JPH10237723A

JPH10237723A - 熱処理炉、および炭素繊維の製造方法

Info

Publication number: JPH10237723A
Application number: JP35608597A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Kawamura; 俊紀河村; Eiichi Yamamoto; 栄一山本; Makoto Endo; 真遠藤; Ryoichi Nakama; 良一仲摩; Jun Yamazaki; 潤山崎
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で効率よく熱処理するとともに、トラ
ブルの発生や品位の低下を抑え、安定して安価に熱処理
し、炭素繊維の生産性の向上、製造コストダウンをはか
る。【解決手段】１基の熱処理炉内に、互いに異なる温度
に設定可能な複数個の熱処理室を設けたことを特徴とす
る熱処理炉、および、被処理物が通過する熱処理室と、
該熱処理室内に被処理物の通過経路に沿う方向の熱風を
吹き出す吹出口とを有し、かつ、被処理物の通過経路と
直交する方向における、前記熱処理室の断面積Ｓｓと前
記吹出口の断面積Ｓｆとが、Ｓｓ／Ｓｆ≦２の関係にあ
ることを特徴とする熱処理炉、さらに、熱処理室内の吹
出口と糸条出入口との間に流入外気昇温ゾーンを設けた
熱処理炉、ならびにこれらを用いた炭素繊維の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維の製造に
用いて好適な熱処理炉およびその熱処理炉を用いた炭素
繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱処理炉、とくに炭素繊維の製造
に用いられる熱処理炉として、特公平３−４８３２号公
報に示されているように、１基の炉に対し、一つのファ
ン、一つのヒータを用いて熱風を循環する方式の熱処理
炉が知られている。

【０００３】このような熱処理炉においては、たとえば
それが耐炎化炉である場合、熱処理炉内をジグザグに配
置された糸道（糸条の通過経路）を糸条が通過すること
により耐炎化処理が行われるが、ポリアクリロニトリル
（ＰＡＮ）系のプリカーサ（前駆体繊維）を耐炎化処理
する場合、以下のような問題がある。

【０００４】すなわち、糸条の耐炎化は徐々に進行する
ので、熱処理の前段で糸条を高温で処理すると、未だ耐
炎化が充分に進行していないため、糸が発火しやすい状
態にあり、そのため耐炎化がある程度進むまで、熱処理
温度を低く抑える必要がある。しかし熱処理の後段にお
いては、低い温度設定のままでは、熱処理時間が長くな
り、炉長を長くするか、炉中を通す回数（つまり、糸条
の炉中への通過経路数）を増やして、被処理糸条の炉内
滞留時間を長くする必要が生じる。その結果、炉の規模
が大きくなったり、設備費が高くなり、安価に生産する
ことが困難になる。

【０００５】このように、１炉につき一つのファン、一
つのヒータで熱風を循環する方式では、プリカーサの糸
条が燃えないように炉の温度を低く設定する必要がある
ため、ＰＡＮ系耐炎化糸を製造するに際し、トータルの
熱処理時間（糸条の炉内滞留時間）を長くせざるを得
ず、大規模の熱処理炉が必要となって、設備費、製造コ
ストが高くなる。

【０００６】また、上記のような従来方式のまま、プリ
カーサの耐炎化進行度に合わせて熱処理温度を変化させ
ようとすると、小型の熱処理炉を多数設置することが必
要になるが、この方法においても、設備の設置スペース
が大きくなるとともに設備費が高くなり、結局製造コス
トが高くなる。

【０００７】また、一般に、熱風を循環使用する熱処理
炉においては、その熱処理室内に熱風の吹出口および吸
込口を設ける構造をとっているが、通常、炉内の雰囲気
温度を一定に保つことを主目的に設計されており、炉内
における熱風の流れ方まで詳細に考慮されてはいない。

【０００８】ところが、このような構造を有する熱処理
炉では、熱処理室内に設けられた吹出口近傍において、
吹出口の有る所と無い所とでは、かなりの熱風の流速差
が生じるため、大きな乱流域が形成される。この乱流の
影響により、被処理物がばたつきやすくなり、ばたつき
が大きくなると、近接する被処理物同士が接触したり、
被処理物が装置各部位に接触したりする。被処理物が糸
条の場合、上記接触により、糸条を形成する単糸が切断
されたり、毛羽が発生したり、著しい場合には糸条同士
が交絡したりする。このような事態が生じると、熱処理
工程におけるトラブルの原因となるばかりか、後の工程
においてロール等に巻き付いたり、最終的に製造される
炭素繊維等の製品の品位が低下するという問題を招く。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題点に着目し、熱処理炉を大型化することな
く、かつ、多数の熱処理炉を設置することなく、熱処理
の進行度に応じて熱処理温度を変更し、短い時間で効率
よく熱処理できるようにした、設備費、製造コストの低
減が可能な炭素繊維製造用熱処理炉およびそれを用いた
炭素繊維の製造方法を提供することにある。

【００１０】また、本発明の別の課題は、ばたつきに伴
う被処理物同士等の接触に起因するトラブルや品位の低
下を防止可能な熱処理炉、およびその熱処理炉を用いた
炭素繊維の製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の炭素繊維製造用熱処理炉は、１基の熱処理
炉内に、互いに異なる温度に設定可能な複数個の熱処理
室を設けたことを特徴とするものからなる。

【００１２】この熱処理炉は、いわゆる竪型炉に構成す
ることも可能であるが、好ましくは、糸条を実質的に水
平方向に通過させる横型熱処理炉であり、該横型熱処理
炉に、上記複数個の熱処理室が上下方向に配設されてい
る。また、糸条の通過経路の下方に糸条ガイド手段が設
けられていることが好ましい。

【００１３】また、このような熱処理炉は、耐炎化炉と
して好適であり、上記複数個の熱処理室の設定温度は、
糸条の通過経路に沿う方向にみて、後段の熱処理室程高
温度に設定されることが好ましい。

【００１４】本発明に係る炭素繊維の製造方法は、糸条
を、１基の熱処理炉内に形成された、互いに異なる温度
に設定可能な複数個の熱処理室に順次通して熱処理する
ことを特徴とする方法からなる。とくに、熱処理が耐炎
化処理の場合、後段の熱処理室程温度を高くすることが
好ましい。

【００１５】また、本発明に係る熱処理炉は、被処理物
が通過する熱処理室と、該熱処理室内に被処理物の通過
経路に沿う方向の熱風を吹き出す吹出口とを有し、か
つ、被処理物の通過経路と直交する方向における、前記
熱処理室の断面積Ｓｓと前記吹出口の断面積Ｓｆとが、
Ｓｓ／Ｓｆ≦２の関係にあることを特徴とするものから
なる。

