JPS6030762B2 - 炭素繊維製造用熱風式加熱炉 - Google Patents
炭素繊維製造用熱風式加熱炉Info
- Publication number
- JPS6030762B2 JPS6030762B2 JP57088116A JP8811682A JPS6030762B2 JP S6030762 B2 JPS6030762 B2 JP S6030762B2 JP 57088116 A JP57088116 A JP 57088116A JP 8811682 A JP8811682 A JP 8811682A JP S6030762 B2 JPS6030762 B2 JP S6030762B2
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- JP
- Japan
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- hot air
- furnace
- heating furnace
- air heating
- producing carbon
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Classifications
-
- 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
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は並行して走行する多糸条を均一に加熱する炭素
繊維製造用熱風加熱炉に関するものである。
繊維製造用熱風加熱炉に関するものである。
、繊維状物を加熱し、物理的あるいは化学的変
性を与える場合、繊維状物に熱風を接触させて熱処理を
行う方式があり、特にポリアクリロニトリル、ピッチ、
ポリビニルアルコールなどを前駆体とする炭素繊維製造
時の耐炎化工程においては、繊維状物を各々に通した温
度条件及び雰囲気条件で熱処理する際に、熱風を接触さ
せる加熱炉を用いることが一般的である。この熱処理過
程における温度履歴は品質に大きく影響する。
性を与える場合、繊維状物に熱風を接触させて熱処理を
行う方式があり、特にポリアクリロニトリル、ピッチ、
ポリビニルアルコールなどを前駆体とする炭素繊維製造
時の耐炎化工程においては、繊維状物を各々に通した温
度条件及び雰囲気条件で熱処理する際に、熱風を接触さ
せる加熱炉を用いることが一般的である。この熱処理過
程における温度履歴は品質に大きく影響する。
このため繊維状物を複数本のフィラメントとして並行に
走行させる、いわゆる多糸条同時処理方式では各糸条間
の温度履歴に実質的に差異がないことが必要であり、こ
れは設備上で炉内全域に渡って各糸条間の温度ばらつき
が実質的に無いことを要求される。従って、前記熱風式
加熱炉では、炉内における温度均一性を保つために、風
速の均一性が極めて重要である。
走行させる、いわゆる多糸条同時処理方式では各糸条間
の温度履歴に実質的に差異がないことが必要であり、こ
れは設備上で炉内全域に渡って各糸条間の温度ばらつき
が実質的に無いことを要求される。従って、前記熱風式
加熱炉では、炉内における温度均一性を保つために、風
速の均一性が極めて重要である。
にもかかわらず、熱風式加熱炉内の各糸条が受ける風速
を均一化することは現実には難しい。例えば、前記の前
駆体繊維を耐炎化する工程で用いられる熱風式加熱炉、
即ち耐炎化炉は炉内に熱風を循環するために、炉の端部
に設けた熱風吹出部と熱風吸引部とを、炉外において循
環ファンとヒーターとを介在させたダクトによって接続
させるのが普通である。しかしながら、熱風吹出部から
の熱風は特に熱風吹出面付近の形状の影響を受けて気流
が乱れ、風速が糸条間で不均一になる傾向があった。
を均一化することは現実には難しい。例えば、前記の前
駆体繊維を耐炎化する工程で用いられる熱風式加熱炉、
即ち耐炎化炉は炉内に熱風を循環するために、炉の端部
に設けた熱風吹出部と熱風吸引部とを、炉外において循
環ファンとヒーターとを介在させたダクトによって接続
させるのが普通である。しかしながら、熱風吹出部から
の熱風は特に熱風吹出面付近の形状の影響を受けて気流
が乱れ、風速が糸条間で不均一になる傾向があった。
この結果、炉内温度が糸条群間で不均一となって品質の
ばらつきを大きくし、一方該風速斑に起因する糸条の絡
み合い、糸切れ、及びローラ巻付き等が発生し易く、こ
れらのことが場合によっては炭素繊維製造上の特有の問
題である被処理糸条がいきなり炉内で燃焼する、いわゆ
る‘1バーン現象”を惹起するという問題があった。本
発明の目的はかかる従来技術の問題点を解消し、加熱炉
内を並行して走行する各糸条に対して吹き付ける熱風の
