KR101564801B1

KR101564801B1 - 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발, 및 그의 제조 방법, 및 탄소 섬유의 제조 방법

Info

Publication number: KR101564801B1
Application number: KR1020117010515A
Authority: KR
Inventors: 구니히로 미시마; 다까미쯔 히로세; 기미야스 가또; 미쯔또시 오자끼; 다이끼 와따나베
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2015-10-30
Also published as: MX2011004878A; KR20110084420A; CN102209806B; EP2348143A4; ES2453622T3; US20110217228A1; EP2348143A1; EP2348143B1; CN102209806A; WO2010053170A1

Abstract

본 발명은 다수본의 섬유로 이루어지는 섬유 다발의 종단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 섬유 다발의 시단부를 직접, 또는 이들 종단부와 시단부를 다수본의 섬유로 이루어지는 접속 섬유 다발에 중첩시켜 형성된 섬유 다발 중첩부에 가압 유체를 분사하여, 각각의 섬유 다발의 다수본의 섬유끼리에 섬유 교락을 부여함으로써, 각 섬유 다발끼리를 접합한 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발이고, 실 연결 접합부가 각 섬유가 개섬되어 있는 섬유 개섬부와 그 양측에 위치하는 섬유 교락부로 이루어지고, 또한 섬유 교락부가 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하는 복수의 부분 교락부로 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 관한 것이다. 이 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발은 탄소 섬유의 제조 공정에 공급되었을 때, 실 연결 접합부가 섬유 개섬부와 섬유 교락부를 갖고 있기 때문에, 실 연결 접합부의 열에 의한 손상이 감소된다.

Description

실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발, 및 그의 제조 방법, 및 탄소 섬유의 제조 방법{FIBER BUNDLE WITH PIECED PART, PROCESS FOR PRODUCING SAME, AND PROCESS FOR PRODUCING CARBON FIBER}

본 발명은 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발, 및 그의 제조 방법, 및 탄소 섬유의 제조 방법에 관한 것이다. 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발로부터 탄소 섬유를 제조할 때에, 상기 전구체 섬유 다발을 장시간 연속하여 탄소 섬유 제조 공정에 공급할 필요가 있는 경우가 있다. 그 경우에, 2본의 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발의 한쪽의 종단부와 다른쪽의 시단부를 서로 연결하여 1본의 연속한 전구체 섬유 다발을 준비할 필요가 있다. 이 1본의 연속한 전구체 섬유 다발의 제조에 있어서, 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발이 유효하게 사용된다.

일반적으로, 탄소 섬유 제조 공정에서, 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발이 이용된다. 이 전구체 섬유 다발은 통상 보빈 등에 감아 올려진 형태, 또는 상자 중에 절첩 적층된 형태로 전구체 섬유 다발 공급부에 준비되어 있다. 전구체 섬유 다발 공급부로부터 인출된 전구체 섬유 다발은 통상 내염화 공정 및 탄화 공정을 포함하는 소성 공정에 공급된다.

따라서, 이들 전구체 섬유 다발을 장시간 연속적으로 소성하여, 장시간 연속하여 탄소 섬유의 제조를 계속하기 위해서는, 전구체 섬유 다발 공급부로부터 인출된 전구체 섬유 다발의 시단부를 어떠한 수단으로 소성 공정을 통과 중인 전구체 섬유 다발의 종단부에 접합할 필요가 있다. 이들 전구체 섬유 다발의 길이 방향의 단부끼리를 접합함으로써 전구체 섬유 다발을 연속적으로 탄소 섬유 제조 공정에 공급할 수 있고, 그 결과 공정의 조업성 향상이 도모된다.

2본의 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발의 길이 방향의 단부끼리를 가압 유체에 의해 교락(交絡)시켜 접합하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

그러나, 이 방법에 의해 전구체 섬유 다발의 단부끼리를 접합시키는 것은 가능한데, 형성된 실 연결 접합부에서의 섬유의 밀도가 높아지기 때문에, 내염화 공정에서, 전구체 섬유 다발 자체의 발열에 의해 산화 반응이 폭주하기 쉽다는 문제가 있었다. 그 때문에, 실 연결 접합부가 타서 끊어지거나 소손되는 사고가 생기고 있었다. 축열에 의한 실 연결 접합부의 실 끊어짐을 회피하기 위해서는, 내염화 공정의 온도를 저하시키는 수단이 있다. 그러나, 내염화 공정의 온도의 저하 폭이 크면, 내염화 처리에 요하는 시간이 길어지기 때문에, 소망으로 하는 탄소 섬유의 생산성이 현저하게 저하된다.

전구체 섬유 다발의 단섬유 본수(필라멘트수)가 많은 경우, 가압 유체 분사 노즐로부터 분사되는 가압 유체가 전구체 섬유 다발 전체에 닿지 않게 되어, 전구체 섬유 다발이 단섬유 레벨로 교락하지 않고, 몇개의 소다발로 분리되어 얽히게 된다. 이러한 소다발의 얽힘이 접합부에 불균일하게 생기면, 국부적으로 섬유의 밀도가 높은 부분이 생겨, 그 때문에 축열하기 쉬워진다. 또한, 접합부에서의 섬유의 얽힘이 불충분해져서, 전구체 섬유 다발끼리의 결속 강도도 약해진다. 그 결과, 공정 장력에 견디지 못하고 섬유 다발이 파단하거나, 실 연결 접합부가 미끄러져 버린다는 과제가 있었다.

이들에 대한 대책으로서, 예를 들면 2본의 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발을 비발열성인 내염화사로 이루어지는 접속 매체(접속 섬유 다발)을 이용하여 접합시키는 방법이 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 그러나, 이 방법에 있어서는, 축열량을 감소시키는 효과는 있지만, 접합부에서의 제열이 충분하지 않기 때문에, 섬유의 밀도가 높아지는 접합부에서는 여전히 실 끊어짐 등이 발생하기 쉽다.

따라서, 실 연결 접합부가 내염화 공정를 통과할 때에는 로내 온도를 저하시켜야만 하였다. 또한, 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 내염화사와 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유는, 각각의 섬유 다발에서의 섬유의 풀어진 상태가 상이하기 때문에, 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유와 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 내염화사와 충분히 혼섬되지 않아, 균일하게 교락되지 않는다. 그 때문에, 양자의 섬유 다발끼리가 미끄러져 버려, 방재를 위해 내염화로를 정지하지 않을 수 없다는 문제가 있었다.

그 외에도, 가압 공기에 의해 형성되는 교락 접합이 아니라, 각각의 섬유 다발의 말단부에서 섬유 다발을 복수의 소다발로 분할하고, 소다발끼리를 서로 엮어 넣어 접합하는 방법도 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 경우, 접속 상태가 혹 매듭이기 때문에, 매듭이 죄여져서, 접합부에서의 섬유의 밀도가 높아져서, 축열에 의한 실 끊어짐이 발생한다. 또한, 접합부에서의 각 소다발 사이의 결속 강도가 변동하기 때문에, 결속 강도가 약한 소다발에 응력이 집중하여, 결속 강도가 약한 소다발로부터 순서대로 파단하여 버린다는 문제가 있었다.

또한, 전구체 섬유 다발의 말단부를 미리 내염화하여, 밀도 1.30 g/cm³ 이상의 내염화 섬유 다발로 형성하고, 해당 말단부를 갖는 전구체 섬유 다발끼리를, 해당 말단부에서, 섬유끼리를 교락 일체화시켜 접합부를 형성한 탄소 섬유 제조용의 폴리아크릴로니트릴계 섬유 다발이 제안되어 있다(특허문헌 4 참조). 이 경우, 접합부의 축열에 의한 실 끊어짐에 대해서는 개선되는 경향이 있지만, 전구체 섬유 다발의 말단부를 내염화 섬유로 하는 데 전용의 설비가 필요해지기 때문에, 생산성이 좋은 방법이라고는 할 수 없다.

일본 특허 공개 (평)06-206667호 공보 일본 특허 공개 (평) 10-226918호 공보 일본 특허 공개 제(2007)-046177호 공보 일본 특허 공개 제(2000)-144534호 공보

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점의 해소가 가능한 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발, 및 그의 제조 방법을 제공하는 데에 있다. 또한, 본 발명의 목적은 실 연결 접합부의 축열이 적고, 소성 공정에서의 실 연결 접합부의 축열에 의한 타서 끊어짐이 발생하기 어렵고, 섬유 다발의 공정 통과성이 양호한, 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발을 이용한 탄소 섬유의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발은 다음과 같다.

다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부가 서로 중첩되어 형성되어 있는 섬유 다발 중첩부, 또는 다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부의 각각이 다수본의 섬유로 이루어지는 접속 섬유 다발에 서로 중첩되어 형성되어 있는 두개의 섬유 다발 중첩부를 갖고, 상기 섬유 다발 중첩부가 상기 각 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 상기 각 섬유가 서로 얽혀 있는 상태에 있는 복수의 섬유 교락부와, 상기 복수의 섬유 교락부의 사이에 위치하고 있는 상기 각 섬유가 서로 개섬(開纖)되어 있는 상태에 있는 섬유 개섬부를 갖고, 또한 상기 섬유 교락부의 각각이 상기 섬유 다발 중첩부에서의 한쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유와 다른쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유가 서로 얽혀 형성되고, 상기 각 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 복수의 부분 교락부로 이루어지며, 상기 복수의 섬유 교락부에 의해 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발이 서로 연결되어 있는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 제1 섬유 다발과 상기 제2 섬유 다발의 각각이 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 접속 섬유 다발이 탄소 섬유 다발이고, 또한 그의 드레이프값(drape value)이 2 내지 15 cm이고, 그의 편평도가 20 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 섬도가 상기 제1 섬유 다발 및 상기 제2 섬유 다발의 섬도의 0.2 내지 3.0배인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 실 연결 접합부의 상온에서의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서, 상기 각 섬유 교락부의 상기 섬유 다발의 길이 방향에 있어서의 길이가 8 내지 30 mm이고, 상기 섬유 개섬부의 상기 섬유 다발의 길이 방향에 있어서의 길이가 30 내지 100 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법은 다음과 같다.

