WO2010053170A1 - 糸繋ぎ接合部を有する繊維束、および、その製造方法、ならびに、炭素繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

　多数本の繊維からなる繊維束の終端部と多数本の繊維からなる繊維束の始端部とを直接、あるいは、これらの終端部と始端部とを多数本の繊維からなる接続繊維束に重ね合わせて形成された繊維束重ね合わせ部に、加圧流体を噴射し、それぞれの繊維束の多数本の繊維同士に繊維交絡を付与することにより、各繊維束同士を接合した糸繋ぎ接合部を有する繊維束であり、糸繋ぎ接合部が、各繊維が開繊されている繊維開繊部とその両側に位置する繊維交絡部とからなり、かつ、繊維交絡部が、繊維束の幅方向に間隔を置いて位置する複数の部分交絡部からなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束。この糸繋ぎ接合部を有する繊維束は、炭素繊維の製造工程に供給されたとき、糸繋ぎ接合部が繊維開繊部と繊維交絡部を有しているため、糸繋ぎ接合部の熱による損傷が低減される。

Description

糸繋ぎ接合部を有する繊維束、および、その製造方法、ならびに、炭素繊維の製造方法

　本発明は、糸繋ぎ接合部を有する繊維束、および、その製造方法、ならびに、炭素繊維の製造方法に関する。炭素繊維製造用の前駆体繊維束から炭素繊維を製造する際に、該前駆体繊維束を長時間連続して炭素繊維製造工程に供給する必要がある場合がある。その場合に、二本の炭素繊維製造用の前駆体繊維束の一方の終端部と他方の始端部とを繋ぎ合わせ一本の連続した前駆体繊維束を用意する必要がある。この一本の連続した前駆体繊維束の作成に当たり、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束が、有効に使用される。

　一般に、炭素繊維製造工程において、炭素繊維製造用の前駆体繊維束が、用いられる。この前駆体繊維束は、通常、ボビンなどに巻き上げられた形態、あるいは、箱の中に折り畳み積層された形態で、前駆体繊維束供給部に用意されている。前駆体繊維束供給部から引き出された前駆体繊維束は、通常、耐炎化工程および炭化工程からなる焼成工程に供給される。

　従って、これらの前駆体繊維束を長時間連続的に焼成し、長時間連続して炭素繊維の製造を継続するためには、前駆体繊維束供給部から引き出された前駆体繊維束の始端部を、何らかの手段で、焼成工程を通過中の前駆体繊維束の終端部に、接合する必要がある。これらの前駆体繊維束の長手方向の端部同士を接合することにより、前駆体繊維束を連続的に炭素繊維製造工程に供給することが出来、その結果、工程の操業性の向上が図られる。

　二本の炭素繊維製造用の前駆体繊維束であるポリアクリロニトリル系前駆体繊維束の長手方向の端部同士を加圧流体により交絡させて接合する方法が知られている（特許文献１参照）。

　しかしながら、この方法により前駆体繊維束の端部同士を接合させることは可能ではあるが、形成された糸繋ぎ接合部における繊維の密度が高くなるため、耐炎化工程において、前駆体繊維束自身の発熱により、酸化反応が暴走しやすいという問題があった。そのため、糸繋ぎ接合部が、焼き切れたり焼損する事故が生じていた。蓄熱による糸繋ぎ接合部の糸切れを回避するには、耐炎化工程の温度を低下させる手立てがある。しかし、耐炎化工程の温度の低下幅が大きいと、耐炎化処理に要する時間が長くなるため、所望とする炭素繊維の生産性が著しく低下する。

　前駆体繊維束の単繊維の本数（フィラメント数）が多い場合、加圧流体噴射ノズルから噴射される加圧流体が前駆体繊維束全体に当たらなくなり、前駆体繊維束が単繊維レベルで交絡せず、いくつかの小束に分かれて絡まるようになる。このような小束の絡まりが接合部に不均一に生じると、局部的に繊維の密度が高い部分ができ、そのため蓄熱しやすくなる。また、接合部における繊維の絡まりが不十分となり、前駆体繊維束同士の結束強度も弱くなる。その結果、工程張力に耐えられず繊維束が破断するか、糸繋ぎ接合部が素抜けてしまうという課題があった。

　これらに対する対策として、例えば、二本のポリアクリロニトリル系前駆体繊維束を、非発熱性である耐炎化糸からなる接続媒体（接続繊維束）を用いて接合させる方法が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この方法においては、蓄熱量を低減させる効果はあるものの、接合部における除熱が十分でないため、繊維の密度が高くなる接合部では、依然として糸切れなどが発生しやすい。

　従って、糸繋ぎ接合部が耐炎化工程を通過する際には、炉内温度を低下させなければならなかった。また、接続繊維束を形成している耐炎化糸とポリアクリロニトリル系前駆体繊維束を形成している繊維は、それぞれの繊維束における繊維の捌け具合が異なるため、ポリアクリロニトリル系前駆体繊維束を形成している繊維と接続繊維束を形成している耐炎化糸とが十分に混繊せず、均一に交絡されない。そのため、両者の繊維束同士が素抜けてしまい、防災のために耐炎化炉を停止せざるを得ないという問題があった。

　他にも、加圧空気により形成される交絡接合ではなく、それぞれの繊維束の末端部において繊維束を複数の小束に分割し、小束同士を互いに編み込んで接合する方法も知られている（特許文献３参照）。この場合、接続状態がこぶ結びであるため、結び目が引き締められて、接合部における繊維の密度が高くなり、蓄熱による糸切れが発生する。また、接合部における各小束間の結束強度がバラツキつくため、結束強度の弱い小束に応力が集中し、結束強度の弱い小束から順に破断してしまうという問題があった。

　また、前駆体繊維束の末端部を、予め耐炎化して、密度１．３０ｇ／ｃｍ³ 以上の耐炎化繊維束で形成し、当該末端部を有する前駆体繊維束同士を、当該末端部において、繊維同士を交絡一体化させて接合部を形成した炭素繊維製造用のポリアクリロニトリル系繊維束が提案されている（特許文献４参照）。この場合、接合部の蓄熱による糸切れに関しては改善される傾向があるものの、前駆体繊維束の末端部を耐炎化繊維とするのに専用の設備が必要となるため、生産性の良い方法とは云えない。

特開平０６－２０６６６７号公報 特開平１０－２２６９１８号公報 特開２００７－０４６１７７号公報 特開２０００－１４４５３４号公報

　本発明の目的は、上述の従来技術の問題点の解消が可能な糸繋ぎ接合部を有する繊維束、および、その製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、糸繋ぎ接合部の蓄熱が少なく、焼成工程における糸繋ぎ接合部の蓄熱による焼き切れが発生し難く、繊維束の工程通過性が良好な、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束を用いた炭素繊維の製造方法を提供することにある。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束は、次の通りである。

　多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部とが、互いに重なり合って形成されている繊維束重ね合わせ部、あるいは、多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部のそれぞれが、多数本の繊維からなる接続繊維束に互いに重なり合って形成されている二つの繊維束重ね合わせ部を有し、前記繊維束重ね合わせ部が、前記各繊維束の長手方向に間隔を置いて位置している前記各繊維が互いに絡み合っている状態にある複数の繊維交絡部と、該複数の繊維交絡部の間に位置している前記各繊維が互いに開繊している状態にある繊維開繊部を有し、かつ、前記繊維交絡部のそれぞれが、前記繊維束重ね合わせ部における一方の繊維束の前記多数本の繊維と他方の繊維束の前記多数本の繊維が互いに絡み合って形成され、前記各繊維束の幅方向に間隔を置いて位置している複数の部分交絡部からなり、前記複数の繊維交絡部により、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束が繋ぎ合わされている糸繋ぎ接合部を有する繊維束。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記第１の繊維束と前記第２の繊維束のそれぞれが、炭素繊維製造用の前駆体繊維束であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記接続繊維束の熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記接続繊維束が、炭素繊維束であり、かつ、そのドレープ値が、２乃至１５ｃｍであり、その扁平度が、２０以上であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記接続繊維束の繊度が、前記第１の繊維束および前記第２の繊維束の繊度の０．２乃至３．０倍であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記糸繋ぎ接合部の常温における引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束において、前記各繊維交絡部の前記繊維束の長手方向における長さが、８乃至３０ｍｍであり、前記繊維開繊部の前記繊維束の長手方向における長さが、３０乃至１００ｍｍであることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法は、次の通りである。

　多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部とが、互いに重なり合って形成されている繊維束重ね合わせ部、あるいは、多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部のそれぞれが、多数本の繊維からなる接続繊維束に互いに重なり合って形成されている二つの繊維束重ね合わせ部を有する繊維束の前記繊維束重ね合わせ部に対して、繊維交絡装置から加圧流体を噴射して前記各繊維を絡み合わせることにより、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束同士を繋ぎ合わせてなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記繊維交絡装置が、前記繊維束の幅方向を向く第１の直線上に、間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第１の流体噴射孔列と、前記第１の直線に対し前記繊維束の長手方向に間隔を置いて位置する前記第１の直線に平行な第２の直線上に、間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第２の流体噴射孔列を有し、前記第１の流体噴射孔列の複数の流体噴射孔、および、前記第２の流体噴射孔列の複数の流体噴射孔から、加圧流体を噴射することにより、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束の長手方向に間隔を置いて位置する前記各繊維が互いに絡み合っている状態にある複数の繊維交絡部と、該複数の繊維交絡部の間に位置している前記各繊維が開繊している状態にある繊維開繊部を形成するとともに、前記繊維交絡部のそれぞれを、前記繊維束重ね合わせ部における一方の繊維束の前記多数本の繊維と他方の繊維束の前記多数本の繊維が互いに絡み合って形成され、前記各繊維束の幅方向に間隔を置いて位置する複数の部分交絡からなるように形成し、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束を繋ぎ合わせてなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記第１の繊維束と前記第２の繊維束のそれぞれが、炭素繊維製造用の前駆体繊維束であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記接続繊維束の熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記接続繊維束が、炭素繊維束であり、かつ、そのドレープ値が、２乃至１５ｃｍであり、その扁平度が、２０以上であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記接続繊維束の繊度が、前記第１の繊維束および前記第２の繊維束の繊度の０．２乃至３．０倍であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記糸繋ぎ接合部の常温における引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記第１の直線と第２の直線との間隔が、２０乃至１００ｍｍであり、前記第１の流体噴射孔列と前記第２の流体噴射孔列における流体噴射孔の配列ピッチが、１．７乃至４．５ｍｍであることが好ましい。

