JPH055219A - 炭素繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピッチ繊維の不融化工程を短縮し得るととも
に、機械的特性に優れた炭素繊維を製造し得る光学的等
方性ピッチ系炭素繊維の製造方法を提供することを主た
る目的とする。 【構成】 光学的等方性ピッチを溶融紡糸して得られる
ピッチ繊維を不融化し、炭化或いはさらには黒鉛化する
に際し、不融化を２段階に分けて行ない、第１段階をオ
ゾンを含む空気雰囲気中特定条件下に行ない、第２段階
をオゾンを含まない空気雰囲気中で行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油系または石炭系光
学的等方性ピッチを原料とする炭素繊維または黒鉛繊維
（以下特に必要でない限り、炭素繊維をもって代表させ
る）の製造方法に関し、さらに詳しくは、工業的に安価
な汎用炭素繊維の生産性を改善し得るピッチ繊維の不融
化方法に関する。なお、本明細書において、空気中また
は酸素中のオゾン含有量などの気体について“％”とあ
るのは、“容量％”を意味し、その他の材料について
“％”とあるのは、“重量％”を意味するものとする。
また、本明細書において、”炭素繊維”とは、本来の意
味の炭素繊維のみならず、より高温で熱処理して得られ
る”黒鉛繊維”をも包含する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】ピッチ系炭素繊維の製造方法
においては、溶融紡糸したピッチ繊維を互いに融着させ
ないように酸化性雰囲気中で加熱処理する不融化工程が
必要である。この不融化工程は、長い処理時間（通常
１．５〜３時間程度）を必要とするので、この工程での
経費がピッチ系炭素繊維の製造原価に占める割合が高
く、ここでの生産性の良否が炭素繊維の価格を左右す
る。

【０００３】したがって、不融化時間を出来るだけ短縮
することが望ましいが、ピッチの軟化点とピッチの酸化
反応が進行する温度域とが近接しているため、不融化時
間を過度に短縮する場合には、酸化が十分に行なわれな
いピッチ繊維の融着が生じて、炭化工程中に繊維として
の形態を保持するという不融化工程本来の目的が達成で
きなくなる。また、仮に繊維としての形態を保持し得た
としても、最終的に得られる炭素繊維の引張強度などの
物性を低下させることになる。

【０００４】不融化工程に要する時間を短縮させる具体
的な方式としては、下記の様な促進剤もしくは触媒を使
用する方法が提案されている： （イ）気相中でピッチ繊維と硝酸蒸気とを接触させる方
法（特開平１−２０１５２２号公報）、 （ロ）ピッチ繊維を硝酸水溶液に浸漬した後、空気で不
融化処理する方法（特開平１−２０１５２２号公報）、 （ハ）光学的異方性ピッチ繊維を０．１〜４０％のＮＯ
_２を含む酸化性雰囲気中で処理して比重１．４０以上と
した後、０．１〜４０％のＮＯ_２を含む不活性雰囲気中
２６０〜３６０℃で不融化処理する方法（特開平１−２
０１５２４号公報）、 （ニ）ピッチ繊維を硝酸で処理した後、空気で不融化処
理するに際し、昇温を特定条件下に行なう方法（特開平
１−２８２３２９号公報）、 （ホ）光学的等方性ピッチ繊維の不融化方法として、
０．１〜１０％のＮＯ_２を含む空気雰囲気中３０〜１３
０℃で１〜４時間処理する方法（特開昭５９−９０６２
号公報）、 （ヘ）メソフェーズピッチ繊維の不融化方法として、
０．１〜５０％のＮＯ_２を含む空気、酸素などの酸化性
雰囲気中１５０〜３８０℃で処理する方法（特開昭６０
−２５９６２９号公報）、 （ト）ピッチ繊維を０．１〜１０％のＮＯ_２を含む空気
雰囲気中２００℃以下の低温度域で処理した後、空気よ
りも酸素分圧の高い酸化性雰囲気中２５０℃以上の高温
度域で処理する方法（特開平１−２７２８２５号公
報）、 （チ）ピッチ繊維を３％未満の塩素を含む酸化性ガスで
処理する方法（特開昭５９−１７２３号公報）、 （リ）ピッチ繊維を臭化水素酸と接触させた後、空気で
不融化処理する方法（特開昭５９−３０１９５号公
報）、 （ヌ）ピッチ繊維をＳＯ_２を含む酸化性ガスで処理する
方法（特開昭６０−１８５８１９号公報）、 （ル）ピッチ繊維を過酸化水素水で処理する方法（特開
昭２−９１２２３号公報）、 （ヲ）ピッチ繊維表面に臭化コバルトを付与する方法
（特開昭６０−８１３１９号公報）、 （ワ）耐熱油中にコバルト塩を溶融してピッチ繊維表面
に塗布する方法（特開昭６２−９１２２３号公報）。

