JP3492630B2 - 気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処理方法 - Google Patents
気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、気相成長炭素繊
維の搬送方法及び熱処理方法に関し、さらに詳しくは、
かさ密度の低い気相成長炭素繊維を効率よく簡単に搬送
することができる気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処
理前の圧縮成形処理が不要であり、単純なプロセスで熱
処理をすることができる熱処理方法に関する。
維の搬送方法及び熱処理方法に関し、さらに詳しくは、
かさ密度の低い気相成長炭素繊維を効率よく簡単に搬送
することができる気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処
理前の圧縮成形処理が不要であり、単純なプロセスで熱
処理をすることができる熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】気相成長炭素繊維は、触媒とキャリヤー
ガスと有機化合物とを反応炉に導入して有機化合物を８
００℃〜１３００℃程度で熱分解することで、生成され
る。一般的な気相成長炭素繊維の製造方法としては、
フェロセン等の遷移金属化合物を気化させ反応炉（熱分
解炉）に導入し、遷移金属の微粒子を生成させシードと
して用い製造する方法（特開昭６０−５４９９８号公
報）や鉄等の遷移金属を直接熱分解炉中で気化させて
シードを作り製造する方法（特開昭６１−２９１４９７
号公報）や、フェロセン等の遷移金属化合物を液体有
機化合物に分散または溶融させて反応炉中にスプレーし
てシードとして製造する方法（特開昭５８−１８０６１
５号公報）がある。
ガスと有機化合物とを反応炉に導入して有機化合物を８
００℃〜１３００℃程度で熱分解することで、生成され
る。一般的な気相成長炭素繊維の製造方法としては、
フェロセン等の遷移金属化合物を気化させ反応炉（熱分
解炉）に導入し、遷移金属の微粒子を生成させシードと
して用い製造する方法（特開昭６０−５４９９８号公
報）や鉄等の遷移金属を直接熱分解炉中で気化させて
シードを作り製造する方法（特開昭６１−２９１４９７
号公報）や、フェロセン等の遷移金属化合物を液体有
機化合物に分散または溶融させて反応炉中にスプレーし
てシードとして製造する方法（特開昭５８−１８０６１
５号公報）がある。
【０００３】これらの方法で得られた気相成長炭素繊維
は、気相成長炭素繊維以外に例えば未利用触媒の残さ、
未反応有機物、非繊維炭化物、及びタール分が含まれた
粗製繊維である。
は、気相成長炭素繊維以外に例えば未利用触媒の残さ、
未反応有機物、非繊維炭化物、及びタール分が含まれた
粗製繊維である。
【０００４】粗製繊維から非繊維物質を除去するのに４
００℃〜１２００℃で熱処理が行われ、さらにその後、
気相成長炭素繊維をグラファイト化するのに２０００〜
３０００℃で熱処理が行われる。
００℃〜１２００℃で熱処理が行われ、さらにその後、
気相成長炭素繊維をグラファイト化するのに２０００〜
３０００℃で熱処理が行われる。
【０００５】熱処理の一つの方法として、反応炉から取
り出された粗製繊維をグラファイト製のるつぼに入れて
上記温度の異なる２段の熱処理炉にて熱処理を行うバッ
チ式の方法がある。この場合、るつぼに粗製繊維を導入
する作業や、るつぼを熱処理炉に入れる作業が作業者一
人に依存され、連続的に作業することができず、大量生
産には向かないという欠点がある。
り出された粗製繊維をグラファイト製のるつぼに入れて
上記温度の異なる２段の熱処理炉にて熱処理を行うバッ
チ式の方法がある。この場合、るつぼに粗製繊維を導入
する作業や、るつぼを熱処理炉に入れる作業が作業者一
人に依存され、連続的に作業することができず、大量生
産には向かないという欠点がある。
【０００６】別の熱処理方法としては、特開平８−６０