風速を均一にし、かつ炉内での温度ばらつきを少なくす
ることによって、炭素繊維品質の向上と操業上のトラブ
ルを未然に防止し得る熱風式加熱炉を提供せんとするも
のである。
ばらつきを大きくし、一方該風速斑に起因する糸条の絡
み合い、糸切れ、及びローラ巻付き等が発生し易く、こ
れらのことが場合によっては炭素繊維製造上の特有の問
題である被処理糸条がいきなり炉内で燃焼する、いわゆ
る‘1バーン現象”を惹起するという問題があった。本
発明の目的はかかる従来技術の問題点を解消し、加熱炉
内を並行して走行する各糸条に対して吹き付ける熱風の
風速を均一にし、かつ炉内での温度ばらつきを少なくす
ることによって、炭素繊維品質の向上と操業上のトラブ
ルを未然に防止し得る熱風式加熱炉を提供せんとするも
のである。
かかる目的を達成する本発明の構成は、並行して走行す
る多糸条を処理する炭素繊維製造用熱風式加熱炉におい
て、該走行糸条群面に沿って熱風を吹出すための熱風吹
出面、該熱風吹出面に対して熱風を向わせるための方向
変換用案内羽根とその前後の一方もしくは双方に開孔率
30〜50%の整流用多孔板または金網とを配した熱風
吹出部を装備し、炉外の熱風循環用ダクトから供給され
る熱風を前記熱風吹出部内の方向変換案内羽根とその前
後の一方もしくは双方の整流用多孔板または金網を経て
熱風吹出面から炉内に向って吹出させることを特徴とす
るものである。以下、本発明の炭素繊維製造用熱風式加
熱炉、特にポリアクリロニトリルを焼成する耐炎化炉に
ついて、図面に基づき具体的に説明する。
る多糸条を処理する炭素繊維製造用熱風式加熱炉におい
て、該走行糸条群面に沿って熱風を吹出すための熱風吹
出面、該熱風吹出面に対して熱風を向わせるための方向
変換用案内羽根とその前後の一方もしくは双方に開孔率
30〜50%の整流用多孔板または金網とを配した熱風
吹出部を装備し、炉外の熱風循環用ダクトから供給され
る熱風を前記熱風吹出部内の方向変換案内羽根とその前
後の一方もしくは双方の整流用多孔板または金網を経て
熱風吹出面から炉内に向って吹出させることを特徴とす
るものである。以下、本発明の炭素繊維製造用熱風式加
熱炉、特にポリアクリロニトリルを焼成する耐炎化炉に
ついて、図面に基づき具体的に説明する。
第1図は本発明の一実施態様である炭素繊維製造用耐炎
化炉の概略正面断面図であり、また第2図は第1図の概
略側面図である。
化炉の概略正面断面図であり、また第2図は第1図の概
略側面図である。
図において、糸条2は熱処理室1の下方及び上方に設け
られた複数対の案内ローラ3a,3b,・・・・・・3
eへ順次移送され、その間に糸条2の熱処理が行われる
。
られた複数対の案内ローラ3a,3b,・・・・・・3
eへ順次移送され、その間に糸条2の熱処理が行われる
。
熱処理室1には、その下部に熱風吹出部4が吹出面4′
を上部ローラ3b,3dに向けるように設けられ、その
吹出面4′から熱風が該糸条1面に沿って吹出すように
なっている。室内の熱風は上部に設けた熱風吸引部5(
5′:吸弓l面)を介して排出させている。前記の熱風
吹出部4及び熱風吸引部5は、炉外ローラ型式(案内ロ
ーラが炉の外に設けられているもの)の耐炎化炉では、
糸条2の熱処理室1に出入する回数に見合う個数分設け
られ、特に、本態様では熱処理室1の下部に熱風吹出部
4を、熱処理室1の上部に熱風吸引部5を設けているた
め、熱処理室1内の熱風の流れは下から上へ糸条2の糸
条群面に対してほぼ並行となっている。
を上部ローラ3b,3dに向けるように設けられ、その
吹出面4′から熱風が該糸条1面に沿って吹出すように
なっている。室内の熱風は上部に設けた熱風吸引部5(
5′:吸弓l面)を介して排出させている。前記の熱風
吹出部4及び熱風吸引部5は、炉外ローラ型式(案内ロ
ーラが炉の外に設けられているもの)の耐炎化炉では、
糸条2の熱処理室1に出入する回数に見合う個数分設け
られ、特に、本態様では熱処理室1の下部に熱風吹出部
4を、熱処理室1の上部に熱風吸引部5を設けているた
め、熱処理室1内の熱風の流れは下から上へ糸条2の糸
条群面に対してほぼ並行となっている。
また、熱風吹出部4に熱風を供尊信するダクト6は熱風
吸引部5より熱風を排出するダクト7へ、外に設けた熱
風を循環させるファン9及び熱風を所定の温度に加熱す
るヒーター8を介して接続されている。本発明の特徴は
、上記熱風吹出部4の構造にある。
吸引部5より熱風を排出するダクト7へ、外に設けた熱
風を循環させるファン9及び熱風を所定の温度に加熱す
るヒーター8を介して接続されている。本発明の特徴は
、上記熱風吹出部4の構造にある。
すなわち、第3図に示すように、熱風吹出部4では、そ
こに熱風循環用ダクト6からの熱風がまずパンチングメ
タルのような多孔板10(熱風供給口に該当)によって
整流される。ここでの多孔板10は、整流機能をもたす