【０００５】しかしながら、これらの方法は、種々の欠
点を有しており、いづれも満足すべきものとはいい難
い。例えば、硝酸水溶液にピッチ繊維を浸漬する方法で
は、ピッチ繊維が脆弱であるため、取扱いが困難で、ま
たピッチ繊維が損傷されやすい。ＮＯ_２を含む空気雰囲
気中でピッチ繊維を不融化する場合には、不融化時間を
十分に短縮するためには、ＮＯ_２濃度を高くしなければ
ならない。しかしながら、毒性および腐食性を有するＮ
Ｏ_２の濃度を高くすることは、工業的使用に際しては好
ましくない。また、ＮＯ_２は、オンサイトでのアンモニ
アの酸化、ＮＯ_２原液の希釈などにより供給されるが、
その製造コストは割高であり、さらに処理後のＮＯ_２残
ガスの処理もコスト高の原因となる。さらに、塩素ガス
或いはＳＯ_２を含有する酸化性雰囲気による不融化処理
では、不融化促進効果は認められるものの、最終製品で
ある炭素繊維の物性は空気不融化の場合と同等かもしく
は若干劣っている。しかも、塩素ガスおよびＳＯ_２は、
毒性および腐食性を有するので、工業的使用上不利であ
る。

【０００６】一方、オゾンを使用するピッチ繊維の不融
化促進方法も知られている。具体的には、 （イ）ピッチ繊維を１３０〜２２０℃のオゾンを含む酸
素含有雰囲気で処理した後、２５０〜３５０℃のオゾン
を含まない空気雰囲気で処理する方法（特開平１−２４
６４２０号公報）、 （ロ）オゾンで前処理した後、ヨウ素で処理し、空気不
融化する方法（特開平２−８０６２０号公報）などが提
案されている。オゾンは、ＡＣＧＩＨによる許容濃度が
０．１ｐｐｍという毒性の強いガスであり、経済的にも
できるだけ低濃度で少量のオゾンを使用すべきである。
オゾンの熱分解は、高温になる程著るしく、本発明者の
研究によれば、上記特開平１−２４６４２０号公報に開
示されている１３０℃以上の高温度域では、むしろオゾ
ンによるピッチ繊維の処理効果が少なく、より低温で処
理した方がオゾン濃度を低くし、且つ短時間で処理を完
了し得ることが判明している。また、特開平２−８０６
２０号公報に開示された方法では、オゾン源と併せてヨ
ウ素源を用意する必要があり、通常の空気不融化に比し
てさらに一段とコスト高となる。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記の如
き従来技術の問題点に留意しつつ鋭意研究を重ねた結
果、溶融紡糸して得られる光学的等方性ピッチ繊維を高
濃度のオゾンを含む空気または酸素含有気体と短時間接
触させた後、特定の温度で空気不融化処理する場合に
は、不融化処理時間を短縮し、繊維表面部分を良好に不
融化させて繊維相互の融着を防止し得るとともに、最終
的に得られる炭素繊維の物性（引張強度、破断伸度な
ど）をも改善し得ることを見出した（現在特許出願
中）。しかしながら、この方法は、溶融紡糸によって得
られる長繊維型のピッチ繊維に対しては極めて有効であ
るが、エアーサッカー法、渦流法などにより得られるピ
ッチ繊維マットに対してはあまり有効でないことが判明
した。すなわち、エアーサッカー法、渦流法などにより
得られるピッチ繊維マット内部にまでオゾン含有気体を
通じて均一に接触させることが困難であり、マット中心
部まで均一に酸化反応させることは難しい。また、通気
を充分に行なうために、大量のオゾン含有気体を導入す
ると、逆にピッチ繊維マットが押し潰されたり、損傷を
受けて、最終的に得られる炭素繊維の物性が低下するこ
とがある。