【００１６】この熱処理炉も、いわゆる横型熱処理炉で
あることが好ましく、上記被処理物の通過経路が実質的
に水平方向に延びており、上記吹出口が該通過経路の上
下に配置されていることが好ましい。また、被処理物の
通過経路の下方に被処理物ガイド手段が設けられている
ことが好ましい。

【００１７】上記被処理物の通過経路は、一つの熱処理
室に対し一つの経路であっもよく、熱処理室内に複数段
設けられてもよい。また、上記熱処理室は、１基の熱処
理炉内に、複数個設けられていてもよく、またその際
に、互いに異なる温度に設定可能な熱処理室として複数
個設けられてもよい。

【００１８】このような熱処理炉は、炭素繊維の製造に
用いて好適なものであり、上記被処理物を、炭素繊維の
製造に供される糸条、つまり、耐炎化処理に供される前
駆体繊維や、炭化処理に供される耐炎化糸とすることが
できる。すなわち、前記熱処理炉は、炭素繊維の製造に
おいて、耐炎化炉や炭化炉として用いることができ、と
くに耐炎化炉として好適なものである。

【００１９】したがって本発明に係る炭素繊維の製造方
法は、このような熱処理炉を用いて炭素繊維を製造する
ことを特徴とする方法からなる。

【００２０】この製造方法においては、装置的な条件と
しては前述の如くＳｓ／Ｓｆ≦２の関係を保つことが重
要であるが、製造条件的には、吹出口近傍における熱風
の流速を目安とすることができる。

【００２１】すなわち、吹出口における熱風の最大流速
ｖ₁と、該吹出口から１ｍ離れた位置における熱風の最
大流速ｖ₂との比ｖ₁／ｖ₂を１．１以下にすることが
好ましい。

【００２２】また、本発明に係る熱処理炉は、被処理物
が通過する熱処理炉であって、熱処理室と、該熱処理室
内に前記被処理物の通過経路に沿う方向に熱風を吹き出
す吹出口と熱風を吸い込む吸い込み口とを有し、かつ、
該熱処理室内の吹出口と被処理物出入口との間に流入し
た外気を昇温するための昇温ゾーンを設けたことを特徴
とするものからなる。

【００２３】この熱処理炉も、いわゆる横型熱処理炉で
あることが好ましく、上記被処理物の通過経路が実質的
に水平方向に延びており、上記吹出口が該通過経路の上
下に配置されていることが好ましい。また、被処理物の
通過経路の下方に被処理物ガイド手段が設けられている
ことが好ましい。

【００２４】上記被処理物の通過経路は、一つの熱処理
室に対し一つの経路であっもよく、熱処理室内に複数段
設けられてもよい。また、上記熱処理室は、１基の熱処
理炉内に、複数個設けられていてもよく、またその際
に、互いに異なる温度に設定可能な熱処理室として複数
個設けられてもよい。

【００２５】このような熱処理炉は、炭素繊維の製造に
用いて好適なものであり、上記被処理物を、炭素繊維の
製造に供される糸条、つまり、耐炎化処理に供される前
駆体繊維や、炭化処理に供される耐炎化糸とすることが
できる。すなわち、前記熱処理炉は、炭素繊維の製造に
おいて、耐炎化炉や炭化炉として用いることができ、と
くに耐炎化炉として好適なものである。

【００２６】したがって本発明に係る炭素繊維の製造方
法は、このような熱処理炉を用いて炭素繊維を製造する
ことを特徴とする方法からなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。まず、本発明に
係る熱処理炉を好適に用い得る炭素繊維製造工程の一実
施態様について説明する。たとえばキャンに収容されて
いた前駆体繊維束からなるＰＡＮ系の原糸糸条は、キャ
ンから引き出された後、耐炎化炉内で耐炎化処理され
る。この耐炎化処理においては、糸条が酸化性雰囲気下
に２００〜３５０℃で加熱処理され、耐炎化糸とされ
る。耐炎化糸は、炭化炉内で炭化処理されて炭素繊維と
される。炭素繊維には、必要に応じてサイジング剤付与
等の表面処理が施され、巻取工程で巻き取られて炭素繊
維の製品とされる。本発明に係る熱処理炉は、このよう
な炭素繊維製造工程で使用される熱処理炉（耐炎化炉、
炭化炉）として好適に用いられ、とくに耐炎化炉に好適
に用いられる。したがって、以下の説明は、主として耐
炎化炉への適用について行う。

【００２８】まず、耐炎化炉の熱処理温度制御に関する
構造、および熱風の洩れ防止に関する構造について説明
する。

【００２９】図１は、上述したような熱処理炉としての
耐炎化炉を、熱処理室の数を減らすとともに簡略化して
示した耐炎化炉の概略構成図である。図１において、１
１は耐炎化炉全体を示しており、耐炎化炉１１は、糸条
１２を実質的に水平方向に複数回通過させる横型熱処理
炉に構成されている。この耐炎化炉１１内に、複数個の
熱処理室、図示例では３個の熱処理室１３ａ、１３ｂ、
１３ｃが形成され、熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃは
上下方向に配設されている。熱処理室１３ａと１３ｂと
は仕切壁１４ａにより、熱処理室１３ｂと１３ｃとは仕
切壁１４ｂにより、それぞれ区画されている。

【００３０】入口側から耐炎化炉１１内に送り込まれた
糸条１２は、各ガイドローラ１５で走行方向が反転さ
れ、各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃに対してそれぞ
れ２回ずつ通過し、各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
で耐炎化された後、耐炎化糸１６として炉内から取り出
され、次の炭化工程へと送られる。すなわち、各熱処理
室に対し、往路と復路の２つの糸条の通過経路が形成さ
れている。

【００３１】各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃ内にお
ける耐炎化処理は、加熱された酸化性雰囲気下に行われ
るが、各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃ内の温度は、
循環される熱風によってそれぞれ所定の温度にコントロ
ールされる。各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃには、
糸条の通過経路に沿う方向にみて、熱風を吹き出す吹出
口１７と、糸条の通過経路に沿う方向にみて吹出口１７
とは反対側に（対向する側に）位置する吸込口１８とが
設けられている。本実施態様では、各熱処理室１３ａ、
１３ｂ、１３ｃ内に、吹出口１７と吸込口１８がそれぞ
れ複数（３個ずつ）設けられており、各吹出口および吸
込口は、糸条の通過経路の上下に配置されている。

