JPH11293526A

JPH11293526A - 炭素繊維焼成用炭素化炉

Info

Publication number: JPH11293526A
Application number: JP9860298A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Nishida; 俊彦西田; Nobuyuki Yamamoto; 伸之山本; Kazuyuki Machida; 和之町田
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP4209963B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不活性ガスの使用量を低減すると共に、炭素化
工程により生じる分解生成物の処理室内壁面への付着、
堆積を抑制して、不活性ガス流の乱れや滞留を阻止し、
高強度、高性能及び高品質の炭素繊維を効率よく安定し
て製造することができる炭素繊維焼成用炭素化炉を提供
する。【解決手段】炭素繊維焼成用炭素化炉(1) は、炉本体
(2) の上下壁部(2a,2b)の内面に複数のヒータ(3) を有
している。更に、同炉本体(2) の前後壁部(2c,2d) 間に
は、断面が略蒲鉾状の筒体からなる処理室(4) が前記前
後壁部(2c,2d) を貫通して延設され、更に、同処理室
(4) の両端部にはシール部(5) が配されている。前記炭
素化炉(1) は前記処理室(4) に不活性ガスを供給すると
共に、同処理室(4) に排気口を設けて、同処理室(4) の
内部ガス流により内壁面を洗浄している。前記炭素化炉
(1) は焼成温度を９００℃以下に設定され、前記処理室
(4) の内部を並走する耐炎化処理がなされた多数本の前
駆体繊維(F) を不活性ガス雰囲気中で連続的に焼成して
前炭素化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱安定化されたポ
リアクリロニトリル系繊維やセルロース系繊維等の多数
本の前駆体繊維を、不活性ガス雰囲気中で炭素化する炭
素繊維焼成用炭素化炉に関する。更に詳しくは、前炭素
化領域での熱分解で発生する分解ガス及びタールの炉内
壁面への付着を抑制して工程通過性を向上させると共
に、不活性ガスの効率的な使用が実現される炭素繊維焼
成用炭素化炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、炭素繊維は、ポリアクリロニト
リル（ＰＡＮ）、レーヨン、ピッチ類などの有機繊維に
耐炎化処理を施した前駆体繊維を、不活性ガス雰囲気中
で高温加熱して炭素化させることにより得られる。炭素
繊維は他の繊維と比較して優れた比強度及び比弾性率を
有し、また、金属と比較して優れた比抵抗を有すると共
に、耐薬品性が高いなどの多くの優れた特性を有してい
ることから、樹脂との複合材料において補強材料として
用いられるほか、多様な工業用途に利用され、更にはス
ポーツ、航空宇宙分野へと幅広く利用されている。

【０００３】かかる炭素繊維複合材料は、近年、その特
性の優位性がますます高まりつつあるなかで、特にスポ
ーツ、航空宇宙分野において、高性能化の要求が強く、
また、工業用分野においては高強度化、高弾性化の要求
が強くなっている。

【０００４】特公昭６３−２８１３２号公報には、高強
度、高弾性のＰＡＮ系炭素繊維を短時間で高収率に製造
する方法が開示されている。同方法では、耐炎化処理が
施されたＰＡＮ系の前駆体繊維を不活性ガス雰囲気中で
３００〜８００℃の温度域で２５％までの範囲で伸長し
ながら前炭素化した後、続いて８００℃以上の温度で炭
素化している。このように、高温での炭素化に先立って
低温で前炭素化を施すと共に，上記範囲で伸長させるこ
とにより、繊維の結晶配向度が高まり、その結果、高強
度の炭素繊維が得られる。

【０００５】低温域での前炭素化と高温域での炭素化と
は、前駆体繊維を、連続的に温度勾配を有する単一の連
続炭素化炉を走行させて行うことができ、或いは、温度
勾配をつけて配された少なくとも２以上の炭素化炉を連
続的に走行させて行ってもよい。更には、低温の炭素化
炉により前炭素化を施した後、一旦巻き取って、その
後、高温の炭素化炉により炭素化を施してもよい。な
お、この炭素化の工程において、前炭素化炉と炭素化炉
とからなる２つの炭素化炉を通過させる場合には、温度
範囲を前炭素化炉で３００℃〜９００℃に、炭素化炉を
最高温度２５００℃程度に設定する。