【０００８】本発明者は、さらに研究を重ねた結果、光
学的等方性ピッチを紡糸して得られるピッチ繊維をコン
ベア上に集綿されるまでに高濃度のオゾンを含有する空
気または酸素含有気体と接触させるか、或いは集綿され
たピッチ繊維マット中に高濃度のオゾンを含有する空気
または酸素含有気体を供給して短時間接触させた後、特
定の条件下に空気不融化処理を行なう場合には、不融化
処理時間を短縮し、マット繊維表面部分を良好に不融化
させて繊維相互の融着を防止し得るとともに、最終的に
得られる炭素繊維の物性をも改善し得ることを見出した

【０００９】すなわち、本発明は、下記の方法を提供す
るものである： １． 光学的等方性ピッチを紡糸して得られるピッチ繊
維マットを不融化処理した後、炭化処理または黒鉛化処
理して炭素繊維を製造する方法において、紡糸されたピ
ッチ単繊維をコンベアに集綿されるまでに高濃度のオゾ
ンを含有する空気または酸素含有気体と接触させるか、
或いは集綿されたピッチ繊維マット中に高濃度のオゾン
を含有する空気または酸素含有気体を一定以上の通気量
で供給して接触させるか、或いは上記の両者の接触処理
を順次行なった後、１５０〜４００℃で空気不融化処理
を行なうことを特徴とする光学的等方性ピッチ系炭素繊
維の製造方法。 ２． 空気または酸素含有気体中のオゾン濃度が、０．
１〜２容量％の範囲内にある上記項１に記載の光学的等
方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 ３． 空気または酸素含有気体中のオゾン濃度が、０．
４〜１容量％の範囲内にある上記項２に記載の光学的等
方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 ４． ピッチ繊維マットに対するオゾンを含む空気また
は酸素含有気体の通気量をマットの上下面での差圧が
０．５〜７ｍｍＨ_２Ｏとなる様な量とする上記項１に記
載の光学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 ５． ピッチ繊維マットに対するオゾンを含む空気また
は酸素含有気体の通気量をマットの上下面での差圧が１
〜４ｍｍＨ_２Ｏとなる様な量とする上記項４に記載の光
学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。

【００１０】本発明において原料として使用するピッチ
は、光学的に等方性であれば、石油系および石炭系のい
ずれであってもよい。原料ピッチの軟化点は、２００〜
４００℃程度であることが好ましく、２４０〜３００℃
程度であることがより好ましい。

【００１１】この様な光学的等方性ピッチは、常法に従
って、溶融され、紡糸され、マット状とされる。溶融条
件、紡糸方法などは、ピッチ繊維マットが形成される限
り、特に限定されない。紡糸方法としては、エアーサッ
カー法、渦流（ＲＧＪ）法、長繊維状に紡糸した後コン
ベアなどの上でランダムにマット状にする方法などが例
示される。