ために関孔率を30〜50%とすべきであり、このため
孔径を3〜8肌程度とし、その上で孔は板に対して均等
に開けられたものが望ましい。
こに熱風循環用ダクト6からの熱風がまずパンチングメ
タルのような多孔板10(熱風供給口に該当)によって
整流される。ここでの多孔板10は、整流機能をもたす
ために関孔率を30〜50%とすべきであり、このため
孔径を3〜8肌程度とし、その上で孔は板に対して均等
に開けられたものが望ましい。
この際、もし関孔率が30%未満であると整流効果が高
まる半面、熱風の圧力損失が増大し、運転コストの上昇
を来たすようになる。
まる半面、熱風の圧力損失が増大し、運転コストの上昇
を来たすようになる。
一方50%を越えると、熱風の整流効果が不十分となっ
て、主に風速斑に基づく被処理糸条の絡み合いや、糸揺
れに基づく糸条の切断など、操業上のトラブルを招くよ
うになる。なお、ここでは熱風の整流用として多孔板1
0を示したが、この他、熱風に対して所望の整流効果を
有する整流用金網に直換えてもよい。
て、主に風速斑に基づく被処理糸条の絡み合いや、糸揺
れに基づく糸条の切断など、操業上のトラブルを招くよ
うになる。なお、ここでは熱風の整流用として多孔板1
0を示したが、この他、熱風に対して所望の整流効果を
有する整流用金網に直換えてもよい。
ただ談整流用金網についても多孔板10と同様に開孔率
を30〜50%の範囲に保持すべきである。多孔板10
‘こよって整流された熱風は、吹出部4の内部空間12
の中に設けられている方向変換用案内羽根13によりほ
ぼ直角方向に変換させられる。該案内羽根13はダクト
6からの熱風を方向変換したい位置に複数個設けられて
いる。
を30〜50%の範囲に保持すべきである。多孔板10
‘こよって整流された熱風は、吹出部4の内部空間12
の中に設けられている方向変換用案内羽根13によりほ
ぼ直角方向に変換させられる。該案内羽根13はダクト
6からの熱風を方向変換したい位置に複数個設けられて
いる。
また該案内羽根13は、糸条の全幅に対して熱風が方向
変換されるように、案内羽根をダクトの最も近い位置に
おいて最上部に、遠い位置において最下部になるように
漸次段階状に配設してあるが、配談はこの逆でもよい。
変換されるように、案内羽根をダクトの最も近い位置に
おいて最上部に、遠い位置において最下部になるように
漸次段階状に配設してあるが、配談はこの逆でもよい。
さらに、案内羽根13は熱風吹出部4の内側に近接した
幅を有することが好ましい。通常、案内羽根13は例え
ば1/4円弧の形状であって、その配置はほぼ等間隔に
なされるが、形状、配置間隔などは特に限定されるもの
ではない。
幅を有することが好ましい。通常、案内羽根13は例え
ば1/4円弧の形状であって、その配置はほぼ等間隔に
なされるが、形状、配置間隔などは特に限定されるもの
ではない。
ただ、議案内羽根13はその構造を方向変換自在として
おくと、熱処理室1内の風速を糸条2の品質上から所望
どおりの調整に好都合である。案内羽根13により直角
方向に変換された熱風は、さらに該案内羽根13の後方
に設けられた多孔板10′(整流用金網でもよい)から
なる整流機能を持った熱風吹出面4rから熱処理室1へ
、しかも糸条群面に沿うように吹出され、前記被処理糸
条の熱処理を行なうことになる。次に本発明における熱
嵐吹出部の他の実施態様について説明する。
おくと、熱処理室1内の風速を糸条2の品質上から所望
どおりの調整に好都合である。案内羽根13により直角
方向に変換された熱風は、さらに該案内羽根13の後方
に設けられた多孔板10′(整流用金網でもよい)から
なる整流機能を持った熱風吹出面4rから熱処理室1へ
、しかも糸条群面に沿うように吹出され、前記被処理糸
条の熱処理を行なうことになる。次に本発明における熱
嵐吹出部の他の実施態様について説明する。
すなわち、第4図に示す熱風吹出部は、方向変換用案内
羽根13の前後に多孔板10,10′ならびに整流用金
網11,11′を取付けている。
羽根13の前後に多孔板10,10′ならびに整流用金
網11,11′を取付けている。
また第5図に示す熱風吹出部4は第1図における耐炎化
炉端部に限って適用できる構造で、方向変換用案内羽根
13とその前後に配した多孔板10,10′とで構成し
ている。これらの働きは第3図に示した熱風吹出部と全
く同様であるのは勿論である。なお、本発明では熱風の
吸引部5においても、吹出部4と同様、方向変換用案内
羽根及び多孔板を設ければその効果がさらに増大するが
、本発明の効果は王に吹出部の構造によって満足される
。
炉端部に限って適用できる構造で、方向変換用案内羽根
13とその前後に配した多孔板10,10′とで構成し
ている。これらの働きは第3図に示した熱風吹出部と全
