JPS58115119A - 炭素繊維製造用炭素化炉 - Google Patents
炭素繊維製造用炭素化炉Info
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- JPS58115119A JPS58115119A JP21094481A JP21094481A JPS58115119A JP S58115119 A JPS58115119 A JP S58115119A JP 21094481 A JP21094481 A JP 21094481A JP 21094481 A JP21094481 A JP 21094481A JP S58115119 A JPS58115119 A JP S58115119A
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- fibers
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- carbonization furnace
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Landscapes
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、炭素繊維を連続的に製造するための横型炭素
化炉の構造に関し、更に詳しくは、有機質繊維を炭素化
する際の低温側炭素化炉の構造に屑するものである。
化炉の構造に関し、更に詳しくは、有機質繊維を炭素化
する際の低温側炭素化炉の構造に屑するものである。
炭素ＩＩ緒の製造は、一般にポリアクリロニトリル系繊
維、セルロース系繊維等の有機繊維を酸−化性雰囲気、
通常は空気中で２００〜３００’Ｃの温度で酸化処理（
耐炎化処理）した後、炭素化炉において不活性雰囲気中
あるいは非酸化性雰囲気中３００℃以上の温度で炭素化
することによって行われる。
維、セルロース系繊維等の有機繊維を酸−化性雰囲気、
通常は空気中で２００〜３００’Ｃの温度で酸化処理（
耐炎化処理）した後、炭素化炉において不活性雰囲気中
あるいは非酸化性雰囲気中３００℃以上の温度で炭素化
することによって行われる。
この炭素化工程においては、予備酸化処理ずみの有機繊
維が３００℃以上で熱分解され炭素繊維となるが、一般
に１５００℃、必要によっては２０００℃以上の黒鉛化
の温度まで加熱し焼成が行われる。この際低！！銅で起
る熱分解ｐ結果発生プる分解ガス及びタールが高濃側に
持ち込まれると、目的物である炭素繊維の品質を低下さ
せる。逆に分解ガスがその発生温度以下のゾーンに達す
効に除去する装置について研究の結果、本発明に至った
。
維が３００℃以上で熱分解され炭素繊維となるが、一般
に１５００℃、必要によっては２０００℃以上の黒鉛化
の温度まで加熱し焼成が行われる。この際低！！銅で起
る熱分解ｐ結果発生プる分解ガス及びタールが高濃側に
持ち込まれると、目的物である炭素繊維の品質を低下さ
せる。逆に分解ガスがその発生温度以下のゾーンに達す
効に除去する装置について研究の結果、本発明に至った
。
すなわち、本発明は、３００〜９００℃の温度勾配を有
する不活性ガス雰囲気炉にて繊維を水平方向に走行させ
炭素ＭＩＮＩを連続的に製造するための横型炭素化炉に
おいて、（ａ）、炭素化炉本体の入口部及び出口部にシ
ール機構を有する誘導部を連結させ、（ｂ）、炭素化炉
本体の上壁面を炉内低温側に次第に高くなるよう傾斜さ
せると共に、この上壁面の最頂部又は最頂部と他の位置
に排ガス口を設け、（Ｃ）、炭素化本体炉本体の上部に
低温側に次第に高くなるよう複数の仕切り板を設け、（
ｄ）、供給された不活性ガスがＩｌｌの分解ガスと共に
ｌ！緒の間隙を通って排ガス口から排出されるよう不活
性ガス噴出口を走行１１１列の下側位置に開口させ、且
つ（ｅ）、被処理繊維からの分解タールが炉内低温側に
向って流れるよう傾斜した下壁面を有する連続炭素化炉
である。
する不活性ガス雰囲気炉にて繊維を水平方向に走行させ
炭素ＭＩＮＩを連続的に製造するための横型炭素化炉に
おいて、（ａ）、炭素化炉本体の入口部及び出口部にシ
ール機構を有する誘導部を連結させ、（ｂ）、炭素化炉
本体の上壁面を炉内低温側に次第に高くなるよう傾斜さ
せると共に、この上壁面の最頂部又は最頂部と他の位置
に排ガス口を設け、（Ｃ）、炭素化本体炉本体の上部に
低温側に次第に高くなるよう複数の仕切り板を設け、（
ｄ）、供給された不活性ガスがＩｌｌの分解ガスと共に
ｌ！緒の間隙を通って排ガス口から排出されるよう不活
性ガス噴出口を走行１１１列の下側位置に開口させ、且
つ（ｅ）、被処理繊維からの分解タールが炉内低温側に
向って流れるよう傾斜した下壁面を有する連続炭素化炉
である。
このような炭素化炉によると、熱分解ガス及びタールは
高温側に移動せず被処理繊維と接触することもないため
、高品質の炭素繊維を得ることができる。
高温側に移動せず被処理繊維と接触することもないため
、高品質の炭素繊維を得ることができる。
本発明において処理の対象とされる特に好ましい繊維は
ポリアクリロニトリル系繊維を酸化性雰囲気中２００〜
３００℃で酸素結合量６−； ２０％まで酸化処理した
いわゆる耐炎Ｉｌ維である。
ポリアクリロニトリル系繊維を酸化性雰囲気中２００〜
３００℃で酸素結合量６−； ２０％まで酸化処理した
いわゆる耐炎Ｉｌ維である。
本発明装置を図面によって説明する。
第１図は本発明炭素化炉の一例の横断面図を示す。第１
図において１：被処理繊維、２二重壁面、３：排ガス口
、４：タール受、５：仕切り板、６：下壁面、７：ター
ル排出口、８：不活性ガス供給機構、□′９：入ロ冷入
部冷却部：出口冷却部。１１：不活性ガス、１２：冷媒
、１３：ヒーターを示す。
図において１：被処理繊維、２二重壁面、３：排ガス口
、４：タール受、５：仕切り板、６：下壁面、７：ター
ル排出口、８：不活性ガス供給機構、□′９：入ロ冷入
部冷却部：出口冷却部。１１：不活性ガス、１２：冷媒
、１３：ヒーターを示す。
被処理繊維１は入口ローラーによって支持されて炭素化
炉のｉｉｍ入口誘導部■を経て炭素化炉本体ｌに導入さ
れる。炭素化炉内はヒーター１３、によって繊維の進行
方向に沿って次第に温度が上昇するよう設計されている
。炭素化炉の繊維入口誘導部１は外気の侵入を防ぐもの
であり、不活性ガス１１が供給されシールされている。
炉のｉｉｍ入口誘導部■を経て炭素化炉本体ｌに導入さ
れる。炭素化炉内はヒーター１３、によって繊維の進行
方向に沿って次第に温度が上昇するよう設計されている
。炭素化炉の繊維入口誘導部１は外気の侵入を防ぐもの
であり、不活性ガス１１が供給されシールされている。
繊緒出【］誘導部■も同様の意味で不活性ガスが供給さ
れる。両方の誘導部とも、好ましくは冷媒１２による冷
却部９．１０を有する。
れる。両方の誘導部とも、好ましくは冷媒１２による冷
却部９．１０を有する。
被処理繊維は炭素化炉内を進みながら順次炭素化される
。このとき繊維は通常ストランド多数を並列に配して処
理される。炭素化炉本体型における不活性ガス供給機構
８は被処理繊維列、の下側に設けられている。入口及び
出口の各誘導部に供給された不活性ガスは、一部が入口
及び出口の各ローラ一部から炉外に排出され、残部が炉
本体内に供給される。炭素化炉本体筒内において繊維列
の下側から供給された不活性ガスと、入口及出口の各誘
導部１．ＩＩから供給された不活性ガスは、繊維間を通
って炉内を分解ガスとともに上昇し、上壁面２に達ｊる
。上壁面２は炉内低温側に次第に高くなるよう傾斜させ
て設計される−。ガスはこの上壁面をはうように上昇し
、最頂部に設けられた排ガス口３から炉外へ排出される
。排ガス口３は最頂部のほかに、更に上壁面の他の位置
に適当数追加設置してもよい。この場合、排ガス口は、
分解ガスの最も発生し易い雰囲気温度３００〜５００℃
の部分に相当する位置にくるよう設計することが好まし
い。
。このとき繊維は通常ストランド多数を並列に配して処
理される。炭素化炉本体型における不活性ガス供給機構
８は被処理繊維列、の下側に設けられている。入口及び
出口の各誘導部に供給された不活性ガスは、一部が入口
及び出口の各ローラ一部から炉外に排出され、残部が炉
本体内に供給される。炭素化炉本体筒内において繊維列
の下側から供給された不活性ガスと、入口及出口の各誘
導部１．ＩＩから供給された不活性ガスは、繊維間を通
って炉内を分解ガスとともに上昇し、上壁面２に達ｊる
。上壁面２は炉内低温側に次第に高くなるよう傾斜させ
て設計される−。ガスはこの上壁面をはうように上昇し
、最頂部に設けられた排ガス口３から炉外へ排出される
。排ガス口３は最頂部のほかに、更に上壁面の他の位置
に適当数追加設置してもよい。この場合、排ガス口は、
分解ガスの最も発生し易い雰囲気温度３００〜５００℃
の部分に相当する位置にくるよう設計することが好まし
い。
上壁面に設けられた排ガス口の周囲には、分解ガス中に
含まれるタール分が凝縮し滴下するので、これが繊維に
付着しないよう排ガス口直下にタール受４を配置するの
がよい。タール受は繊維の上部全面に設けてもよいが、
その必要性は少ない、。
含まれるタール分が凝縮し滴下するので、これが繊維に
付着しないよう排ガス口直下にタール受４を配置するの
がよい。タール受は繊維の上部全面に設けてもよいが、
その必要性は少ない、。
排ガス口３には炭素化炉の内圧を調整するためダンパー
（図示していない）を設けることができる。
（図示していない）を設けることができる。
本発明の炭素化炉においてＩｍ緒から発生した熱分解に
よるタール分は、傾斜した下壁面６に沿っで炉内低温側
に向って流れ、タール排出ロアから炉外へ排出され、こ
のためタール分が繊維に付着することがない。炭素化炉
本体層の上部には低温側に次第に高くなるように繊維走
行方向とほぼ直角に複数の仕切り板５が設けられる。
よるタール分は、傾斜した下壁面６に沿っで炉内低温側
に向って流れ、タール排出ロアから炉外へ排出され、こ
のためタール分が繊維に付着することがない。炭素化炉
本体層の上部には低温側に次第に高くなるように繊維走
行方向とほぼ直角に複数の仕切り板５が設けられる。
以上において本発明を第１図により説明したが、第１図
は本発明の炭素化炉の一例を示すものであり、本発明は
これに限定されるものではない。
は本発明の炭素化炉の一例を示すものであり、本発明は
これに限定されるものではない。
本発明の炭素化炉に供給される繊維は、予備炭素化した
セルロース繊維、耐炎化処理したアクリロニトリル系繊
維等であり、炉内には不活性ガスとして窒素、アルゴン
、ヘリウム等が供給され、内圧は外気よりも５〜１００
ｍｍＨ，Ｏ程度高圧にし、シール効果を高めることが好
ましい。
セルロース繊維、耐炎化処理したアクリロニトリル系繊
維等であり、炉内には不活性ガスとして窒素、アルゴン
、ヘリウム等が供給され、内圧は外気よりも５〜１００
ｍｍＨ，Ｏ程度高圧にし、シール効果を高めることが好
ましい。
本発明の炭素化炉は、有機１ｉＮを炭素化する場合にお
ける低温側の炭素化炉として使用する場合に特に有効で
あり３００〜９００℃の炭素化炉として使用し、この炭
素化炉にて処理された繊維を更に高温の炉にて熱処理す
ることもできる。
ける低温側の炭素化炉として使用する場合に特に有効で
あり３００〜９００℃の炭素化炉として使用し、この炭
素化炉にて処理された繊維を更に高温の炉にて熱処理す
ることもできる。
従来の通常たて型炭素化炉にあっては、繊維を上から導
入し分解ガスは繊維と交流しつつ排出されるが、この場
合繊維は分解ガスと接触し、かつ分解ガス中に含まれる
タール分等の付着を受け、炭素繊維の強度等が低下する
。
入し分解ガスは繊維と交流しつつ排出されるが、この場
合繊維は分解ガスと接触し、かつ分解ガス中に含まれる
タール分等の付着を受け、炭素繊維の強度等が低下する
。
又通常の筒状横型炭素化炉では、分解ガスが繊維に接触
し易く得られた炭素繊維の強度等が低下する。
し易く得られた炭素繊維の強度等が低下する。
本発明の炭素化炉によると、前記の従来炉と異なり、低
温側分解ガスが、より高温側の繊維と接触することがな
く、また分解タールが繊維に付着することがなく、高品
質の炭素繊維を製造することができる。
温側分解ガスが、より高温側の繊維と接触することがな
く、また分解タールが繊維に付着することがなく、高品
質の炭素繊維を製造することができる。
第１図は本発明炭素化炉の横断面図である。
１：被処理８Ｎ、２：上壁面、３：排ガス口、５：仕切
り板、６：下壁面、６：不活性ガス供給機構、１３：ヒ
ーター 特許出願人 １ｌｌｌ！邦ベスロン樟式会社代理人弁
理士 土 居 三 部
り板、６：下壁面、６：不活性ガス供給機構、１３：ヒ
ーター 特許出願人 １ｌｌｌ！邦ベスロン樟式会社代理人弁
理士 土 居 三 部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ３００〜９００℃の温度勾配を有する不活性ガス雰囲気
炉にてＩＩａＨを水平方向に走行させ炭素ＩＩＭを連続
的に製造するための横型炭素化炉において、（ａ）、炭
素化炉本体の入口部及び出口部にシール機構を有する誘
導部を連結させ、（ｂ）炭素化炉本体の上壁面を炉内低
温側に次第に高くなるよう傾斜させると共に、この上壁
面の最頂部又は最頂部と他の位置に排ガス口を設け、（
ｃ）、’炭素化炉本体の上部に低温側に次第に高くなる
よう複数の仕切り板を設け、（ｄ）。 供給された不活性ガスがａｍの分解ガスと共に繊維の間
隙′を通って排ガス口から排出されるよう不活性ガス噴
出口を走行繊維列の下側位置に開口させ、且つ（’ｅ、
） ’、 、被処理繊維からの分解タールが炉内低温
側に向って流れるよう傾斜した下壁面を有することを特
徴とする連続炭素化炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21094481A JPS58115119A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 炭素繊維製造用炭素化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21094481A JPS58115119A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 炭素繊維製造用炭素化炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115119A true JPS58115119A (ja) | 1983-07-08 |
| JPS6246647B2 JPS6246647B2 (ja) | 1987-10-03 |
Family
ID=16597672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21094481A Granted JPS58115119A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 炭素繊維製造用炭素化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58115119A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560710A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-11 | 西安航科等离子体科技有限公司 | 一种碳纤维放丝辊用放丝架 |
| WO2021193520A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 東レ株式会社 | 予備炭素繊維束の製造方法、炭素繊維束の製造方法および予備炭素化炉 |
-
1981
- 1981-12-26 JP JP21094481A patent/JPS58115119A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560710A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-11 | 西安航科等离子体科技有限公司 | 一种碳纤维放丝辊用放丝架 |
| WO2021193520A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 東レ株式会社 | 予備炭素繊維束の製造方法、炭素繊維束の製造方法および予備炭素化炉 |
| CN115244231A (zh) * | 2020-03-24 | 2022-10-25 | 东丽株式会社 | 预碳纤维束的制造方法、碳纤维束的制造方法及预碳化炉 |
| CN115244231B (zh) * | 2020-03-24 | 2024-02-06 | 东丽株式会社 | 预碳纤维束的制造方法、碳纤维束的制造方法及预碳化炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246647B2 (ja) | 1987-10-03 |
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