【００１２】本発明におけるピッチ繊維マットの不融化
は、２段階で行なう。

【００１３】第一段階では、０．１〜２．０％程度の高
濃度のオゾンを含む空気または酸素含有気体（本願明細
書において、酸素含有気体とは、酸素含有量が空気より
も高い気体をいう。以下においては、特に必要でない限
り、空気をもって代表させる）とピッチ繊維とを短時間
接触させる。空気中のオゾンの濃度は、０．４〜１．０
％とすることがより好ましい。オゾンの濃度が０．１％
未満である場合には、オゾンによるピッチ繊維の酸化促
進効果が十分に発揮されないのに対し、２．０％を上回
る場合には、酸化促進効果は僅かに改善されるものの、
安全性、経済性などの点で不利となる。高濃度のオゾン
を含む空気とピッチ繊維との接触は、（ａ）紡糸された
ピッチ単繊維をコンベアに集綿されるまでに高濃度のオ
ゾンを含有する空気または酸素含有気体と接触させる
か、或いは（ｂ）集綿されたピッチ繊維マット中に高濃
度のオゾンを含有する空気または酸素含有気体を一定以
上の通気量で供給して接触させるか、或いは上記の
（ａ）工程および（ｂ）工程の処理を順次行なうことに
より、実施する。 （ａ）工程の場合には、ピッチ繊維を高濃度のオゾンを
含む空気中に吹き出し、オゾンと接触させながら、コン
ベヤ上に集綿させ、マット状物を形成させる。接触時間
は、オゾンとピッチ繊維との反応性が高いので、通常１
０秒程度で充分である。オゾン含有空気の導入方法は、
ピッチ繊維とオゾンとの接触が均一かつ良好に行なわれ
る限り特に限定されるものではない。例えば、エアーサ
ッカー法によりピッチ繊維の製造を行なう場合には、ノ
ズルから吐出するピッチ繊維を延伸させるジェットガス
中にオゾンを導入することにより、新たな設備を付加す
ることなく、両者の接触を行ない得るので、有利であ
る。 （ｂ）工程の場合には、集綿したピッチ繊維マット中に
マットの上下面での差圧が０．５〜７ｍｍＨ_２Ｏ（より
好ましくは１〜４ｍｍＨ_２Ｏ）となる様な量に高濃度の
オゾンを含む空気を通気させる。この差圧が０．５ｍｍ
Ｈ_２Ｏ未満の場合には、酸化反応に必要なオゾン量をマ
ット中心部にまで供給することができないのに対し、７
ｍｍＨ_２Ｏを上回る場合には、ピッチ繊維マットが吹き
飛ばされたり、損傷を受けて最終製品である炭素繊維の
物性を低下させるので、好ましくない。この工程を採用
する場合には、繊維と新鮮なオゾンとを接触させるため
に、ピッチ繊維マットの直下にオゾン含有気体を導入す
ることが好ましい。接触時間は、通常２０〜４０秒程度
である。 なお、上記（ａ）または（ｂ）工程のみでは、オゾンと
ピッチ繊維との接触が充分で行ない得ない場合には、上
記（ａ）工程および（ｂ）工程を順次行なえば良い。第
一段階における処理温度は、特に限定されるものではな
いが、加熱を行なう必要もなく、また高温になるとオゾ
ンが急速に分解され、反応が不安定となるので、室温で
行なうのが有利である。但し、不融化炉前段部にオゾン
を含む空気を導入するような場合には、１５０℃程度ま
での温度は、許容される。第１段階において最も重要な
ことは、ピッチ繊維マットの表面にオゾンを含む空気を
できるだけ確実に接触させる点にある。すなわち、ピッ
チ繊維マット表面は、オゾンとピッチ繊維との反応によ
り生成する酸素層により被覆される傾向があるので、何
らかの手段を講じない限り、ピッチ繊維マット表面への
オゾンの拡散が不十分となり、ピッチ繊維マットが十分
に酸化されない場合がある。したがって、上記（ａ）工
程の場合には、ピッチ単繊維に対して０．５３ｃｍ／秒
以上の流速でオゾン含有空気を流動させて、ピッチ繊維
表面とオゾン含有空気とを密接に接触させる。オゾン含
有空気の流速が０．５３ｃｍ／秒未満である場合には、
被覆酸素層が十分に攪乱されないので、ピッチ繊維表面
へのオゾンの拡散が不十分となる。第一段階における処
理時間も、特に限定されるものではないが、オゾンとピ
ッチ繊維との反応性が非常に高いので、上記（ａ）工程
および（ｂ）工程を併用する場合にも、１分程度以内で
十分である。