【００３２】各熱処理室１３ａ、１３ｂ、１３ｃ内に位
置する各吹出口１７および吸込口１８には、熱風の循環
路１９ａ、１９ｂ、１９ｃが接続されている。各熱風循
環路１９ａ、１９ｂ、１９ｃには、それぞれ、熱風循環
用ファンＦ₁、Ｆ₂、Ｆ₃および加熱用ヒータＨ₁、Ｈ
₂、Ｈ₃が設けられており、各熱処理室１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに対し、互いに独立に循環熱風の温度を制御
できるようになっている。したがって、各熱処理室１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ内は、互いに異なる温度に設定、制
御可能となっている。

【００３３】各吹出口１７から吹き出された熱風は、糸
条と並行する方向に流れた後吸込口１８に吸い込まれ、
各循環路を循環された後再び吹出口１７から吹き出され
る。図示は省略するが、熱風循環路には、異物除去用の
フィルタを設けてもよい。また、本実施態様では、炉内
における熱風の流れ方向を糸条と並行する方向とした
が、糸条の流れ方向に対して垂直でかつ上下方向になる
ようにしてもよく、糸条の流れ方向に対して垂直でかつ
左右方向になるようにしてもよい。

【００３４】上記のように構成された耐炎化炉１１にお
いては、１基の熱処理炉でありながら、各熱処理室１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ毎に互いに異なる温度に設定可能で
ある。耐炎化処理は、通常２００〜３５０℃の温度範囲
内で行われるが、前述の如く、耐炎化は徐々に進行し、
耐炎化のあまり進行していない状態では、高温で処理す
ると糸条が燃えるおそれがあり、耐炎化の進行した状態
では、比較的低温で処理すると耐炎化を促進するのに長
時間を要することになる。したがって、耐炎化の進行度
に応じて、徐々により高温で耐炎化処理するのが最も効
率がよく、このようにすることによって、耐炎化の進行
していない状態での発火を防止できるとともに、後段で
の処理速度を上げることができるようになる。たとえ
ば、図１に示したような、３個の熱処理室１３ａ、１３
ｂ、１３ｃを有する３段階の熱処理では、１段目を２１
０℃±１０℃、２段目を２２０℃±１０℃、３段目を２
４０℃±１０℃程度で、かつ、後段程高温になるように
設定することが望ましい。

【００３５】熱処理室の数は、２個以上あればよく、実
際の耐炎化に際しては、設備費等の面から３〜４段が好
ましい。

【００３６】各熱処理室における処理時間は、全て均一
にする必要はなく、たとえば１段目熱処理室における処
理時間（糸条の熱処理室内滞留時間）を５〜１０分、２
段目を５〜１０分、３段目を１０〜２０分というような
割合に設定してもよい。各熱処理室毎に処理時間を変え
るのは、熱処理室内における糸道の段数、つまり糸条の
通過経路数を変化させればよい。たとえば図２に示すよ
うに、ある一つの熱処理室２１に対し、より多くの糸道
２２（図示例では４段）を形成することができる。

【００３７】また、糸条の走行速度については、被処理
糸条の太さや耐炎化の進行速度に応じて決めればよい
が、充分にかつ確実に耐炎化を進行させるためには、熱
処理室内における１パス当たり３分以上の処理時間とな
るように設定しておくことが好ましい。

【００３８】さらに、上述した実施態様では、一つの熱
処理室内に糸条が往復するように通されるため、往路ま
たは復路において、糸条の流れ方向と熱風の流れ方向と
が逆向きになる。これに対し、たとえば図３に示すよう
に、各熱処理室３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内には、糸条３
２をそれぞれ１パスずつ通し、各熱風吹出口３３ａ、３
３ｂ、３３ｃと各吸込口３４ａ、３４ｂ、３４ｃの位置
を、熱処理室３１ａ、３１ｂ、３１ｃに応じて交互に逆
転させる構成とすることも可能である。このようにすれ
ば、糸条３２の流れ方向と熱風の流れ方向が全ての熱処
理室において同一方向となり、毛羽や糸切れ等の発生が
より少ない、かつ、より均一な耐炎化処理を行うことが
可能となる。

【００３９】以上の如く、１基の耐炎化炉内に、互いに
異なる温度に設定可能な複数個の熱処理室を形成し、各
熱処理室において耐炎化の進行度に合わせた温度で処理
することにより、糸条の燃焼等を防止しつつ、従来より
も短時間のうちに効率よく所望の耐炎化処理を施すこと
が可能になる。また、炉の大きさも比較的小さくて済む
ので、設備費的に有利であり、かつ、トータル処理時間
が短縮されるので、処理コスト、ひいては炭素繊維の製
造コストを低減できる。さらに、充分な耐炎化処理が可
能となるので、最終製品である炭素繊維の品位、性能の
向上をはかることができ、装置的により安価にすること
も可能になる。

【００４０】上述のような各熱処理室の温度制御におい
ては、精度よく所望の温度にコントロールするために、
および、ランニングコスト（製造コスト）をより低減す
るために、熱処理室からの熱風の洩れ防止および熱処理
室への外気流入防止が重要となる。

【００４１】熱風の洩れ防止および外気の流入防止のた
めには、たとえば図４〜図７に示すような構造を採用で
きる。

【００４２】図４に、熱処理炉４１のうち、一つの熱処
理室４２に相当する部分を示すが、この構造において
は、熱風の各吹出口４３を形成する部材を包埋するよう
に吹出口側ノズル室４４が画成され、熱風の各吸込口４
５を形成する部材を包埋するように吸込口側ノズル室４
６が画成されている。糸条４７は、熱処理室４２内を複
数回通過され、耐炎化等の熱処理が施される。熱風は、
循環ファンＦ₁、ヒータＨ₁を有する熱風循環路４８か
ら各吹出口４３に循環され、各吸込口４５に吸い込まれ
て再び循環路４８に戻される。循環熱風の量は、調整弁
４９により補充調整される。

【００４３】上記吹出口側ノズル室４４には、補助ファ
ンＦ_A、ヒータ５０を有する熱風供給回路５１が接続さ
れており、少量の熱風を吹き込むことによりノズル室４
４が正圧に保たれ、吹出口側ノズル室４４への外気の流
入が防止される。また、吸込口側ノズル室４６には、補
助ファンＦ_Bを有する排気回路５２が接続されており、
少量の熱風を排気することによりノズル室４６の圧力が
大気圧またはそれに近い圧力まで低減され、吸込口側ノ
ズル室４６から外部への熱風の洩れ（流出）が抑制され
ている。この吸込口側ノズル室４６からの排気は、バル
ブを介した自然排気方式としてもよい。また、図の２点
鎖線５３で示すように、ファンＦ_Bによる排気を熱風給
気側（ファンＦ_A側）に供給するようにしてもよい。

