JP7697454B2 - Flame-resistant fiber bundle, method for producing carbon fiber bundle, and flame-resistant furnace - Google Patents
Flame-resistant fiber bundle, method for producing carbon fiber bundle, and flame-resistant furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP7697454B2 JP7697454B2 JP2022508405A JP2022508405A JP7697454B2 JP 7697454 B2 JP7697454 B2 JP 7697454B2 JP 2022508405 A JP2022508405 A JP 2022508405A JP 2022508405 A JP2022508405 A JP 2022508405A JP 7697454 B2 JP7697454 B2 JP 7697454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber bundle
- flame
- acrylic fiber
- hot air
- resistant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F9/22—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles
- D01F9/225—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles from stabilised polyacrylonitriles
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
- D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F9/22—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyacrylonitriles
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/32—Apparatus therefor
- D01F9/328—Apparatus therefor for manufacturing filaments from polyaddition, polycondensation, or polymerisation products
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2101/00—Inorganic fibres
- D10B2101/10—Inorganic fibres based on non-oxides other than metals
- D10B2101/12—Carbon; Pitch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
本発明は、耐炎化繊維束、および炭素繊維束の製造方法に関するものである。更に詳しくは、高品質な耐炎化繊維束を効率良く生産することのできる耐炎化繊維束、および炭素繊維束の製造方法ならびに耐炎化炉に関する。The present invention relates to a flame-retardant fiber bundle and a method for producing a carbon fiber bundle. More specifically, the present invention relates to a flame-retardant fiber bundle and a method for producing a carbon fiber bundle, which can efficiently produce a high-quality flame-retardant fiber bundle, and a flame-retardant furnace.
炭素繊維は比強度、比弾性率、耐熱性、および耐薬品性に優れていることから、各種素材の強化材として有用であり、航空宇宙用途、レジャー用途、一般産業用途等の幅広い分野で使用されている。Carbon fiber has excellent specific strength, specific elastic modulus, heat resistance, and chemical resistance, making it useful as a reinforcing material for various materials, and is used in a wide range of fields, including aerospace, leisure, and general industrial applications.
一般に、アクリル系繊維束から炭素繊維束を製造する方法としては、アクリル系重合体の単繊維を数千から数万本引き揃えたアクリル系繊維束を耐炎化炉に送入し、炉体内に設置された加熱された気体の供給ノズル(以降単に供給ノズルと記す)より供給される200~300℃に熱せられた空気等の酸化性気体の熱風に晒すことにより加熱処理(耐炎化処理)した後、得られた耐炎化繊維束を炭素化炉に送入し、300~1,000℃の不活性ガス雰囲気中で加熱処理(前炭素化処理)した後に、さらに1,000℃以上の不活性ガス雰囲気で満たされた炭素化炉で加熱処理(炭素化処理)する方法が知られている。また、中間材料である耐炎化繊維束は、その燃え難い性質を活かして、難燃性織布向けの素材としても広く用いられている。Generally, a method for producing a carbon fiber bundle from an acrylic fiber bundle is known in which an acrylic fiber bundle in which several thousand to tens of thousands of single fibers of an acrylic polymer are aligned is fed into a flame-resistant furnace, and heat-treated (flame-resistant treatment) by exposing the bundle to hot air of an oxidizing gas such as air heated to 200 to 300° C. supplied from a heated gas supply nozzle (hereinafter simply referred to as a supply nozzle) installed inside the furnace, and then the flame-resistant fiber bundle obtained is fed into a carbonization furnace, and heat-treated (pre-carbonization treatment) in an inert gas atmosphere at 300 to 1,000° C., and then further heat-treated (carbonization treatment) in a carbonization furnace filled with an inert gas atmosphere at 1,000° C. or higher. In addition, the flame-resistant fiber bundle, which is an intermediate material, is also widely used as a material for flame-retardant woven fabrics, taking advantage of its flame-retardant property.
炭素繊維束製造工程中において処理時間が最も長く、消費されるエネルギー量が最も多くなるのは耐炎化工程である。このため、耐炎化工程での生産性向上が炭素繊維束の製造において最も重要となる。Among the carbon fiber bundle manufacturing processes, the flame-stabilizing process takes the longest processing time and consumes the most energy, so improving the productivity of the flame-stabilizing process is the most important factor in the manufacture of carbon fiber bundles.
耐炎化工程では、長時間の熱処理を可能とするため、耐炎化を行うための装置(以下、耐炎化炉という)は、耐炎化炉の炉体の外部に配設した折り返しローラーで転回させることによって、アクリル系繊維を水平方向に多数回耐炎化炉の炉体の内部を往復させる構造を有することが一般的である。かかる耐炎化炉の炉体内において、このアクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向に熱風を供給する方式を平行流方式と呼び、アクリル系繊維束の走行方向に対して直交方向に熱風を供給する方式を直交流方式と一般的に呼ぶ。平行流方式には、供給ノズルを平行流炉の端部に設置し、その反対側の端部に炉体内気体の排出ノズル(以降単に排出ノズルと記す)を設置するエンドトゥエンド(End To End、以下、ETE)熱風方式と、供給ノズルを平行流炉の中心部に設置し、その両端部に排出ノズルを設置するセンタートゥエンド(Center To End、以下、CTE)熱風方式がある。なお、一般的には、ETE熱風方式の方が、CTE熱風方式よりも設備費が安価となる。In the flame-proofing process, in order to enable a long-term heat treatment, the apparatus for flame-proofing (hereinafter referred to as a flame-proofing furnace) generally has a structure in which the acrylic fiber is turned around a return roller arranged outside the furnace body of the flame-proofing furnace, thereby making the acrylic fiber go back and forth in the furnace body of the flame-proofing furnace many times in the horizontal direction. In the furnace body of such a flame-proofing furnace, a method of supplying hot air in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle is generally called a parallel flow method, and a method of supplying hot air in a direction perpendicular to the running direction of the acrylic fiber bundle is generally called a cross flow method. The parallel flow method includes an end-to-end (hereinafter referred to as ETE) hot air method in which a supply nozzle is installed at the end of the parallel flow furnace and an exhaust nozzle for the gas inside the furnace (hereinafter referred to as exhaust nozzle) is installed at the opposite end, and a center-to-end (hereinafter referred to as CTE) hot air method in which a supply nozzle is installed at the center of the parallel flow furnace and exhaust nozzles are installed at both ends of the supply nozzle. In general, the ETE hot air method requires less equipment cost than the CTE hot air method.
耐炎化工程において生産性を向上する方法のうち、同時に多数のアクリル系繊維束を搬送することで耐炎化炉の炉体内のアクリル系繊維束の密度を上げることが有効である。また、アクリル系繊維束の走行速度を増加させることが有効である。しかしながら、炉体内に供給されるアクリル系繊維束の単位体積当たりの質量が増えることで、アクリル系繊維束の加熱/除熱に必要な単位体積当たりの熱量も増加するため、温度制御が難しくなり、耐炎化繊維の品質の低下等を招く。Among the methods for improving productivity in the flame-resistant process, it is effective to increase the density of the acrylic fiber bundles in the furnace body of the flame-resistant furnace by simultaneously transporting a large number of acrylic fiber bundles. Also, it is effective to increase the running speed of the acrylic fiber bundles. However, as the mass per unit volume of the acrylic fiber bundles supplied to the furnace body increases, the amount of heat per unit volume required for heating/removing heat from the acrylic fiber bundles also increases, making it difficult to control the temperature and resulting in a deterioration in the quality of the flame-resistant fiber.
また、アクリル系繊維束の走行速度を上げる場合については、同じ熱処理量を得るために、耐炎化炉のサイズを大きくする必要がある。特に高さ方向のサイズを大きくする場合には、建屋階層を複数に分割したり、床面の単位面積あたりの耐荷重を上げる必要が生じるため、設備費増大につながる。そこで、設備費増大を抑えて耐炎化炉のサイズを大きくするには、水平方向1パスあたりの距離(以下、耐炎化炉長という)を大きくすることで高さ方向のサイズを小さくすることが有効である。但し、耐炎化炉長を長くすると、熱処理長がその分長くなることから、アクリル系繊維束の温度制御が難しくなる。これは特に、ETE熱風方式の場合より顕著となる。Furthermore, when the running speed of the acrylic fiber bundle is increased, the size of the flame-resistant furnace must be increased to obtain the same amount of heat treatment. In particular, when the size in the height direction is increased, it is necessary to divide the building into multiple stories or increase the load-bearing capacity per unit area of the floor surface, which leads to an increase in equipment costs. Therefore, in order to increase the size of the flame-resistant furnace while suppressing the increase in equipment costs, it is effective to reduce the size in the height direction by increasing the distance per horizontal pass (hereinafter referred to as the flame-resistant furnace length). However, when the flame-resistant furnace length is increased, the heat treatment length is correspondingly increased, making it difficult to control the temperature of the acrylic fiber bundle. This is particularly noticeable in the case of the ETE hot air method.