【０００６】炭素化炉は一般に、断熱材からなる断面矩
形状をなす長尺な炉本体を備え、同炉本体の上下の内壁
面に複数のヒータが設置されている。かかる炉本体の中
央を多数の前駆体繊維が並走し、熱処理がなされるが、
前記炉本体への繊維の出入口には、毒性や可燃性をもつ
排ガスが外気へと漏出するのを防止するためにシール部
が設けられている。

【０００７】更に、前駆体繊維を炭素化する際には、特
に前炭素化において前駆体繊維の熱分解が激しく進行
し、タール等の分解生成物が多量に発生する。かかる分
解生成物は生成した処理繊維へ再付着して繊維を汚染
し、それにより得られた炭素繊維の強度が低下する。更
には、分解生成物が炉本体又は処理室の内壁面に付着
し、不活性ガスの流れに乱れを招き、また、炉本体又は
処理室の内壁面に付着し堆積した分解生成物が塊となっ
て走行する繊維へ接触し、炭素繊維に物理的な強度低下
を来たし、更には処理繊維を切断するといったおそれも
ある。

【０００８】そのため、このような炭素化炉の炉本体内
部の分解生成物を含む排ガスの排出や、タール分の除去
を効率的に行うための提案が多数なされている。例え
ば、特開昭５８−ｌ１５１１９号公報に開示されている
横型炭素化炉は、３００〜９００℃の温度勾配を有する
炉本体の上壁面を低温側に次第に高くなるよう傾斜さ
せ、下壁面はタール分が炉内低温側に向けて流れるよう
に傾斜している。更に、炉の上部には低温側に次第に高
くなるよう複数の仕切り板を設け、炉の下部に不活性ガ
スの噴出口を開口させると共に、上壁面の最頂部又は最
頂部と他の部位に排ガス口を設けている。そのため、ガ
ス噴出口から噴出された不活性ガスは炉内部を走行する
繊維間を通って分解ガスと共に上昇して上壁面に到達
し、更に上壁面をはうように上昇して最頂部の排ガス口
から炉外へ排出される。

【０００９】また、例えば特開昭５９−１１２０２９号
公報に開示された竪型炭素化炉は、下方から上方へ向け
て高温となるよう竪方向に温度勾配を有し、炉の下部か
ら繊維を導入して上部から取り出すと共に、炉の上下か
ら不活性ガスを導入している。更に、熱分解の進行が著
しい４００〜６００℃の温度領域を炉中央部に設定し、
この中央部に排ガス抜き出し口を設けることによって分
解生成物の含有量が大きい排ガスを炉から抜き出すもの
である。

【００１０】更に、特開昭６２−８５０２９号公報に開
示された炭素化炉は、両端から不活性ガスを供給し、ほ
ぼ中央部から分解ガスを吸引排気するものであるが、そ
の分解ガスの排気孔を耐炎化処理がなされた前駆体繊維
の所定の処理温度における減量曲線の主減量の終了する
位置乃至はその進行方向に沿った前方近傍に設定してい
る。このように減量のほぼ終了する位置に排気孔を設け
ることで、分解ガスを効率よく排気することができ、炉
内への分解ガスの拡散を効果的に抑制することができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された炭素化炉ではいずれも、不活性ガスの供
給や排ガスの吸引により生じる内部ガスの流れを利用し
て、炉本体の内壁面にタール等が付着或いは堆積するの
を防止しているため、不活性ガスの供給量が増加し、そ
れに伴って大量の排ガスが発生することとなり、不活性
ガスのコスト及び排ガスの処理コストが共に増大するこ
ととなる。特に、特開昭５８−ｌ１５１１９号公報の横
型炭素化炉はその構成上、大型化し専有スペースが大き
くなり好ましくないばかりでなく、炉内部の体積も増大
して排ガス量が多量となるため、その処理コストも増大
するといった不都合が生じる。