다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부가 서로 중첩되어 형성되어 있는 섬유 다발 중첩부, 또는 다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부의 각각이 다수본의 섬유로 이루어지는 접속 섬유 다발에 서로 중첩되어 형성되어 있는 두개의 섬유 다발 중첩부를 갖는 섬유 다발의 상기 섬유 다발 중첩부에 대하여, 섬유 교락 장치로부터 가압 유체를 분사하여 상기 각 섬유를 얽히게 함으로써, 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발끼리를 서로 연결하여 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법이며, 상기 섬유 교락 장치가 상기 섬유 다발의 폭 방향을 향하는 제1 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제1 유체 분사 구멍열과, 상기 제1 직선에 대하여 상기 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하는 상기 제1 직선에 평행인 제2 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제2 유체 분사 구멍열을 갖고, 상기 제1 유체 분사 구멍열의 복수의 유체 분사 구멍, 및 상기 제2 유체 분사 구멍열의 복수의 유체 분사 구멍으로부터 가압 유체를 분사함으로써 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하는 상기 각 섬유가 서로 얽혀 있는 상태에 있는 복수의 섬유 교락부와, 상기 복수의 섬유 교락부의 사이에 위치하고 있는 상기 각 섬유가 개섬되어 있는 상태에 있는 섬유 개섬부를 형성함과 함께, 상기 섬유 교락부의 각각을 상기 섬유 다발 중첩부에서의 한쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유와 다른쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유가 서로 얽혀 형성되고, 상기 각 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하는 복수의 부분 교락으로 이루어지도록 형성하고, 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발을 서로 연결하여 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 섬유 다발과 상기 제2 섬유 다발의 각각이 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 접속 섬유 다발이 탄소 섬유 다발이고, 또한 그의 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 그의 편평도가 20 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 섬도가 상기 제1 섬유 다발 및 상기 제2 섬유 다발의 섬도의 0.2 내지 3.0배인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 실 연결 접합부의 상온에서의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 직선과 제2 직선의 간격이 20 내지 100 mm이고, 상기 제1 유체 분사 구멍열과 상기 제2 유체 분사 구멍열에서의 유체 분사 구멍의 배열 피치가 1.7 내지 4.5 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법은 다음과 같다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발을 내염화로, 이어서 탄화로를 연속하여 통과시킴으로써 탄소 섬유를 제조하는 탄소 섬유의 제조 방법.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 따르면, 해당 섬유 다발을 소성 공정에서 연속적으로 소성하는 경우, 소성 공정에서, 섬유 다발이 파단하거나, 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유가 섬유 다발로부터 미끄러지거나 하지 않고, 실 연결 접합부에서의 축열이 억제되고, 또한 실 연결 접합부의 제열(除熱)이 양호하다고 하는 효과가 유도된다.

따라서, 실 연결 접합부를 갖지 않는 섬유 다발, 또는 실 연결 접합부를 갖지만, 그 부분 이외의 부분의 섬유 다발이 소성 공정을 통과할 때에 통상 채용되고 있는 소성 공정에서의 로내 온도를 현저하게 저하시키지 않고, 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발을 소성 공정에 연속하여 통과시킬 수 있기 때문에, 소성 공정의 조업성이 양호한 상태에서, 소성 완료된 섬유 예를 들면 탄소 섬유를 장시간 연속하여 제조하는 것이 가능해진다. 그 결과, 소성 완료된 섬유 예를 들면 탄소 섬유의 생산성의 대폭적인 향상이 유도된다.

도 1은 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 일례의 개략 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 다른 일례의 개략 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 또 다른 일례의 개략 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 일례의 하나의 실 연결부의 개략 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법을 실시할 때에 사용되는 실 연결 장치의 일례의 개략 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법을 실시하기 위해서 이용되는 섬유에 교락을 부여하기 위한 섬유 교락 장치의 일례의 개략 횡단면도이다.
도 7은 도 6의 섬유 교락 장치에 있어서의 S1-S1 단면 화살 표시도이다.
도 8은 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 일례의 하나의 실 연결 접합부가 도 6의 섬유 교락 장치에 의해 형성되는 상태를 설명하는 개략 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 이용되는 접속 섬유 다발의 드레이프값을 측정할 때에 사용되는 측정용 샘플을 준비하기 위한 측정용 샘플의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 10은 도 9에서 얻어진 측정용 샘플로부터 추출된 측정편을 이용하여 드레이프값을 측정하는 드레이프값 측정 장치의 개략 측면도이다.
도 11은 도 10의 드레이프값 측정 장치에 부착된 측정편을 이용하여 드레이프값을 측정하는 측정 방법을 설명하는 개략 측면도이다.

우선, 본 발명의 탄소 섬유의 제조 방법의 일 실시 형태에 대해서 설명한다. 탄소 섬유를 제조하는 전구체 섬유 다발로서, 폴리아크릴로니트릴계 섬유 다발이나 피치계 섬유 다발, 셀룰로오스계 섬유 다발 등이 이용되고 있다. 이 중에서, 높은 강도를 발현하기 쉽기 때문에, 폴리아크릴로니트릴계 섬유 다발이 널리 이용되고 있다.

탄소 섬유 제조용 원사인 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발을 제조하는 공정에서의 섬유 다발의 공정 통과 속도와, 얻어진 전구체 섬유 다발을 소성하여 탄소 섬유를 제조하는 소성 공정에서의 섬유 다발의 공정 통과 속도는, 대폭 상이하다. 따라서, 전구체 섬유 다발의 제조 공정에서 제조된 전구체 섬유 다발은 연속하여 소성 공정으로 공급할 수 없기 때문에, 적절한 보관 형태로 일단 보관된다. 적절한 보관 형태로는, 보빈에 감아 올려진 형태나, 하우징 내에 절첩되어 적층된 형태가 있다. 일단 보관된 전구체 섬유 다발은, 그 후 보관 장소로부터 인출되고, 소성 공정에 공급된다.

이하의 설명에 있어서, 이미, 보관 장소(보빈)으로부터 인출되면서, 소성 공정에 공급되어 있는 전구체 섬유 다발을 제1 섬유 다발, 다음으로 별도의 보관 장소(별도의 보빈)으로부터 인출하여 소성 공정에 공급할 예정인 전구체 섬유 다발을 제2 섬유 다발로 한다.

제1 섬유 다발은 보관 장소로부터 인출된 후, 소성 공정에서의 내염화로내에서 내염화 처리된다. 이 내염화 처리에 있어서, 제1 섬유 다발은 산화성 분위기 하에, 통상 180 내지 400℃의 온도에서 가열 처리되어 내염화사가 된다. 내염화사는 소성 공정에서 내염화로에 연속하여 위치하는 탄화로내에서 탄화 처리되어, 탄소 섬유가 된다. 탄화로로부터 인출된 탄소 섬유는 필요에 따라서 표면 처리 공정에서 사이징제 부여 등의 표면 처리를 받은 후, 권취 공정에서 권취되어 탄소 섬유의 제품이 된다.

보관 장소로부터 인출되어 있는 제1 섬유 다발이 그의 종단부에 달하면, 제1 섬유 다발의 종단부와, 별도의 보관 장소로부터 인출된 제2 섬유 다발의 시단부가 실 연결되어 서로 접합된다. 즉, 전구체 섬유 다발의 말단부끼리가 접합되고, 접합된 제2 섬유 다발이 제1 섬유 다발의 이동에 따라서 소성 공정으로 도입되어, 연속하여 탄소 섬유의 제조가 행하여진다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발은 내염화 공정 통과 중에서의 실 연결 접합부의 축열에 의한 실 끊어짐, 및 공정 통과 중에 있어서의 섬유 다발의 파단을 방지하는 것을 목적으로 하여 개발된 것이다. 실 연결 접합부의 형태로서는 다음 두가지의 양태가 있다.

실 연결 접합부의 형태의 제1 양태가 이용되고 있는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발이 도 1에 도시된다. 도 1에 있어서, 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (1)은 제1 섬유 다발 FB1의 단부(종단부) (5)와 제2 섬유 다발 FB2의 단부(시단부) (6)이 길이 방향으로 서로 중첩된 상태로 형성된 실 연결 접합부 A를 갖는다. 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2가 중첩되어 있는 섬유 다발 중첩부에서 그 길이 방향으로 간격을 두고 복수개의 실 연결 접합부 A를 필요에 따라서 설치할 수 있다.

실 연결 접합부의 형태의 제2 양태가 이용되고 있는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발이 도 2에 도시된다. 도 2에 있어서, 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (2)는 제1 섬유 다발 FB1, 제2 섬유 다발 FB2, 및 접속 섬유 다발 JFB로 이루어진다. 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (2)는 제1 섬유 다발 FB1의 단부(종단부) (5)와 접속 섬유 다발 JFB의 한쪽의 단부 (4a)가 길이 방향으로 서로 중첩된 상태로 형성되어 있는 한쪽의 실 연결 접합부 A와, 제2 섬유 다발 FB2의 단부(시단부) (6)과 접속 섬유 다발 JFB의 다른쪽의 단부 (4b)가 길이 방향으로 서로 중첩된 상태로 형성되어 있는 다른쪽의 실 연결 접합부 A를 갖는다.

도 3에 도 2에 도시되는 실 연결 접합부의 형태의 제2 양태가 이용되고 있는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (2)의 변형 양태가 도시된다. 도 3에 있어서, 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (3)은 도 2의 섬유 다발 (2)와 마찬가지로, 제1 섬유 다발 FB1, 제2 섬유 다발 FB2, 및 접속 섬유 다발 JFB로 이루어진다. 도 3의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (3)이 도 2의 섬유 다발 (2)와 다른 점은, 제1 섬유 다발 FB1과 접속 섬유 다발 JFB가 중첩되어 있는 섬유 다발 중첩부에 길이 방향으로 간격을 두고 3개의 실 연결 접합부 A를 가짐과 동시에, 제2 섬유 다발 FB2와 접속 섬유 다발 JFB가 중첩되어 있는 섬유 다발 중첩부에 길이 방향으로 간격을 두고 3개의 실 연결 접합부 A를 갖는 점이다. 섬유 다발 중첩부에서의 실 연결 접합부 A의 수는 필요에 따라서 적절하게 선택된다.

또한, 상기에서 설명한 제1 섬유 다발과 제2 섬유 다발의 중첩의 형태 자체, 및 제1 섬유 다발과 접속 섬유 다발 및 제2 섬유 다발과 접속 섬유 다발의 중첩의 형태 자체는, 각각 이미 알려져 있다.

다음으로, 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서의 실 연결 접합부의 구조를 설명한다. 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 특징은 이 실 연결 접합부의 구조에 있다.

도 4는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 있어서의 실 연결 접합부 A의 일례를 나타내는 개략 평면도이다. 도 4에 있어서, 실 연결 접합부 A는 중첩되어 있는 각 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 각 섬유 다발을 형성하고 있는 각 섬유가 서로 얽혀 있는 상태에 있는 두개의 섬유 교락부(락합부(絡合部)) C와, 상기 두개의 섬유 교락부 C의 사이에 위치하고 있는 각 섬유가 서로 개섬되어 있는 상태에 있는 섬유 개섬부 B를 갖고 있다. 또한, 각 섬유 교락부 C가 각 섬유 다발 중첩부에서의 한쪽의 섬유 다발의 다수본의 섬유와 다른쪽의 섬유 다발의 다수본의 섬유가 서로 얽혀 형성되고, 각 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 복수의 부분 교락부 D로 이루어진다. 중첩되어 있는 각 섬유 다발은 섬유 다발 중첩부에서 두개 섬유 교락부 C에 의해 서로 연결되어 실 연결 접합부 A를 갖는 연속한 섬유 다발이 되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 두개의 섬유 다발의 단부끼리가 중첩되어 있는 실 연결 접합부 A는 두개의 섬유 다발에 있어서의 다수본의 섬유가 개섬되어 있는 섬유 개섬부 B를 갖기 때문에, 이 실 연결 접합부 A를 갖는 섬유 다발이 내염화 공정에 공급되어 열 처리를 받는 때에, 섬유 개섬부 B가 섬유 다발에 잘 저장되는 열을 외부로 방출시키는 방열부로서 기능하여, 내염화 공정에 있어서의 실 연결 접합부 A에서의 축열이 방지 또는 완화된다.