従って、ETE熱風方式の耐炎化工程において生産性を向上する場合、耐炎化炉の炉体内を走行するアクリル系繊維束の加熱性能や除熱性能の効率を向上する必要があるという課題があった。Therefore, in order to improve the productivity in the flame-proofing process using the ETE hot air method, there was a problem that it was necessary to improve the efficiency of the heating performance and heat removal performance of the acrylic fiber bundle traveling inside the furnace body of the flame-proofing furnace.
この問題を解決するために、特許文献1では、排出ノズルの排出面を熱処理室と離間して設けて、熱処理室内の熱風を吸引することで、排出ノズル間の間隙に流れを形成することにより、アクリル系繊維束を加熱や除熱がしやすくする方法が記載されている。In order to solve this problem,
また、特許文献2では、CTE熱風方式において、炉体内の中央に配置された供給ノズル間に挟まれた空間に熱風を供給することにより、供給ノズル間の空間と炉体内空間の温度を同等とする熱処理方法が記載されている。Furthermore,
さらに、特許文献3では、耐炎化炉のシール性を向上する手段ではあるが、耐炎化炉の炉体外のアクリル系繊維束が炉体内に入る流路間隙において、アクリル系繊維束を加熱するために、熱風を吹き出す供給面を有する加熱手段を設ける方法が記載されている。Furthermore,
しかしながら、本発明者らの知見によると、特許文献1での排出ノズル間の間隙にて形成される流れの制御だけでは、耐炎化炉の炉体内の気流形態を変えることはできず、アクリル系繊維束の加熱や除熱効果を十分に得ることができない場合がある。これは、耐炎化炉のアクリル系繊維束近傍での気流形態(熱風の速度、風向)がアクリル系繊維束への熱伝達に支配的であることから、上述の排気ノズルでの気流制御だけでは、排気ノズル間の効果発現に留まり、十分な効果が得られない場合があることによると考えられる。However, according to the findings of the present inventors, the airflow pattern in the furnace body of the flame-proofing furnace cannot be changed by only controlling the flow formed in the gap between the exhaust nozzles in
また、特許文献2では、供給ノズル間に熱風を供給することにより、熱風がアクリル系繊維束を横切る際に気流乱れが生じるため、低風速でもアクリル系繊維束の糸揺れが大きくなり、その結果、隣接するアクリル系繊維束間の接触、アクリル系繊維束の混繊や糸切れ等が発生する場合がある。また、特許文献2は供給ノズル間と炉体内空間の気流の温度の均一化に留まっており、炉体内のアクリル系繊維束の温度を制御することは開示されていない。それは、炉体内のアクリル系繊維束の温度制御に必要となるパラメータとして、熱風の温度と速度があるが、前者の温度に関する記載はあるが、熱風の速度に関しては詳細な記載が無く、アクリル系繊維束を温度制御ができない場合がある。また、平行流方式のCTE熱風方式に限定されており、設備費が安価となるETE熱風方式への具体的な内容は記載されていない。In addition, in
さらに、特許文献3では、熱風の供給面を耐炎化炉の炉体の外に設けていることから、耐炎化炉の炉体内を走行するアクリル系繊維束の加熱や除熱性を向上させるには不十分な場合がある。また、特許文献3の目的が耐炎化炉のシール性向上であることから、熱風の供給方向が炉体外となっており、供給面から供給される熱風はそのまま炉体外に吹き出されるため、アクリル系繊維束が通過するノズル間に気流を形成できない場合がある。Furthermore, in
上記課題を解決するための本発明の耐炎化繊維束の製造方法は、次の構成を有する。すなわち、引き揃えたアクリル系繊維束を、熱風加熱式の耐炎化炉の炉体外の両端に設置されたガイドローラーで折り返しながら、酸化性雰囲気中で熱処理する耐炎化繊維束の製造方法であって、アクリル系繊維束の走行方向の一端に配置された、熱処理室内に熱風を供給するための供給ノズルの、上方および/または下方の繊維束通過流路において、前記アクリル系繊維束の上方および/または下方に設けた供給面から熱風を供給し、前記繊維束通過流路における、前記アクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向の風速Vfと、熱処理室における、アクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向の風速Vとが、条件(1)および(2)を満足する耐炎化繊維束の製造方法、である。
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s ≦ V ≦ 10m/s 。 The method for producing a flame-resistant fiber bundle of the present invention for solving the above problems has the following configuration: That is, it is a method for producing a flame-resistant fiber bundle by heat-treating an aligned acrylic fiber bundle in an oxidizing atmosphere while folding back the aligned acrylic fiber bundle with guide rollers installed on both ends outside the furnace body of a hot-air heating type flame-resistant furnace, in which hot air is supplied from a supply surface provided above and/or below the acrylic fiber bundle in a fiber bundle passing passage above and/or below a supply nozzle for supplying hot air into a heat treatment chamber, the supply nozzle being arranged at one end in the running direction of the acrylic fiber bundle, and the wind speed Vf in the fiber bundle passing passage in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle and the wind speed V in the heat treatment chamber in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle satisfy conditions (1) and (2).
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s≦V≦10m/s.
また、上記本発明の耐炎化繊維束の製造方法においては、以下の構成を有することが望ましい。In the method for producing an oxidized fiber bundle of the present invention, it is preferable that the method has the following features.
・繊維束通過流路における、アクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向の風速Vfと、熱処理室における、アクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向の風速Vとが、条件(3)および(4)を満足する。
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s ≦ V ≦ 6m/s
・供給面において、前記アクリル系繊維束の走行方向に対して直交する方向の風速Vnが、条件(5)を満足する。 The air velocity Vf in the fiber bundle passage in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle and the air velocity V in the heat treatment chamber in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle satisfy the conditions (3) and (4).
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s ≦ V ≦ 6m/s
On the supply surface, the wind speed Vn in the direction perpendicular to the running direction of the acrylic fiber bundle satisfies the condition (5).
(5) 0.1m/s ≦ Vn ≦ 5m/s
・供給面から供給される熱風の温度が、210℃以上295℃以下である。 (5) 0.1m/s ≦ Vn ≦ 5m/s
The temperature of the hot air supplied from the supply surface is 210°C or higher and 295°C or lower.
・熱処理前のアクリル系繊維束の単繊維繊度が、0.05~0.22texである。The single fiber fineness of the acrylic fiber bundle before heat treatment is 0.05 to 0.22 tex.
さらに、本発明の炭素繊維束の製造方法は、次の構成を有する。すなわち、
上記の耐炎化繊維束の製造方法により得られた耐炎化繊維束を、不活性雰囲気中最高温度300~1,000℃で前炭素化処理して前炭素化繊維束を得た後、該前炭素化繊維束を不活性雰囲気中最高温度1,000~2,000℃で炭素化処理する炭素繊維束の製造方法、である。 Furthermore, the method for producing a carbon fiber bundle of the present invention has the following configuration.
The method for producing a carbon fiber bundle includes pre-carbonizing the flame-resistant fiber bundle obtained by the above-mentioned method for producing a flame-resistant fiber bundle in an inert atmosphere at a maximum temperature of 300 to 1,000°C to obtain a pre-carbonized fiber bundle, and then carbonizing the pre-carbonized fiber bundle in an inert atmosphere at a maximum temperature of 1,000 to 2,000°C.
ここで、本発明の「アクリル系繊維束の走行方向に対して略平行方向」とは、炉体の外側の両端に配置された対向する一組の折り返しローラーの頂点間の水平線を基準として±0.7°の範囲内の方向である。Here, the "direction substantially parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle" in the present invention means a direction within a range of ±0.7° based on the horizontal line between the apexes of a pair of opposing turn-back rollers arranged at both ends on the outside of the furnace body.
ここで、本発明の「繊維束通過流路」とは、アクリル系繊維束の走行方向に沿って形成されるアクリル系繊維束周囲の空間であって、上下方向に隣接する供給ノズルと供給ノズルとの間の空間、または供給ノズルと炉体の上面との間の空間、もしくは供給ノズルと炉体の底面との間の空間のことを指す。Here, the "fiber bundle passage" of the present invention refers to a space around the acrylic fiber bundle formed along the running direction of the acrylic fiber bundle, and refers to a space between two supply nozzles adjacent in the vertical direction, or a space between a supply nozzle and the top surface of the furnace body, or a space between a supply nozzle and the bottom surface of the furnace body.