【００１２】また、特開昭５８−ｌ１５１１９号公報の
炭素化炉は、一旦排ガス抜き出し口の形成位置を決定し
た後は、炉内の温度勾配を常に所定の設定値に維持しな
ければならないが、炉内温度は例えば繊維に含有されて
いる水分量などの不定要素によっても左右されるため、
その制御が煩雑となる。更に、特開昭６２−８５０２９
号公報の炭素化炉にあっては、一旦、排気孔の形成位置
を決定した後は、減量が終了する位置を常にその排気孔
の形成位置に維持しなければならず、炉内温度を制御す
る以上に、その制御が煩雑なものとなる。

【００１３】かかる問題点を解決すべく、本発明は、不
活性ガスの使用量を低減すると共に排ガスの処理量を低
減し、更には、炭素化工程により生じる分解生成物の炉
内壁面への付着、堆積を容易に抑制して、不活性ガス流
の乱れや滞留を阻止し、高強度、高性能及び高品質の炭
素繊維を効率よく安定して製造することができる炭素繊
維焼成用炭素化炉を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、耐炎化処理がなされた多数本の前駆体
繊維を不活性ガス雰囲気中で連続的に焼成して炭素化す
る炭素繊維焼成用炭素化炉であって、少なくとも炉本体
の前炭素化領域には、炉本体の中央に筒状の処理室が延
設され、同処理室の内部を前記繊維が並走することを特
徴とする炭素繊維焼成用炭素化炉を主要な構成としてい
る。

【００１５】前記炭素化炉での焼成時には、特に前炭素
化領域において前記前駆体繊維は熱分解が激しく進行
し、前記処理室内ではタール等の分解生成物が多量に発
生する。このとき、本発明の炭素化炉では、前記繊維が
前記処理室を走行しており、同処理室の内部にはヒータ
や仕切板等の内部ガスの流れを遮るような部材が存在し
ないため、前記不活性ガスの供給により生じる内部ガス
流の乱れが少ない。しかも前記処理室は断面積が小さい
ため、前記不活性ガスの供給圧の低減が少なく、内部ガ
スの流れを弱めることがない。そのため、内部ガス流に
よる前記処理室の内壁面の洗浄効果が高まり、内壁面へ
の前記分解生成物の付着を効果的に抑制することが可能
となる。

【００１６】また、処理室の内壁面への分解生成物の付
着が抑制されるため、不活性ガスの流れ及びタール等を
含む排ガスの排気が円滑になされ、分解生成物の処理繊
維への再付着による繊維の汚染がない。また、排ガスの
滞留による分解生成物の堆積も抑制されるため、堆積塊
により処理繊維が損傷されるおそれもなく、また、堆積
塊の除去作業を頻繁に行う必要がないため、前記炭素化
炉を長時間にわたって連続運転することが可能となり、
炭素繊維の製造効率が向上する。

【００１７】更に、この処理室内を前駆体繊維が走行す
る炭素化炉は、実質的に毒性や可燃性をもつ排ガスは前
記処理室を通過したガスだけであるため、前記処理室内
の排ガスを処理するだけでよく、排ガスの処理量が大幅
に削減される。

【００１８】前記処理室は上壁部を円弧状に膨出させ
て、前記繊維の走行方向に直交する断面形状を略蒲鉾状
とすることで、熱歪みによる同処理室の閉口を防止する
ことができる。しかしながら、本発明者らが更に鋭意検
討を行ったところ、内部ガス流の乱れや滞留が前記処理
室の断面形状に大きく依存することが判明した。その結
果、前記処理室は、前記繊維の走行方向に直交する断面
形状を矩形状とすることが好ましい。更に、前記処理室
の前記断面形状が、縦横比が１：（１００以上）の矩形
状であることが好ましい。

