ
た位置で炭素繊維途中糸の静電気量を測定した。また、
このような炭素繊維製造装置を連続運転した時の回転ロ
ーラーへの巻き付き回数（回／日）を測定した。評価結
果などを表１に示す。炭素繊維束を炭素繊維途中糸の近
傍に配置せしめることにより、発生する静電気を殆ど除
去することが可能となり、それによりローラーへの糸条
の巻き付きが大幅に減少していることがわかる。
９．５モル％、イタコン酸０．５モル％からなるアクリ
ル重合体を紡糸して得られた原糸（プリカ−サ）〔単糸
デニ−ル１．０ｄ，フィラメント数１２０００フィラメ
ント〕を，その糸条数２００糸条、糸条間ピッチ１０ｍ
ｍで並行して走行せしめ，炭素繊維製造装置に供して連
続運転させた。この時、耐炎化工程としては、２３０〜
２６０℃の活性雰囲気中で３０分間耐炎化し、その得ら
れた耐炎糸を次工程に移動させるためのドライブステ−
ションにおいて、図２に示す位置に、糸条と回転ローラ
ーとの接点と、回転ローラー中心を結ぶ直線からの距離
（Ａ）、および、炭素繊維途中糸からの距離（Ｂ）を変
更して、引張弾性率２４tf/mm2、１２０００フィラメン
トのＰＡＮ系炭素繊維束を４本束ねたものを配した。こ
の際、春日式電位測定機を使用し、糸条から１０cm離れ
た位置で炭素繊維途中糸の静電気量を測定した。また、
このような炭素繊維製造装置を連続運転した時の回転ロ
ーラーへの巻き付き回数（回／日）を測定した。評価結
果などを表１に示す。炭素繊維束を炭素繊維途中糸の近
傍に配置せしめることにより、発生する静電気を殆ど除
去することが可能となり、それによりローラーへの糸条
の巻き付きが大幅に減少していることがわかる。
【００１５】（比較例１）炭素繊維途中糸の近傍に炭素
繊維束を配しなかった以外は、実施例１と同様にして炭
素繊維製造装置を連続運転した。評価結果などを表１に
示す。
繊維束を配しなかった以外は、実施例１と同様にして炭
素繊維製造装置を連続運転した。評価結果などを表１に
示す。
【００１６】（比較例２）炭素繊維途中糸の近傍に炭素
繊維束を配する代りに、市販されている春日静電気除去
装置３２５−Ｓの放電芯を、糸条と回転ローラーとの接
点と、回転ローラー中心を結ぶ直線からの距離（Ａ）を
１００mm、および、炭素繊維途中糸からの距離（Ｂ）を
１００mmとして、図３に示す位置に配した以外は、実施
例１と同様にして炭素繊維製造装置を連続運転した。こ
の場合、炭素繊維製造装置の大きさ、および、作業性の
面から放電芯の設置位置を、これ以上炭素繊維途中糸に
近接して配置することができなかった。本発明に比べ
て、静電気除去効果が大きい位置に設置することが困難
であるため十分には静電気除去効果が得られないことが
わかる。
繊維束を配する代りに、市販されている春日静電気除去
装置３２５−Ｓの放電芯を、糸条と回転ローラーとの接
点と、回転ローラー中心を結ぶ直線からの距離（Ａ）を
１００mm、および、炭素繊維途中糸からの距離（Ｂ）を
１００mmとして、図３に示す位置に配した以外は、実施
例１と同様にして炭素繊維製造装置を連続運転した。こ
の場合、炭素繊維製造装置の大きさ、および、作業性の
面から放電芯の設置位置を、これ以上炭素繊維途中糸に
近接して配置することができなかった。本発明に比べ
て、静電気除去効果が大きい位置に設置することが困難
であるため十分には静電気除去効果が得られないことが
わかる。
【００１７】
【表１】 表１中、記号の意味は次の通りである。
【００１８】Ａ：糸条と回転ローラーとの接点と、回転
ローラー中心を結ぶ直線から、導電性繊維配置位置まで
の距離（ｍｍ） Ｂ：炭素繊維途中糸から、導電性繊維配置位置までの距
離（ｍｍ） Ｃ：静電気量（マイナスＫＶ） Ｄ：回転ローラーへの糸条の巻き付き回数（回／日）
ローラー中心を結ぶ直線から、導電性繊維配置位置まで
の距離（ｍｍ） Ｂ：炭素繊維途中糸から、導電性繊維配置位置までの距
離（ｍｍ） Ｃ：静電気量（マイナスＫＶ） Ｄ：回転ローラーへの糸条の巻き付き回数（回／日）
【００１９】
【発明の効果】本発明は、炭素繊維を連続生産する製造
設備において、ローラーから炭素繊維途中糸が離れる時
に発生する静電気を、炭素繊維により容易に除去するこ
とが出来る。本発明は設備が非常に簡単でかつ静電気除
去効果が大きいこと、さらに設備費が小額にでき、安定
して炭素繊維を製造することが可能となり、その産業上
の効果は極めて大きい。
設備において、ローラーから炭素繊維途中糸が離れる時
に発生する静電気を、炭素繊維により容易に除去するこ
とが出来る。本発明は設備が非常に簡単でかつ静電気除
去効果が大きいこと、さらに設備費が小額にでき、安定
して炭素繊維を製造することが可能となり、その産業上
の効果は極めて大きい。
【図１】本発明の炭素繊維製造装置のドライブステーシ
ョン部分の一例を示す概略斜視図である。
ョン部分の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の炭素繊維製造装置のドライブステーシ
ョン部分の一例を示す概略側面図である。
ョン部分の一例を示す概略側面図である。
【図３】比較例に係る静電気除去装置を配置した、炭素