さらに、本発明の耐炎化炉は次の構成を有する。すなわち、
アクリル系繊維束を熱処理するための耐炎化炉であって、
(i)引き揃えられた繊維束が出入できるスリットを有する炉体と、
(ii)前記熱処理室内の繊維束の走行方向の一端に、互いに上下方向に離間して配置され、炉体内に熱風を供給する複数の供給ノズルと、
(iii)前記炉体内の繊維束の走行方向のもう一端に、互いに上下方向に離間して配置され、前記供給ノズルから供給された熱風を熱処理室から排出する複数の排出ノズルと、(iv)前記供給ノズルと前記排出ノズルを通じて熱風を循環させる少なくともの1つの送風装置と、
(v)循環熱風の流路上に配置された少なくとも1つの加熱装置と、
(vi)炉体外の両端に配置され、隣接する前記供給ノズル間、隣接する前記排出ノズル間を通って、繊維束を熱処理室内で複数回折り返して走行させるガイドローラーと、を有する耐炎化炉であって、
(vii)前記供給ノズルは上面および/または下面に、供給ノズルの、上方および/または下方にある繊維束通過流路に第1の熱風を供給するための供給面と前記供給ノズルの熱処理室内側の側面に第2の熱風を供給するための補助供給面を有しており、
(viii)前記供給ノズルから供給される第1の熱風の風速と第2の熱風の風速を調整するための調整手段を備えることを特徴とする耐炎化炉、である。 Furthermore, the flame-proofing furnace of the present invention has the following configuration.
A flame-proofing furnace for heat-treating an acrylic fiber bundle, comprising:
(i) a furnace body having a slit through which the aligned fiber bundle can enter and exit;
(ii) a plurality of supply nozzles arranged at one end of the heat treatment chamber in the running direction of the fiber bundle and spaced apart from each other in the vertical direction to supply hot air into the furnace body;
(iii) a plurality of exhaust nozzles arranged at a distance from each other in the vertical direction at the other end of the furnace body in the traveling direction of the fiber bundle, and exhausting the hot air supplied from the supply nozzle from the heat treatment chamber; and (iv) at least one blower device that circulates the hot air through the supply nozzle and the exhaust nozzle.
(v) at least one heating device disposed on a flow path of the circulating hot air;
(vi) a guide roller disposed at both ends outside the furnace body, passing between adjacent supply nozzles and between adjacent discharge nozzles, and causing the fiber bundle to run in the heat treatment chamber while turning back and forth multiple times,
(vii) the supply nozzle has, on an upper surface and/or a lower surface, a supply surface for supplying a first hot air stream to a fiber bundle passing passage located above and/or below the supply nozzle, and an auxiliary supply surface for supplying a second hot air stream to a side surface of the supply nozzle facing the heat treatment chamber,
(viii) A flame-proofing furnace, comprising an adjusting means for adjusting the wind speed of the first hot air and the wind speed of the second hot air supplied from the supply nozzle.
本発明の耐炎化繊維束の製造方法によれば、耐炎化炉の炉体内を通過するアクリル系繊維束の加熱性能、除熱性能を向上することで、高品位の耐炎化繊維束および炭素繊維束を効率良く生産することができる。According to the method for producing a flame-resistant fiber bundle of the present invention, the heating performance and heat removal performance of the acrylic fiber bundle passing through the furnace body of a flame-resistant furnace are improved, so that high-quality flame-resistant fiber bundles and carbon fiber bundles can be efficiently produced.
以下、図1~図4を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に用いられる耐炎化炉の概略断面図であり、図2は、その中の供給ノズル周辺から排出ノズル周辺の部分拡大断面図である。また、図4は、本発明の別の実施形態に用いられる耐炎化炉の供給ノズル周辺から排出ノズル周辺の部分拡大断面図である。また、図3は、本発明の実施形態に用いられる供給ノズル周辺から排出ノズル周辺の気流形態を示した模式図である。なお、これら図面は、本発明の要点を正確に伝えるための概念図であり、図を簡略化しており、本発明に用いられる耐炎化炉は、特に制限されるものでなく、その寸法などは実施の形態に合わせて変更できる。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 4. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a flame-resistant furnace used in an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view from the periphery of the supply nozzle to the periphery of the exhaust nozzle in the flame-resistant furnace used in another embodiment of the present invention. Fig. 3 is a schematic diagram showing an airflow pattern from the periphery of the supply nozzle to the periphery of the exhaust nozzle used in an embodiment of the present invention. Note that these drawings are conceptual diagrams for accurately conveying the gist of the present invention, and are simplified, and the flame-resistant furnace used in the present invention is not particularly limited, and its dimensions can be changed according to the embodiment.
本発明は、アクリル系繊維束2を酸化性雰囲気中で熱処理する耐炎化繊維束の製造方法であって、酸化性気体が内部を流れる耐炎化炉において実施される。図1に示すように、耐炎化炉1は、炉体18の外に設けられたガイドローラー4で折り返すことにより、炉体18の中の多段の走行域を繰り返し走行するアクリル系繊維束2に、熱風を吹きつけて耐炎化処理する熱処理室3を有する。アクリル系繊維束2は、炉体18の側壁に設けたスリット17から炉体18内に送入され、熱処理室3内を略直線的に走行した後、対面の側壁のスリット17から炉体18外に一旦送出される。その後、炉体18外の両側に設けられたガイドローラー4によって折り返され、再び炉体18内に送入される。このように、アクリル系繊維束2は複数のガイドローラー4によって走行方向を複数回折り返されることで、熱処理室3内への送入・送出を複数回繰り返して、熱処理室3内を多段で、全体として図1の上から下に向けて移動する。なお、移動方向は下から上でもよく、熱処理室3内でのアクリル系繊維束2の折り返し回数は特に限定されず、耐炎化炉1の規模等によって適宜設計される。なお図1においては、ガイドローラー4は炉体18の外に設けられているが、ガイドローラー4を、炉体18の内部に設けてもよい。The present invention is a method for producing a flame-resistant fiber bundle by heat-treating an
アクリル系繊維束2は、折り返されながら熱処理室3内を走行している間に、供給ノズル5から排出ノズル14の排出面7に向かって流れる熱風によって加熱されることで、耐炎化処理が進行し、耐炎化繊維束となる。この耐炎化炉1は、前述の通り平行流方式のETE熱風方式の耐炎化炉となる。なお、アクリル系繊維束2は、紙面に対して垂直な方向に複数本並行するように引き揃えられた幅広のシート状の形態を有している。While traveling in the
熱処理室3内を流れる酸化性気体は空気等でよく、熱処理室3内に入る前に加熱器8によって所望の温度に加熱され、送風機9によって風量が制御された上で、供給ノズル5の供給面6および/または補助供給面12から熱処理室3内に吹き込まれる。ここで、供給ノズル5の供給面6は、供給ノズル5の上下の面に隣接する供給ノズル5と対向して設けられた供給面であり、ここで、供給ノズル5の補助供給面12は、供給ノズル5の排出ノズル14に対向する側の側面に設けられた供給面である。そして、排出ノズル14の排出面7から熱処理室3外に排出された酸化性気体は排ガス処理炉(図示せず)で不要物質を処理した後に大気放出されるが、必ずしも全ての酸化性気体が処理される必要はなく、一部の酸化性気体が未処理のまま循環経路を通って再び供給ノズル5から熱処理室3内に吹き込まれてもよい。なお、以降、供給ノズル5の供給面6を単に供給面6と、供給ノズル5の補助供給面12を単に補助供給面12と、排出ノズル14の排出面7を単に排出面7と、それぞれ略記する。The oxidizing gas flowing in the
耐炎化炉1に用いられる加熱器8としては、所望の加熱機能を有していれば特に限定されず、例えば電気ヒーター等の既知の加熱器を用いればよい。送風器9に関しても、所望の送風機能を有していれば特に限定されず、例えば軸流ファン等の既知の送風器を用いればよい。The
また、ガイドローラー4は、それぞれの回転速度を変更することで、アクリル系繊維束2の走行速度、張力を制御することができ、これは必要とする耐炎化繊維束の物性や単位時間あたりの処理量に応じて決定することができる。In addition, the
さらに、ガイドローラー4の表層に所定の間隔、数の溝を彫り込む、あるいは所定の間隔、数のコームガイド(図示せず)をガイドローラー4直近に配置することで、複数本並行して走行するアクリル系繊維束2の間隔や束数を制御することができる。Furthermore, by carving grooves at a predetermined interval and number into the surface layer of the