【００１９】この矩形状断面の処理室にあっては、上述
の蒲鉾状の処理室に比べて、内部ガス流による内壁面の
洗浄効果が更に向上し、前記不活性ガスの流量が少なく
ても、内壁面への前記分解生成物の付着を効果的に抑制
することが可能となり、不活性ガスの使用量を更に削減
できる。

【００２０】また、前記炭素化炉は前記繊維の出入口に
シール部を設けて、内部ガスが外気へと漏出するのを防
止しているが、同シール部の繊維走行路はその開口面積
をできるだけ小さくするために矩形状断面とすることが
好ましいが、前記処理室を矩形状とする場合には同処理
室とシール部との接続部位において段差が生じないた
め、排ガスが滞留せず、分解生成物の堆積塊による処理
繊維の損傷や糸切れを完全に阻止できる。なお、前記シ
ール部が不活性ガスの炉外への流出を極力抑えることを
目的としたラビリンスシール装置からなることが好まし
い。更に、前記炭素化炉は２以上の前記処理室を並設す
ることも可能である。また、前記前炭素化領域の焼成温
度が９００℃以下であることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の
好適な第１実施例である炭素化炉１の側面図であり、図
２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【００２２】炭素化炉１は温度領域が９００℃以下の前
炭素化炉であり、断熱材からなる断面矩形状をなす長尺
な炉本体２を備えている。この炉本体２に使用される断
熱材としては黒鉛系やセラミック系材料が一般的である
が、前炭素化炉１として使用される場合の温度領域や電
気的絶縁性を考慮し、セラミックファイバーと耐火煉瓦
の組み合わせが好ましく用いられる。

【００２３】前記炉本体２の上下壁部２ａ，２ｂの内面
には複数のヒータ３が設置されている。前記ヒータ３は
一般的に抵抗発熱体が用いられ、発熱温度に耐えうるも
のであれば材料の選定に特に制限はないが、黒鉛材、カ
ンタル等が好ましく用いられる。また、前記ヒータ３の
形状は棒状、板状、面状、コイル状等が挙げられ、形状
が特に制限されるものではない。

【００２４】更に、前記炉本体２の内部中央を、同本体
２の前壁部２ｃ及び後壁部２ｄを貫通して筒状の処理室
４が、横方向に２つ並んで配されており、同処理室４の
内部を多数の前駆体繊維Ｆが巾方向に１段に配されて走
行している。なお、前記前駆体繊維Ｆは前記処理室４の
内部を複数段に配して走行させることもできる。前記処
理室４は耐熱性金属系材料から形成され、上壁部４ａが
円弧状に膨出し、前記繊維Ｆの走行方向に直交する断面
形状が略蒲鉾形状をなす。このように上壁部４ａを円弧
状に膨出させて断面を略蒲鉾形状とすることで、熱歪み
により前記上壁部４ａが下方へ垂下して処理室４を閉塞
するのを効果的に防止することができる。

【００２５】また、前記処理室４には不活性ガスと同処
理室４内で発生する毒性や可燃性をもつガスとが混合し
た排ガスを排気するための排気口が形成されている。同
排気口の形成位置は特に限定されるものではなく、不活
性ガスの流れや、前記処理室４の内部で発生した毒性や
可燃性をもつガスの濃度分布を勘案して適宜、決定する
ことができる。

【００２６】更に、前記処理室４の前後端部にはそれぞ
れ、毒性や可燃性をもつ排ガスが外部へと漏出するのを
防止するためにシール部５が配されている。同シール部
５に関しては、構造や材料の決定因子が少なく、毒性や
可燃性をもつ排ガスの漏出を最小限に抑える構造であれ
ばよく、ラビリンスシール装置が好ましく用いられる。
また、前記シール部５は前記繊維Ｆの出入口の面積をで
きるだけ小さくするために、前記繊維Ｆの走行路５ａを
矩形状断面に形成している。