【００４４】このような構造においては、エネルギ効率
は多少低下するものの、各ノズル室４４、４６がそれぞ
れ適切な圧力にコントロールされ、ノズル室４４への外
気の流入（スリット５４からの流入）、ノズル室４６か
らの熱風の洩れ（スリット５５からの洩れ）が抑えら
れ、熱処理室４２は正確に所望の温度にコントロールさ
れる。

【００４５】図５に示す構造では、熱処理炉６１の各ノ
ズル室６２、６３の外側に、加圧室６４、６５をそれぞ
れ設け、各加圧室６４、６５に熱風循環路６６からの熱
風を分岐させて供給するようにしている。この熱風の供
給により、各加圧室６４、６５が加圧調整され、熱処理
室６７や各ノズル室６２、６３から外部への熱風の洩れ
が抑制される。上記方式以外に、各ノズル室６２、６３
内の熱風の一部を各加圧室６４、６５内に漏洩させ、各
加圧室６４、６５を加圧調整するようにしてもよく、加
圧室６４、６５の加圧調整用のファン−ヒータ回路を専
用に設けるようにしてもよい。さらに、２点鎖線で示す
ように、吸込口側の加圧室６５からは排気し、その排気
を吹出口側の加圧室６４に供給して、それぞれの加圧室
６４、６５の圧力をコントロールする、ファンＦ_Cを有
する回路６８を設けてもよい。

【００４６】また、図６に示すように、熱処理炉７１へ
の糸条７２の出入口部を、ラビリンスシール部７３に構
成することもできる。

【００４７】また、図示は省略するが、吹出口側のみに
加圧室を設け、吸込口側には加圧室を設けない構造とす
ることもできる。吹出口側においては、主として炉内へ
の外気流入を阻止する必要があるので、加圧室を設けて
その室内の圧力を調整することにより、外気流入を適切
に防止することができる。一方吸込口側は、主として熱
風が漏洩する側であり、熱風が多少洩れても熱処理室内
の温度には殆ど影響せず、専らエネルギ効率の問題が生
じるのみである。したがって、このような方式では、エ
ネルギ効率は多少低下するものの、熱処理室内を所望の
温度にコントロールすることが可能となる。

【００４８】さらに、図７に示す構造では、熱処理炉８
１の熱風循環路８２において、熱処理室８３への熱風供
給側と熱処理室８３からの熱風排気側の圧力を、給排気
によって調整し、両側におけるバランスを調整するよう
にしている。すなわち、熱風循環路８２のファンＦ₁の
上流側では、排気回路８４による排気調整により、吹出
口側ノズル室８５の圧力を調整して外気の流入を抑え、
ファンＦ₁の下流側では、補助ファンＦ_Dを有する給気
回路８６により少量給気して、吸込口側ノズル室８７の
圧力を調整して熱風の外部への洩れを抑えるようにす
る。このように、給排気のバランスを調整することによ
っても、外気の流入、熱風の漏洩を抑制することができ
る。

【００４９】次に、本発明に係る熱処理炉の熱処理部の
構造、各種トラブル発生防止構造について説明する。

【００５０】まず、本発明に係る熱処理炉においては、
熱処理室の横断面積と該熱処理室内にある熱風吹出口の
合計断面積との関係を特定することにより、前述した被
処理物の接触の問題を引き起こす乱流域を最小化し、ト
ラブルの発生、品位の低下を防止することができる。

【００５１】図８に、本発明の一実施態様に係る熱処理
炉としての横型耐炎化炉９１の中の一つの熱処理室９２
の構造を示す。被処理物としての糸条９３は、熱処理室
９２内を複数回通されて耐炎化処理され、熱処理室９２
内には、糸条９３の通過経路に沿う方向の熱風を吹き出
す吹出口（ノズル）９４と、その反対側の位置に吹出口
９４に対向させて、熱風を吸い込む吸込口９５とが設け
られている。吹出口９４と吸込口９５は、複数段の糸条
通過経路の上下にそれぞれ設けられている。熱風は、ヒ
ータＨと循環ファンＦとを有する熱風循環路９６を、所
定の温度に加熱コントロールされながら循環される。温
度コントロールされた熱風が、各吹出口９４から糸条の
通過経路と並行する方向に吹き出される。

【００５２】そして、図９に示すように、糸条９３の通
過経路と直交する方向において、熱処理室９２の断面積
Ｓｓ（Ｗ×ｈ）と、各吹出口９４ａ、９４ｂ、９４ｃの
合計断面積Ｓｆ（Ｗ₁×ｈ₁＋Ｗ₂×ｈ₂＋Ｗ₃×
ｈ₃）とが、Ｓｓ／Ｓｆ≦２の関係を満たすようになっ
ている。

【００５３】上記において、糸条９３の上下に配置され
た各吹出口における吹出風速ｖ₀は、それぞれ同じ流速
とすることが好ましい。また、吹出口９４における幅方
向、高さ方向の流速のばらつきは極力小さくすることが
好ましく、ｖ₀±１０％以内に納めることが好ましい。
この流速均一化のための吹出口ノズルの構造については
後述する。さらに、吹き出された熱風の風向は、極力糸
条９３と平行であることが好ましい。

【００５４】また、上記のように均一な吹出風速分布を
もつ場合、吹出口９４における熱風の最大流速ｖ₁は、
吹出口９４における平均流速ｖ₀に略等しい。この吹出
口９４における熱風の最大流速ｖ₁と、該吹出口９４か
ら１ｍ離れた熱処理室９２内の位置における熱風の最大
流速ｖ₂との比ｖ₁／ｖ₂は、１．１以下とされること
が好ましい。この流速比は、後述の実施例から明らかな
如く、前述のＳｓ／Ｓｆ≦２の関係によって達成され
る。このような状態で、糸条９３が連続的に処理され
る。

【００５５】上記のような均一な吹出風速分布を有し、
糸条９３と並行に熱風を吹き出すことのできる吹出口ノ
ズルは、たとえば図１０に示すように構成される。

【００５６】図１０において、箱形状のダクトに形成さ
れた吹出口ノズル１０１の内部が、多孔板等からなる均
圧板１０２によって、均圧室１０３と整流室１０４とに
区画され、整流室１０４には複数の整流板１０５が平行
に配列されている。供給されてきた熱風は、均圧室１０
３で一旦均圧化され、均圧板１０２を通過した後整流室
１０４において整流板１０５によって整流され、整流さ
れた熱風が吹出口１０６から吹き出される。