従来、生産性を向上するためには、アクリル系繊維束2の走行速度を大きくする、または、耐炎化炉1の幅方向の単位距離あたりのアクリル系繊維束数、すなわち糸条密度を大きくすればよいことが知られていた。しかしながら、生産性を向上するためのこのような条件を適用すると、単位時間あたりに、炉体18内への熱風の供給量に対して、炉体18内に持ち込まれるアクリル系繊維束2の供給量が増加するため、アクリル系繊維束2を加熱や除熱するのに用いることのできる、熱風の熱量は、相対的に減少する。その結果、アクリル系繊維束2の温度制御性が低下して、品質の悪化が起きやすくなる。そこで、別の加熱や除熱手段を設ける、または、熱風の供給量を増加させることで、アクリル系繊維束2の加熱や除熱に用いる熱量を増加させることが考えられるが、設備費の増加、用役費の増加などの大幅なコスト増につながるという問題があった。Conventionally, it has been known that in order to improve productivity, it is sufficient to increase the running speed of the
かかる問題に対し、アクリル系繊維束2と熱風との熱伝達効率を向上することが有効であり、その手段としては、熱風の風速を大きくする、または、アクリル系繊維束2の走行方向と熱風の風向とのなす角とを直交させる方法に近づけることが挙げられる。また、アクリル系繊維束2を構成する繊維をばらけさせて、表面積を増やすことで熱伝達効率を向上させることも手段として挙げられる。しかしながら、繊維をばらけさせると、隣接して走行するアクリル系繊維束2同士が絡まりやすくなる。また、上述の通り、熱風の風速を大きくすると、用役費が増加し、ランニングコストの増大を引き起こし、また、熱風の風向をアクリル系繊維束2に対して直交方向に変えると、アクリル系繊維束2の揺れが増大し、隣接して走行するアクリル系繊維束2同士が絡まりやすくなる。また、設備費が安価なETE熱方式の耐炎化炉を大型化するために耐炎化炉長を長くする場合には、1パスの後半において、アクリル系繊維束2の過剰な発熱が生じ、アクリル系繊維束2の温度を制御することが不可能となるなど、生産性を向上するには様々なデメリットとが伴っていた。To solve this problem, it is effective to improve the heat transfer efficiency between the
本発明の耐炎化繊維束の製造方法は、上記課題に関して鋭意検討を重ね、高品質の耐炎化繊維束を効率良く生産するものである。すなわち、本発明者らは、設備費、ランニングコストの増大を抑え、かつ、アクリル系繊維束2同士の絡まりを抑制しつつ、アクリル系繊維束2と熱風との熱伝達効率を向上させることを見出した。以降に、本発明の最も重要なポイントである、熱処理室3を走行するアクリル系繊維束2と熱風との熱伝達効率を向上できる原理について、詳細に説明する。The method for producing a flame-retardant fiber bundle of the present invention is a method for efficiently producing a high-quality flame-retardant fiber bundle, which is the result of extensive research into the above-mentioned problems. That is, the inventors have found that it is possible to improve the heat transfer efficiency between the
まず、従来技術と本発明の違いを明確にするために図5を用いて、従来技術にて構成される炉体18内での気流形態について説明する。なお、図5の気流の矢印の長さは、風速の大きさを表している。First, in order to clarify the difference between the conventional technology and the present invention, the airflow pattern in the
図5では、炉体18内の一端に設置された供給ノズル5の第1供給面19から供給された熱風は、供給ノズル5の間の繊維束通過流路10を通過し、繊維束通過流路10と熱処理室3とが接する合流面13に到達すると、第2供給面20から供給された熱風と合流し、徐々に両者の速度差を緩和しながら、熱処理室3内を流れる。従来の技術においては、第1供給面19から供給された熱風に由来する繊維束通過流路10における繊維束方向の気流の速度は、第2供給面20から供給された熱風に由来する気流の速度に比較して低速であった。このため、合流面13を過ぎた直後のアクリル系繊維束2の近傍の風速は、繊維束通過流路10から流れ込む気流の風速を熱処理室3の中においても維持されるが、徐々に第2供給面20から供給される熱風に由来する気流が合流することで加速される。そして、合流した気流は、炉体18内のもう一端に設置された排出ノズル14に到達し、その殆どが排出面7から排出され、一部が排出ノズル14の間を通って、炉体18外に流れ出る。In Fig. 5, the hot air supplied from the
ここで、生産性を向上させるために、アクリル系繊維束2の糸条密度を大きいものとした場合(またはアクリル系繊維束2の走行速度を速い条件を適用した場合)のアクリル系繊維束2の温度について説明すると、炉体18外に出たアクリル系繊維束2は、一旦、外気にて冷却された後に再度繊維束通過流路10に入り、再度加熱されることとなるが、アクリル系繊維束2の糸条密度を大きいものとした場合、熱伝達に必要な熱量が大きくなり、アクリル系繊維束2は、加熱/除熱されにくくなり、熱処理室3内で十分に昇温することができない。特に、繊維束通過流路10の風速Vfが小さいと、昇温不足のアクリル系繊維束2がそのまま熱処理室3に入るため、熱処理室3の温度が低下し、益々、アクリル系繊維束2の温度を昇温することが難しくなる。上述の通り、アクリル系繊維束2の近傍での気流の流速が、熱伝達に最も影響が大きいため、熱処理室3の供給ノズル5側のアクリル系繊維束2は、繊維束通過流路10を通過する熱風の流速Vfの影響を大きく受けることになる。Here, the temperature of the
これに対し、本発明の実施形態の気流形態では、図3に示すように、アクリル系繊維束2の上方および/または下方に設けた供給ノズル5の供給面6から熱風を供給し、繊維束通過流路10における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vfと、熱処理室3における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vとが、条件(1)および(2)を満足するように設定する。
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s ≦ V ≦ 10m/s 。 In contrast, in the airflow configuration of the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 , hot air is supplied from a
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s≦V≦10m/s.
ここで、繊維束通過流路10における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vfとは、合流面13とアクリル系繊維束2とが交差するライン上において、炉体3の幅方向の中央を含む幅方向の3点の各点における測定値の平均値であり、熱処理室3における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vとは、熱処理室3におけるアクリル系繊維束2の走行方向の中央の断面とアクリル系繊維束2とが交差するライン上において、炉体3の幅方向の中央を含む幅方向の3点の各点における測定値の平均値である。ここで炉体3の幅方向の中央を含む幅方向の3点の各点における測定値は、熱式風速計を用いたそれぞれ1秒毎の測定値30点の平均値とする。なお、上記において合流面13とアクリル系繊維束2とが交差するライン上とは、合流面13と、機幅方向に並行して走行する複数のアクリル系繊維束2が含まれる仮想の面とが、交差するライン上を表し、熱処理室3におけるアクリル系繊維束2の走行方向の中央の断面と、アクリル系繊維束2とが交差するラインとは、熱処理室3におけるアクリル系繊維束2の走行方向の中央の断面と、機幅方向に並行して走行する複数のアクリル系繊維束2が含まれる仮想の面とが、交差するライン上を表す。従って、測定点は機幅方向に並行して走行する複数のアクリル系繊維束2が含まれる仮想の面内に含まれるものであるが、VfおよびVはそれぞれ繊維束通過流路10および熱処理室3におけるアクリル系繊維束2近傍の風速を表す指標であることから、図3において(図5においても同様)、VfおよびVを示す矢印はアクリル系繊維束2に重ねるのではなく近傍に示している。Here, the wind speed Vf in the fiber
これらの条件を満たす場合、アクリル系繊維束2は、繊維束通過流路10に接する供給面6から、速度の大きい熱風がアクリル系繊維束2に衝突することで、アクリル系繊維束2と熱風との熱伝達が大きく促進される。そして、この熱風は、アクリル系繊維束2の走行方向と平行に向きを変えて、繊維束通過流路10のアクリル系繊維束2の近傍を流れることで、更に熱伝達が促進されアクリル系繊維束2は、急激に昇温する。さらに、その熱風は、熱処理室3においても、速度を当面維持しつつ、アクリル系繊維束2の近傍を流れることから、アクリル系繊維束2と熱風との熱伝達が促進され、アクリル系繊維束2の温度を高精度に制御することができる。そのため、熱処理室3を通過する風速Vを小さくした場合においても、アクリル系繊維束2の温度を制御できることから、耐炎化炉1を循環させる熱風の風量自体を低減することが可能となる。また、アクリル系繊維束2に衝突する熱風を、ガイドローラー4に近い供給ノズル5の付近でのみ、つまりはアクリル系繊維束2の懸垂量が比較的小さい位置で局所的に供給することで、アクリル系繊維束2の揺れを大幅に増大させることなく、熱伝達を向上することができる。When these conditions are satisfied, the
また、繊維束通過流路10を通過した熱風は、熱処理室3に到達すると、上下方向に拡がりながら流れる。この時、補助供給面12からも熱風をいくらか供給することで、熱風が拡がることによる気流の乱れを抑えることができ、ひいては、アクリル系繊維束2の揺れによる混繊を抑制することができる。Furthermore, the hot air that has passed through the fiber
ここで、供給面6および補助供給面12から供給される熱風の風速を調整する方法としては、各供給面に通じる循環流路にダンパー等の調整弁の設置や、各供給面に異なる開口率の多孔板やハニカム等の整流部材等の配置といった調整手段を適宜備えればよい。Here, a method for adjusting the wind speed of the hot air supplied from the
このように、本発明の耐炎化方法においては、従来技術では全く考慮されていなかった、繊維束通過流路10内において、速度の大きい熱風をアクリル系繊維束2と直交方向に供給して、かつ、繊維束通過流路10における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vfと、熱処理室における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vとが、上記条件(1)および(2)を満足することが極めて重要となる。更に好ましくは、繊維束通過流路10における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vfと、熱処理室3における、アクリル系繊維束2の走行方向に対して略平行方向の風速Vとが、条件(3)および(4)を満足することで本発明の効果を極大化できる。
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s ≦ V ≦ 6m/s 。 As described above, in the flame-proofing method of the present invention, it is extremely important that, in the fiber
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s≦V≦6m/s.