【００２７】耐炎化処理が施された多数の前駆体繊維Ｆ
は、巾方向に１段又は複数段に並べられて、前記前炭素
化炉１の前方側に配された前記シール部５の導入口から
前炭素化炉１へと導入される。その後、繊維Ｆは炉本体
２の内部に配された処理室４内を走行し、その際に、不
活性ガス雰囲気中で前記ヒータ３により９００℃以下の
温度に加熱されて連続的に焼成され、前炭素化がなされ
る。その後、前炭素化された前記繊維Ｆは後方側に配さ
れた前記シール部５を通って前炭素化炉１から導出さ
れ、後流側に設置された炭素化炉へと導入される。この
ように、前記前炭素化炉１では前記炉本体２の中央に配
された体積の小さい前記処理室４にのみ、不活性ガスを
供給・排出しているため、不活性ガスの供給量が大幅に
削減される。

【００２８】この前炭素化炉１での焼成時に、前記前駆
体繊維Ｆは熱分解が激しく進行し、前記処理室４内では
タール等の分解生成物が多量に発生する。このとき、本
実施例による前記処理室４の内部にヒータや仕切板等の
内部ガスの流れを遮るような部材が存在しないため、前
記不活性ガスの供給により生じる内部ガス流の乱れが少
なく、しかも前記処理室４は断面積が小さいため、前記
不活性ガスの供給圧の低減が少なく、内部ガスの流れを
弱めることがない。そのため、内部ガス流による前記処
理室４の内壁面の洗浄効果が高まり、内壁面への前記分
解生成物の付着を効果的に抑制することが可能となる。

【００２９】また、処理室４の内壁面への分解生成物の
付着が抑制されるため、不活性ガスの円滑な流れが維持
される。そのため、タール等を含む排ガスが滞留するこ
となく排気口から排出され、分解生成物が処理繊維へ再
付着して繊維を汚染することがない。また、排ガスの滞
留による分解生成物の堆積も抑制されるため、堆積塊に
より処理繊維が損傷されるおそれもなく、また、堆積塊
の除去作業を頻繁に行う必要がないため、前記炭素化炉
１を長時間にわたって連続運転することが可能となり、
炭素繊維の製造効率が向上する。

【００３０】更に、この処理室４内を前駆体繊維が走行
する前炭素化炉１は、実質的に毒性や可燃性をもつ排ガ
スは前記処理室４内に存在するだけであるため、前記処
理室４内の排ガスを処理するだけでよく、毒性や可燃性
をもつ排ガスの処理量が少なくなるといった利点があ
る。

【００３１】しかしながら、前記処理室４は上述したよ
うに断面が蒲鉾形状をなすのに対して、その前後端部に
配された前記シール部５の繊維走行路は断面矩形状であ
るため、かかる異なる断面形状の処理室４とシール部５
との接続部位６では、前記シール部５の繊維走行路と処
理室４との間で段差ができる。そのため、接続部位６で
前記不活性ガスの流れに乱れや滞留が起こりやすくな
り、処理室４とシール部５との接続部位６では分解生成
物が処理室４の内壁面への付着が若干見られる。

【００３２】かかる処理室４とシール部５との接続部位
６における前述の問題を解決する対策として、前記処理
室４とシール部５との断面形状の変化をなくすべく、シ
ール部５の断面形状を前記処理室４と同一の蒲鉾状とす
ることができる。しかしながら、シール部５を蒲鉾状断
面とすることにり、同シール部５の開口断面積が大きく
なり、それによりユーティリティーガスである不活性ガ
スの使用量が増加し、生産コストが増大すると共に生産
性が低下するため好ましくない。

【００３３】そこで、本発明者らが更なる検討を行った
ところ、図３及び図４に示す本発明の第２実施例である
前炭素化炉１１を得るに至ったものである。第２実施例
である前記前炭素化炉１１は処理室以外の構成は全て、
上述した第１実施例である前炭素化炉１と同一であるた
め、その説明は省略する。

【００３４】前記前炭素化炉１１は、炉本体２の内部中
央を、同本体２の前壁部２ｃ及び後壁部２ｄを貫通して
断面矩形状をなす筒状の処理室１４が、横方向に２つ隣
接して配されており、同処理室１４の内部を多数の糸条
が横方向に１列に配されて走行する。更に、同処理室１
４には上述の第１実施例と同様に、不活性ガスと同処理
室１４内で発生する毒性や可燃性をもつガスとを排気す
るための排気口が形成されている。