　本発明の炭素繊維の製造方法は、次の通りである。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束を、耐炎化炉、次いで、炭化炉を連続して通過せしめることにより、炭素繊維を製造する炭素繊維の製造方法。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束によれば、当該繊維束を焼成工程において連続的に焼成する場合、焼成工程において、繊維束が破断したり、繊維束を形成している繊維が、繊維束から素抜けたりすることなく、糸繋ぎ接合部における蓄熱が抑制され、かつ、糸繋ぎ接合部の除熱が良好であると云う効果がもたらされる。

　従って、糸繋ぎ接合部を有さない繊維束、あるいは、糸繋ぎ接合部を有するが、その部分以外の部分の繊維束が焼成工程を通過するときに通常採用されている焼成工程における炉内温度を、著しく低下させることなく、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束を焼成工程に連続して通過させることができるため、焼成工程の操業性が良好な状態で、焼成済みの繊維、例えば、炭素繊維を、長時間連続して製造することが可能となる。その結果、焼成済みの繊維、例えば、炭素繊維の生産性の大幅な向上が、もたらされる。

図１は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の一例の概略縦断面図である。 図２は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の他の一例の概略縦断面図である。 図３は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の更に他の一例の概略縦断面図である。 図４は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の一例の一つの糸繋ぎ部の概略平面図である。 図５は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法を実施する際に使用される糸繋ぎ装置の一例の概略側面図である。 図６は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法を実施するために用いられる繊維に交絡を付与するための繊維交絡装置の一例の概略横断面図である。 図７は、図６の繊維交絡装置におけるＳ１－Ｓ１断面矢視図である。 図８は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の一例の一つの糸繋ぎ接合部が図６の繊維交絡装置により形成される状態を説明する概略側面図である。 図９は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束に用いられる接続繊維束のドレープ値を測定する際に使用される測定用サンプルを準備するための測定用サンプルの作成装置の概略側面図である。 図１０は、図９において得られた測定用サンプルから切り出された測定片を用いてドレープ値を測定するドレープ値測定装置の概略側面図である。 図１１は、図１０のドレープ値測定装置に取り付けられた測定片を用いてドレープ値を測定する測定方法を説明する概略側面図である。

　先ず、本発明の炭素繊維の製造方法の一実施形態について説明する。炭素繊維を製造する前駆体繊維束として、ポリアクリロニトリル系繊維束やピッチ系繊維束、セルロース系繊維束などが用いられている。この中で、高い強度を発現しやすいため、ポリアクリロニトリル系繊維束が広く用いられている。

　炭素繊維製造用原糸であるポリアクリロニトリル系前駆体繊維束を製造する工程における繊維束の工程通過速度と、得られた前駆体繊維束を焼成して炭素繊維を製造する焼成工程における繊維束の工程通過速度とは、大幅に相違している。従って、前駆体繊維束の製造工程において製造された前駆体繊維束は、連続して焼成工程へと供給することが出来ないため、適切な保管形態にて、一旦保管される。適切な保管形態としては、ボビンに巻き上げられた形態や、箱体内に折りたたみ積層された形態がある。一旦保管された前駆体繊維束は、その後、保管場所から引き出されて、焼成工程に供給される。

　以下の説明において、既に、保管場所（ボビン）から引き出されつつ、焼成工程に供給されている前駆体繊維束を第１の繊維束、次に別の保管場所（別のボビン）から引き出し焼成工程に供給する予定の前駆体繊維束を第２の繊維束とする。

　第１の繊維束は、保管場所から引き出された後、焼成工程における耐炎化炉内にて耐炎化処理される。この耐炎化処理において、第１の繊維束は、酸化性雰囲気下に、通常、１８０乃至４００℃の温度で加熱処理され、耐炎化糸とされる。耐炎化糸は、焼成工程において、耐炎化炉に続いて位置する炭化炉内で炭化処理され、炭素繊維とされる。炭化炉から引き出された炭素繊維は、必要に応じて、表面処理工程でサイジング剤付与等の表面処理を受けた後、巻取工程で巻き取られて炭素繊維の製品となる。

　保管場所から引き出されている第１の繊維束がその終端部に達すると、第１の繊維束の終端部と、別の保管場所から引き出された第２の繊維束の始端部とが、糸繋ぎされ、互いに接合される。すなわち、前駆体繊維束の末端部同士が接合され、接合された第２の繊維束が、第１の繊維束の移動につれて、焼成工程へと導入され、連続して炭素繊維の製造が行われる。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束は、耐炎化工程通過中での糸繋ぎ接合部の蓄熱による糸切れ、および、工程通過中における繊維束の破断を防止することを目的として開発されたものである。糸繋ぎ接合部の形態としては、次の二つの態様がある。

　糸繋ぎ接合部の形態の第１の態様が用いられている糸繋ぎ接合部を有する繊維束が、図１に示される。図１において、糸繋ぎ接合部を有する繊維束１は、第１の繊維束ＦＢ１の端部（終端部）５と第２の繊維束ＦＢ２の端部（始端部）６とが長手方向に互に重ね合わされた状態で形成された糸繋ぎ接合部Ａを有する。第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２とが重なり合っている繊維束重ね合わせ部において、その長手方向に間隔をおいて、複数個の糸繋ぎ接合部Ａを、必要に応じて、設けることが出来る。

　糸繋ぎ接合部の形態の第２の態様が用いられている糸繋ぎ接合部を有する繊維束が、図２に示される。図２において、糸繋ぎ接合部を有する繊維束２は、第１の繊維束ＦＢ１、第２の繊維束ＦＢ２、および、接続繊維束ＪＦＢからなる。糸繋ぎ接合部を有する繊維束２は、第１の繊維束ＦＢ１の端部（終端部）５と接続繊維束ＪＦＢの一方の端部４ａとが長手方向に互いに重ね合わされた状態で形成されている一方の糸繋ぎ接合部Ａと、第２の繊維束ＦＢ２の端部（始端部）６と接続繊維束ＪＦＢの他方の端部４ｂとが長手方向に互いに重ね合わされた状態で形成されている他方の糸繋ぎ接合部Ａを有する。

　図３に、図２に示される糸繋ぎ接合部の形態の第２の態様が用いられている糸繋ぎ接合部を有する繊維束２の変形態様が、示される。図３において、糸繋ぎ接合部を有する繊維束３は、図２の繊維束２と同様に、第１の繊維束ＦＢ１、第２の繊維束ＦＢ２、および、接続繊維束ＪＦＢからなる。図３の糸繋ぎ接合部を有する繊維束３が、図２の繊維束２と異なる点は、第１の繊維束ＦＢ１と接続繊維束ＪＦＢとが重なり合っている繊維束重ね合わせ部に、長手方向に間隔を置いて、３つの糸繋ぎ接合部Ａを有するとともに、第２の繊維束ＦＢ２と接続繊維束ＪＦＢとが重なり合っている繊維束重ね合わせ部に、長手方向に間隔を置いて、３つの糸繋ぎ接合部Ａを有する点である。繊維束重ね合わせ部における糸繋ぎ接合部Ａの数は、必要に応じて、適宜選択される。

　なお、上に説明した第１の繊維束と第２の繊維束との重ね合わせの形態自体、ならびに、第１の繊維束と接続繊維束、および、第２の繊維束と接続繊維束との重ね合わせの形態自体は、それぞれ、既に、知られている。

　次に、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束における糸繋ぎ接合部の構造を説明する。本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の特徴は、この糸繋ぎ接合部の構造にある。

　図４は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束における糸繋ぎ接合部Ａの一例を示す概略平面図である。図４において、糸繋ぎ接合部Ａは、重ね合わされている各繊維束の長手方向に間隔を置いて位置している各繊維束を形成している各繊維が互いに絡み合っている状態にある二つの繊維交絡部（絡合部）Ｃと、該二つの繊維交絡部Ｃの間に位置している各繊維が互いに開繊している状態にある繊維開繊部Ｂを有している。更に、各繊維交絡部Ｃが、各繊維束重ね合わせ部における一方の繊維束の多数本の繊維と他方の繊維束の多数本の繊維が互いに絡み合って形成され、各繊維束の幅方向に間隔を置いて位置している複数の部分交絡部Ｄからなる。重ね合わされている各繊維束は、繊維束重ね合わせ部において、二つ繊維交絡部Ｃにより、繋ぎ合わされ、糸繋ぎ接合部Ａを有する連続した繊維束とされている。

　図４に示すように、二つの繊維束の端部同士が重ね合わされている糸繋ぎ接合部Ａは、二つの繊維束における多数本の繊維が開繊されている繊維開繊部Ｂを有するため、この糸繋ぎ接合部Ａを有する繊維束が、耐炎化工程に供給され熱処理を受けるときに、繊維開繊部Ｂが、繊維束に溜まりがちな熱を外部に放出させる放熱部として機能し、耐炎化工程における糸繋ぎ接合部Ａにおける蓄熱が、防止あるいは緩和される。