条件(1)、(2)を満たさない場合として、風速Vfが1.5m/sより小さいと、アクリル系繊維束2を十分に加熱/除熱することができない場合がある。また、風速Vfが15m/sより大きいとアクリル系繊維束2が熱風から受ける抗力が増大して糸揺れが増大する場合がある。When the conditions (1) and (2) are not satisfied, if the wind speed Vf is less than 1.5 m/s, it may not be possible to sufficiently heat/remove heat from the
また、風速Vが、1.5m/sより小さいと、熱処理室3内においてアクリル系繊維束2を十分に加熱/除熱することができない場合がある。また、風速Vが10m/sより大きいと、アクリル系繊維束2が熱風から受ける抗力が増大して糸揺れが増大する場合がある。さらに、風速Vが10m/sより大きいと、耐炎化炉の熱風の循環量が過大となり、用役費が増大する場合がある。If the wind speed V is less than 1.5 m/s, the
さらには、この供給面6におけるアクリル系繊維束2の走行方向と直交する方向の風速Vnについて、より好ましくは条件(5)を満たすことが好ましい。これにより、アクリル系繊維束2が熱風から受ける抗力による糸揺れを高いレベルで抑制しつつ、アクリル系繊維束2の除熱・加熱を大幅に向上することができる。ここで、風速Vnが0.1m/sより小さい場合には、アクリル系繊維束2の熱伝達が十分に得られず、温度を上昇させることができない場合がある。風速Vnが5m/sを超えると、糸揺れが増大する場合がある。更に、好ましくは、風速Vnを3.5m/s以下とすることで、本発明の効果を極大化できる。Furthermore, it is more preferable that the wind speed Vn in the direction perpendicular to the running direction of the
(5) 0.1m/s ≦ Vn ≦ 5m/s 。
ここで、供給面6における、前記アクリル系繊維束2と直交する方向の風速Vnとは、供給面6において、繊維束走行方向と直交方向に関して、炉体3の幅方向中央を含む幅方向の3点の各点における測定値の平均値である。なお、上記において炉体3の幅方向の中央を含む幅方向の3点の各点における測定値は、それぞれ1秒毎の測定値30点の平均値とする。 (5) 0.1m/s≦Vn≦5m/s.
Here, the wind speed Vn in the direction perpendicular to the
また、供給面6から供給される熱風の温度について、210℃以上295℃以下とすることで、熱伝達性能の向上効果がより顕著となる。この場合、供給面6と補助供給面12とから供給する熱風の温度が異なっていてもよいが、アクリル系繊維束2の温度制御性や設備費の観点からは、同一であることが好ましい。Moreover, the effect of improving the heat transfer performance becomes more remarkable by setting the temperature of the hot air supplied from the
次に、本発明の別の実施形態について、図4を用いて説明する。供給ノズル5の供給面6の設置位置は、供給ノズル5の両面に限定されず、下面のみ(図示無し)であってもよく、上面のみ(図示無し)に設置されていてもよい。供給面6を上面のみに配置することで、アクリル系繊維束2を重力方向の抑えることができるため、糸揺れの低減効果が期待できる。また、供給面6を両面に配置することで、繊維束通過流路10を通過する風速Vfを一定とした場合には、供給する風速を半減することができるため、アクリル系繊維束2の周囲の気流の乱れを少なくできるため、糸揺れがより低減できることから好ましい。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 4. The installation position of the
また、供給ノズル5の供給面6の設置位置は、炉体外側寄り(図2)に限定されず、炉体内側寄りであってもよく、複数個所に分かれて配置していてもよく、また、全面に設置(図4)されていてもよい。The location of the
さらに、供給ノズル5の補助供給面12を設けず、供給面6からのみ熱風を供給してもよい。この場合には、補助供給面12が無いことから、繊維束通過流路10から熱処理室3にて流路が急激に拡幅することによる気流乱れを避けるために、整流板16を設けて熱処理室3をアクリル系繊維束2の走行位置周辺のみに分割し、極小化(図4)してもよい。Furthermore, the
また、供給面6から供給される熱風の主流方向とアクリル系繊維束の走行方向とのなす角を変更することで、様々な効果を発現することが可能となる。例えば、直交以外とすることで、アクリル系繊維束と供給ノズル5との衝突による熱風の乱れを抑制できる。また、熱風の主流方向を熱処理室3向きに傾斜させることで、熱風の一部が熱処理室3内に向かいやすくなり、耐炎化炉1外への漏れ出しを抑制することができる。また、熱風の主流方向をアクリル系繊維束の走行方向と直交させることにより、アクリル系繊維束2の熱伝達効率を向上させることができる。このように、アクリル系繊維束2、耐炎化炉に求められる性能に応じて、熱風の主流方向を決定すればよい。In addition, by changing the angle between the main flow direction of the hot air supplied from the
さらに、排出面7から吸引される熱風の風量が、供給ノズル5の供給面6と補助供給面12とから供給される熱風の風量の総和よりも、多くすることが好ましい。これにより、供給面6から供給された熱風が、熱処理室3に流れ込みやすくなり、熱処理室3からの熱風漏れを抑制し、シール性を向上させることが可能となる。Furthermore, it is preferable that the volume of hot air sucked in from the
また、アクリル系繊維束2について、耐炎化炉の機幅1m当たりの処理量を、0.14~11kg/分とすることが好ましい。この処理量を多くすればするほど、熱伝達の向上効果が、より顕著になる。It is also preferable that the throughput of the
さらに、本発明の耐炎化繊維束の製造方法において、アクリル系繊維束2の単繊維繊度が、0.05~0.22texであることが好ましく、より好ましくは0.05~0.17texである。この好ましい範囲とすることで、隣接するアクリル系繊維束2が接触した際に単繊維が絡みにくく、アクリル系繊維束間の混繊を有効に防止する一方、耐炎化炉の炉体内にて単繊維内層にまで熱を十分に行き渡らせることができ、アクリル系繊維束2の毛羽立ちにくく、大きな混繊を有効に防止することができるので、耐炎化繊維束の品位や操業性はより優位になる。このように、単繊維繊度が大きくなるほど、熱伝達効率の高い本発明の効果が発現し、単繊維内層にまで熱を十分に行き渡らせることが可能となる。Furthermore, in the method for producing a flame-resistant fiber bundle of the present invention, the single fiber fineness of the
上述の方法で製造した耐炎化繊維束は、不活性雰囲気中最高温度300~1,000℃で前炭素化処理して前炭素化繊維束を製造し、不活性雰囲気中最高温度1,000~2,000℃で炭素化処理して炭素繊維束が製造されることが好ましい。The flame-resistant fiber bundle produced by the above-mentioned method is preferably produced by subjecting a pre-carbonization treatment in an inert atmosphere at a maximum temperature of 300 to 1,000°C to produce a pre-carbonized fiber bundle, and then subjecting the pre-carbonized fiber bundle to a carbonization treatment in an inert atmosphere at a maximum temperature of 1,000 to 2,000°C to produce a carbon fiber bundle.