섬유 개섬부(방열부) B란 후술하는 섬유 교락 장치에서 분출되는 가압 유체(가압 공기)가 섬유 다발에 직접 닿아서, 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유가 단섬유 레벨까지 개섬되어, 각 섬유가 교락하지 않고서 혼재하고 있는 영역을 말한다. 섬유 개섬부 B에서 단섬유끼리가 접착하지 않고, 각각이 외기와 접하는 상태에 있는 것이 바람직하다. 도 4에 있어서, 섬유 개섬부 B에서의 방열의 상태를 모식적으로 화살표 HR로 나타낸다.

도 4에 있어서, 섬유 개섬부 B의 섬유 다발의 길이 방향의 길이 X는 너무 짧으면 방열 효과가 작아지고, 너무 길면 실 연결 장치 전체가 대형화하여 버리기 때문에, 섬유 개섬부 B의 길이 X는 30 내지 100 mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 50 mm이다. 또한, 섬유 개섬부 B의 섬유 다발의 폭 방향의 길이(폭)은 개섬되기 전의 섬유 다발의 폭 방향의 길이(폭)의 1.5 내지 2배인 것이 바람직하다.

섬유 개섬부 B의 섬유 다발의 폭 방향의 길이가 개섬 전의 섬유 다발의 폭 방향의 길이의 1.5배 미만이면 섬유끼리의 개섬이 불충분해져서, 충분한 방열 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 섬유 개섬부 B의 섬유 다발의 폭 방향의 길이가 개섬 전의 섬유 다발의 폭 방향의 길이의 2배를 초과하는 경우에는, 섬유 개섬부 너무 B가 커져, 공정 통과 중에 옆에 주행하고 있는 섬유 다발의 섬유에 접하여, 이들 사이에서 섬유끼리의 혼섬을 일으키는 경우가 있다.

이와 같이, 섬유 개섬부 B가 존재함으로써, 그 양측에 위치하는 섬유 교락부 C에 축열된 열을 외부로 방출시켜 줄 수 있다. 그 결과, 실 연결 접합부 A에 축적되는 열량을 감소시킬 수 있어, 축열에 의한 실 끊어짐을 대폭 감소시킬 수 있다.

섬유 교락부(락합부) C란 섬유 다발의 폭 방향으로 복수개의, 바람직하게는 4 내지 10개의 부분 락합부 D가 존재하고 있는 영역을 말한다. 부분 락합부 D란 중첩되어 있는 두개의 섬유 다발에 있어서의 다수본의 섬유가 단섬유 레벨로 서로 얽히고, 서로 감겨 있는 개소를 말한다. 도 4에 있어서는, 각 부분 락합부 D는 섬유 개섬부 B의 양끝으로부터 섬유 다발의 길이 방향 외측에 존재하는 8개의 메쉬형으로 섬유가 교락하고 있는 상태로 도시되어 있다.

도 4에 있어서, 섬유 교락부 C의 섬유 다발의 길이 방향의 길이 Y는 너무 짧으면 각 섬유 사이의 결속 강도가 작아지고, 너무 길면 실 연결 장치 전체가 대형화하기 때문에, 섬유 교락부 C의 섬유 다발의 길이 방향의 길이 Y는 8 내지 30 mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 18 mm이다.

섬유 교락부 C를 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 배열되어 있는 복수의 부분 교락부 D를 갖고 형성함으로써, 섬유 교락부 C에서, 두개의 섬유 다발 사이의 결합을 유지하면서, 섬유 다발을 미세하게 분할시킨 상태로 할 수 있다. 부분 교락부 D의 수가 4개 이상인 경우에는, 각 부분 교락부 D에 포함되는 필라멘트수를 섬유 다발의 총필라멘트수의 1/4 이하로 할 수 있다. 예를 들면 필라멘트수가 12,000본인 제1 섬유 다발과, 필라멘트수가 12,000본인 제2 섬유 다발을 접합시킨 경우, 각 부분 교락부 D에 포함되는 필라멘트수는 약 6,000본이 된다.

즉, 각 부분 교락부 D에서의 섬유의 고밀도화를 막을 수 있기 때문에, 실 연결 접합부 A에서의 축열을 억제할 수 있다. 부분 교락부 D가 11개 이상인 경우에는, 각 부분 교락부 D에 포함되는 필라멘트수가 적어져, 1개의 부분 교락부 D가 갖는 섬유의 결속 강도가 저하되게 되어, 공정 장력에 견딜 수 없어, 섬유 다발은 파단하기 쉬워진다. 각 부분 교락부 D에서의 섬유의 교락의 상태는 거의 균일하기 때문에, 이들의 섬유 교락에 의해, 실 연결 접합부 A에 충분한 접합 강도가 유도된다.

한편, 각 부분 교락부 D에 발생하는 열은 섬유 개섬부 B로 섬유를 타고 이동한다. 도 4에 있어서, 이 열의 이동 상태를 화살표 H를 갖고 모식적으로 나타낸다.

도 5는 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법을 실시할 때에 사용되는 실 연결 장치의 일례의 개략 측면도이다. 도 5에 있어서, 실 연결 장치 (50)은 간격을 두고 장치의 길이 방향으로 배치된 4개의 섬유 다발 클램프 장치 (52), 각 섬유 다발 클램프 장치 (52)의 사이에 설치된 3개의 섬유 교락 장치 (51), 및 섬유 다발 클램프 장치 (52)와 섬유 교락 장치 (51a)의 사이에 설치된 6개의 섬유 다발 이완 장치 (53)으로 이루어진다. 각 섬유 교락 장치 (51)은 상하 방향에서 간격을 두고 대향하는 상부 섬유 교락 장치 (51a)와 하부 섬유 교락 장치 (51b)로 이루어진다.

상부 섬유 교락 장치 (51a)의 하면, 및 하부 섬유 교락 장치 (51b)의 상면에는 복수의 유체 분사 구멍이 실 연결 장치 (50)에 도통되는 제1 섬유 다발 FB1, 및 제2 섬유 다발 FB2의 폭 방향으로 직렬로, 또한 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 2열 병렬하여 개구하고 있다.

각 섬유 다발 클램프 장치 (52)는 중첩된 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2를 사이에 두도록 상하 방향으로 개폐되는 상클램프판과 하클램프판을 갖는다.

각 섬유 다발 이완 장치 (53)은 중첩된 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2를 길이 방향으로 일정한 길이 이완시키기 위해서 이용되고, 각 섬유 다발 클램프 장치 (52)가 섬유 다발을 클램프하지 않은 상태에서, 섬유 다발을 예를 들면 상하 방향으로 이동 가능한 섬유 다발의 폭 방향으로 연장되는 롤러로 가압하여 누름으로써 섬유 다발을 길이 방향으로 일정한 길이 이완시킨다. 섬유 다발의 이완 상태가 형성된 후, 각 섬유 다발 클램프 장치 (52)가 작동하여 섬유 다발을 클램프한다. 이 섬유 다발의 이완 상태는 각 섬유 교락 장치 (51)에 의한 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유에 교락이 걸리기 쉽게 하기 때문에 바람직하고, 또한 섬유의 교락의 정도의 조정에도 도움이 된다.

이 실 연결 장치 (50)을 이용한 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2를 접속하는 방법에 대해서 설명한다.

우선, 소성 공정을 통과 중인 제1 섬유 다발 FB1의 종단부와, 다음으로 소성 공정을 통과시키는 제2 섬유 다발 FB2의 시단부를 중첩시키고, 섬유 교락 장치 (51) 내에 위치시킨다. 각 단부는 섬유 다발의 길이 방향으로 350 내지 500 mm 중첩되는 것이 바람직하다. 각 섬유 다발 FB1, FB2는 두께가 0.1 내지 1.0 mm인 편평상으로 중첩되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 섬유 교락 장치 (50)에 있어서, 가압 유체 처리를 받은 때에, 섬유 다발 중첩부에서 쌍방의 섬유 다발 FB1, FB2에 있어서의 다수본의 섬유를 단섬유 레벨까지 개섬시키고, 또한 충분히 혼섬하여 락합시킬 수 있다.

다음으로, 섬유 교락 장치 (51)에 인접하여 설치되어 있는 섬유 다발 이완 장치 (53)에 의해서, 섬유 교락 장치 (51)의 근방에 중첩되어 있는 섬유 다발에 이완 부분을 형성한다. 구체적으로는 예를 들면 중추(重錘)를 이용하여, 그 무게로 쌍방의 섬유 다발 FB1, FB2를 가압하여 눌러서 느슨해지게 한다. 이완의 정도로서는 5 내지 25％가 바람직하다. 이 이완의 정도가 5％ 미만이면 교락의 걸린 상태가 약해지기 때문에, 접합부의 결속 강도가 저하되게 되고, 이완의 정도가 25％를 초과하면 섬유 교락부가 커지기 때문에, 축열에 의해 실 끊어짐이 생기기 쉬워진다.

다음으로, 섬유 다발 클램프 장치 (52)에 있어서의 상클램프판과 하클램프판으로 2개의 섬유 다발을 파지하고, 2개의 섬유 다발 FB1, FB2의 중첩이 무너지지 않도록 고정한다. 다음으로, 섬유 다발 FB1, FB2를 이완시킨 중추를 떼어내고, 각 섬유 교락 장치 (51)의 상부 섬유 교락 장치 (51a)와 하부 섬유 교락 장치 (51b)로부터 가압 유체를 분사한다. 이 가압 유체의 분사에 의해 각 섬유 다발 클램프 장치 (52)의 사이에서 2개의 섬유 다발 FB1, FB2에 있어서의 다수본의 섬유가 서로 교락하여, 접합부가 형성되어, 이완시킨 섬유 다발 FB1, FB2의 이완이 없게 된다. 또한, 분사하는 유체로서는, 액체나 기체 등 가압하여 공급 가능한 것이 이용된다. 분사하는 유체로서는, 작업성과 경제성의 면에서, 통상 공기가 이용된다.

실 연결 접합부 A의 형성의 구조에 대해서, 도 6, 도 7, 및 도 8을 이용하여 설명한다. 도 6은 섬유 교락 장치 (51)의 일례의 개략 횡단면도이다. 도 7은 도 6의 섬유 교락 장치 (51)에 있어서의 S1-S1 단면 화살 표시도이다. 도 8은 하나의 실 연결 접합부가 도 6의 섬유 교락 장치에 의해 형성되는 상태를 설명하는 개략 측면도이다.

섬유 교락 장치 (51)은 상부 섬유 교락 장치 (51a)와 하부 섬유 교락 장치 (51b)에 의해 형성되어 있다. 상부 섬유 교락 장치 (51a)와 하부 섬유 교락 장치 (51b)의 각각은 섬유 다발의 길이 방향에 직각인 제1 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제1 유체 분사 구멍열 (71)과, 제1 직선에 대하여 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하고, 제1 직선에 평행인 제2 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제2 유체 분사 구멍열 (72)를 갖는다.