【００５７】このように構成された耐炎化炉において
は、Ｓｓ／Ｓｆ≦２の関係を満たすことにより、糸条９
３の通過経路に沿って熱風の良好な並行流が形成され、
熱処理室９２内において大きな乱流域の発生が防止され
る。また、このとき同時に、ｖ₁／ｖ₂≦１．１の関係
も満たされ、熱処理室９２内全域にわたって所定レベル
以上の並行流の流速が確保され、熱伝達効率の高い加熱
処理が可能となる。

【００５８】乱流域の発生の抑制により、とくに耐炎化
処理において、前述した糸条のばたつきに伴う糸条同士
の接触、糸条の他物への接触に起因する単糸切れや毛羽
の発生が抑制され、さらにはローラへの巻付等のトラブ
ルの発生が防止されるとともに工程の安定化が図れる。
また、これら単糸切れや毛羽の発生を抑えるとともに、
上記の如く高効率の加熱処理が可能になることから、最
終的に得られる炭素繊維製品の品位の低下が防止され、
高強度、高弾性率の望ましい特性を有する炭素繊維が得
られる。

【００５９】このような本発明に係る熱処理炉は、炭素
繊維製造工程における耐炎化炉、さらには炭化炉のみな
らず、各種被処理物の、乾燥を含めた各種熱処理に適用
可能である。たとえば、糸やフイルム、シート等といっ
た、処理中の熱風によるばたつきが問題となる、各種の
熱処理に適用可能である。

【００６０】上記のような熱処理炉においては、上述し
た熱処理室と吹出口との断面積比以外に、トラブルの発
生防止や製品品位の低下防止のために、各種の工夫をこ
らすことができる。以下に、そのいくつかについて説明
する。

【００６１】まず、吸込口の構造について説明する。図
１や図８に示したような熱処理炉において、熱風の吸込
口の形状は、図１１に示すように、単に吸込口としての
開口１１１を有する吸込口ノズル１１２とし、この吸込
口１１１から熱風１１３を吸い込むようにすることがで
きる。

【００６２】しかし、図１２に示すように、単糸切れや
切れた繊維束が発生した場合、走行している糸条１２１
から切れた繊維１２２が分岐して吸込口ノズル１１２に
吸い込まれることがある。このような事態が生じると、
以下のようなトラブルが生じるおそれがある。

【００６３】すなわち、糸条が吸込口１１１のエッジに
引っ掛ったり、切れた糸がノズル内に詰まったり、熱風
循環路のフィルタに詰まったりする。また、単糸が吸い
込まれる過程で、繊維が交絡している繊維束の他の切れ
ていない単糸までも引き込み、誘発切れの原因となる。
また、吸い込まれた糸によって走行している糸条に逆向
きの張力がかかるので、毛羽立ちの原因となったり、場
合によっては異常張力の発生により糸条全体が切断する
おそれもある。また、切れた糸が隣接糸条をまたいで吸
い込まれることもあり、それによって正常に走行してい
た隣接糸条にも、糸切れや巻き込みが発生するおそれも
ある。さらに、糸条の切断に発展しなくても、毛羽立ち
等による処理糸条の品位の低下や、繊維数の減少による
最終製品の強度不足等を招くおそれがある。

【００６４】このような不都合の発生を防止するため
に、たとえば図１３に示すように、熱風１３１の吸込口
１３２のエッジ部に、全周にわたって丸棒１３３等を接
合した吸込口ノズル１３４の構造とすることが好まし
い。丸棒１３３以外の手段によって（たとえばエッジの
曲げ加工や、丸みを有する溶接ビードを設けることによ
って）、エッジ部に丸みをつけてもよい。また、図示の
如く矩形の吸込口１３２の場合には、各コーナ部にＲを
付与しておくとよい。Ｒは３ｍｍ以上の半径とすること
が好ましい。

【００６５】吸込口エッジ部に丸みをもたせることによ
り、たとえ切れた糸が吸込口１３２に吸い込まれてきた
としても、エッジ部での引っ掛りが防止されるか弱めら
れ、また、たとえ切れた糸の先端がノズル内に吸い込ま
れたとしても、走行している糸条の張力によって引き戻
されるようになる。その結果、前述したような各種トラ
ブルや不都合の発生が防止され、より安定した熱処理
と、高品位の製品が得られるようになる。

【００６６】なお、吸込口やノズル内面は、より引っ掛
りを少なくするために鏡面バフ仕上げやメッキ処理を施
したり、吸い込まれた糸がより小さな摩擦力に対抗して
容易に引き戻されるように梨地メッキ処理を施しておく
ことが好ましい。

【００６７】また、図１４に示すような吸込口の構造と
することも有効である。この構造においては、吸込口１
４１を、多数の開孔１４２を有する多孔板１４３を前方
に突き出すように先細りテーパ状に湾曲させて形成し、
それをノズル１４４の前面側に設けてある。多孔板１４
３の代りに金網を使用してもよい。

【００６８】このような構造を備えた吸込口ノズル１４
４においては、切れた単糸を多孔板１４３の表面で吸込
阻止可能となるので、より吸い込まれにくくすることが
可能である。また、切れた糸は複数の孔１４２から同時
に吸い込まれようとするので、孔間の表面によってノズ
ル内に吸い込まれることが阻止され、あるいは深く吸い
込まれることが阻止され、容易に引き戻されるようにな
る。さらに、集団切れしたり、塊状となった比較的太い
切断糸は、小孔である開孔１４２を通過できないので、
確実に表面部で止められ、再び引き戻されて、被処理糸
条は無事通過できることになる。

【００６９】この多孔板１４３から形成される吸込口に
おける開孔率は、吸込性能を低下させないために、３０
％以上、好ましくは４０％以上確保しておくことが望ま
しい。また、孔径は、３〜１５ｍｍの範囲とすることが
好ましい。また、多孔板１４３の内外面ともに、引っ掛
りがなく摩擦抵抗が少ない面に仕上げておくことが好ま
しく、鏡面仕上げや梨地メッキ仕上げが好ましい。さら
に、吸込口１４１の高さＨや長さＬは、とくに限定され
ないが、Ｌ／Ｈを２近傍に設定すると比較的良い結果が
得られる。また、多孔板を着脱自在にすれば清掃も容易
になる。