前炭素化処理における不活性雰囲気の最高温度は550~800℃がより好ましい。前炭素化炉内を満たす不活性雰囲気としては、窒素、アルゴン、ヘリウム等の既知の不活性雰囲気を採用できるが、経済性の面から窒素が好ましい。The maximum temperature of the inert atmosphere in the pre-carbonization treatment is more preferably 550 to 800° C. As the inert atmosphere filling the pre-carbonization furnace, a known inert atmosphere such as nitrogen, argon, or helium can be used, with nitrogen being preferred from the standpoint of economy.
前炭素化処理によって得られた前炭素化繊維は、次いで炭素化炉に送入されて炭素化処理される。炭素繊維の機械的特性を向上させるためには、不活性雰囲気中最高温度1,200~2,000℃で炭素化処理するのがより好ましい。The precarbonized fiber obtained by the precarbonization treatment is then fed into a carbonization furnace and carbonized. In order to improve the mechanical properties of the carbon fiber, it is more preferable to perform the carbonization treatment in an inert atmosphere at a maximum temperature of 1,200 to 2,000°C.
炭素化炉内を満たす不活性雰囲気については、窒素、アルゴン、ヘリウム等の既知の不活性雰囲気を採用できるが、経済性の面から窒素が好ましい。The inert atmosphere filling the carbonization furnace can be a known inert atmosphere such as nitrogen, argon, helium, etc., but nitrogen is preferable from the viewpoint of economy.
このようにして得られた炭素繊維束は、取り扱い性や、マトリックス樹脂との親和性を向上させるため、サイジング剤を付与してもよい。サイジング剤の種類としては、所望の特性を得ることができれば特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ変性ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂を主成分としたサイジング剤が挙げられる。サイジング剤の付与は既知の方法を用いることができる。The carbon fiber bundle thus obtained may be provided with a sizing agent in order to improve the handling property and affinity with the matrix resin. The type of sizing agent is not particularly limited as long as the desired properties can be obtained, and examples thereof include sizing agents mainly composed of epoxy resin, polyether resin, epoxy-modified polyurethane resin, and polyester resin. The sizing agent can be provided by a known method.
さらに炭素繊維束には、必要に応じて、繊維強化複合材料マトリックス樹脂との親和性および接着性の向上を目的とした電解酸化処理や酸化処理を行ってもよい。Furthermore, the carbon fiber bundles may be subjected to electrolytic oxidation treatment or oxidation treatment, if necessary, for the purpose of improving the affinity and adhesiveness with the matrix resin of the fiber reinforced composite material.
本発明の耐炎化繊維束の製造方法において被熱処理繊維束として使用するアクリル系繊維束は、アクリロニトリル100モル%のアクリル繊維、又はアクリロニトリルを90モル%以上含有するアクリル共重合繊維からなるのが好適である。アクリル共重合繊維における共重合成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、およびこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム金属塩、アクリルアミド、アクリル酸メチル等が好ましいが、アクリル系繊維束の化学的性状、物理的性状、寸法等は特に制限されるものではない。The acrylic fiber bundle used as the fiber bundle to be heat-treated in the method for producing a flame-resistant fiber bundle of the present invention is preferably made of an acrylic fiber containing 100 mol % of acrylonitrile or an acrylic copolymer fiber containing 90 mol % or more of acrylonitrile. As the copolymerization component in the acrylic copolymer fiber, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and alkali metal salts thereof, ammonium metal salts thereof, acrylamide, methyl acrylate, etc. are preferred, but the chemical properties, physical properties, dimensions, etc. of the acrylic fiber bundle are not particularly limited.
以下に、実施例によって図面を参照しながら本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されない。なお、各実施例、比較例での風速および糸揺れ測定量は下記に記載の方法で行った。The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings using examples, but the present invention is not limited thereto. In each example and comparative example, the wind speed and the amount of yarn sway were measured by the following method.
(1)アクリル系繊維束の単繊維繊度の測定方法
耐炎化炉に送入前のアクリル系繊維束を採取し、JIS L 1013 (2010-06-21改訂版)に準拠して行った。 (1) Method for Measuring Single Fiber Fineness of Acrylic Fiber Bundle The acrylic fiber bundle was sampled before being fed into a flame-resistant furnace, and the measurement was performed in accordance with JIS L 1013 (revised version 2010-06-21).
(2)風速の測定方法
熱式風速計として日本カノマックス(株)製アネモマスター高温用風速計Model6162を用いて、1秒毎の瞬時風速の測定値30点の平均値を用いた。炉体18の側面の測定孔(図示せず)から測定プローブを挿入し、合流面13とアクリル系繊維束2とが交差するライン上において、幅方向中央を含む幅方向に3点の測定値の平均値をVf、熱処理室3のアクリル系繊維束2の走行方向中央断面と、アクリル系繊維束2とが交差するライン上において、幅方向中央を含む幅方向に3点の測定値の平均値をV、供給面6において、アクリル系繊維束2の走行方向と直交方向に関して、幅方向中央を含む幅方向に3点の測定値の平均値をVnとして測定した。 (2) Method of measuring wind speed: An Anemomaster high temperature anemometer Model 6162 manufactured by Nippon Kanomax Co., Ltd. was used as a thermal anemometer, and the average of 30 instantaneous wind speed measurements taken every second was used. A measurement probe was inserted from a measurement hole (not shown) on the side of the
(3)アクリル系繊維束の温度の測定方法
走行するアクリル系繊維束2にK熱電対を括り付け、熱処理室3内におけるアクリル系繊維束2の温度を1秒毎に測定して、糸温均一率I(%)を算出した。
I(n)=(熱電対の温度がT℃以上になってからT-5℃以下となる時間/熱処理室の通過時間)×100(%)
ここで、Tは供給ノズル5から供給される熱風の温度Tであり、IはI(n)を5回測定を実施した値に関する算術平均値である。 (3) Method for Measuring the Temperature of the Acrylic Fiber Bundle A K-type thermocouple was fastened to the traveling
I(n) = (time from when the temperature of the thermocouple reaches T°C or higher to when it falls below T-5°C/time passing through the heat treatment chamber) x 100 (%)
Here, T is the temperature T of the hot air supplied from the
(4)操業性、品質
判定基準はそれぞれ次のとおりとした。 (4) Operability and quality The criteria for judgment were as follows:
(操業性)
10日間の連続操業時における1日あたりの、混繊や繊維束切れ等のトラブルの頻度により判定した。
優:平均ゼロ回(極めて良好なレベル)
良:平均1~9回程度(十分に連続運転を継続できるレベル)
可:平均10~19回程度(かろうじて連続運転を継続できるレベル)
不可:平均20回以上(連続運転を継続できないレベル)。 (Operational feasibility)
The evaluation was based on the frequency of troubles such as fiber mixing and fiber bundle breakage per day during 10 days of continuous operation.
Excellent: Average of zero times (extremely good level)
Good: Average of 1-9 times (sufficient level for continuous operation)
Passable: Average of 10 to 19 times (level at which continuous operation can be barely continued)
Unacceptable: Average of 20 times or more (level at which continuous operation cannot be continued).
(品質)
耐炎化工程を出た後の耐炎化繊維束を10m目視で観察し、1mあたりに確認できる耐炎化繊維束上の10mm以上の毛羽の数により判定した。
優:平均1個以下(毛羽品位が工程での通過性や製品としての高次加工性に全く影響しないレベル)
良:平均1個を超えて平均10個未満(毛羽品位が工程での通過性や製品としての高次加工性にほとんど影響しないレベル)
可:平均10個以上平均20個未満(毛羽品位が工程での通過性や製品としての高次加工性にしばしば影響を与えるレベル)
不可:平均20個以上(毛羽品位が工程での通過性や製品としての高次加工性に悪影響を与えるレベル)。 (quality)
The flame-resistant fiber bundle after the flame-resistant treatment step was visually observed over 10 m, and the number of fluffs of 10 mm or more that could be seen per 1 m on the flame-resistant fiber bundle was used for the evaluation.
Excellent: Average of 1 or less (The fluff quality has no effect on the processability or high-level processability of the product)
Good: More than 1 on average but less than 10 on average (fuzz quality has almost no effect on processability or high-level processability as a product)
Acceptable: 10 or more and less than 20 on average (fuzz quality often affects processability and high-level processability of the product)
Unacceptable: 20 or more on average (fuzz quality at a level that adversely affects passability in the process and high-level processability as a product).