상부 섬유 교락 장치 (51a)에서의 제1 유체 분사 구멍열 (71)과 제2 유체 분사 구멍열 (72)의 각 유체 분사 구멍은 상부 섬유 교락 장치 (51a)의 하면에 개구하고 있다. 하부 섬유 교락 장치 (51b)에서의 제1 유체 분사 구멍열 (71)과 제2 유체 분사 구멍열 (72)의 각 유체 분사 구멍은 하부 섬유 교락 장치 (51a)의 상면에 개구하고 있다. 상부 섬유 교락 장치 (51a)의 하면과 하부 섬유 교락 장치 (51a)의 상면과의 사이에 유체 처리실 FC가 형성되어 있다.

상부 섬유 교락 장치 (51a)에서의 제1 유체 분사 구멍열 (71), 및 제2 유체 분사 구멍열 (72)의 각 유체 분사 구멍의 상류는 상부 섬유 교락 장치 (51a)에 설치되어 있는 가압 유체 공급로 FS에 연통하고 있다. 하부 섬유 교락 장치 (51b)에서의 제1 유체 분사 구멍열 (71), 및 제2 유체 분사 구멍열 (72)의 각 유체 분사 구멍의 상류는 하부 섬유 교락 장치 (51b)에 설치되어 있는 가압 유체 공급로 FS에 연통하고 있다.

각 유체 분사 구멍으로부터 가압 유체(가압 공기)가 분사되면, 가늘고 강한 선속을 가진 가압 유체의 분류(噴流)가 얻어지고, 가압 유체 처리실 FC 내에 유체의 균일한 소용돌이가 복수 발생하도록 각 유체 분사 구멍이 배치되어 있다. 가압 유체의 분사에 의해 2개의 섬유 다발 FB1, FB2의 다수본의 섬유를 단섬유 레벨까지 미세하게 개섬시킬 수 있다. 이 섬유의 개섬에 의해 섬유 개섬부 B가 형성된다.

개섬된 다수본의 섬유는 섬유 다발이 고정되어 있는 섬유 다발 클램프 장치 (52)를 기점으로 하여, 섬유 교락 장치 (51)을 향해서 교락을 형성한다. 가압 유체 처리실 FC에 형성되는 균일한 복수의 유체의 소용돌이에 의해 2개의 섬유 다발 FB1, FB2의 다수본의 섬유는 소다발로 분할되어, 복수의 부분 교락부 D가 형성된다. 섬유 다발의 폭 방향으로 균등하게 가늘고 강한 선속을 갖는 가압 유체(가압 공기)를 분사함으로써 분할되는 각 소다발에 포함되는 필라멘트수를 동일 정도로 할 수 있어서, 섬유 다발의 폭 방향으로 균일한 복수개의 부분 교락부 D가 형성된다. 즉, 결속 강도의 변동이 적은 복수의 부분 교락부 D를 갖는 섬유 교락부 C가 형성된다.

다음으로, 열을 외부로 방출할 수 있는 방열부가 되는 섬유 개섬부 B를 형성하기 위해서는, 섬유 교락 장치 (51)이 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 병렬하고 있는 2열의 유체 분사 구멍열을 갖고 있을 필요가 있다. 2열의 분사 구멍열의 사이에서는 섬유 교락이 형성되기 위해서 필요한 기점이 없기 때문에, 2열의 분사 구멍열의 사이에서는 섬유 사이에 교락이 걸리지 않고, 다수본의 섬유는 개섬된 상태가 된다. 즉, 2열의 분사 구멍열의 사이가 섬유의 교락 작용에 대해서는 무효 공간으로 되어있다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 2열의 유체 분사 구멍열의 사이에는 섬유 개섬부(방열부) B가, 섬유 교락 장치 (51)과 섬유 다발 클램프 장치 (52)의 사이에는 섬유 교락부 C가 형성된다.

이와 같이, 섬유 개섬부(방열부) B와 섬유 교락부 C의 둘다를 갖는 실 연결 접합부를 얻기 위해서는, 섬유 교락 장치 (51)이 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 병렬하여 위치하는 2열의 유체 분사 구멍열 (71), (72)를 갖고 있을 필요가 있다. 상부 섬유 교락 장치 (51a)의 하면, 및 하부 섬유 교락 장치 (51b)의 상면에 각각 개구되는 유체 분사 구멍열이 1열인 경우에는, 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유가 개섬된 상태로 할 수 없다.

이 경우, 인접하는 섬유 다발 클램프 장치 (52)의 사이에 위치하는 섬유 다발의 중앙까지 섬유 교락이 형성되기 때문에, 열을 외부로 방출할 수 있는 섬유 개섬부(방열부)를 형성할 수 없다. 또한, 유체 분사 구멍열이 1열이어도, 교락 처리시간를 단축하여, 외관상, 섬유 개섬부(방열부)를 형성시키는 것은 가능한데, 이 경우, 교락 처리시간이 짧기 때문에 충분한 결속 강도를 갖는 섬유 교락부를 형성할 수 없고, 공정 통과 중에 섬유 다발이 파단하기 쉬워진다. 유체 분사 구멍열이 3열 이상 있는 경우에는, 가압 공기량이 증가하게 될 뿐만아니라, 섬유 개섬부(방열부)의 섬유 다발이 가압 유체(가압 공기)에 의해 손상되어, 공정 통과 중에 섬유 다발이 파단하기 쉬워진다.

2열의 유체 분사 구멍열 (71), (72)의 사이의 섬유 다발의 길이 방향의 길이(열간격) L은 20 내지 100 mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 mm 내지 55 mm이다. 길이 L이 20 mm 미만인 경우에는 섬유 개섬부(방열부)가 작아져, 충분한 방열 효과를 갖는 섬유 개섬부(방열부)가 얻어지기 어렵고, 길이 L이 100 mm를 초과하는 경우에는 섬유 개섬부(방열부)가 필요 이상으로 커진다.

유체 분사 구멍열에서의 유체 분사 구멍의 배열 피치 P는 1.7 내지 4.5 mm인 것이 바람직하고, 유체 분사 구멍의 공경 HD는 1.2 내지 2.5 mm인 것이 바람직하다. 또한, 유체 분사 구멍의 가공의 정밀도를 생각하면, 각 분사 구멍 사이에는 어느 정도의 두께가 필요하고, 유체 분사 구멍의 배열 피치 P는 공경 HD에 대하여 0.5 mm 이상 큰 것이 바람직하다.

유체 분사 구멍의 배열 피치 P가 1.7 mm 미만인 경우, 가늘고 강한 선속을 갖는 가압 공기의 분류가 얻어지지 않고, 슬릿상의 분류가 되기 때문에, 섬유 다발을 단섬유 레벨까지 개섬하고, 또한 섬유 교락부를 형성시킬 수 없는 경우가 있다.

유체 분사 구멍의 배열 피치 P가 4.5 mm를 초과하는 경우, 각 부분 교락의 크기가 커져, 각 부분 교락부에 포함되는 필라멘트수가 증가하기 때문에, 축열을 억제할 수 없는 경우가 있다.

유체 분사 구멍의 공경 HD에 대해서도, 유체 분사 구멍의 공경 HD가 작은 경우에는, 충분한 선속을 갖는 가압 유체(가압 공기)의 분류가 얻어지지 않고, 섬유 다발을 개섬하고, 또한 섬유 교락부를 형성시킬 수 없는 경우가 있다. 유체 분사 구멍의 공경 HD가 큰 경우에는, 각 유체 분사 구멍으로부터 분출되는 가압 유체(가압 공기)의 분류의 굵기가 굵어지기 때문에, 다수본의 섬유를 단섬유 레벨까지 개섬시킬 수 없어, 개섬이 불충분해져서, 충분한 방열 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

가압 유체(가압 공기)의 압력은 0.3 내지 0.6 MPa인 것이 바람직하다. 압력이 0.3 MPa 미만인 경우에는, 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유의 개섬이 불충분해져서, 복수의 부분 교락부를 갖는 섬유 교락부를 형성시키는 것이 곤란한 경우가 있다. 압력이 0.6 MPa를 초과하는 경우에는, 섬유 다발이 가압 유체에 의해 손상되어, 섬유 다발이 파단하기 쉬워진다.

하나의 실 연결 접합부를 2개의 섬유 다발을 함께, 미리 폭 방향으로 복수의 섬유 다발로 분할하여, 복수의 섬유 교락 장치로 형성하는 것은 가능하다. 그러나, 작업성이 악화될 뿐만아니라, 섬유 다발을 분할할 때에, 섬유 다발이 보풀이 일게 되어, 접합 강도가 저하되어 버리기 때문에, 섬유 다발을 복수의 섬유 다발로 분할하지 않은 상태에서, 폭 방향으로 일괄해서 하나의 섬유 교락 장치로 섬유 교락 처리를 행하는 것이 바람직하다.

제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2의 각각은 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 것이 바람직하다.

도 2 또는 도 3은 각각의 전구체 섬유 다발을 접속 섬유 다발(접속 매체)을 통해 접합시킨 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 일례의 개략 종단면도이다.

접속 섬유 다발(접속 매체)를 이용한 양태에 있어서, 접속 섬유 다발은 그의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 것이 바람직하다. 이 접속 섬유 다발(접속 매체)를 이용한 양태에 있어서, 접속 섬유 다발은 150 내지 400℃의 분위기 온도에서의 발열량이 500 cal/g 이하이고, 또한 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 것이 바람직하다. 이 바람직한 조건에 추가로, 접속 섬유 다발은 그것을 형성하고 있는 다수본의 섬유의 단섬유 본수(필라멘트수)가 3,000 이상이고, 접속 섬유 다발의 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 또한 그의 편평도가 20 이상인 것이 바람직하다.

이 접속 섬유 다발이 이용되는 경우 예를 들면 제1 섬유 다발 FB1의 종단부 (5)와, 접속 섬유 다발 JFB의 한쪽의 단부를 중첩시킴과 함께, 접속 섬유 다발 JFB의 다른쪽의 단부와 제2 섬유 다발 FB2의 시단부 (6)을 중첩시키고, 그 중첩부를 섬유 교락 장치 (51)에 수용한다. 각 단부와 접속 섬유 다발은 섬유 다발의 길이 방향으로 각각 350 내지 500 mm 중첩시키는 것이 바람직하다.

이 때, 비발열성(발열량이 500 cal/g 이하)이고, 또한 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 접속 섬유 다발을 사용함으로써, 내염화 처리 중에서의 실 연결 접합부 A에서의 발열량을 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만아니라, 내염화 공정 통과 중에, 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2의 섬유 교락부에 축열되는 열량의 제열도 촉진시킬 수 있기 때문에, 축열에 의한 실 끊어짐을 대폭 감소할 수 있다. 접속 섬유 다발로서는, 탄소 섬유 다발이 바람직하게 이용된다.

실 연결 접합부 A에서의 다수본의 섬유의 단섬유 본수(필라멘트수)는 3,000 내지 100,000인 것이 바람직하다. 12,000 내지 60,000인 것이 보다 바람직하다. 또한, 단섬유(필라멘트)의 섬도는 0.8 내지 1.7 dtex(0.7 내지 1.5 데니어)인 것이 바람직하다.