【００１４】本発明の第二段階においては、第一段階に
おける不融化処理を終えたピッチ繊維マットを空気中平
均昇温速度３〜１０℃／分程度の昇温速度で１５０〜４
００℃の温度域で加熱し、繊維中の酸素含有量が６〜９
％（より好ましくは７〜８％）となるまで保持すること
により、引続き不融化を行なう。第二段階の空気不融化
においては、ピッチ繊維マットの表層部がすでに不融化
されていて融着が生じない状態となっているので、基本
的にはピッチの融点よりも高い温度で加熱することがで
きる。第一段階における不融化加熱炉と第二段階におけ
る不融化加熱炉とは、連続していても良く、或いはそれ
ぞれ独立していても良い。連続した不融化加熱炉を使用
して順次熱処理を行なう場合には（ただし両炉内の雰囲
気は、互いに遮断しておく必要がある）、第一段階の終
了時の温度と第二段階の開始温度とを同一とすることが
好ましい。第二段階における加熱温度が１５０℃未満の
場合には、酸化反応の進行が遅くなり、繊維マット内部
への酸素拡散に長時間を要することになる。一方、加熱
温度が４００℃を上回る場合には、繊維の燃焼による消
耗が激しくなり、反応の制御が困難となる。不融化時間
の短縮という観点からは、空気不融化開始温度を高く設
定する方が有利であり、第二段階では、１５０〜２２５
℃の範囲の温度から平均昇温速度５〜７℃／分程度で３
７５〜４００℃の範囲の温度まで昇温させることがより
好ましい。２２５℃を上回る温度から空気不融化を開始
する場合には、第一段階における不融化処理を終えたピ
ッチ繊維マットであっても、融着してしまうことがあ
る。第二段階における不融化処理においては、ピッチ繊
維マット中の酸素含有量が６〜９％となった時点で処理
を終える。ピッチ繊維マット中の酸素含有量が６％未満
である場合には、酸素原子による架橋結合が不十分とな
り、単繊維が溶融したり、融着したりして、繊維マット
の形態が保持されにくくなる。また、仮に、繊維マット
の形態は保持し得たとしても、炭化収率が低下したり、
炭素繊維の物性が低下したりする。一方、酸素含有量が
９％を上回る程度にまで不融化処理を過度に行なう場合
には、繊維表面に欠陥個所が発生する確率が高くなり、
また酸化による消耗を生じやすくなるので、好ましくな
い。第二段階における最高到達温度は、より低いことが
好ましいが、早い昇温速度を採用する場合には、上記酸
素含有量を達成するために、最高到達温度を高めに設定
せざるを得ない。工業用プロセスとして受入れらる平均
昇温速度（当該温度範囲において特定温度で保持する場
合には、その保持時間をも含む値である）が、５℃／分
以上であることを考慮すると、到達温度は、３７５℃以
上でなければ、必要な酸素をピッチ繊維中に含有させる
ことは、できない。しかしながら、４００℃以上での熱
処理は、繊維の酸化による消耗が激しくなり、好ましく
ない。したがって、７℃／分を上回る平均昇温速度を採
用する場合には、必要とする酸素含有量を達成すること
が困難である。上記のようにして得られた不融化ピッチ
繊維は、常法に従って炭素化され、必要ならば、さらに
黒鉛化されて炭素繊維となる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、不融化の第一段階で使
用する特定量のオゾンの酸化剤としての優れた効果によ
り、室温近傍の低温度域でマット状ピッチ繊維表面の酸
化反応が進行し、その表層部に十分な架橋構造を形成さ
せるので、これを空気中でさらに高温度にさらしても融
着を防止することができる。従って、空気中で通常より
も早い昇温速度で且つ高温で加熱を行なうことができる
ので、全体としての不融化時間が大幅に短縮される。ま
た、低温域での昇温速度を抑制しなければならない従来
の空気不融化に比して、全不融化工程を通して均一な昇
温過程を経るので、不融化ピッチ繊維マット中の酸素濃
度分布が比較的均一となり、最終的に得られる炭素繊維
の破断伸度、引張強度などが改善される。さらに、マッ
ト状不融化ピッチ繊維中の酸素濃度が均一なので、炭化
処理の際に発生するマイクロクラック、内部構造上の歪
などが減少し、炭素繊維が本来有する優れた機械的特性
が発現されやすくなる。