[実施例1]
図1の本発明の熱処理炉を、炭素繊維製造用の耐炎化炉として使用する。炉体18内の一端に熱風の供給源となる供給ノズル5が炉体18内を走行するアクリル系繊維束2を挟んで上下に複数設置されている。図2のように、供給ノズル5の上下の両面に供給面6を、アクリル系繊維束2の走行方向に、補助供給面12を設けた。また、供給面6および補助供給面12には幅方向の風速が均一になるよう、開口率30%の多孔板を設け、各供給面に通じる循環流路には各供給面から供給される熱風の風速を調整するためのダンパー(図示せず)を設けた。 [Example 1]
The heat treatment furnace of the present invention shown in Fig. 1 is used as a flame-resistant furnace for producing carbon fibers. At one end of the
炉体内を走行するアクリル系繊維束2については単繊維繊度0.11dtexである単繊維20,000本からなるアクリル系繊維束2を100本引き揃え、耐炎化炉1で熱処理することにより耐炎化繊維束を得た。また、耐炎化炉1の炉体18外の両端のガイドローラー4間の水平距離(ロールスパン)L’は15mとし、ガイドローラー4は溝ローラーとし、ピッチ間隔(溝ピッチ)Wpは10mmとした。この時の耐炎化炉1の熱処理室3内の酸化性気体の温度は240~280℃とした。アクリル系繊維束2の走行速度は、耐炎化処理時間が十分に取れるよう、耐炎化炉長Lに合わせて1~15m/分の範囲で調整し、工程張力は0.5~2.5g/dtexの範囲で調整した。As for the
得られた耐炎化繊維束を、その後、前炭素化炉において最高温度700℃で焼成した後、炭素化炉において最高温度1,400℃で焼成し、電解表面処理後サイジング剤を塗布して、炭素繊維束を得た。The obtained flame-retardant fiber bundle was then baked at a maximum temperature of 700° C. in a pre-carbonization furnace, and then baked at a maximum temperature of 1,400° C. in a carbonization furnace. After electrolytic surface treatment, a sizing agent was applied to obtain a carbon fiber bundle.
結果は表1に記載の通り、供給面6での風速Vnが8.5m/s、繊維束通過流路10での風速Vfが11.2m/s、熱処理室3内の平均風速Vが7.0m/sのとき、糸温均一率は20%であった。上記の条件において、アクリル系繊維束2の耐炎化処理中には、アクリル系繊維束間の接触による混繊や繊維束切れ等は少なく、良好な操業性で耐炎化繊維束を取得した。また、得られた耐炎化繊維束を目視確認した結果、毛羽等が少ない良好な品質であった。As shown in Table 1, the yarn temperature uniformity was 20% when the wind speed Vn at the
[実施例2]
供給面での風速Vnが6.0m/s、繊維束通過流路10での風速Vfが3.3m/s、熱処理室3内の平均風速Vが3.0m/sとし、それ以外は実施例1と同様にした。このとき、糸温均一率は17%であった。上記の条件において、アクリル系繊維束2の耐炎化処理中には、アクリル系繊維束間の接触による混繊や繊維束切れ等は一切発生せず、極めて良好な操業性で耐炎化繊維束を取得した。また、得られた耐炎化繊維束を目視確認した結果、毛羽等が少ない良好な品質であった。 [Example 2]
The wind speed Vn on the supply surface was 6.0 m/s, the wind speed Vf in the
[実施例3]
供給面での風速Vnが3.3m/sとし、それ以外は実施例2と同様にした。このとき、糸温均一率は16%であった。上記の条件において、アクリル系繊維束2の耐炎化処理中には、アクリル系繊維束間の接触による混繊や繊維束切れ等は一切発生せず、極めて良好な操業性で耐炎化繊維束を取得した。また、得られた耐炎化繊維束を目視確認した結果、毛羽等が無い極めて良好な品質であった。 [Example 3]
The wind speed Vn on the supply surface was 3.3 m/s, and the rest was the same as in Example 2. At this time, the yarn temperature uniformity rate was 16%. Under the above conditions, during the flame-retardant treatment of the
[比較例1]
比較例1として、繊維通過流路10での風速Vfを1.1m/s、熱処理室3内の平均風速Vが6.0m/sとし、それ以外は実施例2と同様にした。このとき、糸温均一率は8%となり、上記の条件において、アクリル系繊維束2の耐炎化処理中に、アクリル系繊維束間の接触による混繊や、単繊維切れが多発した。また、得られた耐炎化繊維束を目視確認した結果、毛羽等が多く劣悪な品質であった。 [Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the wind speed Vf in the
本発明は、耐炎化繊維束の製造方法ならびに炭素繊維束の製造方法に関するもので、航空機用途、圧力容器・風車等の産業用途、ゴルフシャフト等のスポーツ用途等に応用できるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。The present invention relates to a method for producing a flame-retardant fiber bundle and a method for producing a carbon fiber bundle, and can be applied to aircraft applications, industrial applications such as pressure vessels and windmills, and sports applications such as golf shafts, but the range of applications is not limited to these.
1 耐炎化炉
2 アクリル系繊維束
3 熱処理室
4 ガイドローラー
5 供給ノズル
6 供給面
7 排出面
8 加熱器
9 送風器
10 繊維束通過流路
12 補助供給面
13 合流面
14 排出ノズル
16 整流板
17 スリット
18 炉体
19 第1供給面
20 第2供給面Reference Signs List 1: Flame-resistant furnace 2: Acrylic fiber bundle 3: Heat treatment chamber 4: Guide roller 5: Supply nozzle 6: Supply surface 7: Discharge surface 8: Heater 9: Blower 10: Fiber bundle passage 12: Auxiliary supply surface 13: Junction surface 14: Discharge nozzle 16: Straightening plate 17: Slit 18: Furnace body 19: First supply surface 20: Second supply surface
Claims (7)
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s ≦ V ≦ 10m/s A method for producing a flame-resistant fiber bundle, comprising heat-treating an aligned acrylic fiber bundle in an oxidizing atmosphere while folding back the aligned acrylic fiber bundle with guide rollers disposed on both ends outside a furnace body of a hot air heating type flame-resistant furnace, wherein hot air is supplied from a supply surface disposed above and/or below the acrylic fiber bundle in a fiber bundle passage above and/or below a supply nozzle disposed at one end in the running direction of the acrylic fiber bundle for supplying hot air into a heat treatment chamber, the supply nozzle being disposed at one end in the running direction of the acrylic fiber bundle, and the wind speed Vf in the fiber bundle passage in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle and the wind speed V in the heat treatment chamber in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle satisfy conditions (1) and (2).
(1) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 15m/s
(2) 1.5m/s ≦ V ≦ 10m/s
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s ≦ V ≦ 6m/s 2. The method for producing a flame-resistant fiber bundle according to claim 1, wherein an air velocity Vf in the fiber bundle passage in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle and an air velocity V in the heat treatment chamber in a direction approximately parallel to the running direction of the acrylic fiber bundle satisfy conditions (3) and (4).
(3) 1.5m/s ≦ Vf ≦ 10m/s
(4) 1.5m/s ≦ V ≦ 6m/s
(5) 0.1m/s ≦ Vn ≦ 5m/s 3. The method for producing a flame-resistant fiber bundle according to claim 1, wherein a wind speed Vn in a direction perpendicular to a running direction of the acrylic fiber bundle on the supply surface satisfies condition (5).