이 실 연결 접합부 A는 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발의 실 연결에 특히 유효하고, 이 실 연결 접합부를 갖는 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발은 소성 공정을 통과할 때, 축열에 의한 실 끊어짐을 발생시키는 일이 없고, 내염화로내의 온도를 저하시킬 필요가 없어, 연속적으로 탄소 섬유를 제조하는 데 바람직하다.

도 2, 및 도 3에 도시하는 실 연결 접합부 A를 갖는 섬유 다발은, 제1 전구체 섬유 다발(제1 섬유 다발) FB1과 제2 전구체 섬유 다발(제2 섬유 다발) FB2의 사이에 제3 섬유 다발(접속 섬유 다발) JFB가 중개하는 상태로 각각에 접합되어 있다. 이 접속 섬유 다발 JFB로서, 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K, 필라멘트수가 3000 이상이고, 그의 드레이프값이 2 내지 15 cm, 그의 편평도가 20 이상인 탄소 섬유 다발이 바람직하게 이용된다.

전구체 섬유 다발과 탄소 섬유 다발의 접합부에서, 제1 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB에서의 각각의 다수본의 섬유를 서로 얽히게 한 부분에 실 연결 접합부 A가 형성된다. 또한, 탄소 섬유 다발 JFB와 제2 전구체 섬유 다발 FB2에 있어서의 각각의 다수본의 섬유를 서로 얽히게 한 부분에 실 연결 접합부 A가 형성되어 있다.

도 2의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에는 제1 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB의 중첩부와, 탄소 섬유 다발 JFB와 제2 전구체 섬유 다발 FB2의 중첩부에 각각 1곳의 실 연결 접합부 A가 설치되어 있다. 실 연결 접합부의 수는 많으면 많을수록 접합부 전체의 인장 강도가 안정되는 방향으로 되는데, 동시에 복수의 실 연결 접합부를 제조하려고 하면, 설비가 대형화하기 때문에, 설비면에서의 비용 상승이 된다. 하나의 실 연결 접합부를 제조하는 설비를 복수회 사용할 수도 있지만, 작업 횟수가 증가하는 문제가 있다. 실 연결 접합부의 수는 2개소, 또는 도 3에 도시한 바와 같은 3개소 또는 4개소 정도가 바람직하다.

접속 섬유 다발 FJB의 단부 (4a), (4b), 제1 전구체 섬유 다발 FB1의 단부 (5), 및 제2 전구체 섬유 다발의 단부 (6)은 실 연결 접합부 A의 단부로부터 1 내지 5 cm 정도의 곳에 위치하도록 컷트하여 두는 것이 바람직하다. 전구체 섬유 다발은 내염화로에서의 열 처리에 의해 수축하는 경우가 있고, 섬유 교락부의 풀림을 방지하기 위해서, 1 cm 정도의 길이를 남기고 단부의 위치가 조정되어 있는 것이 바람직하다. 길이가 5 cm보다 길면 소성 공정에서 옆에 주행하고 있는 섬유 다발로의 혼섬 등의 트러블을 야기할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

접속 섬유 다발은 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K 이하이고, 필라멘트수가 3,000 이상인 탄소 섬유 다발로서, 그의 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 또한 후술하는 섬유 다발의 편평도가 20 이상인 것이 바람직하다.

접속 섬유 다발의 필라멘트수는 교락결합하는 전구체 섬유 다발의 필라멘트수에 맞추어서 적절하게 선택할 수 있다. 그러나, 필라멘트수가 3,000 미만인 경우, 접속 섬유 다발과 전구체 섬유 다발의 교락이 충분히 이루어지지 않아, 소성 공정 중의 장력에 의해 섬유 다발이 파단하는 경우가 있다. 필라멘트수의 증가는 내염화로내에서 전구체 섬유로부터 발생하는 반응열의 효율적인 제열에 도움이 되지만, 여분의 필라멘트수를 많게 하여, 섬유 다발이 너무 굵게 되면, 접속 섬유 다발과 전구체 섬유 다발과의 섬유 교락부가 너무 굵게 되어, 소성 공정을 통과 중에, 옆에 주행하고 있는 섬유 다발과의 사이에서, 혼섬 등의 문제점을 발생시킬 가능성이 있어 바람직하지 않다. 따라서, 필라멘트수는 100,000 이하인 것이 바람직하다.

접속 섬유 다발에 이용하는 탄소 섬유 다발의 열 전도율이 3 W/m·K 미만이면 내염화 시에 실 연결 접합부에 발생하는 열을 충분히 산일할 수 없고, 즉 제열 효과가 낮기 때문에, 축열에 의한 섬유 다발의 파단을 야기하게 된다. 또한, 탄소 섬유 다발의 열 전도율이 700 W/m·K를 넘으면, 섬유 다발의 탄성률이 너무 높아, 실 연결 접합분이 양호하게 형성되지 않아, 높은 제열의 효과를 상쇄하여 버린다. 탄소 섬유 다발의 열 전도율은 7 내지 50 W/m·K인 것이 더욱 바람직하다.

열 전도율은 이하에 나타내는 섬유 다발의 열 확산율, 밀도, 비열에 기초하여, 다음에 나타내는 수학식 1에 의해 산출한 것이다.

λ: 열 전도율(W/(m·k))

α: 열 확산율(m²/s)

이 열 확산율은 다음 문헌에 기재되어 있는 광교류법에 따라서 산출하였다. 문헌 [T.Yamane, S.Katayama, M.Todoki and I.Hatta: J.Appl.Phys., 80(1996)4385].

ρ: 밀도(kg/m³)

이 밀도는 피측정물의 공기 중에서의 무게 W₁(kg), 및 해당 피측정물을 밀도ρ_L의 액체에 가라앉혔을 때의 액 중에서의 무게 W₂(kg)에 기초하여, 다음으로 나타내는 수학식 2에 의해 산출한 것이다.

Cp: 비열(J/(kg·K))

이 비열의 값은, JIS-R1672를 참고로, DSC(시차 주사 열량계)로 측정 온도 25℃에서 측정한 것이다. DSC는 퍼킨 엘머(Perkin-Elmer)사 제조의 DSC-7 정도의 기능을 갖는 것이면 충분하다. 표준 자료로서, 사파이어(α-Al₂O₃) 및 알루미늄 용기를 이용할 수 있다.

또한, 섬유 다발의 열 확산율, 비열은 각각 측정 횟수 2, 밀도는 측정 횟수 6으로 측정한 값의 평균치이다.

접속 섬유 다발의 드레이프값이 15 cm를 넘으면, 섬유 다발이 너무 딱딱해지기 때문에, 가압 유체를 이용한 섬유 교락 처리시에 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유가 서로 퍼지기 어려워져서, 제1 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유 및 제2 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유와 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유 사이의 섬유끼리의 교락이 균일하게 걸리지 않게 된다. 이 때문에, 접속 섬유 다발의 드레이프값은 10 cm 이하인 것이 바람직하고, 8 cm 이하인 것이 더욱 바람직하다.

드레이프값이란 섬유 다발의 경도를 나타내는 값이다. 그 값이 작을수록 섬유 다발은 부드러워, 형태 유지성이 작다고 할 수 있다. 접속 섬유 다발의 드레이프값의 하한은 2 cm인 것이 바람직하다. 즉, 다수본의 섬유가 서로 퍼지기 쉬워, 전체로서 비교적 부드러운 섬유 다발일수록, 섬유 교락이 걸리기 쉽지만, 드레이프값이 2 cm 미만이면 섬유 다발이 너무 부드러워, 그 취급이 곤란해진다. 또한, 다수본의 섬유가 퍼지기 쉽기 때문에, 전구체 섬유 다발과의 접합시에 제열에 유효한 각 단사가 끊어지기 쉽고, 공정 장력에 견디기 위한 인장 강도도 저하되기 때문에, 드레이프값은 2 cm 이상인 것이 바람직하다.

드레이프값을 컨트롤하는 수단으로서 여러 가지가 있는데, 대표적으로는 접속 섬유 다발에 부여되는 사이징제의 부착량으로 컨트롤할 수 있다. 사이징제의 부착량을 높이면 드레이프값은 높아지고, 낮추면 낮아지기 때문에, 접속 섬유 다발의 드레이프값을 원하는 값으로 조정하는 것이 가능하다.

드레이프값의 측정 방법을 도 9 내지 도 11을 이용하여 설명한다. 우선, 접속 섬유 다발(탄소 섬유 다발)로부터, 길이 SL이 약 50 cm인 측정용 샘플을 추출하여 측정용 샘플을 준비한다. 도 9는 드레이프값을 측정할 때에 사용되는 측정편을 준비하기 위한 측정용 샘플의 제조 장치의 개략 측면도이다. 도 9에 있어서, 측정용 샘플의 제조 장치 (90)은 그 상부에 측정용 샘플의 상단을 고정하는 샘플 고정부 (91)을 갖는다. 준비된 측정용 샘플 (92)의 상단을 샘플 고정부 (91)에 고정하고, 측정용 샘플 (92)를 수직 하강시킨다.

이어서, 측정용 샘플 (92)의 하단에 측정용 샘플 (92)에 0.0375 g/tex의 장력이 작용하도록 추 (93)을 설치한다. 그 후, 측정용 샘플의 제조 장치 (90)의 내부를 온도 23℃, 습도 60％의 분위기로 유지한다. 이 분위기 하에, 측정용 샘플 (92)를 30분 이상 방치한다. 그 후, 측정용 샘플 (91)을 측정용 샘플의 제조 장치 (90)으로부터 취출한다. 얻어진 측정용 샘플 (91)의 상하단부를 제거하고, 길이 TL이 30 cm인 측정편을 준비한다.

도 10은 도 9에서 얻어진 측정용 샘플로부터 추출된 측정편을 이용하여 드레이프값을 측정하는 드레이프값 측정 장치의 개략 측면도이다. 도 10에 있어서, 드레이프값 측정 장치 (100)은 베이스(101)의 상면에 수직으로 고정된 사각기둥 (102)와 사각기둥 (102)의 상면에 착탈가능하게 부착되고, 사각기둥 (102)의 수직인 측면에 대하여 직각방향으로 돌출한 평판 (103)으로 이루어진다.

드레이프값 측정 장치 (100)에 있어서, 먼저 준비된 측정편 TP의 일단부를 사각기둥 (102)의 상면에 고정함과 함께, 측정편 TP을 평판 (103)의 상면에 얹어 놓는다. 이에 따라, 측정편 TP는 외팔보(cantilever) 지지의 상태에서 아래로 드리워지지 않도록, 베이스(101)의 상면과 평행하게 되도록 위치 지워진다. 측정편 TP와 사각기둥 (102)의 상면과의 사이의 고정 길이는 5 cm가 되고, 사각기둥 (102)의 수직인 측면으로부터의 돌출 길이 DL은 25 cm가 된다.