【００７０】また、図１５に示すような吸込口の構造を
採ることもできる。本構造においては、吸込口ノズル１
５１の先端部に吸込口１５２が開口されるが、その上壁
側にも、ルーバ状に複数段の吸込口１５３が形成されて
いる。熱風１５４は、前面の吸込口１５２から吸い込ま
れるとともに、上面の吸込口１５３からも吸い込まれ
る。吸込口１５３は、間隔をもって配置されたブレード
１５５によって形成されており、各ブレード１５５はノ
ズル内に向けて傾斜し、下端および／または上端がシャ
ープエッジに形成されている。吸込口１５２の下縁に
は、前述したと同様の丸棒ガイド１５６が接合されてお
り、吸込口１５２の下縁に丸みを付与している。糸条１
５７は、ノズル１５１の上下において、図の矢印で示す
方向に走行される。

【００７１】このような構造においては、図１６に示す
ように、熱風と同方向に走行する糸条側には、シャープ
エッジを有するブレード１５５を設けているので、吸い
込まれた糸１５８を積極的にかつ早期にシャープエッジ
で切断することができ、走行中の正常糸条への切断や毛
羽発生の誘発、拡大を回避することができる。また、熱
風と逆方向に走行する糸条側には、ガイド１５６を設け
て吸込口１５２の下縁に丸みをもたせてあるので、たと
え吸い込まれた糸１５９があっても、ノズル１５１内か
ら抵抗少なく容易に引き戻すことができる。

【００７２】なお、ブレード１５５は２枚以上設けてお
くのが好ましい。また、ブレード補強のためにブレード
間にわたるリブを設けてもよい。また、上記実施態様で
はブレード１５５をノズル１５１とは別部材に構成し、
その両端をノズル１５１の内面に接合するようにした
が、ノズル形成部材を部分的に折り曲げてブレードを形
成し、その先端をシャープエッジに形成するようにして
もよい。

【００７３】また、走行する糸条の垂れ防止や、とくに
切断した糸の垂れ防止のために、糸条の通過経路に沿っ
て糸垂れ防止ガイドを配設することも有効である。たと
えば図１７に示すように、走行する糸条１６１の下方
に、糸条の経路に沿って、複数の糸垂れ防止ガイド１６
２を配列する。糸垂れ防止ガイド１６２は、適当な径の
単なる丸棒でよいが、表面を極力滑らかにしておくこと
が好ましい。このように糸垂れ防止ガイド１６２を設け
ておくことにより、垂れた糸が不都合な部位に引っ掛っ
たり、それによって正常糸に切断や毛羽発生が拡大した
りすることを防止できる。

【００７４】この糸垂れ防止ガイドを、吸込口ノズルの
直前に配列すると、切断糸のノズル内への吸い込み抑制
ガイドとしても機能させることができる。たとえば図１
８に示すように、吸込口ノズル１７１の上面側でかつ前
方側に、ガイド１７２を複数配列する。ガイド１７２
は、ノズル１７１の両側壁を前方に延長し、その延長部
１７３の上端部に接合、支持させればよい。

【００７５】このような構造においては、図１９、図２
０に比較して示すように、ガイド１７２がない場合、走
行中の糸条１７４から垂れてきた糸１７５はノズル１７
１内に吸い込まれようとするが（図１９）、ガイド１７
２を設けた場合、糸垂れが抑制されるとともにノズル１
７１内への吸い込みが防止され、走行中の糸条１７４に
そのまま引き取られていくことになる（図２０）。

【００７６】なお、図１７や図１８に示したガイドを丸
棒やパイプで形成する場合、それらの下流側で熱風の渦
ができるおそれがあるので、渦の発生防止あるいは抑制
のために、ガイドの形状を、翼形状（たとえば航空機の
翼断面のような形状）に形成してもよい。

【００７７】さらに、本発明における熱処理、とくに耐
炎化処理においては、多数の単糸の繊維束からなる糸条
は、その横断面を扁平形状にして処理に供するのが、蓄
熱防止、除熱促進の上から好ましい。たとえば２〜２０
ｋｄ／ｍｍの範囲にすることが好ましく、より好ましく
は４〜１０ｋｄ／ｍｍの範囲である。

【００７８】このような扁平な被処理糸条の形状を確保
するには、炉外に配置される糸条ガイドロールを、たと
えば図２１に示すような溝付ロール１８１とすることが
有効である。ロール１８１の周上を案内されるとき、溝
１８２内の糸条１８３は所望の扁平形態に保たれ、その
形態で炉内に送られて熱処理されることになる。図２２
に示すような溝１８４を有するガイドロール１８５で
は、糸条１８６の横断面を所望の扁平形状にすることが
難しいので、好ましくない。

【００７９】さらに、本発明においては、熱処理炉の被
処理物出入口から流入する外気の影響を抑えるようにす
ることができる。たとえば、図２３に示すように、被処
理物としての被処理糸条１９１が各糸条ガイドロール１
９２に案内されながら、往復するように実質的に水平方
向に通過される熱処理炉１９０において、熱処理室１９
３内に、被処理糸条１９１の通過経路に沿う方向に熱風
を吹き出す吹出口１９４と熱風を吸い込む吸込口１９５
とが設けられ、かつ、該熱処理室１９３内の吹出口１９
４と被処理物出入口１９５（糸条出入口）との間に流入
した外気を昇温するための昇温ゾーン１９６が設けられ
た構造を採用できる。熱風は、吸込口１９５から、フィ
ルタ１９７、ヒータ１９８、循環ファン１９９を介し
て、所定の温度にコントロールされつつ、吹出口１９
４、熱処理室１９３内へと循環される。

【００８０】このような熱処理炉１９０においては、糸
条出入口１９５から流入した外気は、昇温ゾーン１９６
で昇温された後、熱処理室１９３内へと供給される。し
たがって、熱処理室１９３内の温度のばらつきが小さく
抑えられ、所望の処理が安定して行われる。昇温ゾーン
１９６の内部には、外気昇温用のヒータ２００を設けて
もよいが、糸条出入口１９５のスリット間隙を狭めて外
気の流入量を減らすことが好ましい。外気の流入量を減
らす方法として、前述の図６に示したように、糸条出入
口をラビリンスシール構造に構成することもできる。