　繊維開繊部（放熱部）Ｂとは、後述する繊維交絡装置において噴出される加圧流体（加圧空気）が繊維束に直接当たり、繊維束を形成している多数本の繊維が単繊維レベルまで開繊され、各繊維が交絡せずに混在している領域を云う。繊維開繊部Ｂにおいて、単繊維同士が接着せず、それぞれが外気と接する状態にあることが好ましい。図４において、繊維開繊部Ｂにおける放熱の状態を、模式的に、矢印ＨＲで示す。

　図４において、繊維開繊部Ｂの繊維束の長手方向の長さＸは、短すぎると、放熱効果が小さくなり、長すぎると、糸繋ぎ装置全体が大型化してしまうので、繊維開繊部Ｂの長さＸは、３０乃至１００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、３５乃至５０ｍｍである。また、繊維開繊部Ｂの繊維束の幅方向の長さ（幅）は、開繊される前の繊維束の幅方向の長さ（幅）の１．５乃至２倍であることが好ましい。

　繊維開繊部Ｂの繊維束の幅方向の長さが、開繊前の繊維束の幅方向の長さの１．５倍未満であると、繊維同士の開繊が不十分となり、十分な放熱効果が得られないことがある。また、繊維開繊部Ｂの繊維束の幅方向の長さが、開繊前の繊維束の幅方向の長さの２倍を超える場合には、繊維開繊部Ｂが大きくなりすぎて、工程通過中に、隣りを走行している繊維束の繊維に接して、これらの間で、繊維同士の混繊を起こす場合がある。

　このように、繊維開繊部Ｂが存在することにより、その両側に位置する繊維交絡部Ｃに蓄熱された熱を、外部に放出させてやることができる。その結果、糸繋ぎ接合部Ａに蓄積される熱量を低減させることができ、蓄熱による糸切れを大幅に低減させることができる。

　繊維交絡部（絡合部）Ｃとは、繊維束の幅方向に、複数個の、好ましくは、４乃至１０個の部分絡合部Ｄが存在している領域を云う。部分絡合部Ｄとは、重ね合わされている二つの繊維束における多数本の繊維が、単繊維レベルで互いに絡み合い、互いに巻き付いている箇所を云う。図４においては、各部分絡合部Ｄは、繊維開繊部Ｂの両端から繊維束の長手方向外方に存在する８つの編み目状に繊維が交絡している状態で、示されている。

　図４において、繊維交絡部Ｃの繊維束の長手方向の長さＹは、短すぎると、各繊維間の結束強度が小さくなり、長すぎると、糸繋ぎ装置全体が大型化するので、繊維交絡部Ｃの繊維束の長手方向の長さＹは、８乃至３０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、１０乃至１８ｍｍである。

　繊維交絡部Ｃを、繊維束の幅方向に間隔を置いて配列されている複数の部分交絡部Ｄをもって形成することにより、繊維交絡部Ｃにおいて、二つの繊維束間の結合を維持しながら、繊維束を細かく分割させた状態とすることができる。部分交絡部Ｄの数が、４個以上の場合には、各部分交絡部Ｄに含まれるフィラメント数を、繊維束の総フィラメント数の１／４以下にすることができる。例えば、フィラメント数が１２，０００本である第１の繊維束と、フィラメント数が１２，０００本である第２の繊維束を接合させた場合、各部分交絡部Ｄに含まれるフィラメント数は、約６，０００本となる。

　すなわち、各部分交絡部Ｄにおける繊維の高密度化を防ぐことができるため、糸繋ぎ接合部Ａにおける蓄熱を抑制することができる。部分交絡部Ｄが１１個以上である場合には、各部分交絡部Ｄに含まれるフィラメント数が少なくなり、１つの部分交絡部Ｄがもつ繊維の結束強度が低下してしまい、工程張力に耐えられず、繊維束は破断しやすくなる。各部分交絡部Ｄにおける繊維の交絡の状態は、ほぼ均一であるため、それらの繊維交絡により、糸繋ぎ接合部Ａに、十分な接合強度がもたらされる。

　一方、各部分交絡部Ｄに発生する熱は、繊維開繊部Ｂへと、繊維伝いに移動する。図４において、この熱の移動状態を矢印Ｈをもって、模式的に示す。

　図５は、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法を実施する際に使用される糸繋ぎ装置の一例の概略側面図である。図５において、糸繋ぎ装置５０は、間隔を置いて装置の長手方向に配設された４個の繊維束クランプ装置５２、各繊維束クランプ装置５２の間に設けられた３個の繊維交絡装置５１、および、繊維束クランプ装置５２と繊維交絡装置５１ａとの間に設けられた６個の繊維束弛緩装置５３からなる。各繊維交絡装置５１は、上下方向において間隔を置いて対向する上部繊維交絡装置５１ａと下部繊維交絡装置５１ｂからなる。

　上部繊維交絡装置５１ａの下面、ならびに、下部繊維交絡装置５１ｂの上面には、複数の流体噴射孔が、糸繋ぎ装置５０に導通される第１の繊維束ＦＢ１、および、第２の繊維束ＦＢ２の幅方向に直列で、かつ、繊維束の長手方向に間隔を置いて２列並列して開口している。

　各繊維束クランプ装置５２は、重ね合わされた第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２を挟むように、上下方向に開閉される上クランプ板と下クランプ板を有する。

　各繊維束弛緩装置５３は、重ね合わされた第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２を長手方向に一定の長さ弛緩させるために用いられ、各繊維束クランプ装置５２が繊維束をクランプしていない状態において、繊維束を、例えば、上下方向に移動可能な繊維束の幅方向に延びるローラで、押し下げることにより、繊維束を長手方向に一定の長さ弛緩させる。繊維束の弛緩状態が形成された後、各繊維束クランプ装置５２が作動し、繊維束をクランプする。この繊維束の弛緩状態は、各繊維交絡装置５１による繊維束を形成している多数本の繊維に交絡がかかりやすくするために、好ましく、また、繊維の交絡の度合いの調整にも役立つ。

　この糸繋ぎ装置５０を用いた、第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２とを接続する方法について説明する。

　先ず、焼成工程を通過中の第１の繊維束ＦＢ１の終端部と、次に焼成工程を通過させる第２の繊維束ＦＢ２の始端部とを重ね合わせて、繊維交絡装置５１内に位置せしめる。各端部は、繊維束の長手方向に、３５０乃至５００ｍｍ重ね合わされることが好ましい。各繊維束ＦＢ１、ＦＢ２は、厚さが０．１乃至１．０ｍｍの扁平状に重ね合わされていることが好ましい。このようにすることにより、繊維交絡装置５０において、加圧流体処理を受けたときに、繊維束重ね合わせ部において、双方の繊維束ＦＢ１、ＦＢ２における多数本の繊維を、単繊維レベルまで開繊させ、かつ、十分に混繊し絡合させることができる。

　次に、繊維交絡装置５１に隣接して設けられている繊維束弛緩装置５３によって、繊維交絡装置５１の近傍に、重ね合わされている繊維束に弛緩部分を形成する。具体的には、例えば、重錘を用いて、その重みで、双方の繊維束ＦＢ１、ＦＢ２を押し下げて緩ませる。弛緩の程度としては、５乃至２５％が好ましい。この弛緩の程度が５％未満では、交絡の掛かり具合が弱くなるため、接合部の結束強度が低下してしまい、弛緩の程度が２５％を超えると、繊維交絡部が大きくなるため、蓄熱により糸切れが生じやすくなる。

　次に、繊維束クランプ装置５２における上クランプ板と下クランプ板とで２つの繊維束を把持して、２つの繊維束ＦＢ１、ＦＢ２の重なりが崩れないよう固定する。次に、繊維束ＦＢ１、ＦＢ２を弛緩させた重錘を外し、各繊維交絡装置５１の上部繊維交絡装置５１ａと下部繊維交絡装置５１ｂから加圧流体を噴射する。この加圧流体の噴射により、各繊維束クランプ装置５２の間で２つの繊維束ＦＢ１、ＦＢ２における多数本の繊維が互いに交絡して、接合部が形成され、弛緩させた繊維束ＦＢ１、ＦＢ２の弛みがなくなる。また、噴射する流体としては、液体や気体など加圧して供給可能なものが用いられる。噴射する流体としては、作業性と経済性の面から、通常、空気が用いられる。

　糸繋ぎ接合部Ａの形成の仕組みについて、図６、図７、および、図８を用いて説明する。図６は、繊維交絡装置５１の一例の概略横断面図である。図７は、図６の繊維交絡装置５１におけるＳ１－Ｓ１断面矢視図である。図８は、一つの糸繋ぎ接合部が図６の繊維交絡装置により形成される状態を説明する概略側面図である。

　繊維交絡装置５１は、上部繊維交絡装置５１ａと下部繊維交絡装置５１ｂにより形成されている。上部繊維交絡装置５１ａと下部繊維交絡装置５１ｂのそれぞれは、繊維束の長手方向に直角な第１の直線上に間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第１の流体噴射孔列７１と、第１の直線に対し繊維束の長手方向に間隔を置いて位置し、第１の直線に平行な第２の直線上に間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第２の流体噴射孔列７２を有する。

　上部繊維交絡装置５１ａにおける第１の流体噴射孔列７１と第２の流体噴射孔列７２の各流体噴射孔は、上部繊維交絡装置５１ａの下面に開口している。下部繊維交絡装置５１ｂにおける第１の流体噴射孔列７１と第２の流体噴射孔列７２との各流体噴射孔は、下部繊維交絡装置５１ａの上面に開口している。上部繊維交絡装置５１ａの下面と下部繊維交絡装置５１ａの上面との間に、流体処理室ＦＣが形成されている。