측정편 TP의 드레이프값 측정 장치 (100)에의 장착이 종료한 후, 평판 (103)을 사각기둥 (102)로부터 신속히 제거한다. 평판 (103)에 의한 지지가 없어진 측정편 TP은 도 11에 도시된 바와 같이, 중력에 의해서 아래로 드리워진 상태가 된다. 평판 (103)을 제거하여 측정편 TP가 드리워지기 시작한 1초 후의 측정편 (103)의 선단(자유단)과 사각기둥 (102)의 수직인 측면과의 사이의 수평 거리 Ld(cm)를 드레이프값로 한다.

제1 전구체 섬유 다발과 접속 섬유 다발과의 섬유 다발 중첩부, 및 제2 전구체 섬유 다발과 접속 섬유 다발과의 섬유 다발 중첩부에서 각각의 섬유 다발 중첩부에 있어서의 섬유 사이의 교락 처리가 보다 균일하게 되도록 하기 위해서, 접속 섬유 다발(탄소 섬유 다발)의 편평도는 20 이상인 것이 바람직하다. 편평도가 20 미만인 경우에는, 접속 섬유 다발이 가늘게 되기 때문에, 유체 교락 처리시의 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유의 풀리는 양태가 불균일하게 되기 쉬워져서, 소성 공정에서의 실 연결 접합부의 인장 강도의 저하나 실 끊어짐 온도의 저하의 원인이 된다.

편평도의 상한은 200 정도이고, 200을 넘으면 섬유 다발의 폭이 너무 넓어지기 때문에, 제1 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유와 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유 사이의 섬유 교락, 및 제2 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유와 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유 사이의 섬유 교락에 교락반이 발생하기 쉬워, 소성 공정에서의 실 연결 접합부의 인장 강도의 저하로 이어진다.

접속 섬유 다발(탄소 섬유 다발)의 편평도는 접속 섬유 다발의 폭 W의 접속 섬유 다발의 두께 T에 대한 크기, 즉 W/T이다.

접속 섬유 다발의 폭 W(mm)은 접속 섬유 다발을 평탄한 측정대의 위에 정치한 상태에서 측정한 폭 방향의 길이이고, 해당 폭 방향의 길이를 정규로 직접 측정한 값이다.

접속 섬유 다발의 두께 T(mm)는 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 필라멘트에 있어서의 각 필라멘트의 단사 섬도 Y(g/m), 밀도 ρ(kg/m³), 접속 섬유 다발을 형성하고 있는 필라멘트의 수 F, 및 접속 섬유 다발의 폭 W(mm)에 기초하여, 다음으로 나타내는 수학식 3 및 수학식 4로부터 산출되는 값이다.

접속 섬유 다발의 섬도는 제1 전구체 섬유 다발이나 제2 전구체 섬유 다발의 섬도에 대하여 0.2 내지 3.0배인 것이 바람직하다. 0.2배 미만이면 제1 전구체 섬유 다발 부분, 및 제2 전구체 섬유 다발 부분에 접속 섬유 다발의 섬유가 락합하고 있지 않은 교락 불량부가 발생하기 쉬워진다. 3.0배를 넘으면 접속 섬유 다발 부분에 제1 전구체 섬유 다발의 섬유, 및 제2 전구체 섬유 다발 섬유가 락합하지 않은 교락 불량이 발생하기 쉬워진다.

접속 섬유 다발의 섬도는 제1 전구체 섬유 다발, 및 제2 전구체 섬유 다발의 섬도에 대하여 0.3 내지 1.2배인 것이 보다 바람직하고, 0.4 내지 0.8배인 것이 더욱 바람직하다. 제1과 제2의 양 전구체 섬유 다발의 섬도는 동일한 경우 뿐만아니라, 서로 다른 경우에도 접속 섬유 다발의 섬도가 상기 바람직한 섬도의 범위에 있으면, 이들로 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 소성 공정의 통과성이 양호하여, 섬유 다발의 연속적인 소성이 가능해진다. 즉, 연속적인 탄소 섬유 다발의 제조가 가능해진다.

전구체 섬유 다발과 탄소 섬유 다발 사이의 접합부의 상온 분위기 중에서의 인장 강도는 20 g/tex 이상인 것이 바람직하다. 상온이란 전구체 섬유 다발과 탄소 섬유 다발을 접합하는 작업 분위기, 즉 외기온 정도를 가리키고, 구체적으로는 20 내지 30℃이다. 이 온도 영역의 모든 온도에서, 접합부의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 것이 바람직하다. 5℃ 정도 내지 50℃ 정도의 온도 영역의 모든 온도에서 접합부의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 것이 보다 바람직하다.

이러한 온도 영역 중 어느 온도에서 접합부의 인장 강도가 20 g/tex 미만인 경우에는, 접합부가 소성 공정에서의 장력에 견딜 수 없어, 파단하는 트러블이 발생하는 경우가 있다. 접합부의 인장 강도가 높은 쪽이 소성 공정의 통과성 측면에서는 바람직한데, 접합부의 인장 강도를 높이기 위해서 섬유 교락을 강하게하려고 하면, 반대로 전구체 섬유 다발, 나아가서는 탄소 섬유 다발의 각 필라멘트가 파단하는 경우가 있다. 접합부의 인장 강도는 50 g/tex 정도나 있으면 충분하다.

인장 강도는 인장 시험기(ORIENTEC사 제조(형식: RTC-1225A) 정도의 능력을 갖는 인장 시험기)를 이용하고, 전구체 섬유 다발과 탄소 섬유 다발을 접합한 양단부 사이의 인장 강력을 인장 속도 100 mm/분으로 측정했을 때의 최대치를, 제1 또는 제2 전구체 섬유 다발 중, 파단한 측의 섬유 다발의 섬도(tex)로 나눈 값이다.

접속 섬유 다발에 이용되는 탄소 섬유 다발이 그의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K이고, 그것을 형성하고 있는 필라멘트수가 3,000본 이상이고, 또한 그의 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 그의 편평도가 20 이상인 것을 전부 만족시키고 있는 것에 의해, 이로부터 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발은 매우 우수한 소성 공정의 통과성을 발휘한다.

열 전도율이 3 내지 700 W/m·K이고, 필라멘트수가 3,000본 이상인 탄소 섬유 다발은, 그것을 제조하기 위한 전구체 섬유 다발의 필라멘트수나 그것을 소성하는 조건에 따른 탄화 또는 흑연화의 정도를 조정함으로써 제조할 수 있다.

드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 편평도가 20 이상인 접속 섬유 다발로서 이용되는 탄소 섬유 다발의 바람직한 제조 방법의 일례는 다음과 같다. 전구체 섬유로서, 폴리아크릴로니트릴을 원료로서 방사한 폴리아크릴로니트릴 섬유 다발을 일단 보빈에 감아 올려 준비한다. 준비된 폴리아크릴로니트릴 섬유 다발을 보빈으로부터 인출하여, 공기 중, 230 내지 280℃에서 내염화 처리를 행하고, 이어서 최고 온도 1,900℃ 이하로 관리된 탄화로에서 탄소화하여 탄소 섬유 다발로 한다. 필요에 따라서, 얻어진 탄소 섬유 다발을 최고 온도 1,900 내지 2,600℃로 가열하여, 흑연화 섬유 다발로 하는 것도 가능하다.

이와 같이 하여 얻어진 탄소 섬유 다발 또는 흑연화 섬유 다발을 1.5 내지 6.0 g/tex, 바람직하게는 2.0 내지 5.5 g/tex의 장력 하에서 사이징제를 부여한 후, 섬유 다발을 100 내지 150℃ 정도의 온도로 관리된 핫 롤에 압박하여, 편평 화시키면서 건조시켜 권취한다. 이 공정에 의해, 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 편평도가 20 이상인 탄소 섬유 다발이 얻어진다. 또한, 부여하는 사이징제는 특별히 한정되지 않지만, 드레이프값을 상기 범위로 조절하기 위해서, 그의 부착량이나 부착 방법, 나아가서는 건조 온도를 적절하게 선택하면 좋다.

이러한 특성을 갖는 탄소 섬유 다발을 접속 섬유 다발로서 이용함으로써 내염화로에서의 섬유 다발의 발열을 효율적으로 제열할 수 있어, 소망으로 하는 탄소 섬유의 생산성을 대폭 개선할 수 있다.

다음으로, 몇가지의 실시예를 이용하여 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서, 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발이 탄소 섬유의 제조 공정에 존재하는 내염화로를, 실 끊어짐을 발생시키지 않고 통과 가능한 로내 온도와, 내염화로내 온도가 245℃인 때에, 실 끊어짐을 발생시키지 않고 통과 가능한 공정 장력을 측정하였다. 또한, 조업성의 지표로서, 내염화로내 온도가 245℃에서, 공정 장력이 5 kg/st 하에서의 공정 통과율을 측정하였다.

내염화로에 있어서의 섬유 다발의 내염화 시간은, 어떤 실시예에서도 60분으로 하였다. 내염화로내의 온도의 조정은, 온도 제어의 변동폭을 고려하여 1℃ 단위로 하였다. 샘플수는 20으로 하고, 공정을 통과할 수 있었던 샘플수를 공정 통과율로 하였다.

실시예에서 이용한 전구체 섬유 다발은 1본의 필라멘트의 섬도가 1.0 dtex(0.9 데니어), 필라멘트수가 24,000인 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발이다. 각 실시예와 비교예에서의 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 1

제1 전구체 섬유 다발 FB1의 단부 (5)와 제2 전구체 섬유 다발 FB2의 단부 (6)을, 섬유 다발 중첩부의 길이를 400 mm로 하여 중첩시켰다. 도 5에 도시하는 실 연결 장치를 이용하여, 섬유 다발 중첩부에서 양 섬유 다발을 접합시켰다. 이 때, 3개의 섬유 교락 장치 (51)을 사용하였다. 각 섬유 교락 장치 (51)의 제1 유체 분사 구멍열 (71)과 제2 유체 분사 구멍열 (72)의 각각에 있어서의 유체 분사 구멍의 공경은 1.5 mm, 유체 분사 구멍의 배열 피치는 2.5 mm로 하였다. 쌍방의 유체 분사 구멍열 (71), (72)의 사이의 섬유 다발의 길이 방향의 길이(열간격) L은 30 mm로 하였다. 중첩된 제1과 제2 섬유 다발 FB1, FB2에, 둥근 막대를 이용한 섬유 다발 이완 장치 (53)에 의해 9.0％의 이완을 부여하였다.

그 후, 유체 분사 구멍으로부터 압력 0.4 MPa의 가압 공기를 2초간 분사하였다. 이에 따라, 섬유 다발에 3개의 실 연결 접합부가 형성되었다. 형성된 각 실 연결 접합부 A는 1개의 섬유 개섬부(방열부) B와 2개의 섬유 교락부 C를 구비하고 있었다. 각 섬유 개섬부(방열부) B의 길이 X는 42 mm, 각 섬유 개섬부(방열부)의 폭 방향의 길이는 개섬 전의 섬유 다발의 폭 방향의 길이의 1.6배였다. 각 섬유 교락부 C는 4개의 부분 교락부 D를 갖고 있었다. 각 섬유 교락부 C의 길이 Y는 14 mm였다.