４４４号公報や特開平８−６０４４６号公報に記載され
ているように、反応炉から取り出された粗製繊維を機械
で圧縮して成形体を作り、この成形体をコンベアで上記
温度の異なる２段の熱処理炉に搬送して熱処理を行う連
続式の方法がある。しかし、この連続式の場合は、繊維
の加圧成形処理、並びに熱処理後の繊維の解砕及び分級
処理が必要となり、プロセスが複雑になり、設備費がか
さむという欠点がある。さらに、解砕処理時に繊維が折
れてしまい、繊維の均一性が損なわれるという欠点もあ
る。
４４４号公報や特開平８−６０４４６号公報に記載され
ているように、反応炉から取り出された粗製繊維を機械
で圧縮して成形体を作り、この成形体をコンベアで上記
温度の異なる２段の熱処理炉に搬送して熱処理を行う連
続式の方法がある。しかし、この連続式の場合は、繊維
の加圧成形処理、並びに熱処理後の繊維の解砕及び分級
処理が必要となり、プロセスが複雑になり、設備費がか
さむという欠点がある。さらに、解砕処理時に繊維が折
れてしまい、繊維の均一性が損なわれるという欠点もあ
る。
【０００７】また、粗製繊維は細く、かさ密度が小さい
という特徴と有するので、圧縮を行わずにコンベア等で
搬送した場合には、不純物の混入や粗製繊維の付着、詰
まりといった問題が生じる。また、粗製繊維のかさが大
きくなるのに伴い、熱処理炉も大きなものが必要にな
る。さらに、粗製繊維と粗製繊維との間の気体部分の加
熱に熱エネルギーが費やされることになり、熱処理時の
加熱効率が悪く、エネルギーの損失が大きいという欠点
もある。
という特徴と有するので、圧縮を行わずにコンベア等で
搬送した場合には、不純物の混入や粗製繊維の付着、詰
まりといった問題が生じる。また、粗製繊維のかさが大
きくなるのに伴い、熱処理炉も大きなものが必要にな
る。さらに、粗製繊維と粗製繊維との間の気体部分の加
熱に熱エネルギーが費やされることになり、熱処理時の
加熱効率が悪く、エネルギーの損失が大きいという欠点
もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
さ密度の低い気相成長炭素繊維を効率よく簡単に搬送す
ることができる気相成長炭素繊維の搬送方法を提供する
ことを目的とする。
さ密度の低い気相成長炭素繊維を効率よく簡単に搬送す
ることができる気相成長炭素繊維の搬送方法を提供する
ことを目的とする。
【０００９】また、本発明は、熱処理前の加圧成形処理
及び熱処理後の解砕、分級処理が不要でプロセスが単純
であり、設備コスト、運転コストの低い気相成長炭素繊
維の熱処理方法を提供することを目的とする。
及び熱処理後の解砕、分級処理が不要でプロセスが単純
であり、設備コスト、運転コストの低い気相成長炭素繊
維の熱処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、反応炉で生成され、前記反応炉の排
出口から排出される気相成長炭素繊維を、この気相成長
炭素繊維の排出方向に対して斜めに移動する条体で捕集
することを特徴とする気相成長炭素繊維の搬送方法であ
り、また、本発明の他の手段は、反応炉で生成され、前
記反応炉の排出口から排出される気相成長炭素繊維を、
この気相成長炭素繊維の排出方向に対して斜めに移動す
る条体で捕集し、熱処理炉に搬送することを特徴とする
気相成長炭素繊維の熱処理方法であり、また、本発明の
他の手段は、前記条体が組成中に酸素原子を含まず、熱
処理温度に対する耐熱性を有する物質より成ることを特
徴とする請求項２に記載の気相成長炭素繊維の熱処理方
法であり、さらに、本発明の他の手段は、前記条体が炭
素繊維であることを特徴とする請求項２又は３に記載の
気相成長炭素繊維の熱処理方法であり、さらに，本発明
の他の手段は、前記熱処理炉内において条体から脱離し
た気相成長炭素繊維を回収する移動床を設けたことを特
徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の気相成長
炭素繊維の熱処理方法である。
の本発明の手段は、反応炉で生成され、前記反応炉の排