　上部繊維交絡装置５１ａにおける第１の流体噴射孔列７１、および、第２の流体噴射孔列７２の各流体噴射孔の上流は、上部繊維交絡装置５１ａに設けられている加圧流体供給路ＦＳに連通している。下部繊維交絡装置５１ｂにおける第１の流体噴射孔列７１、および、第２の流体噴射孔列７２の各流体噴射孔の上流は、下部繊維交絡装置５１ｂに設けられている加圧流体供給路ＦＳに連通している。

　各流体噴射孔から加圧流体（加圧空気）が噴射されると、細く強い線速をもった加圧流体の噴流が得られ、加圧流体処理室ＦＣ内に流体の均一な渦が複数発生するように各流体噴射孔が配設されている。加圧流体の噴射により、２つの繊維束ＦＢ１、ＦＢ２の多数本の繊維を単繊維レベルまで細かく開繊させることができる。この繊維の開繊により、繊維開繊部Ｂが形成される。

　開繊された多数本の繊維は、繊維束が固定されている繊維束クランプ装置５２を基点にして、繊維交絡装置５１に向かって、交絡を形成する。加圧流体処理室ＦＣに形成される均一な複数の流体の渦により、２つの繊維束ＦＢ１、ＦＢ２の多数本の繊維は、小束に分割され、複数の部分交絡部Ｄが形成される。繊維束の幅方向に均等に細く強い線速をもつ加圧流体（加圧空気）を噴射することで、分割される各小束に含まれるフィラメント数を同程度にすることができ、繊維束の幅方向に均一な複数個の部分交絡部Ｄが形成される。すなわち、結束強度のバラツキが少ない複数の部分交絡部Ｄを有する繊維交絡部Ｃが形成される。

　次に、熱を外部に放出できる放熱部となる繊維開繊部Ｂを形成するためには、繊維交絡装置５１が、繊維束の長手方向に間隔を置いて並列している２列の流体噴射孔列を有していることが必要である。２列の噴射孔列の間では、繊維交絡が形成されるために必要な基点がないため、２列の噴射孔列の間では、繊維間に交絡が掛からず、多数本の繊維は、開繊された状態になる。つまり、２列の噴射孔列の間が、繊維の交絡作用に関しては無効空間となっている。従って、図８に示すように、２列の流体噴射孔列の間には、繊維開繊部（放熱部）Ｂが、繊維交絡装置５１と繊維束クランプ装置５２の間には、繊維交絡部Ｃが形成される。

　このように、繊維開繊部（放熱部）Ｂと繊維交絡部Ｃの両者を有する糸繋ぎ接合部を得るためには、繊維交絡装置５１が、繊維束の長手方向に間隔を置いて並列して位置する２列の流体噴射孔列７１、７２を有していることが必要である。上部繊維交絡装置５１ａの下面、および、下部繊維交絡装置５１ｂの上面に、それぞれ開口される流体噴射孔列が１列である場合には、繊維束を形成している多数本の繊維が開繊された状態にすることができない。

　この場合、隣り合う繊維束クランプ装置５２の間に位置する繊維束の中央まで、繊維交絡が形成されるため、熱を外部に放出できる繊維開繊部（放熱部）を形成することができない。なお、流体噴射孔列が１列であっても、交絡処理時間を短縮し、見掛け上、繊維開繊部（放熱部）を形成させることは可能であるが、この場合、交絡処理時間が短いため、十分な結束強度をもつ繊維交絡部が形成できず、工程通過中に繊維束が破断しやすくなる。流体噴射孔列が３列以上ある場合には、加圧空気量が増えてしまうだけでなく、繊維開繊部（放熱部）の繊維束が加圧流体（加圧空気）により傷められ、工程通過中に繊維束が破断しやすくなる。

　２列の流体噴射孔列７１、７２の間の繊維束の長手方向の長さ（列間隔）Ｌは、２０乃至１００ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、２５ｍｍ乃至５５ｍｍである。長さＬが２０ｍｍ未満の場合には、繊維開繊部（放熱部）が小さくなり、十分な放熱効果をもつ繊維開繊部（放熱部）が得られ難く、長さＬが１００ｍｍを超える場合には、繊維開繊部（放熱部）が必要以上に大きくなる。

　流体噴射孔列における流体噴射孔の配列ピッチＰは、１．７乃至４．５ｍｍであることが好ましく、流体噴射孔の孔径ＨＤは、１．２乃至２．５ｍｍであることが好ましい。また、流体噴射孔の加工の精度を考えると、各噴射孔間には、ある程度の肉厚が必要であり、流体噴射孔の配列ピッチＰは、孔径ＨＤに対し、０．５ｍｍ以上大きいことが好ましい。

　流体噴射孔の配列ピッチＰが１．７ｍｍ未満の場合、細く強い線速をもつ加圧空気の噴流が得られず、スリット状の噴流となるため、繊維束を単繊維レベルまで開繊し、かつ、繊維交絡部を形成させることができないことがある。

　流体噴射孔の配列ピッチＰが４．５ｍｍを超える場合、各部分交絡の大きさが大きくなり、各部分交絡部に含まれるフィラメント数が増加するため、蓄熱を抑制することができないことがある。

　流体噴射孔の孔径ＨＤについても、流体噴射孔の孔径ＨＤが小さい場合には、十分な線速をもつ加圧流体（加圧空気）の噴流が得られず、繊維束を開繊し、かつ、繊維交絡部を形成させることができないことがある。流体噴射孔の孔径ＨＤが大きい場合には、各流体噴射孔から噴出される加圧流体（加圧空気）の噴流の太さが大きくなるため、多数本の繊維を単繊維レベルまで開繊させることができず、開繊が不十分となり、十分な放熱効果が得られないことがある。

　加圧流体（加圧空気）の圧力は、０．３乃至０．６ＭＰａであることが好ましい。圧力が０．３ＭＰａ未満の場合には、繊維束を形成している多数本の繊維の開繊が不十分となり、複数の部分交絡部をもつ繊維交絡部を形成させることが困難な場合がある。圧力が０．６ＭＰａを超える場合には、繊維束が加圧流体により傷められて、繊維束が破断しやすくなる。

　一つの糸繋ぎ接合部を、２つの繊維束を共に、予め幅方向に複数の繊維束に分割し、複数の繊維交絡装置にて形成することは、可能である。しかしながら、作業性が悪化するだけでなく、繊維束を分割する際に、繊維束が毛羽立ってしまい、接合強度が低下してしまうため、繊維束を複数の繊維束に分割しない状態で、幅方向に一括して一つの繊維交絡装置にて繊維交絡処理を行うことが好ましい。

　第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２のそれぞれは、炭素繊維製造用の前駆体繊維束であることが好ましい。

　図２あるいは図３は、それぞれの前駆体繊維束を接続繊維束（接続媒体）を介して接合させた本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束の一例の概略縦断面図である。

　接続繊維束（接続媒体）を用いた態様において、接続繊維束は、その熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。この接続繊維束（接続媒体）を用いた態様において、接続繊維束は、１５０乃至４００℃の雰囲気温度における発熱量が、５００ｃａｌ／ｇ以下であり、かつ、熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。この好ましい条件に加えて、接続繊維束は、それを形成している多数本の繊維の単繊維本数（フィラメント数）が、３，０００以上で、接続繊維束のドレープ値が、２乃至１５ｃｍで、かつ、その扁平度が、２０以上であることが好ましい。

　この接続繊維束が用いられる場合、例えば、第１の繊維束ＦＢ１の終端部５と、接続繊維束ＪＦＢの一方の端部とを重ね合わせるとともに、接続繊維束ＪＦＢの他方の端部と第２の繊維束ＦＢ２の始端部６とを重ね合わせて、その重ね合わせ部を、繊維交絡装置５１に収容する。各端部と接続繊維束は、繊維束の長手方向に、それぞれ３５０乃至５００ｍｍ重ね合わせることが好ましい。

　このとき、非発熱性（発熱量が５００ｃａｌ／ｇ以下）で、かつ、熱伝導率が３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋの接続繊維束を使用することにより、耐炎化処理中における糸繋ぎ接合部Ａでの発熱量を大幅に低減させることができるだけでなく、耐炎化工程通過中に、第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２の繊維交絡部に蓄熱される熱量の除熱も促進させることができるため、蓄熱による糸切れを大幅に低減することができる。接続繊維束としては、炭素繊維束が好ましく用いられる。

　糸繋ぎ接合部Ａにおける多数本の繊維の単繊維本数（フィラメント数）は、３，０００乃至１００，０００であることが好ましい。１２，０００乃至６０，０００であることがより好ましい。また、単繊維（フィラメント）の繊度は、０．８乃至１．７ｄｔｅｘ（０．７乃至１．５デニール）であることが好ましい。

　この糸繋ぎ接合部Ａは、ポリアクリロニトリル系前駆体繊維束の糸繋ぎに、特に有効であり、この糸繋ぎ接合部を有するポリアクリロニトリル系前駆体繊維束は、焼成工程を通過する際、蓄熱による糸切れを生ずることがなく、耐炎化炉内の温度を低下させる必要がなく、連続的に炭素繊維を製造するのに、好適である。