【００３５】前記処理室１４には耐熱性金属系材料が用
いられており、断面形状は図２に示すような縦横比が
１：１００以上の矩形状である。断面形状をこのような
矩形状とすることで、第１実施例の処理室４よりも更
に、不活性ガスの流れによる処理室１４の内壁面の洗浄
効果が高まり、前記内壁面へ炭素化工程により生じるタ
ール等の分解生成物が付着し堆積するのが抑制される。
そのため、不活性ガスの流れに乱れが生じたり、タール
等を含む排ガスが滞留するのが阻止される。それによ
り、処理室１４内のガスの流れが均一且つ円滑となり、
更には炉内の温度分布の均一化を図ることができる。

【００３６】なお、本実施例では前記処理室１４が２
つ、横方向に並設されているが、同処理室の数は２つに
限定されるものではなく、１〜複数個を並設することが
可能である。或いは、２つの処理室を配するときには、
図５に示す前炭素化炉１１′のように２つの処理室１
４′を上下に並設することも可能である。

【００３７】また、処理室１４には上述したように耐熱
性金属系材料を用いているが、上述のように断面を矩形
状とするため、熱歪みにより上壁部が垂下して処理室１
４が閉塞しやすいが、補強用のリブを設けることにより
処理室１４の閉塞を完全に防止することができる。な
お、補強用のリブを形成することにより、処理室１４の
材料は溶接性を考慮に入れて選定される。

【００３８】更に、前記処理室１４の前後端部にはそれ
ぞれ、毒性や可燃性をもつ排ガスが外部へと漏出するの
を防止するためにシール部５が配されている。ここで、
前記処理室１４の断面形状は上述したように矩形状であ
り、前記シール部５も繊維の走行路５ａを前記処理室１
４と同一の矩形状断面に形成されており、前記処理室４
と前記シール部５との接続部位１６に断面形状の変化を
なくしている。そのため、前記接続部位１６においてガ
ス流に乱れが生じたり滞留することがなく、タール等の
付着、堆積が抑制され、堆積塊による繊維への損傷が阻
止される。

【００３９】この第２実施例である前炭素化炉１１は、
上述したように処理室１４の断面が矩形状であるため、
同ガスの流れによる処理室１４の内壁面の洗浄効果が更
に高まり、前記不活性ガスの流量を低減しても、十分に
処理室１４の内壁面の洗浄効果が得られるため、不活性
ガスの使用量を更に削減できる。

【００４０】また、処理室１４の内壁面への分解生成物
の付着が効果的に抑制されるため、不活性ガスの円滑な
流れが維持される。そのため、タール等を含む排ガスが
滞留することなく排気口から排出され、分解生成物の処
理繊維への再付着による炭素繊維の汚染を確実に阻止す
ることができる。また、排ガスの滞留による分解生成物
の堆積も抑制されるため、堆積塊により処理繊維が損傷
されるおそれもなく、また、堆積塊の除去作業の頻度が
著しく減少し、長時間の連続運転が可能となり、炭素繊
維の製造効率が向上する。

【００４１】更には、処理室１４とシール部５との接続
部位１６においても、同処理室１４とシール部５の繊維
走行路５ａの断面形状が同一であるため排ガスが滞留せ
ず、分解生成物の堆積塊による処理繊維の損傷や糸切れ
が完全に阻止される。

【００４２】なお、上述した第１及び第２実施例はいず
れも前炭素化炉であり、炭素化炉全体が前炭素化領域で
あるため、前記処理室４，１４が炉本体２の前後壁部２
ａ，２ｂを貫通して延設されているが、例えば１つの炭
素化炉において前炭素化と炭素化とを連続して行う場合
には、少なくとも前炭素化領域に前記処理室を設ければ
よい。また、その場合に、不活性ガスの供給口を炭素化
炉の下流側に設け、排気口を前記処理室の上流側に設け
ることで、炭素化炉内に供給された不活性ガスを前炭素
化領域及び炭素化領域において共通に利用できる。その
結果、既述したようなガスの乱流による不都合を確実に
防止することができることは勿論のこと、炭素化領域内
の不活性ガスを汚染することなく、不活性ガスの効率的
な利用がなされることになる。