【００８１】

【実施例】

実施例１ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１デニール、フィラメン
ト数：１２，０００本）を耐炎化処理した。糸条の走行
速度を３ｍ／分、吹出口からの熱風吹出速度を２ｍ／秒
とした。１基の炉内に３個の熱処理室を有する横型耐炎
化炉を用い、搬送用ローラーを介してジグザグに糸を導
いた。１段目熱処理室の温度を２４０℃として１０分処
理し、２段目熱処理室の温度を２５０℃として１０分処
理し、３段目熱処理室の温度を２７０℃として１０分処
理し、合計３０分の耐炎化処理を行った。各熱処理室で
糸は１往復半し、合計で耐炎化炉内に９回入った。得ら
れた耐炎化糸に発生した毛羽数は、平均で３個／ｍであ
り、この耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭化処理して得
られた炭素繊維の炭化収率は５５％で強度４５０ｋｇｆ
／ｍｍ²であった。

【００８２】比較例１１基の炉内に一つの熱処理室を有する横型耐炎化炉を用
い、２４０℃で処理した。実施例１で得られる炭素繊維
の炭化収率を得るためには処理時間が８０分となり、そ
のためには耐炎化炉内に２４回糸が進入する必要があっ
た。得られた耐炎化糸の毛羽数は平均で１０個／ｍであ
り、この耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭化処理したと
ころ強度４００ｋｇｆ／ｍｍ²であった。使用したプリ
カーサ、糸速、熱風の吹出速度の条件は実施例１と同じ
である。

【００８３】このように、１基の炉内に複数の熱処理室
を形成し、各熱処理室の温度を徐々に高めることによ
り、耐炎化処理時間を短縮できるとともに、毛羽の発生
数を減少させることができる。

【００８４】実施例２〜４、比較例２〜４熱処理室と吹出口との断面積比が４倍のテスト炉を製作
して熱処理テスト（ＰＡＮ系プリカーサの耐炎化処理テ
スト）を行った。吹出口の形状は一定として、熱処理室
の上部、下部の空間に仕切板を設置し、その仕切板の位
置を変えて、熱処理室と吹出口との断面積比Ｓｓ／Ｓｆ
を変化させてテストを行った（断面積比１．２、１．
５、２．０、２．５、３．０、４．０の６水準）。

【００８５】固定条件として、吹出部の熱風の流速を５
ｍ／秒、処理温度を２５０℃、糸条の速度を５ｍ／分、
糸条の太さを１２，０００デニール、糸条ピッチ×炭素
繊維本数を１０ｍｍ×２０本とした。処理時間を４５分
とした。

【００８６】評価パラメータとして、１ｍ当たりの耐炎化糸の毛羽数（サンプル数２０の平
均）、後工程での巻付回数（回／１００時間）、熱処理室内２ヶ所における風速：ｖ₁：吹出部、ｖ₂：吹出部から１ｍの場所、とした。

【００８７】結果、表１に示すように、断面積比Ｓｓ／
Ｓｆが２．０〜２．５間で急激な毛羽数差が生じること
が判った。また、Ｓｓ／Ｓｆ≦２にすることにより、ロ
ールへの巻付回数でも顕著な差がみられた。したがっ
て、断面積比Ｓｓ／Ｓｆを２以下にすることにより、実
用的に優れた生産設備となることが判る。

【００８８】

【表１】

【００８９】実施例５ＰＡＮ系のプリカーサ（単糸：１デニール、フィラメン
ト数：１２，０００本）を耐炎化処理した。糸条の走行
速度を３ｍ／分、吹出口からの熱風吹出速度を２ｍ／秒
とした。１基の炉内に３個の熱処理室と、図２３に示し
たような糸条出入口の昇温ゾーンとを有する横型耐炎化
炉を用い、搬送用ローラーを介してジグザグに糸を導い
た。１段目熱処理室の温度を２４０℃として１０分処理
し、２段目熱処理室の温度を２５０℃として１０分処理
し、３段目熱処理室の温度を２７０℃として１０分処理
し、合計３０分の耐炎化処理を行った。各熱処理室で糸
は１往復半し、合計で耐炎化炉内に９回入った。得られ
た耐炎化糸に発生した毛羽数は、平均で２．６個／ｍで
あり、この耐炎化糸を窒素中１４００℃で炭化処理して
得られた炭素繊維の炭化収率は５８％で強度４５０ｋｇ
ｆ／ｍｍ²であった。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理炉
および炭素繊維の製造方法によるときは、１基の熱処理
炉内に互いに異なる温度に設定可能な複数個の熱処理室
を設けることにより、とくに耐炎化処理において、短い
熱処理時間で効率よく処理できるようになり、生産性を
向上することができるとともに、耐炎化炉の大型化、炉
数の増大を招くことなく、大量に効率よく、かつ、安定
して耐炎化処理できるようになり、設備費、炭素繊維の
製造コストの低減が可能になる。

【００９１】また、熱処理炉における、熱処理室の断面
積と熱風吹出口の断面積との比を特定値以下とすること
により、被処理物のばたつきに伴う各種トラブルや製品
品位の低下を防止でき、この熱処理炉を耐炎化炉に適用
することにより、トラブルや毛羽の発生を抑えて、より
安定した耐炎化処理を行うことができ、最終製品として
の炭素繊維についても、より優れた特性、品位を発現さ
せることができる。

【００９２】また、熱処理炉の熱風吹出口と糸条出入口
との間に昇温ゾーンを設けることにより、流入した外気
を昇温して熱処理室に導くことで、糸条間の耐炎化処理
温度のばらつきを小さな範囲に抑え、より安定した耐炎
化処理を行うことができ、最終製品としての炭素繊維に
ついても、より収率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る熱処理炉の概略構成
図である。