　図２、および、図３に示す糸繋ぎ接合部Ａを有する繊維束は、第１の前駆体繊維束（第１の繊維束）ＦＢ１と第２の前駆体繊維束（第２の繊維束）ＦＢ２との間に、第３の繊維束（接続繊維束）ＪＦＢが橋渡しされた状態で、それぞれに接合されている。この接続繊維束ＪＦＢとして、熱伝導率が３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋ、フィラメント数が３０００以上で、そのドレープ値が２乃至１５ｃｍ、その扁平度が２０以上である炭素繊維束が、好ましく用いられる。

　前駆体繊維束と炭素繊維束の接合部において、第１の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢにおけるそれぞれの多数本の繊維を互いに絡み合わせた部分に、糸繋ぎ接合部Ａが形成される。また、炭素繊維束ＪＦＢと第２の前駆体繊維束ＦＢ２におけるそれぞれの多数本の繊維を互いに絡み合わせた部分に、糸繋ぎ接合部Ａが形成されている。

　図２の糸繋ぎ接合部を有する繊維束には、第１の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢの重ね合わせ部と、炭素繊維束ＪＦＢと第２の前駆体繊維束ＦＢ２の重ね合わせ部とに、それぞれ１カ所の糸繋ぎ接合部Ａが設けられている。糸繋ぎ接合部の数は、多ければ多いほど接合部全体の引張強さが安定する方向になるが、同時に複数の糸繋ぎ接合部を作成しようとすると、設備が大型化するため、設備面でのコストアップとなる。一つの糸繋ぎ接合部を作成する設備を複数回使用しても良いが、作業回数が増える問題がある。糸繋ぎ接合部の数は、２カ所、あるいは、図３に示すような３カ所、または、４カ所程度が好ましい。

　接続繊維束ＦＪＢの端部４ａ、４ｂ、第１の前駆体繊維束ＦＢ１の端部５、および、第２の前駆体繊維束の端部６は、糸繋ぎ接合部Ａの端部から１乃至５ｃｍ程度のところに位置するように、カットしておくことが好ましい。前駆体繊維束は、耐炎化炉での熱処理により縮むことがあり、繊維交絡部のほどけを防止するために、１ｃｍ程度の長さを残して、端部の位置が調整されていることが好ましい。長さが５ｃｍより長いと、焼成工程において、隣りを走行している繊維束への混繊等のトラブルを引き起こす可能性があるため、好ましくない。

　接続繊維束は、熱伝導率が３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、フィラメント数が３，０００以上の炭素繊維束であって、そのドレープ値が２乃至１５ｃｍであり、更に、後述する繊維束の扁平度が２０以上であることが好ましい。

　接続繊維束のフィラメント数は、交絡結合する前駆体繊維束のフィラメント数に合わせて、適宜選択することが出来る。しかし、フィラメント数が３，０００未満の場合、接続繊維束と前駆体繊維束との交絡が十分に為されず、焼成工程中の張力により、繊維束が破断することがある。フィラメント数の増加は、耐炎化炉内で前駆体繊維から発生する反応熱の効率的な除熱に役立つが、余りフィラメント数を多くし、繊維束が太くなり過ぎると、接続繊維束と前駆体繊維束との繊維交絡部が太くなり過ぎ、焼成工程を通過中に、隣りを走行している繊維束との間で、混繊等の不具合を生じる可能性があり、好ましくない。従って、フィラメント数は、１００，０００以下であることが好ましい。

　接続繊維束に用いる炭素繊維束の熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、耐炎化時に、糸繋ぎ接合部に発生する熱を十分に散逸できず、すなわち、除熱効果が低いため、蓄熱による繊維束の破断を引き起こすことになる。また、炭素繊維束の熱伝導率が７００Ｗ／ｍ・Ｋを越えると、繊維束の弾性率が高すぎて、糸繋ぎ接合分が良好に形成されないし、高い除熱の効果を相殺してしまう。炭素繊維束の熱伝導率は、７乃至５０Ｗ／ｍ・Ｋであることが、更に好ましい。

　熱伝導率は、以下に示す繊維束の熱拡散率、密度、比熱に基づき、次ぎに示す式１により算出したものである。

　λ＝αρＣｐ　　（式１）
　λ：熱伝導率（Ｗ／（ｍ・ｋ））
　α：熱拡散率（ｍ^２／ｓ）
　この熱拡散率は、次の文献に記載されている光交流法に従い算出した。Ｔ．Ｙａｍａｎｅ，Ｓ．Ｋａｔａｙａｍａ，Ｍ．Ｔｏｄｏｋｉ　ａｎｄ　Ｉ．Ｈａｔｔａ：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，８０（１９９６）４３８５。

　ρ：密度（ｋｇ／ｍ^３）
　この密度は、被測定物の空気中での重さＷ_１（ｋｇ）、および、当該被測定物を密度ρ_Ｌの液体に沈めた際の液中での重さＷ_２（ｋｇ）に基づき、次ぎに示す式２により算出したものである。

　ρ＝Ｗ_１×ρ_Ｌ／（Ｗ_１－Ｗ_２）　　　（式２）
　Ｃｐ：比熱（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））
　この比熱の値は、ＪＩＳ－Ｒ１６７２を参考に、ＤＳＣ（示差走査熱量計）で、測定温度２５℃で、測定したものである。ＤＳＣは、Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ－７程度の機能を有するものであれば充分である。標準資料として、サファイア（α-Ａｌ２Ｏ３）およびアルミニウム容器を用いるが出来る。

　なお、繊維束の熱拡散率、比熱は、それぞれ測定回数２、密度は、測定回数６で測定した値の平均値である。

　接続繊維束のドレープ値が１５ｃｍを越えると、繊維束が硬くなりすぎるため、加圧流体を用いた繊維交絡処理時に、接続繊維束を形成している多数本の繊維が互いに拡がりにくくなり、第１の前駆体繊維束を形成している多数本の繊維および第２の前駆体繊維束を形成している多数本の繊維と接続繊維束を形成している多数本の繊維の間の繊維同士の交絡が均一にかからなくなる。このため、接続繊維束のドレープ値は、１０ｃｍ以下であることが好ましく、８ｃｍ以下であることが更に好ましい。

　ドレープ値とは、繊維束の硬さを表す値である。その値が小さいほど、繊維束は柔らかく、形態保持性が小さいと云える。接続繊維束のドレープ値の下限は、２ｃｍであることが好ましい。すなわち、多数本の繊維が互いに拡がりやすく、全体として比較的柔らかい繊維束である程、繊維交絡がかかり易いが、ドレープ値が２ｃｍ未満では、繊維束が柔らかすぎて、その取り扱いが困難となる。また、多数本の繊維が拡がりやすいため、前駆体繊維束との接合時に、除熱に有効な各単糸が切れやすく、工程張力に耐えるための引張強度も低下するため、ドレープ値は２ｃｍ以上であることが好ましい。

　ドレープ値をコントロールする手段として色々あるが、代表的には、接続繊維束に付与されるサイジング剤の付着量でコントロールすることが出来る。サイジング剤の付着量を上げれば、ドレープ値は高くなり、下げれば低くなるので、接続繊維束のドレープ値を、所望の値に調整することが可能である。

　ドレープ値の測定方法を、図９乃至図１１を用いて説明する。先ず、接続繊維束（炭素繊維束）から、長さＳＬが約５０ｃｍの測定用サンプルを切り出し、測定用サンプルを用意する。図９は、ドレープ値を測定する際に使用される測定片を準備するための測定用サンプルの作成装置の概略側面図である。図９において、測定用サンプルの作成装置９０は、その上部に、測定用サンプルの上端を固定するサンプル固定部９１を有する。用意された測定用サンプル９２の上端を、サンプル固定部９１に固定し、測定用サンプル９２を垂下させる。

　次いで、測定用サンプル９２の下端に、測定用サンプル９２に、０．０３７５ｇ／ｔｅｘの張力が作用するように、重り９３を取り付ける。その後、測定用サンプルの作成装置９０の内部を、温度２３℃、湿度６０％の雰囲気に維持する。この雰囲気下に、測定用サンプル９２を、３０分以上放置する。その後、測定用サンプル９１を測定用サンプルの作成装置９０から取り出す。得られた測定用サンプル９１の上下端部を取り除き、長さＴＬが３０ｃｍの測定片を用意する。

　図１０は、図９において得られた測定用サンプルから切り出された測定片を用いてドレープ値を測定するドレープ値測定装置の概略側面図である。図１０において、ドレープ値測定装置１００は、基台１０１の上面に垂直に固定された四角柱１０２と四角柱１０２の上面に着脱自在に取り付けられ、四角柱１０２の垂直な側面に対し直角方向に突出した平板１０３からなる。

　ドレープ値測定装置１００において、先に用意された測定片ＴＰの一端部を、四角柱１０２の上面に固定するとともに、測定片ＴＰを平板１０３の上面に載置する。これにより、測定片ＴＰは、片持支持の状態で垂れ下がらないよう、基台１０１の上面と平行になるよう位置せしめられる。測定片ＴＰと四角柱１０２の上面との間の固定長さは、５ｃｍとされ、四角柱１０２の垂直な側面からの突出長さＤＬは、２５ｃｍとされる。

　測定片ＴＰのドレープ値測定装置１００への装着が終了して後、平板１０３を四角柱１０２から素早く取り除く。平板１０３による支持が無くなった測定片ＴＰは、図１１に示すように、重力によって垂れ下がった状態となる。平板１０３を取り外して測定片ＴＰが垂れ始めた１秒後の測定片１０３の先端（自由端）と四角柱１０２の垂直な側面との間の水平距離Ｌｄ（ｃｍ）をドレープ値とする。