【００４３】

【発明の効果】以上、述べてきたように、本発明は炭素
繊維焼成用炭素化炉において、炉本体の中央を貫通して
体積の小さい処理室を配し、前駆体繊維は同処理室内を
走行して同室内で焼成される。そのため、不活性ガスは
前記処理室内に供給すればよく、その供給量が大幅に減
少されると共に、炭素化により発生する排ガスの量も減
少し、同排ガスの処理コストが大幅に低減される。

【００４４】また、前記処理室の断面積が小さく、更
に、同処理室内には内部ガスの流れを遮るものが存在し
ないため、前記不活性ガスの供給圧を効率よく利用し
て、同処理室内壁面を洗浄することができる。また、処
理室の断面形状を、従来の上壁が円弧状に膨らんだ蒲鉾
状から矩形状とするだけで、不活性ガス流による処理室
の内壁面の洗浄効果が一層高まり、不活性ガスの円滑な
流れが維持される。そのため、タール等を含む排ガスが
滞留することなく排気口から排出され、分解生成物が処
理繊維へ再付着して繊維を汚染することがない。また、
前記内壁面へ分解生成物が付着、堆積するのを効果的に
抑制することが可能となり、堆積塊の除去作業を頻繁に
行う必要がないため、長期連続運転が可能となり、炭素
繊維の製造効率が向上する。

【００４５】しかも、断面矩形状の処理室にあっては、
同処理室とシール部との接続部位において断面形状の変
化が皆無であるため、同接続部位において排ガスが滞留
することがなく、分解生成物の堆積が抑制され、堆積塊
により処理繊維が損傷されるおそれもない。更に、炉内
の温度分布や不活性ガスの流速分布も良好で、安定した
運転状態を維持することが可能になるとともに、ユーテ
ィリティーガスである不活性ガスの使用量を増加するこ
となく、更には、低減することも可能となり、高品質の
炭素繊維を安定して製造することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である炭素繊維焼成用前炭
素化炉の側面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】本発明の第２実施例である炭素繊維焼成用前炭
素化炉の側面図である。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図５】前記第２実施例の変形例である炭素化炉の、図
４と同様の断面図である。

【符号の説明】

１，１１炭素繊維焼成用炭素化炉２，１２炉本体２ａ，１２ａ上壁部２ｂ，１２ｂ下壁部２ｃ，１２ｃ前壁部２ｄ，１２ｄ後壁部３，１３ヒータ４，１４処理室４ａ上壁部５，１５シール部６，１６接続部位Ｆ糸条

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐炎化処理がなされた多数本の前駆体繊
維を不活性ガス雰囲気中で連続的に焼成して炭素化する
炭素繊維焼成用炭素化炉であって、少なくとも炉本体の前炭素化領域には、炉本体の中央に
筒状の処理室が延設され、同処理室の内部を前記繊維が
並走することを特徴とする炭素繊維焼成用炭素化炉。
【請求項２】前記処理室は上壁部が円弧状に膨出し、
前記繊維の走行方向に直交する断面形状が略蒲鉾状をな
す請求項１記載の炭素化炉。
【請求項３】前記処理室は前記繊維の走行方向に直交
する断面形状が矩形状をなす請求項１記載の炭素化炉。
【請求項４】前記処理室の前記断面形状が、縦横比が
１：（１００以上）の矩形状である請求項３記載の炭素
化炉。
【請求項５】２以上の前記処理室が並設されてなる請
求項１〜４のいずれかに記載の炭素化炉。
【請求項６】前記前炭素化領域の焼成温度が９００℃
以下である請求項１〜５のいずれかに記載の炭素化炉。