繊維製造装置のドライブステーション部分を示す概略側
面図である。
繊維製造装置のドライブステーション部分を示す概略側
面図である。
１：ローラースタンド ２：ローラー ３：炭素繊維途中糸 ４：静電気除去用導電性繊維束 ５：静電気除去用導電性繊維束固定治具 ６：市販品静電気除去機具本体 ７：静電気除去バー
Claims (5)
- 【請求項１】前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に
製造する装置において、回転ローラーの糸条出側の近傍
に、導電性繊維束を配することを特徴とする炭素繊維製
造用装置。 - 【請求項２】導電性繊維束が炭素繊維束であることを特
徴とする請求項１記載の炭素繊維製造用装置。 - 【請求項３】前駆体糸条を焼成して炭素繊維を連続的に
製造するに際して、回転ローラーの糸条出側の炭素繊維
途中糸の近傍に導電性繊維束を配することを特徴とする
炭素繊維の製造方法。 - 【請求項４】導電性繊維束が炭素繊維束であることを特
徴とする請求項３記載の炭素繊維の製造方法。 - 【請求項５】導電性繊維束の配置位置が、回転ローラー
と炭素繊維途中糸との接点からの距離が０〜３００mmで
あり、炭素繊維途中糸からの距離が０〜５０mmであるこ
とを特徴とする請求項３記載の炭素繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4746795A JPH08246248A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 炭素繊維製造用装置および炭素繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4746795A JPH08246248A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 炭素繊維製造用装置および炭素繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246248A true JPH08246248A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=12775963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4746795A Pending JPH08246248A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 炭素繊維製造用装置および炭素繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08246248A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207335A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Shima Seiki Mfg Ltd | 横編機 |
| CN103484975A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-01-01 | 肖颖 | 用于碳纤维生产线的除静电装置 |
| WO2020203531A1 (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 東レ株式会社 | 耐炎化繊維束の製造方法および炭素繊維束の製造方法 |
| KR20200133741A (ko) * | 2018-03-27 | 2020-11-30 | 도레이 카부시키가이샤 | 아크릴로니트릴계 섬유 다발의 제조 방법 및 탄소 섬유 다발의 제조 방법 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP4746795A patent/JPH08246248A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207335A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Shima Seiki Mfg Ltd | 横編機 |
| CN103484975A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-01-01 | 肖颖 | 用于碳纤维生产线的除静电装置 |
| KR20200133741A (ko) * | 2018-03-27 | 2020-11-30 | 도레이 카부시키가이샤 | 아크릴로니트릴계 섬유 다발의 제조 방법 및 탄소 섬유 다발의 제조 방법 |
| WO2020203531A1 (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 東レ株式会社 | 耐炎化繊維束の製造方法および炭素繊維束の製造方法 |
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