　第１の前駆体繊維束と接続繊維束との繊維束重ね合わせ部、および第２の前駆体繊維束と接続繊維束との繊維束重ね合わせ部において、それぞれの繊維束重ね合わせ部における繊維間の交絡処理がより均一になるようにするために、接続繊維束（炭素繊維束）の扁平度は、２０以上であることが好ましい。扁平度が２０未満の場合は、接続繊維束が細くなるため、流体交絡処理時の接続繊維束を形成している多数本の繊維の捌け方が不均一になり易くなり、焼成工程における糸繋ぎ接合部の引張強さの低下や糸切れ温度の低下の原因となる。

　扁平度の上限は、２００程度であり、２００を越えると繊維束の幅が広くなりすぎるために、第１の前駆体繊維束を形成している繊維と接続繊維束を形成している繊維との間の繊維交絡、および、第２の前駆体繊維束を形成している繊維と接続繊維束を形成している繊維との間の繊維交絡に交絡斑が発生し易く、焼成工程における糸繋ぎ接合部の引張強さの低下につながる。

　接続繊維束（炭素繊維束）の扁平度は、接続繊維束の幅Ｗの接続繊維束の厚みＴに対する大きさ、すなわち、Ｗ／Ｔである。

　接続繊維束の幅Ｗ（ｍｍ）は、接続繊維束を平坦な測定台の上に静置した状態で測定した幅方向の長さであり、当該幅方向の長さを定規で直接測定した値である。

　接続繊維束の厚みＴ（ｍｍ）は、接続繊維束を形成している多数本のフィラメントにおける各フィラメントの単糸繊度Ｙ（ｇ／ｍ）、密度ρ（ｋｇ／ｍ^３）、接続繊維束を形成しているフィラメントの数Ｆ、および、接続繊維束の幅Ｗ（ｍｍ）に基づき、次ぎに示す式３および式４から算出される値である。

　Ｄ（ｍｍ）＝√（４×Ｙ×１０^３／（π×ρ））　　　　　（式３）
　Ｔ（ｍｍ）＝Ｆ×Ｄ^２／Ｗ　　　　　　　　　　　　　　　（式４）
　接続繊維束の繊度は、第１の前駆体繊維束や第２の前駆体繊維束の繊度に対して、０．２乃至３．０倍であることが好ましい。０．２倍未満では、第１の前駆体繊維束部分、および、第２の前駆体繊維束部分に、接続繊維束の繊維が絡合していない交絡不良部が発生し易くなる。３．０倍を越えると、接続繊維束部分に、第１の前駆体繊維束の繊維、および、第２の前駆体繊維束繊維が絡合していない交絡不良が発生し易くなる。

　接続繊維束の繊度は、第１前駆体繊維束、および、第２前駆体繊維束の繊度に対して、０．３乃至１．２倍であることがより好ましく、０．４乃至０．８倍でることが更に好ましい。第１と第２の両前駆体繊維束の繊度は、同一の場合だけでなく、異なる場合でも、接続繊維束の繊度が上記好ましい繊度の範囲にあると、これらからなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束の焼成工程の通過性が良好で、繊維束の連続的な焼成が可能となる。すなわち、連続的な炭素繊維束の製造が可能となる。

　前駆体繊維束と炭素繊維束間の接合部の常温雰囲気中での引張強さは、２０ｇ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。常温とは、前駆体繊維束と炭素繊維束を接合する作業雰囲気、つまり外気温程度をさし、具体的には，２０乃至３０℃である。この温度領域の全ての温度で、接合部の引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。５℃程度から５０℃程度の温度領域の全ての温度で、接合部の引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上であることがより好ましい。

　かかる温度領域のいずれかの温度において、接合部の引張強さが２０ｇ／ｔｅｘ未満の場合には、接合部が焼成工程での張力に耐えられず、破断するトラブルが発生することがある。接合部の引張強さが高い方が、焼成工程の通過性の観点では好ましいが、接合部の引張強さを上げるため、繊維交絡を強くしようとすると、逆に前駆体繊維束、さらには炭素繊維束の各フィラメントが破断する場合がある。接合部の引張強さは、５０ｇ／ｔｅｘ程度も有れば十分である。

　引張強さは、引っ張り試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製（型式：ＲＴＣ－１２２５Ａ）程度の能力を有する引っ張り試験機）を用い、前駆体繊維束と炭素繊維束を接合した両端部間の引張強力を、引張速度１００ｍｍ／分で測定したときの最大値を、第１または第２の前駆体繊維束の内、破断した側の繊維束の繊度（ｔｅｘ）で割った値である。

　接続繊維束に用いられる炭素繊維束が、その熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであり、それを形成しているフィラメント数が、３，０００本以上で、かつ、そのドレープ値が、２乃至１５ｃｍで、その扁平度が、２０以上であることをすべて満たしていることで、これからなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束は、極めて優れた焼成工程の通過性を発揮する。

　熱伝導率が３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋであり、フィラメント数が３，０００本以上の炭素繊維束は、それを製造するための前駆体繊維束のフィラメント数やそれを焼成する条件による炭化または黒鉛化の度合を調整することより製造することができる。

　ドレープ値が２乃至１５ｃｍで、扁平度が２０以上の接続繊維束として用いられる炭素繊維束の好ましい製造方法の一例は、次の通りである。前駆体繊維として、ポリアクリロニトリルを原料として紡糸したポリアクリロニトリル繊維束を、一旦ボビンに巻き上げて、用意する。用意されたポリアクリロニトリル繊維束を、ボビンから引き出し、空気中、２３０乃至２８０℃で、耐炎化処理を行い、次いで、最高温度１，９００℃以下に管理された炭化炉にて炭素化して炭素繊維束とする。必要に応じて、得られた炭素繊維束を、最高温度１，９００乃至２，６００℃に加熱し、黒鉛化繊維束とすることも可能である。

　このようにして得られた炭素繊維束あるいは黒鉛化繊維束を、１．５乃至６．０ｇ／ｔｅｘ、好ましくは、２．０乃至５．５ｇ／ｔｅｘの張力下で、サイジング剤を付与した後、繊維束を、１００乃至１５０℃程度の温度に管理されたホットロールに押し付けて、扁平化させつつ乾燥させて巻き取る。この工程により、ドレープ値が２乃至１５ｃｍで、扁平度が２０以上の炭素繊維束が得られる。なお、付与するサイジング剤は、特に限定されないが、ドレープ値を前記範囲に調節するために、その付着量や付着方法、さらには乾燥温度を適宜選択すればよい。

　このような特性を有する炭素繊維束を接続繊維束として用いることで、耐炎化炉での繊維束の発熱を効率的に除熱でき、所望とする炭素繊維の生産性を大幅に改善することが出来る。

　次ぎに、いくつかの実施例を用いて、本発明を説明する。しかし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

　実施例において、糸繋ぎ接合部を有する繊維束が、炭素繊維の製造工程に存在する耐炎化炉を、糸切れを生じることなく、通過可能な炉内温度と、耐炎化炉内温度が２４５℃のときに、糸切れを生じることなく、通過可能な工程張力を測定した。更に、操業性の指標として、耐炎化炉内温度が２４５℃で、工程張力が５ｋｇ／ｓｔ下における工程通過率を測定した。

　耐炎化炉における繊維束の耐炎化時間は、いずれの実施例においても、６０分とした。耐炎化炉内の温度の調整は、温度制御の変動幅を考慮して、１℃刻みとした。サンプル数は、２０とし、工程を通過できたサンプル数を、工程通過率とした。

　実施例において用いた前駆体繊維束は、一本のフィラメントの繊度が１．０ｄｔｅｘ（０．９デニール）、フィラメント数が２４，０００のポリアクリロニトリル系前駆体繊維束である。各実施例と比較例における結果を表１に示す。

　第１の前駆体繊維束ＦＢ１の端部５と第２の前駆体繊維束ＦＢ２の端部６とを、繊維束重ね合わせ部の長さを４００ｍｍとして重ね合わせた。図５に示す糸繋ぎ装置を用いて、繊維束重ね合わせ部において、両繊維束を接合させた。このとき、３つの繊維交絡装置５１を使用した。各繊維交絡装置５１の第１の流体噴射孔列７１と第２の流体噴射孔列７２のそれぞれにおける流体噴射孔の孔径は１．５ｍｍ、流体噴射孔の配列ピッチは２．５ｍｍとした。双方の流体噴射孔列７１、７２の間の繊維束の長手方向の長さ（列間隔）Ｌは、３０ｍｍとした。重ね合わされた第１と第２の繊維束ＦＢ１、ＦＢ２に、丸棒を用いた繊維束弛緩装置５３により、９．０％の弛緩を付与した。

　その後、流体噴射孔から、圧力０．４ＭＰａの加圧空気を２秒間噴射した。これにより、繊維束に、３個の糸繋ぎ接合部が形成された。形成された各糸繋ぎ接合部Ａは、１つの繊維開繊部（放熱部）Ｂと２つの繊維交絡部Ｃを備えていた。各繊維開繊部（放熱部）Ｂの長さＸは、４２ｍｍ、各繊維開繊部（放熱部）の幅方向の長さは、開繊前の繊維束の幅方向の長さの１．６倍でであった。各繊維交絡部Ｃは、４個の部分交絡部Ｄを有していた。各繊維交絡部Ｃの長さＹは、１４ｍｍであった。

　一方、糸繋ぎ接合部が無い同じ前駆体繊維束、すなわち、連続原繊維束を、同じ耐炎化炉を使用して、耐炎化処理した。

　連続原繊維束の耐炎化処理の結果と実施例１の糸繋ぎ接合部を有する連続繊維束の耐炎化処理の結果とを、表１に示す。連続原繊維束と比較して、実施例１の糸繋ぎ接合部を有する連続繊維束の場合、耐炎化炉通過可能な温度が１０℃程度低下するが、その低下幅は、操業性を大幅に低下させるものではないことが確認された。通過可能な工程張力も７ｋｇ／ｓｔで、工程通過率も９５％であった。更に、焼成後の接合部は、扁平状で均一な接合形態を維持していることが確認された。このことは、隣りを走行する繊維束との間に、繊維同士の混繊が発生しなかったことを意味する。