【図２】本発明の別の実施態様に係る熱処理炉の部分概
略構成図である。

【図３】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉の
部分概略構成図である。

【図４】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉の
概略構成図である。

【図５】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉の
概略構成図である。

【図６】熱処理炉の出入口部の一構成例を示す部分概略
構成図である。

【図７】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉の
概略構成図である。

【図８】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉の
部分概略構成図である。

【図９】図８の熱処理室のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。

【図１０】図９の装置における吹出口ノズルの拡大透視
斜視図である。

【図１１】吸込口ノズルの一例を示す部分斜視図であ
る。

【図１２】図１１の吸込口ノズルを用いた場合に起こり
得る問題を示す説明図である。

【図１３】改良された吸込口ノズルの部分斜視図であ
る。

【図１４】別の改良された吸込口ノズルの部分斜視図で
ある。

【図１５】さらに別の改良された吸込口ノズルの部分斜
視図である。

【図１６】図１５の吸込口ノズルの使用例を示す説明図
である。

【図１７】糸垂れ防止ガイドを有する熱処理室の一例を
示す概略構成図である。

【図１８】さらに別の改良された吸込口ノズルの部分斜
視図である。

【図１９】通常形状の吸込口ノズルを用いた場合に起こ
り得る問題を示す説明図である。

【図２０】図１８の吸込口ノズルの使用例を示す説明図
である。

【図２１】炉外に設けられる溝付ロールの一例を示す概
略正面図である。

【図２２】好ましくない溝付ロールの例を示す部分断面
図である。

【図２３】本発明のさらに別の実施態様に係る熱処理炉
の概略構成図である。

【符号の説明】

１１耐炎化炉１２、２２、３２糸条１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、２１、３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ熱処理室１４ａ、１４ｂ仕切壁１５ガイドローラ１６耐炎化糸１７、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ吹出口１８、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ吸込口１９ａ、１９ｂ、１９ｃ熱風循環路４１、６１、７１、８１熱処理炉４２、６７、８３熱処理室４３吹出口４４、６２、８５吹出口側ノズル室４５吸込口４６、６３、８７吸込口側ノズル室４７糸条４８、６６、８２熱風循環路４９調整弁５０ヒータ５１熱風供給回路５２排気回路６４、６５加圧室７２糸条７３ラビリンスシール部８４排気回路８６給気回路９１熱処理炉としての耐炎化炉９２熱処理室９３被処理物としての糸条９４、９４ａ、９４ｂ、９４ｃ吹出口９５吸込口９６熱風循環路１０１吹出口ノズル１０２均圧板１０３均圧室１０４整流室１０５整流板１０６吹出口１１１、１３２、１４１、１５２、１５３吸込口１１２、１３４、１４４、１５１、１７１吸込口ノズ
ル１１３、１３１、１５４熱風１２１、１５７、１６１、１７４糸条１２２切れた糸１３３丸棒１４２開孔１４３多孔板１５５ブレード１５６丸棒ガイド１５８、１５９吸い込まれた糸１６２糸垂れ防止ガイド１７２ガイド１７３延長部１８１、１８５溝付ガイドロール１８２、１８４溝１８３、１８６糸条１９０熱処理炉１９１被処理物としての糸条１９２ガイドロール１９３熱処理室１９４吹出口１９５吸込口１９６昇温ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲摩良一滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者山崎潤愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地東レ株式会社愛媛工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１基の熱処理炉内に、互いに異なる温度
に設定可能な複数個の熱処理室を設けたことを特徴とす
る、炭素繊維製造用熱処理炉。
【請求項２】前記熱処理炉が、糸条を実質的に水平方
向に通過させる横型熱処理炉であり、該横型熱処理炉
に、前記複数個の熱処理室が上下方向に配設されてい
る、請求項１の炭素繊維製造用熱処理炉。
【請求項３】糸条の通過経路の下方に糸条ガイド手段
が設けられている、請求項２の炭素繊維製造用熱処理
炉。
【請求項４】糸条の通過経路に沿う方向にみて、後段
の熱処理室程高温度に設定されている、請求項１ないし
３のいずれかに記載の炭素繊維製造用熱処理炉。
【請求項５】前記熱処理炉が耐炎化炉である、請求項
１ないし４のいずれかに記載の炭素繊維製造用熱処理
炉。
【請求項６】糸条を、１基の熱処理炉内に形成され
た、互いに異なる温度に設定可能な複数個の熱処理室に
順次通して熱処理することを特徴とする、炭素繊維の製
造方法。
【請求項７】後段の熱処理室程温度を高くする、請求
項６の炭素繊維の製造方法。
【請求項８】前記熱処理が耐炎化処理である、請求項
６または７の炭素繊維の製造方法。
【請求項９】被処理物が通過する熱処理室と、該熱処
理室内に被処理物の通過経路に沿う方向の熱風を吹き出
す吹出口とを有し、かつ、被処理物の通過経路と直交す
る方向における、前記熱処理室の断面積Ｓｓと前記吹出
口の断面積Ｓｆとが、Ｓｓ／Ｓｆ≦２の関係にあること
を特徴とする熱処理炉。
【請求項１０】前記被処理物の通過経路が実質的に水
平方向に延びており、前記吹出口が該通過経路の上下に
配置されている、請求項９の熱処理炉。
【請求項１１】前記被処理物の通過経路の下方に被処
理物ガイド手段が設けられている、請求項１０の熱処理
炉。
【請求項１２】前記被処理物の通過経路が前記熱処理
室内に複数段設けられている、請求項９ないし１１のい
ずれかに記載の熱処理炉。
【請求項１３】前記熱処理室が、１基の熱処理炉内
に、互いに異なる温度に設定可能な熱処理室として複数
個設けられている、請求項９ないし１２のいずれかに記
載の熱処理炉。
【請求項１４】前記被処理物が炭素繊維の製造に供さ
れる糸条である、請求項９ないし１３のいずれかに記載
の熱処理炉。
【請求項１５】耐炎化炉である、請求項１４の熱処理
炉。
【請求項１６】請求項１４または１５の熱処理炉を用
いることを特徴とする、炭素繊維の製造方法。
【請求項１７】吹出口における熱風の最大流速ｖ
₁と、該吹出口から１ｍ離れた位置における熱風の最大
流速ｖ₂との比ｖ₁／ｖ₂を１．１以下にする、請求項
１６の炭素繊維の製造方法。
【請求項１８】被処理物が通過する熱処理炉であっ
て、熱処理室と、該熱処理室内に前記被処理物の通過経
路に沿う方向に熱風を吹き出す吹出口と熱風を吸い込む
吸込口とを有し、かつ、該熱処理室内の吹出口と被処理
物出入口との間に流入した外気を昇温するための昇温ゾ
ーンを設けたことを特徴とする熱処理炉。
【請求項１９】前記被処理物の通過経路が実質的に水
平方向に延びており、前記吹出口が該通過経路の上下に
配置されている、請求項１８の熱処理炉。
【請求項２０】前記被処理物の通過経路の下方に被処
理物ガイド手段が設けられている、請求項１９の熱処理
炉。
【請求項２１】前記被処理物の通過経路が前記熱処理
室内に複数段設けられている、請求項１８ないし２０の
いずれかに記載の熱処理炉。
【請求項２２】前記熱処理室が、１基の熱処理炉内
に、互いに異なる温度に設定可能な熱処理室として複数
個設けられている、請求項１８ないし２１のいずれかに
記載の熱処理炉。
【請求項２３】前記被処理物が炭素繊維の製造に供さ
れる糸条である、請求項１８ないし２２のいずれかに記
載の熱処理炉。
【請求項２４】耐炎化炉である、請求項２３の熱処理
炉。
【請求項２５】請求項２３または２４の熱処理炉を用
いることを特徴とする、炭素繊維の製造方法。