한편, 실 연결 접합부가 없는 동일 전구체 섬유 다발, 즉 연속 원섬유 다발을 동일 내염화로를 사용하여 내염화 처리하였다.

연속 원섬유 다발의 내염화 처리의 결과와 실시예 1의 실 연결 접합부를 갖는 연속 섬유 다발의 내염화 처리의 결과를 표 1에 나타내었다. 연속 원섬유 다발과 비교하여, 실시예 1의 실 연결 접합부를 갖는 연속 섬유 다발의 경우, 내염화로 통과 가능한 온도가 10℃ 정도 저하되는데, 그 저하폭은 조업성을 대폭 저하시키는 것이 아닌 것이 확인되었다. 통과 가능한 공정 장력도 7 kg/st이고, 공정 통과율도 95％였다. 또한, 소성 후의 접합부는 편평상으로 균일한 접합 형태를 유지하고 있는 것이 확인되었다. 이것은 옆에 주행하는 섬유 다발과의 사이에 섬유끼리의 혼섬이 발생하지 않은 것을 의미한다.

실시예 2

제1 전구체 섬유 다발 FB1과 제2 전구체 섬유 다발 FB2는 실시예 1의 경우와 동일한 것을 준비하였다. 별도로, 필라멘트수가 24,000이고, 열 전도율이 55 W/m·K인 탄소 섬유 다발로 이루어지는 접속 섬유 다발 JFB를 준비하였다. 준비된 3개의 섬유 다발을 도 3에 도시하는 상태로 중첩시켰다. 제1 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB와의 중첩부의 길이와 제2 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB와의 중첩부의 길이는 각각 400 mm로 하였다. 제1 전구체 섬유 다발 FB1의 말단과 제2 전구체 섬유 다발 FB2의 말단과의 사이의 간격을 500 mm로 하였다.

도 5에 도시하는 실 연결 장치를 이용하여, 각각의 섬유 다발 중첩부에서 제1 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB를, 및 제2 전구체 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB를 접합시켰다. 이 때, 실시예 1에 있어서 이용한 것과 동일한 3개의 섬유 교락 장치 (51)을 사용하였다. 중첩된 섬유 다발에 실시예 1의 경우와 동일하게, 둥근 막대를 이용한 섬유 이완 장치 (53)에 의해 9.0％의 이완을 부여하였다.

그 후, 유체 분사 구멍으로부터 실시예 1의 경우와 동일하게, 압력 0.4 MPa의 가압 공기를 2초간 분사하였다. 이에 따라, 제1 섬유 다발 FB1과 탄소 섬유 다발 JFB 사이에 3개의 실 연결 접합부가 제2 섬유 다발 FB2와 탄소 섬유 다발 JFB 사이에 3개의 실 연결 접합부가 형성되었다. 형성된 각 실 연결 접합부 A는 1개의 섬유 개섬부(방열부) B와 2개의 섬유 교락부 C를 구비하고 있었다. 각 섬유 개섬부(방열부) B의 길이 X는 42 mm, 각 섬유 개섬부(방열부)의 폭 방향의 길이는 개섬 전의 섬유 다발의 폭 방향의 길이의 1.6배였다. 각 섬유 교락부 C는 4개의 부분 락합부 D를 갖고 있었다. 각 섬유 락합부 C의 길이 Y는 14 mm였다. 또한, 제1 전구체 섬유 다발 FB1의 말단과 제2 전구체 섬유 다발 FB2의 말단과의 사이의 구간에 위치하는 탄소 섬유 다발은 가압 공기의 분사를 받고 있지 않다.

이 실시예에서의 접속 섬유 다발(탄소 섬유 다발)을 이용한 실 연결 접합부를 갖는 연속 섬유 다발의 내염화 처리 결과를 표 1에 나타내었다. 이 연속 섬유 다발은 연속 원섬유 다발과 동등한 내염화로 통과 가능한 온도를 갖고 있었다. 따라서, 내염화로의 로내 온도를 저하시키지 않고 접합부를 통과시킬 수 있었다. 통과 가능한 공정 장력도 7 kg/st로 접합부에서의 충분한 섬유 사이의 결속 강도를 갖고 있고, 공정 통과율도 100％였다. 공정 통과 후의 접합부의 상태도 양호하였다.

비교예 1

실시예 1의 경우와 마찬가지의 제1 섬유 다발 FB1과 제2 섬유 다발 FB2가 중첩된 섬유 다발을 준비하였다. 준비된 섬유 다발을 도 5에 도시하는 실 연결 장치를 이용하여, 섬유 다발 중첩부에서 양 섬유 다발을 접합시켰다. 이 때, 3개의 섬유 교락 장치 (51)을 사용하였다. 각 섬유 교락 장치 (51)에 있어서의 유체 분사 구멍열은 1열로 하였다. 유체 분사 구멍의 공경은 3.0 mm, 유체 분사 구멍의 배열 피치는 6.0 mm로 하였다. 중첩된 제1과 제2 섬유 다발 FB1, FB2에 둥근 막대를 이용한 섬유 다발 이완 장치 (53)에 의해 7.0％의 이완을 부여하였다.

그 후, 유체 분사 구멍으로부터 압력 0.4 MPa의 가압 공기를 2초간 분사하였다. 이에 따라, 섬유 다발에 3개의 실 연결 접합부가 형성되었다. 형성된 각 실 연결 접합부에는 섬유 개섬부(방열부)는 없고, 1개의 섬유 교락부가 형성되어 있었다. 형성된 각 섬유 교락부는 2개의 부분 교락부를 갖고 있었다. 각 섬유 교락부의 길이 Y는 5 mm였다.

이 비교예에서의 실 연결 접합부를 갖는 연속 섬유 다발은 접합부가 제열되기 어렵기 때문에, 내염화로에서 소손되기 쉽다. 따라서, 내염화로 통과 가능한 온도가 240℃가 되어, 내염화로 통과 가능한 온도는 표 1에 나타낸 바와 같이, 연속 원섬유 다발과 비교하여 크게 저하하고 있다. 각 부분 교락부에 있어서의 섬유 교락의 변동이 크기 때문에, 통과 가능한 공정 장력도 5 kg/st로 저하되고, 공정 통과율도 80％로 바람직한 것이 아니었다.

다음으로 설명하는 실시예는 상기한 실시예와는 일부 별도의 조건을 채용한 실시예이다.

내염화로의 조건으로서, 로내 풍속이 전구체 섬유 다발의 주행 방향에 대하여 연직인 방향으로 1.0 m/초가 되도록 공기를 흘려, 로내의 주행 섬유 다발에 가해지는 장력이 1.5 g/tex가 되도록 조정하였다. 이 내염화로에 있어서의 실 연결 접합부의 통과 가능한 상한 온도를 측정하였다.

사용한 전구체 섬유 다발은 실질적으로 꼬임이 없는 다수본의 섬유이고, 단섬유(1개의 필라멘트)의 섬도가 1.1 dtex이고, 필라멘트수가 24,000인 폴리아크릴로니트릴계 전구체 섬유 다발이다. 다음 각 실시예에 대해서, 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 3

제1 전구체 섬유 다발 FB1과 제2 전구체 섬유 다발 FB2의 간격을 두고 마주 보는 각각의 단부에, 각각 필라멘트수가 48,000, 24,000, 12,000인 접속 섬유 다발 JFB인 탄소 섬유 다발을 중첩시켜 접합하여, 실 연결 접합부를 갖는 3 종류의 섬유 다발 샘플을 제조하였다. 이때, 중첩되어 있는 섬유 다발을 접합함에 있어서, 우선, 중첩되어 있는 섬유 다발에 그 길이 방향으로 이완량 9.0％의 이완을 부여하고, 그 후, 중첩부에 있어서, 쌍방의 섬유 다발을 접합하기 위해서, 3개의 섬유 교락 장치 (51)을 사용하였다. 각 섬유 교락 장치 (51)은 제1 유체 분사 구멍열 (71)과 제2 유체 분사 구멍열 (72)를 갖는다. 각각의 유체 분사 구멍열에서 간격을 두고 배열된 유체 분사 구멍으로부터 압력 0.4 MPa의 가압 공기를 2초간 분사하고, 각각의 중첩부에 있어서, 각각의 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유에 교락을 부여하였다. 이에 따라, 각각의 중첩부에 3개의 실 연결 접합부 A를 갖는 도 3에 도시하는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발 (3)을 제조하였다. 각 실 연결 접합부 A는 간격을 두고 위치하는 2개의 섬유 교락부 C와 이들 2개의 섬유 교락부 C의 사이에 위치하는 섬유 개섬부(방열부)를 갖고 있었다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 섬유 다발의 접합부가 없는 연속 원섬유 다발의 참고예와 비교하여, 각 섬유 다발 샘플 (a), (b), (c) 모두 내염화로 통과 가능한 온도가 0 내지 1℃ 저하되는 정도로, 접합부의 내염화로 통과 가능한 온도의 저하폭은 작았다. 접합부를 갖는 각 섬유 다발 샘플 (a), (b), (c)를 내염화로 이후의 각 공정에 주행시켰지만, 내염화 공정뿐만아니라, 탄화 공정도 포함시키고, 최종적으로 섬유 다발을 와인더에 장착된 보빈에 감아 올릴 때까지, 축열이나 공정 중의 장력에 의한 실 끊어짐도 보이지 않았다. 따라서, 생산 조건을 변경하지 않고서, 먼저 소성 공정에 도입되어 있는 섬유 다발의 종단부에의 새로운 섬유 다발의 시단부의 실 연결을 할 수 있어, 탄소 섬유의 생산 효율을 대폭 향상할 수 있었다.

실시예 4

이 실시예에서는, 접속 섬유 다발로서 이용하는 탄소 섬유 다발을 표 2에 나타낸 것으로 변경하여, 실시예 3(b)와 동일하게 하여, 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 온도는 참고예와 비교하여 3℃ 저하되어, 탄화 공정에서도 장력에 의한 약간의 실 끊어짐이 보였지만, 충분히 탄소 섬유의 생산에 견딜 수 있는 레벨의 것인 것이 확인되었다.

실시예 5

이 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 접합부의 수를 1로 한 것 이외에는, 실시예 3(a)와 동일하게 하여 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 온도는 참고예와 비교하여 4℃ 저하되어, 탄화 공정에서도 장력에 의한 약간의 실 끊어짐이 보였지만, 충분히 탄소 섬유의 생산에 견딜 수 있는 레벨의 것인 것이 확인되었다.

실시예 6

접속 섬유 다발로서 이용하는 탄소 섬유 다발을 표 2에 나타낸 것으로 하고, 전구체 섬유 다발 FB1, FB2와 탄소 섬유 다발 JFB의 섬도비를 3.09로 한 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 온도는 참고예와 비교하여 각각 5℃ 저하되고, 탄화 공정에서도 실 끊어짐이 보였지만, 탄소 섬유의 생산에 견딜 수 있는 레벨의 것인 것이 확인되었다.