　第１の前駆体繊維束ＦＢ１と第２の前駆体繊維束ＦＢ２とは、実施例１の場合と同じものを用意した。別途、フィラメント数が２４，０００であり、熱伝導率が５５Ｗ／ｍ・Ｋである炭素繊維束からなる接続繊維束ＪＦＢを用意した。用意された３つの繊維束を、図３に示す状態に、重ね合わせた。第１の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢとの重ね合わせ部の長さと第２の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢとの重ね合わせ部の長さは、それぞれ４００ｍｍとした。第１の前駆体繊維束ＦＢ１の末端と第２の前駆体繊維束ＦＢ２の末端との間の間隔を、５００ｍｍとした。

　図５に示す糸繋ぎ装置を用いて、それぞれの繊維束重ね合わせ部において、第１の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢとを、および、第２の前駆体繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢとを、接合させた。このとき、実施例１において用いたのと同じ３つの繊維交絡装置５１を使用した。重ね合わされた繊維束に、実施例１の場合と同様に、丸棒を用いた繊維弛緩装置５３により、９．０％の弛緩を付与した。

　その後、流体噴射孔から、実施例１の場合と同様に、圧力０．４ＭＰａの加圧空気を２秒間噴射した。これにより、第１の繊維束ＦＢ１と炭素繊維束ＪＦＢとの間に、３個の糸繋ぎ接合部が、第２の繊維束ＦＢ２炭素繊維束ＪＦＢとの間に、３個の糸繋ぎ接合部が、形成された。形成された各糸繋ぎ接合部Ａは、１つの繊維開繊部（放熱部）Ｂと２つの繊維交絡部Ｃを備えていた。各繊維開繊部（放熱部）Ｂの長さＸは、４２ｍｍ、各繊維開繊部（放熱部）の幅方向の長さは、開繊前の繊維束の幅方向の長さの１．６倍であった。各繊維交絡部Ｃは、４個の部分絡合部Ｄを有していた。各繊維絡合部Ｃの長さＹは、１４ｍｍであった。なお、第１の前駆体繊維束ＦＢ１の末端と第２の前駆体繊維束ＦＢ２の末端との間の区間に位置する炭素繊維束は、加圧空気の噴射を受けていない。

　この実施例における接続繊維束（炭素繊維束）を用いた糸繋ぎ接合部を有する連続繊維束の耐炎化処理結果を表１に示す。この連続繊維束は、連続原繊維束と同等の耐炎化炉通過可能な温度を有していた。従って、耐炎化炉の炉内温度を低下させることなく、接合部を通過させることができた。通過可能な工程張力も７ｋｇ／ｓｔと接合部における十分な繊維間の結束強度を有しており、工程通過率も１００％であった。工程通過後の接合部の状態も良好であった。

比較例１

　実施例１の場合と同様の第１の繊維束ＦＢ１と第２の繊維束ＦＢ２とが重ね合わされた繊維束を用意した。用意された繊維束を、図５に示す糸繋ぎ装置を用いて、繊維束重ね合わせ部において、両繊維束を接合させた。このとき、３つの繊維交絡装置５１を使用した。各繊維交絡装置５１における流体噴射孔列は、１列とした。流体噴射孔の孔径は３．０ｍｍ、流体噴射孔の配列ピッチは６．０ｍｍとした。重ね合わされた第１と第２の繊維束ＦＢ１、ＦＢ２に、丸棒を用いた繊維束弛緩装置５３により、７．０％の弛緩を付与した。

　その後、流体噴射孔から圧力０．４ＭＰａの加圧空気を２秒間噴射した。これにより、繊維束に、３個の糸繋ぎ接合部が形成された。形成された各糸繋ぎ接合部には、繊維開繊部（放熱部）はなく、１つの繊維交絡部が形成されていた。形成された各繊維交絡部は、２個の部分交絡部を有していた。各繊維交絡部の長さＹは、５ｍｍであった。

　この比較例における糸繋ぎ接合部を有する連続繊維束は、接合部が除熱され難いため、耐炎化炉において、焼損し易い。従って、耐炎化炉通過可能な温度が２４０℃となり、耐炎化炉通過可能な温度は、表１に示す通り、連続原繊維束と比較して大きく低下している。各部分交絡部における繊維交絡のバラツキが大きいため、通過可能な工程張力も５ｋｇ／ｓｔと低下し、工程通過率も８０％と好ましいものではなかった。

　次ぎに説明する実施例は、上記の実施例とは一部別の条件を採用した実施例である。

　耐炎化炉の条件として、炉内風速が、前駆体繊維束の走行方向に対して鉛直な方向に、１．０ｍ／秒になるように空気を流し、炉内の走行繊維束に加わる張力が１．５ｇ／ｔｅｘとなるように調整した。この耐炎化炉における糸繋ぎ接合部の通過可能な上限温度を測定した。

　使用した前駆体繊維束は、実質的に撚りの無い多数本の繊維であり、単繊維（１本のフィラメント）の繊度が１．１ｄｔｅｘであり、フィラメント数が２４，０００のポリアクリロニトリル系前駆体繊維束である。次の各実施例について、結果を表２に示す。

　第１の前駆体繊維束ＦＢ１と第２の前駆体繊維束ＦＢ２の間隔を置いて向かい合うそれぞれの端部に、それぞれフィラメント数が４８，０００、２４，０００、１２，０００の接続繊維束ＪＦＢである炭素繊維束を重ね合わせて接合し、糸繋ぎ接合部を有する３種類の繊維束サンプルを作成した。このとき、重ね合わされている繊維束を接合するに当たり、先ず、重ね合わされている繊維束に、その長手方向に、弛緩量９．０％の弛緩を付与し、その後、重ね合わせ部において、双方の繊維束を接合するために、３つの繊維交絡装置５１を使用した。各繊維交絡装置５１は、第１の流体噴射孔列７１と第２の流体噴射孔列７２を有する。それぞれの流体噴射孔列において間隔を置いて配列された流体噴射孔から、圧力０．４ＭＰａの加圧空気を２秒間噴射し、それぞれの重ね合わせ部において、それぞれの繊維束を形成している多数本の繊維に交絡を付与した。これにより、それぞれの重ね合わせ部に、３個の糸繋ぎ接合部Ａを有する図３に示す糸繋ぎ接合部を有する繊維束３を作成した。各糸繋ぎ接合部Ａは、間隔を置いて位置する２つの繊維交絡部Ｃとこれら２つの繊維交絡部Ｃの間に位置する繊維開繊部（放熱部）を有していた。

　表２に示す通り、繊維束の接合部がない連続原繊維束の参考例と比較して、各繊維束サンプル（ａ）、（ｂ）、（ｃ）とも、耐炎化炉通過可能な温度が０乃至１℃低下する程度で、接合部の耐炎化炉通過可能な温度の低下幅は、小さかった。接合部を有する各繊維束サンプル（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を、耐炎化炉以降の各工程に走行させたが、耐炎化工程だけでなく、炭化工程も含めて、最終的に繊維束をワインダーに装着されたボビンに巻き上げるまで、蓄熱や工程中の張力による糸切れも見られなかった。従って、生産条件を変更せずに、先に焼成工程に導入されている繊維束の終端部への新たな繊維束の始端部の糸繋ぎが出来、炭素繊維の生産効率を大幅に向上することが出来た。

　この実施例では、接続繊維束として用いる炭素繊維束を表２に示したものに変更し、実施例３（ｂ）と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、耐炎化炉通過可能な温度は、参考例と比較して３℃低下し、炭化工程でも張力による若干の糸切れが見られたが、十分に炭素繊維の生産に耐えられるレベルのものであることが確認された。

　この実施例では、図２に示すように、接合部の数を１とした以外は、実施例３（ａ）と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、耐炎化炉通過可能な温度は、参考例と比較して４℃低下し、炭化工程でも張力による若干の糸切れが見られたが、十分に炭素繊維の生産に耐えられるレベルのものであることが確認された。

　接続繊維束として用いる炭素繊維束を表２に示したものとし、前駆体繊維束ＦＢ１、ＦＢ２と炭素繊維束ＪＦＢとの繊度比を３．０９とした以外は、実施例３と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、耐炎化炉通過可能な温度は、参考例と比べてそれぞれ５℃低下し、炭化工程でも糸切れが見られたが、炭素繊維の生産に耐えられるレベルのものであることが確認された。

　接続繊維束として用いる炭素繊維束を表２に示したものとし、前駆体繊維束ＦＢ１、ＦＢ２と炭素繊維束ＪＦＢとの繊度比を０．１５とした以外は、実施例３と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、耐炎化炉通過可能な温度は、参考例と比べてそれぞれ５℃低下し、炭化工程でも糸切れが見られたが、炭素繊維の生産に耐えられるレベルのものであることが確認された。

　この実施例は、接続繊維束の炭素繊維束の好ましいドレープ値２乃至１５ｃｍの範囲外であるドレープ値が２０ｃｍの場合の実施例である。炭素繊維束のドレープ値を２０ｃｍとしたこと以外は、実施例３（ｂ）と同様にして、繊維束の焼成を行った。ドレープ値が高いため、炭素繊維束が硬く、それを形成している多数本の繊維が拡がり難い。そのため、実施例３（ｂ）の場合に比べ、前駆体繊維束を形成している繊維との十分な交絡が得られ難く、接合部の引張強度が低くなる。その結果、耐炎化炉通過可能な上限温度は、２５３℃となった。