出口から排出される気相成長炭素繊維を、この気相成長
炭素繊維の排出方向に対して斜めに移動する条体で捕集
することを特徴とする気相成長炭素繊維の搬送方法であ
り、また、本発明の他の手段は、反応炉で生成され、前
記反応炉の排出口から排出される気相成長炭素繊維を、
この気相成長炭素繊維の排出方向に対して斜めに移動す
る条体で捕集し、熱処理炉に搬送することを特徴とする
気相成長炭素繊維の熱処理方法であり、また、本発明の
他の手段は、前記条体が組成中に酸素原子を含まず、熱
処理温度に対する耐熱性を有する物質より成ることを特
徴とする請求項２に記載の気相成長炭素繊維の熱処理方
法であり、さらに、本発明の他の手段は、前記条体が炭
素繊維であることを特徴とする請求項２又は３に記載の
気相成長炭素繊維の熱処理方法であり、さらに，本発明
の他の手段は、前記熱処理炉内において条体から脱離し
た気相成長炭素繊維を回収する移動床を設けたことを特
徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の気相成長
炭素繊維の熱処理方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例である気
相成長炭素繊維の熱処理装置の概略図を示す。熱処理装
置は、反応炉１で生成された気相成長炭素繊維の粗製繊
維を熱処理部に搬送する搬送部２０と粗製繊維を熱処理
する熱処理部３０と熱処理によりグラファイト化された
気相成長炭素繊維の回収部４０とを有する。
相成長炭素繊維の熱処理装置の概略図を示す。熱処理装
置は、反応炉１で生成された気相成長炭素繊維の粗製繊
維を熱処理部に搬送する搬送部２０と粗製繊維を熱処理
する熱処理部３０と熱処理によりグラファイト化された
気相成長炭素繊維の回収部４０とを有する。
【００１２】反応炉１は、原料及びキャリヤーガスの供
給口５，６と、所定の温度に加熱される反応領域２と生
成した粗製繊維を反応炉１外へ排出するための排出口で
ある吸出管３とを有する。
給口５，６と、所定の温度に加熱される反応領域２と生
成した粗製繊維を反応炉１外へ排出するための排出口で
ある吸出管３とを有する。
【００１３】搬送部２０は、条体である搬送用糸２１
と、搬送用糸２１を巻回したリール２２と、搬送用糸２
１を移動させる送り装置である駆動ローラ２３と、非駆
動ローラ２４〜２７とを有する。搬送用糸２１の素材と
しては例えば炭素繊維が用いられる。リール２２から送
り出された搬送用糸２１が、前記吸出し管３の出口付近
に位置する気相成長炭素繊維の捕集領域４を通過するよ
うに非駆動ローラ２４〜２７が配置される。また捕集領
域４では、吸出し管３から排出される粗製繊維に対して
搬送用糸２１が一定の角度で接触するように、搬送用糸
２１が斜めに移動するように配置されている。捕集領域
４を通過した搬送用糸２１は、さらに駆動ローラ４４に
より熱処理炉内に送られ、最終的に図示しない巻取り装
置により巻き取られる。
と、搬送用糸２１を巻回したリール２２と、搬送用糸２
１を移動させる送り装置である駆動ローラ２３と、非駆
動ローラ２４〜２７とを有する。搬送用糸２１の素材と
しては例えば炭素繊維が用いられる。リール２２から送
り出された搬送用糸２１が、前記吸出し管３の出口付近
に位置する気相成長炭素繊維の捕集領域４を通過するよ
うに非駆動ローラ２４〜２７が配置される。また捕集領
域４では、吸出し管３から排出される粗製繊維に対して
搬送用糸２１が一定の角度で接触するように、搬送用糸
２１が斜めに移動するように配置されている。捕集領域
４を通過した搬送用糸２１は、さらに駆動ローラ４４に
より熱処理炉内に送られ、最終的に図示しない巻取り装
置により巻き取られる。
【００１４】熱処理部３０には、未燃成分である有機化
合物を除去するための熱処理炉３１とグラファイト成形
用熱処理炉３２とが備えられている。熱処理炉３１及び
３２には、炉内を通過する搬送用糸２１を上下に挟む形
で加熱手段であるヒータ３３，３４，３５，３６が設け
られている。熱処理炉３１は、例えば４００℃〜１２０