【００１６】

【実施例】以下に参考例、実施例および比較例を示し、
本発明の特徴とするところをより一層明確にする。

【００１７】実施例１ 石炭系タールを特開昭５９−１４９０５２号公報に記載
された方法に従って処理することにより、光学的等方性
ピッチ（軟化点＝２８２．９℃、キノリン不溶分＝２
８．６％、ベンゼン不溶分＝８６．０％、Ｃ／Ｈ＝２．
０２）を調製した後、真空乾燥した。

【００１８】次いで、上記の光学的等方性ピッチを原料
として、図１に示すプロセスフローに従ってピッチ繊維
の紡糸からピッチ繊維マットの不融化までを行なった。
すなわち、上記の光学的等方性ピッチ１を１．５ｋｇ／
ｈｒの割合で１００ホールのノズル３からエアサッカー
５を経て紡糸し、得られた平均糸径１５．２μｍの単繊
維ピッチ７をコンベヤ９上に集綿してピッチ繊維マット
１１を得た。この時の平均目付け量は、５１０ｇ／ｍ^２
であった。

【００１９】オゾン含有空気（オゾン濃度０．６％）
は、ノズル３直下のライン１３から、エアサッカー用の
ガスとしてライン１５からおよびライン１７から供給し
て、ピッチ単繊維またはピッチ繊維マットと接触させ
た。ノズル３からコンベヤ９に至る間にピッチ単繊維が
オゾンと接触する時間は３秒であり、オゾン含有空気の
流速は、平均１．０ｍ／秒であった。また、ピッチ繊維
マット１１の上下の差圧は、３．４ｍｍＨ_２Ｏであり、
コンベヤ９上のピッチ繊維マット１１とオゾンとの接触
時間は、１分間であった。

【００２０】次いで上記のピッチ繊維マットを予め１５
０℃に加熱された空気不融化炉１９に送り、５℃／分の
昇温速度で１５０℃から３３０℃まで昇温した後、直ち
に炉外に取出して冷却した。得られた不融化ピッチ繊維
マット中の酸素固定量は、７．３２％であった。

【００２１】次いで、得られた不融化繊維マットを炭化
炉に入れ、Ｎ_２ガス雰囲気中で５０℃／分の昇温速度で
３００℃から９４０℃まで昇温し、同温度に３分間保持
して炭素繊維を得た。得られた炭素繊維（糸径＝１３．
５μｍ）の物性は、引張強度＝９０．２ｋｇｆ／ｍ
ｍ^２、平均破断伸度＝２．４６％であった。これらの物
性のバラツキを示す変動係数（ＣＶ）は、引張強度で
５．２０％であり、破断伸度で４．８５％であった。

【００２２】比較例１ 第一段階の不融化処理においてオゾン含有空気に代えて
純空気を使用する以外は実施例１と同様にしてピッチ繊
維マットの調製、不融化および不融化繊維の炭化を行な
った。不融化ピッチ繊維マット中の酸素固定量は、７．
１２％であり、得られた炭素繊維の物性は、引張強度＝
７５．９ｋｇｆ／ｍｍ^２、平均破断伸度＝２．０２％で
あった。また、変動係数（ＣＶ）は、引張強度で９．１
５％であり、破断伸度で８．９５％であった。

【００２３】実施例２ 第一段階の不融化処理におけるオゾン含有空気のオゾン
量を０．３％に変更する以外は実施例１と同様にしてピ
ッチ繊維マットの調製および不融化を行なった。不融化
ピッチ繊維マット中の酸素固定量は、７．１１％であっ
た。次いで、実施例１と同様にして不融化繊維の炭化を
行なった。得られた炭素繊維の物性は、引張強度＝８
９．９ｋｇｆ／ｍｍ^２、平均破断伸度＝２．４６％であ
った。