く同様であるのは勿論である。なお、本発明では熱風の
吸引部5においても、吹出部4と同様、方向変換用案内
羽根及び多孔板を設ければその効果がさらに増大するが
、本発明の効果は王に吹出部の構造によって満足される
。
また図示していないが、熱処理室1内に、さらに糸条2
の走行に支障のないような整流用金網等を設けて、一層
の風速均一効果を増大することもできる。上述の様に、
炭素繊維製造用熱風式加熱炉における熱風吹出部として
、方向変換用案内羽根13と、その前後に多孔板10,
10′(及び/または整流用金網)を配置したことによ
り、炉内の風速均一性は従来に比較して極めて良好とな
り、例えば炉内の平均風速が2m/secである場合、
そのばらつきを1.5〜2.5m/sec内に容易に調
整可能となった。
の走行に支障のないような整流用金網等を設けて、一層
の風速均一効果を増大することもできる。上述の様に、
炭素繊維製造用熱風式加熱炉における熱風吹出部として
、方向変換用案内羽根13と、その前後に多孔板10,
10′(及び/または整流用金網)を配置したことによ
り、炉内の風速均一性は従来に比較して極めて良好とな
り、例えば炉内の平均風速が2m/secである場合、
そのばらつきを1.5〜2.5m/sec内に容易に調
整可能となった。
このような風速ばらつきが大幅に減少したことで、炉内
の温度ばらつきも対応して減少し、熱処理される糸条の
品質のばらつきが大幅に改善されるばかりか、風速斑に
起因する糸条の絡み合い、糸切れ、ローラ巻き付き等が
著しく減少し、ひいては炭素繊維製造上の特有の問題で
ある被処理糸条の“バーン現象”が禾然に防止できると
いう極めて顕著な効果を奏する。
の温度ばらつきも対応して減少し、熱処理される糸条の
品質のばらつきが大幅に改善されるばかりか、風速斑に
起因する糸条の絡み合い、糸切れ、ローラ巻き付き等が
著しく減少し、ひいては炭素繊維製造上の特有の問題で
ある被処理糸条の“バーン現象”が禾然に防止できると
いう極めて顕著な効果を奏する。
第1図は本発明の一実施態様を示す炭素繊維製造用耐炎
化炉の概略正面断面図、第2図は第1図における耐炎化
炉の概略側面図である。 また第3図及び第4図は熱風吹出部の見取図、さらに第
5図は第1図における耐炎化炉端部付近の見取図である
。1:熱処理室、2:糸条、3a〜3e:案内ローラ、
4:熱風吹出部、5:熱風吸引部、6,7:熱風循環用
ダクト、8:ヒーター、9:ファン、10,10′:多
孔板、11,11′金網、12:熱風吹出部の内部空間
、13:案内羽根。 第2図第1図 第3図 第4図 第5図
化炉の概略正面断面図、第2図は第1図における耐炎化
炉の概略側面図である。 また第3図及び第4図は熱風吹出部の見取図、さらに第
5図は第1図における耐炎化炉端部付近の見取図である
。1:熱処理室、2:糸条、3a〜3e:案内ローラ、
4:熱風吹出部、5:熱風吸引部、6,7:熱風循環用
ダクト、8:ヒーター、9:ファン、10,10′:多
孔板、11,11′金網、12:熱風吹出部の内部空間
、13:案内羽根。 第2図第1図 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 並行して走行する多糸条を処理する炭素繊維製造用
熱風式加熱炉において、該走行糸条群面に沿つて熱風を
吹出すための熱風吹出面、該熱風吹出面に対して熱風を
向わせるための方向変換用案内羽根とその前後の一方も
しくは双方に開孔率30〜50%の整流用多孔板または
金網とを配した熱風吹出部を装備し、炉外の熱風循環用
ダクトから供給される熱風を前記熱風吹出部内の方向変
換用案内羽根とその前後の一方もしくは双方の整流用多
孔板または金網を経て熱風吹出面から炉内に向つて吹出
させることを特徴とする炭素繊維製造用熱風式加熱炉。 2 方向変換用案内羽根が方向変換自在である特許請求
の範囲第1項記載の炭素繊維製造用熱風式加熱炉。3
炭素繊維製造用熱風加熱炉が耐炎化炉である特許請求の
範囲第1項記載の炭素繊維製造用熱風式加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088116A JPS6030762B2 (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 炭素繊維製造用熱風式加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088116A JPS6030762B2 (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 炭素繊維製造用熱風式加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58208433A JPS58208433A (ja) | 1983-12-05 |
