JPS5836093B2 - 焼成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は活性化した炭素繊維の製造に好適な焼或装置の
構造に関するものである。

加熱によって溶融若しくは流動する傾向がない例えばビ
スコースレーヨンのような再生セルローズ繊維を、分解
点まで加熱して炭素化し炭素繊維を製造することはよく
知られている。

そして前記繊維材料は、連続単繊条状のまま又はこれら
を適当に編織して布帛状とするか、或は紡績糸にして編
織布とするか若しくは短繊維を単独若しくは他の接合剤
をもって不織布等のシート状にして、酸素のない雰囲気
中で非炭素或分がほぼ完全に熱分解されるような高温に
まで加熱して炭素化されるものである。

そしてこれらの繊維材料は一般に焼或炉内を連続的に通
過しながら焼或される場合が多い。

従って焼或炉内では均一に加熱炭素化される対策が必要
であると共に炭素繊維は構造上極めて弱いので、僅かの
機械的力によって破壊若しくは崩壊されるのでその案内
および取り出しには細心の注意が必要である。

そのため従来焼或炉内を通過する繊維材料は案内ベルト
又は石英ガラス布のベルト上で支持案内されるものが提
案されているが、繊維材料は焼或によって３０係近く収
縮し、面接触式の案内では摺擦が生じて斑が生じ易く、
均整な繊維層のものを得ることが困難であった。

本発明はこれらに着目してなされたものでその目的は炉
内を通過する繊維材料に均一な加熱を与えると共に炭素
化された繊維層は固定案内部で摺擦しない様に通過させ
、しかも通過中の繊維材料を衝動なく安定して焼成する
よらな焼或炉を提供するものである。

しかしてこのような焼戊炉とは炉内に横設された２本の
ガイドローラで繊維材料を案内し、該ガイドローラの間
で繊維材料を垂下させ、その垂下部に焼或熱風を均一的
にしかも垂下を助ける方向に吹き付けて焼威するように
構威したものである。

以下本発明を図面に基づいて詳細に説明するが、図は本
発明の具体的な実施の１例を示すもので本発明はこれら
の図示例に限定されるものでなく、下記説明の趣旨に微
して他の焼威炉に利用したり、或は部品の設計を変更し
て構威しても同様に実施できるものである。

また特許請求の範囲に実施態様項として記載した事項も
具体的な例を示したものであって本発明はこれらの実施
態様に限定されるものでない。

第１図は本発明を用いた焼成炉１の側面図で一部は破断
して示す。

第２図は第１図の切断線■−■に沿う矢印方向断面図、
第３図は第１図の平面図でその一部は破断して示す。

第４図は第１図に示した炉内の構威を示す見取説明図、
第５図は本発明の他の実施例で、第４図と同じように示
しかつ一部を省略した見取説明図、第６図も本発明の他
の実施例で第５図と同様に示した見取説明図である。

第１図〜第３図において、焼成炉１は従来の焼成炉と同
じように適当な断熱材で周壁が形或され、その一方側（
前側）には繊維材料４の導入口２を形或し、他方側（後
側）には取出口３を設ける。

しかしてこれらの導入口２および取出口３は単なるスリ
ット孔を図示したが、適当なラビリンス手段若しくはシ
ール手段を利用して加熱状態を維持するように構或され
、必要によってはこの導入口２および取出口３に案内ロ
ーラを設置する。

５および６はそれぞれ繊維材料４の供給および取出口−
ラで、これらのローラは調速可能に構或される。

そして特に供給ローラ５には炉内での繊維材料４の垂れ
下がり位置を検出して供給速度を調整する制御手段を設
けることが好ましく、必要に応じてはこれらの調整を取
出ロ−ラ６で行なってもよい。

７は炉内に横設されたガイドローラで軸受７／ ， ７
／ ， ７／ ， ７／で支持されると共に該ガイドロ
ーラ７は前述供給ローラ５若しくは取出口−ラ６の駆動
手段と関連して積極的に駆動される。

しかしながら繊維材料４が比較的に厚層で形或され、し
かも焼或に時間を要するときは前記ガイドローラ７，７
を遊支ローラとし軽快に回動するように構成してもよい
。

しかしてガイドローラ７，７のほほ中央でその上部には
炉頂壁に固設した天井バーナー１３を設け、該バーナー
１３は１個若しくは複数で構或され、複数で構或すると
きはガイドローラ７と平行に配設される。