０℃に加熱され、熱処理炉３２は、例えば２０００℃〜
３０００℃に加熱される。
合物を除去するための熱処理炉３１とグラファイト成形
用熱処理炉３２とが備えられている。熱処理炉３１及び
３２には、炉内を通過する搬送用糸２１を上下に挟む形
で加熱手段であるヒータ３３，３４，３５，３６が設け
られている。熱処理炉３１は、例えば４００℃〜１２０
０℃に加熱され、熱処理炉３２は、例えば２０００℃〜
３０００℃に加熱される。
【００１５】回収部４０は、搬送用糸２１に付着した気
相成長炭素繊維を搬送用糸２１から分離するためのノズ
ル４１と、分離された気相成長炭素繊維を収容する回収
容器４２と、熱処理炉３１及び３２内に設けられた移動
床である移動受け皿４３とを有する。ノズル４１には、
搬送用糸２１と同程度の径の開口が設けられ、この開口
を搬送用糸２１が通過する際に、搬送用糸２１の表面に
付着した気相成長炭素繊維が搬送用糸２１から分離され
る。移動受け皿４３によって、熱処理炉３１及び３２内
を通過中に搬送用糸２１から脱離した気相成長炭素繊維
が回収される。移動受け皿４３は、板状片を連結したリ
ング状のベルトからなり、駆動ローラ４４により、熱処
理炉内を循環移動する。移動受け皿４３は、耐熱性に優
れ、酸素を含まない材料、例えば、グラファイトで作ら
れる。
相成長炭素繊維を搬送用糸２１から分離するためのノズ
ル４１と、分離された気相成長炭素繊維を収容する回収
容器４２と、熱処理炉３１及び３２内に設けられた移動
床である移動受け皿４３とを有する。ノズル４１には、
搬送用糸２１と同程度の径の開口が設けられ、この開口
を搬送用糸２１が通過する際に、搬送用糸２１の表面に
付着した気相成長炭素繊維が搬送用糸２１から分離され
る。移動受け皿４３によって、熱処理炉３１及び３２内
を通過中に搬送用糸２１から脱離した気相成長炭素繊維
が回収される。移動受け皿４３は、板状片を連結したリ
ング状のベルトからなり、駆動ローラ４４により、熱処
理炉内を循環移動する。移動受け皿４３は、耐熱性に優
れ、酸素を含まない材料、例えば、グラファイトで作ら
れる。
【００１６】上記熱処理装置を用いた気相成長炭素繊維
の熱処理は次のように行われる。
の熱処理は次のように行われる。
【００１７】反応炉１の上部に設けられた原料供給口５
から原料が、キャリヤーガス供給口６からキャリヤーガ
スが導入され、反応領域２にて気相成長炭素繊維の粗製
繊維７が生成される。ここでは原料としては、例えばベ
ンゼンが用いられ、キャリヤーガスとしては、例えば、
非酸化性のアルゴンガスが用いられる。触媒としては、
例えば、フェロセンが用いられる。反応領域２において
気相成長した粗製繊維７は、吸出し管３を通って反応炉
１の外部に排出される。
から原料が、キャリヤーガス供給口６からキャリヤーガ
スが導入され、反応領域２にて気相成長炭素繊維の粗製
繊維７が生成される。ここでは原料としては、例えばベ
ンゼンが用いられ、キャリヤーガスとしては、例えば、
非酸化性のアルゴンガスが用いられる。触媒としては、
例えば、フェロセンが用いられる。反応領域２において
気相成長した粗製繊維７は、吸出し管３を通って反応炉
１の外部に排出される。
【００１８】吸出し管３から排出された粗製繊維７は、
捕集領域４に設けられた搬送用糸２１によって捕集され
る。吸出し管３から排出された粗製繊維７には、炭化水
素の未燃成分が含まれているため、捕集領域４において
粗製繊維７が飛散することなく搬送用糸２１に付着し、
容易に捕集することができる。
捕集領域４に設けられた搬送用糸２１によって捕集され
る。吸出し管３から排出された粗製繊維７には、炭化水
素の未燃成分が含まれているため、捕集領域４において
粗製繊維７が飛散することなく搬送用糸２１に付着し、
容易に捕集することができる。
【００１９】捕集領域４において、吸出し管３から排出
される粗製繊維７は、図２に示すように吸出し管３の大
きさに依存する中心径ａの範囲に分布しながら排出され
る。搬送用糸２１はこの排出される粗製繊維７の流れを
斜めに横切る形で移動し、粗製繊維７を捕集する。効率
よく粗製繊維７を捕集するために、図４に示すように、
複数の搬送用糸２１を中心径ａ以上の幅となるように帯
状に並べるのが好ましい。この場合、中心径ａの粗製繊
維７の分布領域２８よりも帯状搬送糸２９の方が幅広い
ので漏れなく捕集することができる。
される粗製繊維７は、図２に示すように吸出し管３の大
きさに依存する中心径ａの範囲に分布しながら排出され
る。搬送用糸２１はこの排出される粗製繊維７の流れを
斜めに横切る形で移動し、粗製繊維７を捕集する。効率
よく粗製繊維７を捕集するために、図４に示すように、
複数の搬送用糸２１を中心径ａ以上の幅となるように帯
状に並べるのが好ましい。この場合、中心径ａの粗製繊
維７の分布領域２８よりも帯状搬送糸２９の方が幅広い
ので漏れなく捕集することができる。
【００２０】さらに、この搬送用糸２１と水平面とがな
す角度θ1は粗製繊維７の安息角であることが望まし
い。安息角とは、図３に示すように粉体を堆積させた場
合における粉体の自由表面と水平面とのなす角θrのこ
とであるが、角度θ1が安息角であると搬送用糸２１
に、より多くの粗製繊維７を捕集できるという利点があ
る。一方で角度θ1を安息角以上の角度とすると、粗製
繊維７が搬送用糸２１から滑り落ち、捕集領域４の下部
に位置する搬送用糸２１に粗製繊維７が偏って付着する
ことになるので好ましくない。また搬送用糸２１に角度
をつけないで粗製繊維７の流れに対して水平に横切る形
で搬送用糸２１を移動させると、搬送用糸２１が粗製繊
維７の流れによる反力で分散してしまうので好ましくな
い。
す角度θ1は粗製繊維７の安息角であることが望まし
い。安息角とは、図３に示すように粉体を堆積させた場
合における粉体の自由表面と水平面とのなす角θrのこ
とであるが、角度θ1が安息角であると搬送用糸２１
に、より多くの粗製繊維７を捕集できるという利点があ
る。一方で角度θ1を安息角以上の角度とすると、粗製
繊維７が搬送用糸２１から滑り落ち、捕集領域４の下部
に位置する搬送用糸２１に粗製繊維７が偏って付着する
ことになるので好ましくない。また搬送用糸２１に角度
をつけないで粗製繊維７の流れに対して水平に横切る形
で搬送用糸２１を移動させると、搬送用糸２１が粗製繊
維７の流れによる反力で分散してしまうので好ましくな
い。
【００２１】捕集領域４において、粗製繊維７を付着さ
せた搬送用糸２１は、続いて熱処理炉３１に送られ、粗
製繊維７中の未燃成分が除去される。続いて搬送用糸２
１は、熱処理炉３２に送られ、グラファイト相が形成さ
れる。この時、粗製繊維７に残っていた触媒粒子も蒸発
して取り除かれ、粗製繊維７が炭素のみからなる気相成
長炭素繊維となる。
せた搬送用糸２１は、続いて熱処理炉３１に送られ、粗
製繊維７中の未燃成分が除去される。続いて搬送用糸２
１は、熱処理炉３２に送られ、グラファイト相が形成さ
れる。この時、粗製繊維７に残っていた触媒粒子も蒸発
して取り除かれ、粗製繊維７が炭素のみからなる気相成
長炭素繊維となる。
【００２２】気相成長炭素繊維７は熱処理炉３２の出口
付近に設けられた、回収部４０のノズル４１によって搬
送用糸２１から解離され、回収容器４２に回収される。
本発明においては、従来の圧縮式の熱処理方法と異な
り、熱処理後の気相成長炭素繊維の解砕処理を必要とし
ないので、解砕時に繊維が折れることにより気相成長炭
素繊維の均一性が損なわれることがない。
付近に設けられた、回収部４０のノズル４１によって搬
送用糸２１から解離され、回収容器４２に回収される。
本発明においては、従来の圧縮式の熱処理方法と異な
り、熱処理後の気相成長炭素繊維の解砕処理を必要とし
ないので、解砕時に繊維が折れることにより気相成長炭
素繊維の均一性が損なわれることがない。
【００２３】熱処理炉３１又は３２を通過中に搬送用糸
２１から脱離した粗製繊維７は、移動受け皿４３上に集
積され搬送糸２１と同様に熱処理炉内を移動する。移動
受け皿４３上の粗製繊維７についても、熱処理により未
燃成分が除去されグラファイト化される。移動受け皿４
３上でグラファイト化された気相成長炭素繊維７も、移