【００２４】実施例３ ライン１７からのオゾン含有空気の供給を停止するとと
もに、ライン１３および１５から供給されるオゾン含有
空気とピッチ単繊維との接触時間を３秒或いは１０秒と
する以外は実施例１と同様にして不融化ピッチ繊維マッ
トを製造した。不融化ピッチ繊維マットの酸素含有量
は、接触時間３秒の場合には７．２９％であり、接触時
間１０秒の場合には７．３２％であった。次いで、これ
らの不融化ピッチ繊維マットを実施例１と同様に処理し
て不融化繊維マットの炭化を行なった。結果は、第１表
に示す通りである。 上記の結果から、オゾン含有空気とピッチ単繊維との接
触を充分に行なう場合には、オゾン含有空気によるピッ
チ繊維マットの処理を行なわなくとも、ピッチ繊維の不
融化が充分に行なえることが明らかである。

【００２５】実施例４ ライン１３および１５から供給されるオゾン含有空気と
ピッチ単繊維との接触を停止するとともに、ライン１７
から供給されるオゾン含有空気の量を調整して、ピッチ
繊維マット上下における雰囲気の差圧をそれぞれ０．５
ｍｍＨ_２Ｏ、１．１ｍｍＨ_２Ｏおよび７．９ｍｍＨ_２Ｏ
とした以外は実施例１と同様にして不融化ピッチ繊維マ
ットを製造した。次いで、実施例１と同様にして不融化
ピッチ繊維マットの炭化を行なった。差圧（ｍｍＨ
_２Ｏ）と不融化ピッチ繊維マット中の酸素含有量（％）
および外観ならびに炭素繊維の物性との関係を第２表に
示す。 第２表から明らかな様に、ピッチ繊維マットの上下にお
ける雰囲気の差圧を０．５ｍｍＨ_２Ｏ以上とし且つピッ
チ繊維マットとオゾンとの接触時間を１分間とすること
により、良好な結果が得られている。但し、ピッチ繊維
マットの上下における雰囲気の差圧が過大となる場合に
は、ピッチ繊維マットの剥離が生じている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法の一例を示すフローダイアグラム
である。

【符号の説明】 １…光学的等方性ピッチ ３…ノズル ５…エアサッカー ７…単繊維ピッチ ９…コンベア １１…ピッチ繊維マット １３…オゾン含有気体供給ライン １５…オゾン含有気体供給ライン １７…オゾン含有気体供給ライン １９…空気不融化炉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光学的等方性ピッチを紡糸して得られる
   ピッチ繊維マットを不融化処理した後、炭化処理または
   黒鉛化処理して炭素繊維を製造する方法において、紡糸
   されたピッチ単繊維をコンベアに集綿されるまでに高濃
   度のオゾンを含有する空気または酸素含有気体と接触さ
   せるか、或いは集綿されたピッチ繊維マット中に高濃度
   のオゾンを含有する空気または酸素含有気体を供給して
   ピッチ繊維マットとオゾンとを接触させるか、或いは上
   記の両者の接触処理を順次行なった後、１５０〜４００
   ℃で空気不融化処理を行なうことを特徴とする光学的等
   方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 【請求項２】 空気または酸素含有気体中のオゾン濃度
   が、０．１〜２容量％の範囲内にある請求項１に記載の
   光学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 【請求項３】 空気または酸素含有気体中のオゾン濃度
   が、０．４〜１容量％の範囲内にある請求項２に記載の
   光学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 【請求項４】 ピッチ繊維マットに対するオゾンを含む
   空気または酸素含有気体の通気量をマットの上下面での
   差圧が０．５〜７ｍｍＨ_２Ｏとなる様な量とする請求項
   １に記載の光学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。 【請求項５】 ピッチ繊維マットに対するオゾンを含む
   空気または酸素含有気体の通気量をマットの上下面での
   差圧が１〜４ｍｍＨ_２Ｏとなる様な量とする請求項４に
   記載の光学的等方性ピッチ系炭素繊維の製造方法。