またこれら天井バーナー１３の前後には案内板１０，１
０を設ける。

そしてこの案内板１０．１０はバーナー１３の熱風をガ
イドローラ７，７の間に垂れ下がる繊維材料４′に指向
されるものである限り他の適当なものを利用できるが、
図示したように熱風吹出口を下方に絞るように形威した
２枚の案内板を傾斜して配設したものを使用した時は特
によい結果を得ることができた。

そしてこれら熱風発生装置の熱風吹出口（案内板１０．
１０の下端縁）はガイドローラ７，７の上面線より低位
に位置して繊維材料４の垂れ下がりを助ける方向に吹き
付けることによって、材料４′を安定させることができ
、しかも均一に加熱することができる。

またガイドローラ７，７の下部には炉１の内面両側壁と
適当な開隙を形成してＵ字形妨害板９を配設する。

そして該妨害板９は垂下材料４′が接触しない限り適当
なＵ字形に形或できるが、図示したように底部に直線部
分を形成し、その両端部から約４５度に傾斜面を形或し
、ガイドローラ７，７のほぼ直下でそれぞれ垂直面を形
戊して炉の前後内壁に支持されるものを使用するとよい
結果が得られた。

８は炉の前後内壁に固設若しくは１体に形或した台座で
前記妨害板９を支持するものである。

１１および１２は底バーナーで、該底バーナーは図示す
るように炉底壁の前後隅部に設置し、前記天井バーナー
１３と同様に１個若しくは複数のバーナーを並べて配設
する。

そしてこれら、底バーナー１１．１２の熱風は妨害板９
の裏側に吹き付けられるように構或する。

なお前述した天井バーナー１３の案内板１０．１０およ
び妨害板９の幅は繊維材料４の横幅より広く形威される
ものである。

また底バーナー１１．１２の熱風は前述Ｕ字形妨害板９
の傾斜面裏側にほぼ垂直に吹き付けるものであることが
、後述する熱気流の構戊にとって好適であった。

即ち第４図は天井バーナー１３および底バーナー１１：
１２をそれぞれ２個で構威した場合における本発明焼成
炉の熱風およびその流れを示したもので、天井バーナー
１３．１３’の熱風は前記したように案内板１０．１０
で規制されてガイドローラ７，７間の垂れ下がり材料４
′に直接吹き付けられ、垂れ下がり材料４′をふくらま
せながらしかも垂れ下がりを助ける方向に吹き付けて全
面に均一的に熱風を吹き付けて焼或させる。

またこれによって焼或材料を安定的に保持することがで
きる。

一方底バーナー１１．１１’，１２．１２’の熱風は直
接妨害板９に当って妨害板９を加熱し、その熱風は妨害
板９と炉内両側壁との間隙を通って矢印で示すように垂
れ下がり材料４′の湾部に両側から進入して天井バーナ
ー１３と共同して垂れ下がり保持ならびに加熱焼戊作用
を与え、かつ材料４′を安定的に保持する。

なお案内板１０および妨害板９はいずれも無孔の板を示
したが、必要によってはその一部に通気孔を形或して対
流を促進させたり、或は炉内側壁の一部に整流板等を設
置して、前記熱気流を規整する等自由に採用することが
できる。

なお、天井バーナー１３．１３’に代って他の焼戒熱風
発生装置から焼戊熱風を導入したり、若しくは底バーナ
ー１１，１２の焼成熱風を積極的に垂れ下がり材料４′
に吹き付けるために第５図で示すような筒体１４，１４
′を天井バーナー１３の下部若しくは炉内壁から吊設し
て設け、該筒体１４．１４’の両側部にファン１５．１
５’（一方は図示せず）を設けて焼或熱風を対流させる
と共に、両筒体１４．１４’の吹き出し開口部を垂れ下
がり材料４′のほぼ中央部に位置させて矢印で示すよう
な熱風を材料４′に吹き付けるように構或しても本発明
を満足することができる。