| JPS6030762B2 true JPS6030762B2 (ja) | 1985-07-18 |
Family
ID=13933915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57088116A Expired JPS6030762B2 (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 炭素繊維製造用熱風式加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030762B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014007169A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 三菱レイヨン株式会社 | 炭素繊維束の製造方法及び炭素繊維前駆体繊維束の加熱炉 |
| EP3026151A4 (en) * | 2013-07-23 | 2016-08-03 | Mitsubishi Rayon Co | GAS SUPPLY BLOWER NOZZLE AND METHOD FOR PRODUCING CARBON FIBERS AND FLAME-RESISTANT FIBERS THEREWITH |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006037703B4 (de) * | 2006-08-11 | 2013-04-18 | Eisenmann Ag | Heißluftofen |
| JP4961256B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2012-06-27 | 三菱レイヨン株式会社 | 耐炎化熱処理装置 |
| DE102014009244B4 (de) | 2014-06-20 | 2016-07-28 | Eisenmann Se | Oxidationsofen |
| US10458710B2 (en) * | 2014-11-07 | 2019-10-29 | Illinois Tool Works Inc. | Supply plenum for center-to-ends fiber oxidation oven |
| WO2020189029A1 (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 東レ株式会社 | 耐炎化熱処理炉、耐炎化繊維束および炭素繊維束の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026845B2 (ja) * | 1980-07-18 | 1985-06-26 | 三菱レイヨン株式会社 | 縦型耐炎化処理装置 |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP57088116A patent/JPS6030762B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014007169A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 三菱レイヨン株式会社 | 炭素繊維束の製造方法及び炭素繊維前駆体繊維束の加熱炉 |
| CN104428456A (zh) * | 2012-07-02 | 2015-03-18 | 三菱丽阳株式会社 | 碳纤维束的制造方法以及碳纤维前驱体纤维束的加热炉 |
| EP3026151A4 (en) * | 2013-07-23 | 2016-08-03 | Mitsubishi Rayon Co | GAS SUPPLY BLOWER NOZZLE AND METHOD FOR PRODUCING CARBON FIBERS AND FLAME-RESISTANT FIBERS THEREWITH |
| US10472738B2 (en) | 2013-07-23 | 2019-11-12 | Mitsubishi Chemical Corporation | Gas supply blowout nozzle and method of producing flame-proofed fiber and carbon fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58208433A (ja) | 1983-12-05 |
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