　この実施例は、接続繊維束の炭素繊維束の好ましいドレープ値２乃至１５ｃｍの範囲外であるドレープ値が１ｃｍの場合の実施例である。炭素繊維束のドレープ値を１ｃｍとしたこと以外は、実施例３（ｂ）と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、接続繊維束である炭素繊維束が、ドレープ値が低いため、繊維束が捌け過ぎて、その取り扱い性が悪化し、糸繋ぎ作業に要する時間が増加した。耐炎化炉通過可能な上限温度は、２５４℃であり、その低下の程度は小さかった。

　この実施例は、接続繊維束の炭素繊維束の好ましい扁平度２０以上の範囲外である扁平度が１４の場合の実施例である。炭素繊維束の扁平度を１４にした以外は、実施例３（ｂ）と同様にして、繊維束の焼成を行った。その結果、実施例８の場合と同様に、炭素繊維束を形成している多数本の繊維が拡がり難い。そのため、実施例３（ｂ）の場合に比べ、前駆体繊維束を形成している繊維との十分な交絡が得られ難く、接合部の引張強度が低くなる。その結果、耐炎化炉通過可能な上限温度は、２５３℃となった。

　この実施例は、接続繊維束の好ましい熱伝導率３乃至７００Ｗ／ｍ・ｋの範囲外である熱伝導率が１Ｗ／ｍ・ｋの場合の実施例である。熱伝導率が１Ｗ／ｍ・ｋの接続繊維束として、フィラメント数２４，０００の耐炎化繊維束を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、繊維束の焼成を行った。接続繊維束の熱伝導率が低いために、耐炎化炉中での接合部の放熱が十分でなく、蓄熱による糸切れが発生し易くなった。その結果、耐炎化炉通過可能な上限温度は、２５２℃となった。

　本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束によれば、当該繊維束を焼成工程において連続的に焼成する場合、焼成工程において、繊維束が破断したり、繊維束を形成している繊維が、繊維束から素抜けたりすることなく、糸繋ぎ接合部における蓄熱が抑制され、かつ、糸繋ぎ接合部の除熱が良好であると云う効果がもたらされる。従って、糸繋ぎ接合部を有さない繊維束、あるいは、糸繋ぎ接合部を有するが、その部分以外の部分の繊維束が焼成工程を通過するときに通常採用されている焼成工程における炉内温度を、著しく低下させることなく、本発明の糸繋ぎ接合部を有する繊維束を焼成工程に連続して通過させることができるため、焼成工程の操業性が良好な状態で、焼成済みの繊維、例えば、炭素繊維を、長時間連続して製造することが可能となる。その結果、焼成済みの繊維、例えば、炭素繊維の生産性の大幅な向上が、もたらされる。

　１：糸繋ぎ接合部を有する繊維束
　２：糸繋ぎ接合部を有する繊維束
　３：糸繋ぎ接合部を有する繊維束
　４ａ：一方の端部
　４ｂ：他方の端部
　５：端部（終端部）
　６：端部（始端部）
　５０：糸繋ぎ装置
　５１：繊維交絡装置
　５１ａ：上部繊維交絡装置
　５１ｂ：下部繊維交絡装置
　５２：繊維束クランプ装置
　５３：繊維束弛緩装置
　７１：第１の流体噴射孔列
　７２：第２の流体噴射孔列
　９０：ドレープ性の測定用サンプル作成装置
　９１：サンプル固定装置
　９２：測定用サンプル
　９３：重り
　１００：ドレープ値測定装置
　１０１：基台
　１０２：四角柱
　１０３：平板
　Ａ：糸繋ぎ接合部
　Ｂ：繊維開繊部
　Ｃ：繊維交絡部
　Ｄ：部分交絡部
　ＤＬ：ドレープ値の測定片の四角柱からの突出長さ
　ＦＢ１：第１の繊維束
　ＦＢ２：第２の繊維束
　ＦＣ：加圧流体処理室
　ＦＳ：加圧流体供給路
　Ｈ：熱
　ＨＤ：流体噴射孔の孔経
　ＨＲ：放熱
　ＪＦＢ：接続繊維束（炭素繊維束）
　Ｌ：隣り合う流体噴射孔列の間の繊維束の長手方向の長さ（列間隔）
　Ｌｄ：ドレープ値（距離）
　Ｐ：流体噴射孔の配列ピッチ
　ＳＬ：ドレープ値測定用サンプルの長さ
　ＴＬ：ドレープ値の測定片の長さ
　ＴＰ：ドレープ値の測定片
　Ｘ：繊維開繊部の繊維束の長手方向の長さ
　Ｙ：繊維交絡部の繊維束の長手方向の長さ

Claims (15)

1. 　多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部とが、互いに重なり合って形成されている繊維束重ね合わせ部、あるいは、多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部のそれぞれが、多数本の繊維からなる接続繊維束に互いに重なり合って形成されている二つの繊維束重ね合わせ部を有し、前記繊維束重ね合わせ部が、前記各繊維束の長手方向に間隔を置いて位置している前記各繊維が互いに絡み合っている状態にある複数の繊維交絡部と、該複数の繊維交絡部の間に位置している前記各繊維が互いに開繊している状態にある繊維開繊部を有し、かつ、前記繊維交絡部のそれぞれが、前記繊維束重ね合わせ部における一方の繊維束の前記多数本の繊維と他方の繊維束の前記多数本の繊維が互いに絡み合って形成され、前記各繊維束の幅方向に間隔を置いて位置している複数の部分交絡部からなり、前記複数の繊維交絡部により、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束が繋ぎ合わされている糸繋ぎ接合部を有する繊維束。
2. 　前記第１の繊維束と前記第２の繊維束のそれぞれが、炭素繊維製造用の前駆体繊維束である請求項１に記載の繊維束。
3. 　前記接続繊維束の熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋである請求項２に記載の繊維束。
4. 　前記接続繊維束が、炭素繊維束であり、かつ、そのドレープ値が、２乃至１５ｃｍであり、その扁平度が、２０以上である請求項３に記載の繊維束。
5. 　前記接続繊維束の繊度が、前記第１の繊維束および前記第２の繊維束の繊度の０．２乃至３．０倍である請求項４に記載の繊維束。
6. 　前記糸繋ぎ接合部の常温における引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上である請求項４に記載の繊維束。
7. 　前記各繊維交絡部の前記繊維束の長手方向における長さが、８乃至３０ｍｍであり、前記繊維開繊部の前記繊維束の長手方向における長さが、３０乃至１００ｍｍである請求項１に記載の繊維束。
8. 　多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部とが、互いに重なり合って形成されている繊維束重ね合わせ部、あるいは、多数本の繊維からなる第１の繊維束の一端部と多数本の繊維からなる第２の繊維束の一端部のそれぞれが、多数本の繊維からなる接続繊維束に互いに重なり合って形成されている二つの繊維束重ね合わせ部を有する繊維束の前記繊維束重ね合わせ部に対して、繊維交絡装置から加圧流体を噴射して前記各繊維を絡み合わせることにより、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束同士を繋ぎ合わせてなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法において、前記繊維交絡装置が、前記繊維束の幅方向を向く第１の直線上に、間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第１の流体噴射孔列と、前記第１の直線に対し前記繊維束の長手方向に間隔を置いて位置する前記第１の直線に平行な第２の直線上に、間隔を置いて配列された複数の流体噴射孔からなる第２の流体噴射孔列を有し、前記第１の流体噴射孔列の複数の流体噴射孔、および、前記第２の流体噴射孔列の複数の流体噴射孔から、加圧流体を噴射することにより、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束の長手方向に間隔を置いて位置する前記各繊維が互いに絡み合っている状態にある複数の繊維交絡部と、該複数の繊維交絡部の間に位置している前記各繊維が開繊している状態にある繊維開繊部を形成するとともに、前記繊維交絡部のそれぞれを、前記繊維束重ね合わせ部における一方の繊維束の前記多数本の繊維と他方の繊維束の前記多数本の繊維が互いに絡み合って形成され、前記各繊維束の幅方向に間隔を置いて位置する複数の部分交絡からなるように形成し、前記繊維束重ね合わせ部において、前記各繊維束を繋ぎ合わせてなる糸繋ぎ接合部を有する繊維束の製造方法。
9. 　前記第１の繊維束と前記第２の繊維束のそれぞれが、炭素繊維製造用の前駆体繊維束である請求項８に記載の繊維束の製造方法。
10. 　前記接続繊維束の熱伝導率が、３乃至７００Ｗ／ｍ・Ｋである請求項９に記載の繊維束の製造方法。
11. 　前記接続繊維束が、炭素繊維束であり、かつ、そのドレープ値が、２乃至１５ｃｍであり、その扁平度が、２０以上である請求項１０に記載の繊維束の製造方法。
12. 　前記接続繊維束の繊度が、前記第１の繊維束および前記第２の繊維束の繊度の０．２乃至３．０倍である請求項１１に記載の繊維束の製造方法。
13. 　前記糸繋ぎ接合部の常温における引張強さが、２０ｇ／ｔｅｘ以上である請求項１１に記載の繊維束の製造方法。
14. 　前記第１の直線と第２の直線との間隔が、２０乃至１００ｍｍであり、前記第１の流体噴射孔列と前記第２の流体噴射孔列における流体噴射孔の配列ピッチが、１．７乃至４．５ｍｍである請求項８に記載の繊維束の製造方法。
15. 　請求項４に記載の繊維束を、耐炎化炉、次いで、炭化炉を連続して通過せしめることにより、炭素繊維を製造する炭素繊維の製造方法。

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