動受け皿４３の端部に位置する回収容器４２に回収され
る。移動受け皿の端部には、気相成長炭素繊維７をかき
とるためのかきとり部材、例えばスクレバーを設けても
よい。このような移動受け皿を設けることにより、効率
的に無駄なく気相成長炭素繊維を回収することができ
る。
２１から脱離した粗製繊維７は、移動受け皿４３上に集
積され搬送糸２１と同様に熱処理炉内を移動する。移動
受け皿４３上の粗製繊維７についても、熱処理により未
燃成分が除去されグラファイト化される。移動受け皿４
３上でグラファイト化された気相成長炭素繊維７も、移
動受け皿４３の端部に位置する回収容器４２に回収され
る。移動受け皿の端部には、気相成長炭素繊維７をかき
とるためのかきとり部材、例えばスクレバーを設けても
よい。このような移動受け皿を設けることにより、効率
的に無駄なく気相成長炭素繊維を回収することができ
る。
【００２４】本発明において粗製繊維を搬送する条体に
は、熱処理温度にて、変形したり、溶解したりしてしま
うことのない、耐熱性を有する材料であり、さらに、熱
処理炉内において、気相成長炭素繊維と酸化反応を生じ
ることのない不燃性物質であれば、いずれの材料でも使
用することができる。上記不燃性物質であるためには、
具体的には酸素原子を含んでいないことが必要とされ
る。上記条体に適した材料としては、例えば炭素繊維を
挙げることができる。
は、熱処理温度にて、変形したり、溶解したりしてしま
うことのない、耐熱性を有する材料であり、さらに、熱
処理炉内において、気相成長炭素繊維と酸化反応を生じ
ることのない不燃性物質であれば、いずれの材料でも使
用することができる。上記不燃性物質であるためには、
具体的には酸素原子を含んでいないことが必要とされ
る。上記条体に適した材料としては、例えば炭素繊維を
挙げることができる。
【００２５】条体の太さは、材料の強度や弾性に応じて
適宜選択することができる。好ましくは、０．１〜５．
０ｍｍである。また条体は、単一のフィラメントであっ
てもフィラメントをよりあわせたより糸であってもよ
い。
適宜選択することができる。好ましくは、０．１〜５．
０ｍｍである。また条体は、単一のフィラメントであっ
てもフィラメントをよりあわせたより糸であってもよ
い。
【００２６】また、条体は、一本でも本発明の効果を達
成することができるが、効率よく粗製繊維を搬送するに
は、複数本用いるのが好ましい。例えば、図４に示すよ
うに条体同士に一定の間隔を設けて帯状に並べてもよい
し、条体同士に間隔を設けずに密に並べてもよい。帯状
にされた条体の束の幅は、反応炉１の吸出し管３から排
出される粗製繊維の分布の中心径ａによって定まり、そ
の幅に基づいて熱処理炉の大きさが定めることができ
る。したがって、条体の束を通過させるための熱処理炉
の内部空間は、吸出し管３から排出される粗製繊維の分
布の中心径ａと同程度であればよく、熱処理炉自体を小
型化することができる。
成することができるが、効率よく粗製繊維を搬送するに
は、複数本用いるのが好ましい。例えば、図４に示すよ
うに条体同士に一定の間隔を設けて帯状に並べてもよい
し、条体同士に間隔を設けずに密に並べてもよい。帯状
にされた条体の束の幅は、反応炉１の吸出し管３から排
出される粗製繊維の分布の中心径ａによって定まり、そ
の幅に基づいて熱処理炉の大きさが定めることができ
る。したがって、条体の束を通過させるための熱処理炉
の内部空間は、吸出し管３から排出される粗製繊維の分
布の中心径ａと同程度であればよく、熱処理炉自体を小
型化することができる。
【００２７】熱処理炉は、耐熱性の材料で作られていれ
ば良く、例えば炭素材料、例えば黒鉛を用いることがで
きる。熱処理炉の加熱手段は、特に物体の加熱に通常用
いられるものであればよく、例えば電気や高温ガスを用
いた外熱式の加熱手段や高温ガスによる直接式の加熱手
段を取ることができる。加熱温度は目的により異なる
が、例えば未燃成分の除去を目的とする場合は、４００
℃〜１２００℃であり、気相成長炭素繊維のグラファイ
ト化を目的とする場合は、２０００〜３０００℃であ
る。
ば良く、例えば炭素材料、例えば黒鉛を用いることがで
きる。熱処理炉の加熱手段は、特に物体の加熱に通常用
いられるものであればよく、例えば電気や高温ガスを用
いた外熱式の加熱手段や高温ガスによる直接式の加熱手
段を取ることができる。加熱温度は目的により異なる
が、例えば未燃成分の除去を目的とする場合は、４００
℃〜１２００℃であり、気相成長炭素繊維のグラファイ
ト化を目的とする場合は、２０００〜３０００℃であ
る。
【００２８】また、熱処理炉内に酸素ガスが存在する
と、加熱温度が５００℃以上、特に１０００℃以上にな
ると粗製繊維と酸素ガスとの反応が生じるので、それを
防止するために、熱処理炉内に非酸化性ガスを充填し酸
素ガスを除去する。非酸化性ガスとしては、例えば、窒
素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンを挙げ
ることができる。従って、熱処理炉には、非酸化性ガス
を導入し、排出する機構が備えられる。また、粗製繊維
の加熱時に発生する非燃成分を排出する排出機構が備え
られる。
と、加熱温度が５００℃以上、特に１０００℃以上にな
ると粗製繊維と酸素ガスとの反応が生じるので、それを
防止するために、熱処理炉内に非酸化性ガスを充填し酸
素ガスを除去する。非酸化性ガスとしては、例えば、窒
素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトンを挙げ
ることができる。従って、熱処理炉には、非酸化性ガス
を導入し、排出する機構が備えられる。また、粗製繊維
の加熱時に発生する非燃成分を排出する排出機構が備え
られる。
【００２９】熱処理炉内に設けられる移動床は、熱処理
温度に対する耐熱性があり、条体から脱離した気相成長
炭素繊維をその上に受け、熱処理炉外へ搬送し回収でき
るものであれば形状、材質はいずれであってもよい。材
質は特にセラミックスが好ましい。
温度に対する耐熱性があり、条体から脱離した気相成長
炭素繊維をその上に受け、熱処理炉外へ搬送し回収でき
るものであれば形状、材質はいずれであってもよい。材
質は特にセラミックスが好ましい。
【００３０】また、本発明の熱処理方法は、気相成長反
応を行う反応炉であればいずれの反応条件であっても、
いずれの反応炉であっても適用することができる。
応を行う反応炉であればいずれの反応条件であっても、
いずれの反応炉であっても適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、かさ密度の低い気相成
長炭素繊維を効率よく簡単に搬送することができる気相
成長炭素繊維の搬送方法を提供することができる。
長炭素繊維を効率よく簡単に搬送することができる気相
成長炭素繊維の搬送方法を提供することができる。
【００３２】また、本発明によれば、熱処理前の加圧成
形処理及び熱処理後の解砕、分級処理が不要となり、プ
ロセスが単純であり、設備コスト、運転コストの低い気
相成長炭素繊維の熱処理方法を提供することができる。
形処理及び熱処理後の解砕、分級処理が不要となり、プ
ロセスが単純であり、設備コスト、運転コストの低い気
相成長炭素繊維の熱処理方法を提供することができる。
【００３３】また、本発明によれば、気相成長炭素繊維
と条体以外との接触を避けることができ、気相成長炭素
繊維に不純物が混入することを防ぐことができる。
と条体以外との接触を避けることができ、気相成長炭素
繊維に不純物が混入することを防ぐことができる。
【００３４】また、本発明によれば、熱処理後の解砕処
理がないので熱処理によって気相成長炭素繊維の均一性
が損なわれることがない。
理がないので熱処理によって気相成長炭素繊維の均一性
が損なわれることがない。
【図１】 図１は本発明の一実施例である気相成長炭素
繊維の熱処理装置の概略図である。
繊維の熱処理装置の概略図である。
【図２】 図２は図１の熱処理装置における捕集領域の
拡大図である。
拡大図である。
【図３】 図３は安息角の説明図である。
【図４】 図４は本発明の他の実施例である熱処理装置
における捕集領域の斜視図である。
における捕集領域の斜視図である。
１ 反応炉
２ 反応領域
３ 吸出し管
４ 捕集領域
５ 原料供給口
６ キャリヤーガス供給口
７ 粗製繊維
２０ 搬送部
２１ 搬送用糸
２２ リール
２３ 駆動ローラ
２４，２５，２６，２７ ローラ
２８ 分布領域
２９ 帯状搬送用糸
３０ 熱処理部
３１ 熱処理炉
３２ 熱処理炉
３３，３４，３５，３６ ヒータ
４０ 回収部
４１ ノズル
４２ 回収容器
４３ 移動受け皿
４４ 駆動ローラ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
D01F 9/08 - 9/32
C01B 31/00 - 31/36
Claims (5)
- 【請求項１】 反応炉で生成され、前記反応炉の排出口
から排出される気相成長炭素繊維を、この気相成長炭素
繊維の排出方向に対して斜めに移動する条体で捕集する
ことを特徴とする気相成長炭素繊維の搬送方法。 - 【請求項２】 反応炉で生成され、前記反応炉の排出口
から排出される気相成長炭素繊維を、この気相成長炭素
繊維の排出方向に対して斜めに移動する条体で捕集し、
熱処理炉に搬送することを特徴とする気相成長炭素繊維
の熱処理方法。 - 【請求項３】 前記条体が組成中に酸素原子を含まず、
熱処理温度に対する耐熱性を有する物質より成ることを
特徴とする請求項２に記載の気相成長炭素繊維の熱処理
方法。 - 【請求項４】 前記条体が炭素繊維であることを特徴と
する請求項２又は３に記載の気相成長炭素繊維の熱処理
方法。 - 【請求項５】 前記熱処理炉内において条体から脱離し
た気相成長炭素繊維を回収する移動床を設けたことを特
徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の気相成長
炭素繊維の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386158A JP3492630B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386158A JP3492630B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002194625A JP2002194625A (ja) | 2002-07-10 |
| JP3492630B2 true JP3492630B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18853305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000386158A Expired - Fee Related JP3492630B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 気相成長炭素繊維の搬送方法及び熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492630B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003275720A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-13 | Bussan Nanotech Reserch Institute Inc. | Method and apparatus for heat treatment of powder of fine carbon fiber |
-
2000
- 2000-12-19 JP JP2000386158A patent/JP3492630B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002194625A (ja) | 2002-07-10 |
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