실시예 7

접속 섬유 다발로서 이용하는 탄소 섬유 다발을 표 2에 나타낸 것으로하고, 전구체 섬유 다발 FB1, FB2와 탄소 섬유 다발 JFB와의 섬도비를 0.15로 한 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여, 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 온도는 참고예와 비교하여 각각 5℃ 저하되어, 탄화 공정에서도 실 끊어짐이 보였지만, 탄소 섬유의 생산에 견딜 수 있는 레벨의 것인 것이 확인되었다.

실시예 8

이 실시예는 접속 섬유 다발의 탄소 섬유 다발의 바람직한 드레이프값 2 내지 15 cm의 범위 밖인 드레이프값이 20 cm인 경우의 실시예이다. 탄소 섬유 다발의 드레이프값을 20 cm로 한 것 이외에는, 실시예 3(b)와 동일하게 하여, 섬유 다발의 소성을 행하였다. 드레이프값이 높기 때문에, 탄소 섬유 다발이 딱딱하여, 그것을 형성하고 있는 다수본의 섬유가 퍼지기 어렵다. 그 때문에, 실시예 3(b)의 경우에 비교하여, 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유와의 충분한 교락이 얻어지기 어려워, 접합부의 인장 강도가 낮아진다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 상한 온도는 253℃가 되었다.

실시예 9

이 실시예는 접속 섬유 다발의 탄소 섬유 다발의 바람직한 드레이프값 2 내지 15 cm의 범위 밖인 드레이프값이 1 cm인 경우의 실시예이다. 탄소 섬유 다발의 드레이프값을 1 cm로 한 것 이외에는, 실시예 3(b)와 동일하게 하여 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 접속 섬유 다발인 탄소 섬유 다발이, 드레이프값이 낮기 때문에, 섬유 다발이 너무 풀어져서, 그 취급성이 악화하여, 실 연결 작업에 요하는 시간이 증가하였다. 내염화로 통과 가능한 상한 온도는 254℃이고, 그 저하의 정도는 작았다.

실시예 10

이 실시예는, 접속 섬유 다발의 탄소 섬유 다발의 바람직한 편평도 20 이상의 범위 밖인 편평도가 14인 경우의 실시예이다. 탄소 섬유 다발의 편평도를 14로 한 이외에는, 실시예 3(b)와 동일하게 하여, 섬유 다발의 소성을 행하였다. 그 결과, 실시예 8의 경우와 동일하게, 탄소 섬유 다발을 형성하고 있는 다수본의 섬유가 퍼지기 어렵다. 그 때문에, 실시예 3(b)의 경우에 비교하여, 전구체 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유와의 충분한 교락이 얻어지기 어려워, 접합부의 인장 강도가 낮아진다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 상한 온도는 253℃가 되었다.

실시예 11

이 실시예는 접속 섬유 다발의 바람직한 열 전도율 3 내지 700 W/m·k의 범위 밖인 열 전도율이 1 W/m·k인 경우의 실시예이다. 열 전도율이 1 W/m·k의 접속 섬유 다발로서, 필라멘트수 24,000의 내염화 섬유 다발을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여, 섬유 다발의 소성을 행하였다. 접속 섬유 다발의 열 전도율이 낮기 때문에, 내염화로 중에서의 접합부의 방열이 충분하지 않아, 축열에 의한 실 끊어짐이 발생하기 쉽게 되었다. 그 결과, 내염화로 통과 가능한 상한 온도는 252℃가 되었다.

본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발에 따르면, 해당 섬유 다발을 소성 공정에서 연속적으로 소성하는 경우, 소성 공정에서 섬유 다발이 파단하거나, 섬유 다발을 형성하고 있는 섬유가 섬유 다발로부터 미끄러지거나 하지 않고, 실 연결 접합부에서의 축열이 억제되고, 또한 실 연결 접합부의 제열이 양호하다고 하는 효과가 유도된다. 따라서, 실 연결 접합부를 갖지 않는 섬유 다발, 또는 실 연결 접합부를 갖지만 그 부분 이외의 부분의 섬유 다발이, 소성 공정을 통과할 때에 통상 채용되어 있는 소성 공정에서의 로내 온도를 현저하게 저하시키지 않고, 본 발명의 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발을 소성 공정에 연속하여 통과시킬 수 있기 때문에, 소성 공정의 조업성이 양호한 상태에서, 소성 완료된 섬유 예를 들면 탄소 섬유를 장시간 연속하여 제조하는 것이 가능해진다. 그 결과, 소성 완료된 섬유 예를 들면 탄소 섬유의 생산성의 대폭적인 향상이 유도된다.

1: 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발
2: 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발
3: 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발
4a: 한쪽의 단부
4b: 다른쪽의 단부
5: 단부(종단부)
6: 단부(시단부)
50: 실 연결 장치
51: 섬유 교락 장치
51a: 상부 섬유 교락 장치
51b: 하부 섬유 교락 장치
52: 섬유 다발 클램프 장치
53: 섬유 다발 이완 장치
71: 제1 유체 분사 구멍열
72: 제2 유체 분사 구멍열
90: 드레이프성의 측정용 샘플 제조 장치
91: 샘플 고정 장치
92: 측정용 샘플
93: 추
100: 드레이프값 측정 장치
101: 베이스
102: 사각기둥
103: 평판
A: 실 연결 접합부
B: 섬유 개섬부
C: 섬유 교락부
D: 부분 교락부
DL: 드레이프값의 측정편의 사각기둥으로부터의 돌출 길이
FB1: 제1 섬유 다발
FB2: 제2 섬유 다발
FC: 가압 유체 처리실
FS: 가압 유체 공급로
H: 열
HD: 유체 분사 구멍의 공경
HR: 방열
JFB: 접속 섬유 다발(탄소 섬유 다발)
L: 인접하는 유체 분사 구멍열의 사이의 섬유 다발의 길이 방향의 길이(열간격)
Ld: 드레이프값(거리)
P: 유체 분사 구멍의 배열 피치
SL: 드레이프값 측정용 샘플의 길이
TL: 드레이프값의 측정편의 길이
TP: 드레이프값의 측정편
X: 섬유 개섬부의 섬유 다발의 길이 방향의 길이
Y: 섬유 교락부의 섬유 다발의 길이 방향의 길이

Claims

다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부가 서로 중첩되어 형성되어 있는 섬유 다발 중첩부, 또는 다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부의 각각이 다수본의 섬유로 이루어지는 접속 섬유 다발에 서로 중첩되어 형성되어 있는 두개의 섬유 다발 중첩부를 갖고, 상기 섬유 다발 중첩부가 상기 각 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 상기 각 섬유가 서로 얽혀 있는 상태에 있는 복수의 섬유 교락부와, 상기 복수의 섬유 교락부의 사이에 위치하고 있는 상기 각 섬유가 서로 개섬(開纖)되어 있는 상태에 있는 섬유 개섬부를 갖고, 상기 섬유 교락부의 각각이 상기 섬유 다발 중첩부에서의 한쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유와 다른쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유가 서로 얽혀 형성되고, 상기 각 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하고 있는 복수의 부분 교락부로 이루어지며, 상기 복수의 섬유 교락부에 의해 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발이 서로 연결되어 있는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발.
제1항에 있어서, 상기 제1 섬유 다발과 상기 제2 섬유 다발의 각각이 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 섬유 다발.
제2항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 섬유 다발.
제3항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발이 탄소 섬유 다발이고, 그의 드레이프값(drape value)이 2 내지 15 cm이고, 그의 편평도가 20 이상인 섬유 다발.
제4항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 섬도가 상기 제1 섬유 다발 및 상기 제2 섬유 다발의 섬도의 0.2 내지 3.0배인 섬유 다발.
제4항에 있어서, 상기 실 연결 접합부의 상온에서의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 섬유 다발.
제1항에 있어서, 상기 각 섬유 교락부의 상기 섬유 다발의 길이 방향에서의 길이가 8 내지 30 mm이고, 상기 섬유 개섬부의 상기 섬유 다발의 길이 방향에서의 길이가 30 내지 100 mm인 섬유 다발.
다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부가 서로 중첩되어 형성되어 있는 섬유 다발 중첩부, 또는 다수본의 섬유로 이루어지는 제1 섬유 다발의 일단부와 다수본의 섬유로 이루어지는 제2 섬유 다발의 일단부의 각각이 다수본의 섬유로 이루어지는 접속 섬유 다발에 서로 중첩되어 형성되어 있는 두개의 섬유 다발 중첩부를 갖는 섬유 다발의 상기 섬유 다발 중첩부에 대하여, 섬유 교락 장치로부터 가압 유체를 분사하여 상기 각 섬유를 얽히게 함으로써, 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발끼리를 서로 연결하여 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법이며, 상기 섬유 교락 장치가 상기 섬유 다발의 폭 방향을 향하는 제1 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제1 유체 분사 구멍열과, 상기 제1 직선에 대하여 상기 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하는 상기 제1 직선에 평행인 제2 직선 상에 간격을 두고 배열된 복수의 유체 분사 구멍으로 이루어지는 제2 유체 분사 구멍열을 갖고, 상기 제1 유체 분사 구멍열의 복수의 유체 분사 구멍, 및 상기 제2 유체 분사 구멍열의 복수의 유체 분사 구멍으로부터 가압 유체를 분사함으로써 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발의 길이 방향으로 간격을 두고 위치하는 상기 각 섬유가 서로 얽혀 있는 상태에 있는 복수의 섬유 교락부와, 상기 복수의 섬유 교락부의 사이에 위치하고 있는 상기 각 섬유가 개섬되어 있는 상태에 있는 섬유 개섬부를 형성함과 함께, 상기 섬유 교락부의 각각을 상기 섬유 다발 중첩부에서의 한쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유와 다른쪽의 섬유 다발의 상기 다수본의 섬유가 서로 얽혀 형성되고, 상기 각 섬유 다발의 폭 방향으로 간격을 두고 위치하는 복수의 부분 교락으로 이루어지도록 형성하고, 상기 섬유 다발 중첩부에서 상기 각 섬유 다발을 서로 연결하여 이루어지는 실 연결 접합부를 갖는 섬유 다발의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 섬유 다발과 상기 제2 섬유 다발의 각각이 탄소 섬유 제조용의 전구체 섬유 다발인 섬유 다발의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 열 전도율이 3 내지 700 W/m·K인 섬유 다발의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발이 탄소 섬유 다발이고, 그의 드레이프값이 2 내지 15 cm이고, 그의 편평도가 20 이상인 섬유 다발의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 접속 섬유 다발의 섬도가 상기 제1 섬유 다발 및 상기 제2 섬유 다발의 섬도의 0.2 내지 3.0배인 섬유 다발의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 실 연결 접합부의 상온에서의 인장 강도가 20 g/tex 이상인 섬유 다발의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 직선과 제2 직선과의 간격이 20 내지 100 mm이고, 상기 제1 유체 분사 구멍열과 상기 제2 유체 분사 구멍열에서의 유체 분사 구멍의 배열 피치가 1.7 내지 4.5 mm인 섬유 다발의 제조 방법.
제4항에 기재된 섬유 다발을 내염화로, 이어서 탄화로를 연속하여 통과시킴으로써 탄소 섬유를 제조하는 탄소 섬유의 제조 방법.