(5) 0.1m/s ≦ Vn ≦ 5m/s
(i)引き揃えられた繊維束が出入できるスリットを有する炉体と、
(ii)熱処理室内の繊維束の走行方向の一端に、互いに上下方向に離間して配置され、炉体内に熱風を供給する複数の供給ノズルと、
(iii)前記炉体内の繊維束の走行方向のもう一端に、互いに上下方向に離間して配置され、前記供給ノズルから供給された熱風を熱処理室から排出する複数の排出ノズルと、
(iv)前記供給ノズルと前記排出ノズルを通じて熱風を循環させる少なくともの1つの送風装置と、
(v)循環熱風の流路上に配置された少なくとも1つの加熱装置と、
(vi)炉体外の両端に配置され、隣接する前記供給ノズル間、隣接する前記排出ノズル間を通って、繊維束を熱処理室内で複数回折り返して走行させるガイドローラーと、を有する耐炎化炉であって、
(vii)前記供給ノズルは上面および/または下面に、供給ノズルの、上方および/または下方にある繊維束通過流路に第1の熱風を供給するための供給面と前記供給ノズルの熱処理室内側の側面に第2の熱風を供給するための補助供給面を有しており、
(viii)前記供給ノズルから供給される第1の熱風の風速と第2の熱風の風速を調整するための調整手段を備えることを特徴とする耐炎化炉。
A flame-proofing furnace for heat-treating an acrylic fiber bundle, comprising:
(i) a furnace body having a slit through which the aligned fiber bundle can enter and exit;
(ii ) a plurality of supply nozzles arranged at one end of the heat treatment chamber in the running direction of the fiber bundle and spaced apart from each other in the vertical direction, for supplying hot air into the furnace body;
(iii) a plurality of exhaust nozzles arranged at a distance from each other in the vertical direction at the other end of the furnace body in the traveling direction of the fiber bundle, and exhausting the hot air supplied from the supply nozzles from the heat treatment chamber;
(iv) at least one blower for circulating hot air through the supply nozzle and the exhaust nozzle;
(v) at least one heating device disposed on a flow path of the circulating hot air;
(vi) a guide roller disposed at both ends outside the furnace body, passing between adjacent supply nozzles and between adjacent discharge nozzles, and causing the fiber bundle to run in the heat treatment chamber while turning back and forth multiple times,
(vii) the supply nozzle has, on an upper surface and/or a lower surface, a supply surface for supplying a first hot air stream to a fiber bundle passing passage located above and/or below the supply nozzle, and an auxiliary supply surface for supplying a second hot air stream to a side surface of the supply nozzle facing the heat treatment chamber,
(viii) A flame-proofing furnace comprising an adjusting means for adjusting the wind speed of the first hot air and the wind speed of the second hot air supplied from the supply nozzle.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020047320 | 2020-03-18 | ||
| JP2020047320 | 2020-03-18 | ||
| PCT/JP2021/010787 WO2021187518A1 (en) | 2020-03-18 | 2021-03-17 | Flame resistant fiber bundles, carbon fiber bundle production method, and flame resistant furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021187518A1 JPWO2021187518A1 (en) | 2021-09-23 |
| JP7697454B2 true JP7697454B2 (en) | 2025-06-24 |
Family
ID=77771593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022508405A Active JP7697454B2 (en) | 2020-03-18 | 2021-03-17 | Flame-resistant fiber bundle, method for producing carbon fiber bundle, and flame-resistant furnace |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230119738A1 (en) |
| EP (1) | EP4123065A4 (en) |
| JP (1) | JP7697454B2 (en) |
| KR (1) | KR20220146497A (en) |
| CN (1) | CN115279958B (en) |
| WO (1) | WO2021187518A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102773900B1 (en) * | 2018-11-26 | 2025-02-27 | 도레이 카부시키가이샤 | Method for producing a flame-retardant fiber bundle and method for producing a carbon fiber bundle |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000088464A (en) | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same |
| JP2000160435A (en) | 1998-11-26 | 2000-06-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Continuous heat treatment method for acrylic fiber bundle |
| JP2000212839A (en) | 1999-01-12 | 2000-08-02 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Horizontal heat treatment furnace and heat treatment method |
| JP2002115125A (en) | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same |
| JP2005248339A (en) | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Carbonization furnace |
| JP2007247130A (en) | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and carbon fiber manufacturing method |
| JP2008280640A (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Flameproof heat treatment equipment |
| JP2011127264A (en) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method for producing flame-proof fiber |
| JP2017218720A (en) | 2015-02-25 | 2017-12-14 | 三菱ケミカル株式会社 | Production method of oxydation fiber bundle, and production method of carbon fiber bundle |
| WO2020110632A1 (en) | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 東レ株式会社 | Method for producing flame-proof fiber bundle, and method for producing carbon fiber bundle |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4148013A (en) | 1975-12-19 | 1979-04-03 | The Indikon Company, Inc. | Rotating shaft alignment monitor |
| JPS5856081B2 (en) | 1976-05-14 | 1983-12-13 | 日本電気株式会社 | contact measurement probe |
| JPH10237723A (en) * | 1996-12-16 | 1998-09-08 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber |
| JP3868907B2 (en) * | 2001-03-26 | 2007-01-17 | 東邦テナックス株式会社 | Flameproof heat treatment apparatus and method of operating the apparatus |
| JP4796467B2 (en) | 2006-09-26 | 2011-10-19 | 三菱レイヨン株式会社 | Horizontal flameproof furnace and flameproofing method |
| JP5022073B2 (en) * | 2007-03-20 | 2012-09-12 | 三菱レイヨン株式会社 | Flameproofing furnace and carbon fiber manufacturing method |
| CN201193260Y (en) * | 2008-03-26 | 2009-02-11 | 威海拓展纤维有限公司 | Preoxidation furnace |
| DE102010007481B4 (en) | 2010-02-09 | 2012-07-12 | Eisenmann Ag | oxidation furnace |
| DE102010007480B3 (en) | 2010-02-09 | 2011-07-21 | Eisenmann Ag, 71032 | oxidation furnace |
| DE102010044296B3 (en) * | 2010-09-03 | 2012-01-05 | Eisenmann Ag | oxidation furnace |
| CN105074065B (en) * | 2013-03-27 | 2018-03-23 | 三菱化学株式会社 | Manufacturing method of carbon fiber |
-
2021
- 2021-03-17 EP EP21770941.9A patent/EP4123065A4/en not_active Withdrawn
- 2021-03-17 JP JP2022508405A patent/JP7697454B2/en active Active
- 2021-03-17 US US17/910,870 patent/US20230119738A1/en active Pending
- 2021-03-17 KR KR1020227030744A patent/KR20220146497A/en active Pending
- 2021-03-17 WO PCT/JP2021/010787 patent/WO2021187518A1/en not_active Ceased
- 2021-03-17 CN CN202180020548.0A patent/CN115279958B/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000088464A (en) | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same |
| JP2000160435A (en) | 1998-11-26 | 2000-06-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Continuous heat treatment method for acrylic fiber bundle |
| JP2000212839A (en) | 1999-01-12 | 2000-08-02 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Horizontal heat treatment furnace and heat treatment method |
| JP2002115125A (en) | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same |
| JP2005248339A (en) | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Carbonization furnace |
| JP2007247130A (en) | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Toray Ind Inc | Heat treatment furnace and carbon fiber manufacturing method |
| JP2008280640A (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Flameproof heat treatment equipment |
| JP2011127264A (en) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method for producing flame-proof fiber |
| JP2017218720A (en) | 2015-02-25 | 2017-12-14 | 三菱ケミカル株式会社 | Production method of oxydation fiber bundle, and production method of carbon fiber bundle |
| WO2020110632A1 (en) | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 東レ株式会社 | Method for producing flame-proof fiber bundle, and method for producing carbon fiber bundle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230119738A1 (en) | 2023-04-20 |
| EP4123065A1 (en) | 2023-01-25 |
| CN115279958B (en) | 2024-04-16 |
| WO2021187518A1 (en) | 2021-09-23 |
| CN115279958A (en) | 2022-11-01 |
| EP4123065A4 (en) | 2025-03-12 |
| KR20220146497A (en) | 2022-11-01 |
| JPWO2021187518A1 (en) | 2021-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102773900B1 (en) | Method for producing a flame-retardant fiber bundle and method for producing a carbon fiber bundle | |
| WO2013015343A1 (en) | Flame-retardant heat treatment furnace | |
| JP2007247130A (en) | Heat treatment furnace and carbon fiber manufacturing method | |
| JP7272347B2 (en) | Flame-resistant heat treatment furnace, method for producing flame-resistant fiber bundle and carbon fiber bundle | |
| JP7697454B2 (en) | Flame-resistant fiber bundle, method for producing carbon fiber bundle, and flame-resistant furnace | |
| JP7687332B2 (en) | Method for producing preliminary carbon fiber bundle, method for producing carbon fiber bundle and preliminary carbonization furnace | |
| US10472738B2 (en) | Gas supply blowout nozzle and method of producing flame-proofed fiber and carbon fiber | |
| JP6729819B1 (en) | Method for producing flame resistant fiber bundle and carbon fiber bundle, and flame resistant furnace | |
| JP7354840B2 (en) | Method for producing flame-resistant fiber bundles and method for producing carbon fiber bundles | |
| JP5556994B2 (en) | Method for producing flame resistant fiber | |
| WO2026063220A1 (en) | Flameproofing furnace and methods for producing flame-resistant fiber bundle and carbon fiber bundle | |
| JP2002194627A (en) | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same | |
| WO2017082309A1 (en) | Production method for carbon fiber and production method for flame-resistant fiber | |
| JP2009074183A (en) | Heat treatment furnace and method for producing carbon fiber using the same | |
| JP2004052128A (en) | Horizontal heat treatment furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250422 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250424 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250513 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250526 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7697454 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |