JPS63120114A - 高温焼成炉 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高温焼成炉、特に繊維糸条を雰囲気ガス中、約
３００〜３０００　’Ｃで連続的に焼成処理する炭素繊
維ｒ！Ａ造用高温焼成炉に関する。

［従来の技術］ 一般に炭素繊維を製造する際の炭化ニー−１〜、プリカ
ーサ（耐炎化繊維）を約３００〜３０００℃の高温雰囲
気ガス中にて焼成する。この焼成炉には竪型炉と横型炉
とがおり、何ずれの場合も雰囲気ガスが炉マツフルの両
端部から供給され、その排ガスをマツフルのほぼ中央部
から炉外へ排出させる構造が広く採用されている（例え
ば特開昭５０−４２１２６号公報、同５９−１１２０２
９号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の高温焼成炉にはマツフル両端部か
ら比較的低温の雰囲気ガスが供給される。

そのためマツフル内では高温雰囲気ガスとの間の比重差
によって偏流が生じる。この現象は特に竪型炉において
顕箸である。

かかる偏流のため、例えば竪型炉にあってはマツフル内
の糸条巾方向（水平断面方向）の温度斑や、偏流の経時
的変動に因った温度斑が生じる。

またマツフル内で局所的に低温部が発生し、そこで糸条
の焼成によって生じるタール成分かミス１〜化する。

このようなマツフル内の温度斑は被処理糸条の焼成炭に
よる物性２品位のバラツキおよび低下をもたらし、一方
、タールミストは毛羽ヤ糸切れ等の原因となって、炭素
繊維の品位低下のみならず。

工程の不安定化をもたらす。

もつとも、かかるマツフル雰囲気ガスの偏流防止手段と
しては、従来偏流防止板が提案されている（例えば、特
開昭５８−２０８４２１号公報）が、これを以でもマツ
フル内の偏流、即ち温度斑は充分解消されていない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を排除し、マツ
フル内の温度斑ないし局所的低温部で発生するタールミ
ストを可及的に減少させ、被処理糸条の物性および品位
の一層の向上、並びに焼成工程の安定化を図ることにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、繊維糸条を連続的に処理する高温
焼成炉において、炉中に加温した雰囲気ガスを供給する
ことによって達成できる。

以下、本発明を図面を参照しながら具体的に説明する。

第１図は本発明に係る高温焼成炉を示す概略図である。

図において、１はマツフル、２および３は雰囲気ガス供
給ノズル、４は排ガス口、Ｙは被処理糸条である。なあ
、該雰囲気ガス供給ノズルは、必要に応じてマツフル両
端に夫々複数個設けてもよい。

通常、３００〜３０００℃の温度範囲に設定されたマツ
フル１には、雰囲気ガス供給ノズル２゜３から、予め公
知の加温手段（図示せず）によって加温された雰囲気ガ
スが供給され、その中を被処理糸条Ｙが走行している。

マツフル中での排ガスはマツフルのほぼ中央部に設けら
れた排ガス口４から炉外へ排出されている。

該雰囲気ガスには窒素に代表される不活性ガス。

空気、二酸化炭素、水蒸気、ハロゲン、あるいはこれら
の混合物などを挙げることができる。

本発明においては雰囲気ガスをマツフルへ供給するに先
立ち加温することを発明の特徴とするが、その温度は、 の範囲内に保つことが望ましい。

すなわち、第２図は供給雰囲気ガス温度比［即ち、マツ
フル内雰囲気ガス温度（°Ｋ）に対する供給雰囲気ガス
温度（°に）］と、温度斑比［即ち。

マツフル内雰囲気ガス温度じに）に対する温度斑］との
関係を示した図でおる。この図が示すとおり、マツフル
内の温度斑を減少させるためには、雰囲気ガスを供給す
るに先立って加温するが、その際供給雰囲気ガス温度比
を１．０以下で、できるだけ大きくとることが望ましく
、この供給雰囲気ガス温度比が０．６未満では公知の偏
流防止板程度の効果を示すに過ぎない。

このような供給雰囲気ガスの加温は、マツフル内の温度
斑を大巾に減少させ、糸条の焼成処理を均一化させるた
め、１ユられる炭素繊維の物性ないし品位が大巾に向上
するよう作用するのである。

一方、供給雰囲気ガスを加温すると、マツフル内でのタ
ールミストが著しく減少する。

すなわち、第３図はマツフル内におけるタール成分凝縮
等温線を示す図である。

図中、Δはタール成分凝縮等温線、Ｂはタール成分凝縮
域、Ｘは供給雰囲気ガス、Ｚはマツフル内雰囲気ガスで
ある。

ここで、今、雰囲気温度４００’Ｃのマツフルに２８°
Ｃ２または３００　’Ｃの雰囲気ガスを供給すると、タ
ール成分凝縮等温線（実測値）は夫々３゜０ｍ、１．９
ｍとなり、３００℃の雰囲気カスヲ供給する場合のター
ルミス１−発生量は、２８°Ｃの雰囲気ガスの場合の約
１／１０ｆｆｉに減少することが判明した。このように
、供給雰囲気ガスの加温は、前述したマツフル内の温度
斑を解消させるのみならず、マツフル中でのタール成分
のミスト化が大巾に減少し、そのタールミストに起因す
る被処理糸条の毛羽や糸切れが大巾に減少し、得られる
炭素繊維の品位向上や、焼成工程が安定化するよう作用
するのである。

なお、図中、５はヒーター、６は炉体、７．８はシール
ガス供給ノズル、９は冷却ジャケットである。

ここにおけるシールガス供給ノズルは、マツフル１中を
シールするためのシール流として、通常の場合不活性ガ
スが加温されることなく供給される。また該冷却ジャケ
ット９は予め加温された供給雰囲気ガスが冷却されるこ
となく、かつマツフル内の上昇気流で、シール部から洩
れるガスを充分冷却し得るような位置に設けることが望
ましい。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の高温焼成炉はマツフル内に供
給する雰囲気ガスを、供給に先立ち加温しておくことに
よって、例えば炭素繊維を製造する場合、マツフル内の
温度斑が減少するため、被処理糸条の高温焼成が均一化
し、得られる炭素繊維の物性および品位が大巾に向上す
る。またマツフル内でのタール成分のミスト化が減少し
、タールミス１へに起因する毛羽や糸切れが減少するた
め、炭素繊維の品位向上や、焼成工程が安定化するなど
、顕著な効果を秦するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高温焼成炉を示す概略図、第２図
は供給雰囲気ガス温度比と、温度斑比との関係を示した
図、第３図はマツフル内におけるタール成分凝縮等温線
を示す図である。 １；マツフル ２．３；雰囲気ガス供給ノズル ４；排ガス口 Ｙ：被処理糸条 Ａ；タール成分凝縮等温線 Ｂ：タール成分凝縮域 Ｘ；供給雰囲気ガス Ｚ；マツフル内雰囲気ガス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維糸条を連続的に処理する高温焼成炉において
   、炉中に加温した雰囲気ガスを供給することを特徴とす
   る高温焼成炉。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、雰囲気ガス
   の供給温度が 供給雰囲気ガス温度（°Ｋ） ＝０．６〜１．０ マッフル内雰囲気温度（°Ｋ） である高温焼成炉。