またこれらの筒体１ ４ ． １ ４’の下側にのみ孔
若しくはスリットを形或して熱風を案内するようにして
もよい。

またこれらの筒体１４．１４’を連続した筒体として構
成し、その全面若しくは下部およひ側面に孔若しくはス
リットを形成しても本発明を満足できるものであり、第
６図は筒体の全周面に穴を設けた有孔円筒１６を用いた
１例を示した。

即ち有孔円筒１６は前例筒体と同じように炉内壁に吊設
し、その両側開口部にはファン１５．１５’（一方は図
示せず）を設けて炉内の焼戊熱風を積極的に垂れ下がり
材料４′に吹き付けるものである。

以上述べたように本発明焼戒装置は炉内を通過する繊維
材料を２個の横幅方向に設置したガイドローラ上で案内
すると共に、該ガイドローラ間の材料は垂れ下がるよう
な速度で移行されると共にその上部には材料の垂れ下が
りを助長させるような焼或熱風発生装置を配設し、また
材料の垂れ下がり方向にはＵ字形にした妨害板を設け、
しかも妨害板の裏側には妨害板の両側から垂れ下がり材
料を更に助長するような焼或熱風を吹き出すように構威
したから、繊維材料は焼或熱風でふくらむように安定保
持され、しかもこれらの熱風は周辺から材料面に沿うよ
うに吹き付けられみので均−な構戊が行なわれ極めて安
定した炭素繊維の集合体を得ることができるようになっ
たものであり、通過する材料は熱風以外の固定部材と全
く接触しないので破壊するおそれがなく均一なものを得
ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた焼或装置の側面図で一部は破断
して断面を示す。 第２図は第１図の切断線ｎ−Ｈに沿う矢印方向断面図、
第３図は第１図の平面図でその一部は破断して示す。 第４図は第１図に示した炉内の構成を示す見取説明図、
第５図は本発明の他の実施例で第４図と同様に示しかつ
一部は省略した見取説明図、第６図は本発明の他の実施
例で第５図と同様に示した見取説明図。 １・・・・・・焼成炉、２・・・・・・導入口、３・・
・・・・取出口、４・・・・・・材料、５・・・・・・
供給ローラ、６・・・・・・取出ローラ、７・・・・・
・ガイドローラ、８・・・・・・台座、９・・・・・・
妨害板、１０・・・・・・案内板、１１．１２・・・・
・・底バーナー１３・・・・・・天井バーナー、１４・
・・・・・筒体、１５・・・・・・ファン、１６・・・
・・・有孔円筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉内に横設された２本のガイドローラのほぼ中央上
   部にバーナーおよび案内板で構或された焼威熱風発生装
   置若しくは焼戊熱風を吹き出す案内筒体を設け、ガイド
   ローラの下部にはほはＵ字形に形或した妨害板を配置し
   、該妨害板の下側前後には妨害板に対面して焼或熱風を
   吹き付けるようにしたバーナーを設け、ガイドローラ上
   を通過する焼或材料シートを焼或熱風でＵ字形に湾曲さ
   せながら焼或するように構威したことを特徴とする焼威
   装置。 ２ ガイドローラの中央上部および妨害板の下側前後に
   設けるバーナーは、それぞれ１個以上好ましくは２個の
   バーナーを炉の幅方向に配設して構威してなる特許請求
   の範囲第１項記載０焼威装置。 ３ ガイドローラのほぼ中央上部に設けられる焼或熱風
   発生装置は、１個若しくは複数の下向バーナーを挾んで
   案内板を設け、該案内板は下方に向って間隔を狭めると
   共にその下端面はガイドローラの上面線よりも下位に位
   置するように構威したものである特許請求の範囲第１項
   記載の焼或装置。 ４ ガイドローラの中間に位置して焼或熱風を吹き出す
   案内筒は、２個の筒体をほぼ軸線に沿って対向して設置
   し、その吹き出し開口部は通常焼或材料シート幅内に位
   置して構或した特許請求の範囲第１項記載の焼戒装置。 ５ ガイドローラの中間に位置して焼戊熱風を吹き出す
   案内筒は有孔円筒で構威し、その両側開口部にファンを
   設けて構戊したものである特許請求の範囲第１項記載の
   焼戊装置。