JP4565737B2 - 耐炎化熱処理装置 - Google Patents

耐炎化熱処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4565737B2
JP4565737B2 JP2000365428A JP2000365428A JP4565737B2 JP 4565737 B2 JP4565737 B2 JP 4565737B2 JP 2000365428 A JP2000365428 A JP 2000365428A JP 2000365428 A JP2000365428 A JP 2000365428A JP 4565737 B2 JP4565737 B2 JP 4565737B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
hot air
flameproof
heat
treatment chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000365428A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002161441A (ja
Inventor
秀将 石和
正直 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toho Rayon Co Ltd
Original Assignee
Toho Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toho Rayon Co Ltd filed Critical Toho Rayon Co Ltd
Priority to JP2000365428A priority Critical patent/JP4565737B2/ja
Publication of JP2002161441A publication Critical patent/JP2002161441A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4565737B2 publication Critical patent/JP4565737B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はポリアクリロニトリル系炭素繊維等の製造の前工程に用いる耐炎化熱処理装置に関し、さらに詳述すればポリアクリロニトリル系繊維糸条等を耐炎化熱処理する耐炎化熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
耐炎化繊維はポリアクリロニトリル系繊維を200℃〜300℃の酸化性雰囲気中で熱処理することにより製造される。
【0003】
ポリアクリロニトリル系繊維の耐炎化処理における反応は酸化・環化が同時に進行する発熱反応である。高温で熱処理を行えば反応がより速くなり、短時間処理が可能になる。しかし、急速に耐炎化処理を行うと、酸化反応に伴う反応熱が繊維内に蓄積しやすく、このため繊維内温度が急上昇し、糸切れや発火を伴う暴走反応が誘発され易い。
【0004】
さらに、耐炎化処理は繊維を束ねた糸条の状態で行うのが通常で、耐炎化処理を施す糸条数が多い場合、繊維の反応熱を効率よく除去しなければ、高温、短時間で目的の耐炎化糸条を効率よく得ることはできない。
【0005】
耐炎化処理に要する時間、並びにエネルギー消費量は極めて大きいので、耐炎化工程における生産性の向上は必要不可欠である。
【0006】
図2は従来の耐炎化熱処理装置の一例を示す概略図で、(A)は側面断面図、(B)は平面断面図である。図中50は耐炎化熱処理装置で、熱処理室52内には多数本の糸条54が水平面に並んで走行している。前記熱処理室52の両側面には、両側面を連通する熱風循環路56が連結されている。熱処理室52の一方の側面57から、ヒーター58で加熱された熱風がファン60により熱処理室52に送られ、ここで前記走行している糸条54が耐炎化処理される。次いで熱風は他方の側面59から熱風循環路56に入り、これを通って前記ヒーター58に循環されることを繰返す。
【0007】
また、この熱処理装置は熱効率を高めるために、装置全体の外周が断熱材により覆われている。
【0008】
なお熱風は、これを循環させることにより糸条を加熱すると同時に除熱する役割も担っている。従来は、上記の耐炎化処理装置等を用いて糸条の耐炎化処理が行われている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記耐炎化熱処理装置を用いてシート状の糸条を耐炎化処理する場合、糸条間に隙間が少ないため、糸条の酸化反応に伴って発生する反応熱が除熱されにくく、更に熱風上流側の糸条から発生した反応熱は熱風により熱風下流側に運ばれるため、下流側の糸条が高温になり、その結果下流側糸条が暴走反応を起こして発火する場合がある。
【0010】
従って、本発明の目的とするところは、上述した問題点を解決した、より具体的には糸条の耐炎化処理を均一に行うことができ、品質を損うことなく生産性を向上させ得る耐炎化熱処理装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は従来よりも設置スペースの小さい新規熱風循環方式の耐炎化熱処理装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【0012】
〔1〕 熱処理室内を走行するポリアクリロニトリル系繊維糸条を熱処理して耐炎化繊維を製造する耐炎化熱処理装置において、前記熱処理室内の糸条走行方向両側に沿って交互に熱風導入部及び熱風導出部を配設してなる耐炎化熱処理装置。
【0013】
〔2〕 熱処理室内を走行するポリアクリロニトリル系繊維糸条を熱処理して耐炎化繊維を製造する耐炎化熱処理装置において、前記熱処理室内を走行する糸条走行方向両側に沿って、2組のファンとヒーターとを有し前記糸条と交差して互いに逆方向に流れる熱風流を熱処理室に循環供給する熱風導入部及び熱風導出部を複数配設してなる耐炎化熱処理装置。
【0014】
〔3〕 互いに逆方向に流れる熱風流間に仕切板を配設してなる〔1〕又は〔2〕に記載の耐炎化熱処理装置。
【0015】
〔4〕 ヒーターが熱源に熱媒体を用いる〔1〕乃至〔3〕の何れかに記載の耐炎化熱処理装置。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1を参照して本発明を詳細に説明する。
【0017】
図1(A)は本発明の耐炎化熱処理装置の一例を示す概略側面断面図で、図1(B)は同平面断面図である。
【0018】
図1中40は耐炎化熱処理装置で、耐炎化熱処理装置40の筐体2の内部に垂直に設けられた仕切板4により筐体2内は2分割され2個の熱処理室6a、6bが形成されている。
【0019】
前記熱処理室6aの一端には熱風導入部8aが、また他端には熱風導出部10aが形成されており、前記熱風導入部8aにはファン12a、熱風導出部10aにはヒーター16aがそれぞれ配設されている。
【0020】
同様に前記熱処理室6bにも、熱風導入部8b、ファン12b、熱風導出部10b、ヒーター16bがそれぞれ配設されている。
【0021】
即ち、この耐炎化処理装置40は2個の熱処理室6a、6bで1ユニットとなっており、2室における循環ファンとヒーターの位置関係は点対称の関係にある。
【0022】
ヒーター16bにより熱せられた熱風はファン12aにより熱風導入部8a、熱処理室6a、熱風導出部10a、ヒーター16a、ファン12b、熱風導入部8b、熱処理室6b、熱風導出部10bを順次通過し、前記2室の中を循環させられる。
【0023】
前記ファン12a、12bとしては特に制限がないが、軸流ファン等が好ましい。
【0024】
ヒーター16a、16bも、特に制限がなく、電熱ヒーター、スチームや加熱流体等の加熱媒体を熱源として用いるヒーター等が例示できる。
【0025】
複数の糸条(本図においては4本の糸条)20は、筐体2に設けられた供給窓(不図示)を通って前記熱処理室6a、次いで仕切板4に形成された透過窓22を通って熱処理室6b、更に筐体に設けられた排出窓(不図示)を通って筐体2外方に走行するが、前記両熱処理室6a、6bを通過する際に、耐炎化処理が施される。
【0026】
本例においては、水平に走行する糸条の走行方向両側に沿ってファンとヒーターを交互に設置しているため、いずれの側面からも同様に加熱、放熱がなされ、放熱バランスが同一となって、熱処理室の温度をほぼ均一にできる。また、2室の間に設置した仕切板は整流作用があり、熱風の循環をスムーズにする作用がある。さらに、熱風を水平方向に循環させるこの方法は、従来の垂直方向に熱風を循環させる方式と異なり、高さ方向に対する設置スペースの節約につながる。
【0027】
なおこのユニットは、糸条の走行方向に沿って複数配列することが好ましい。
【0028】
また、熱処理室内の風速及び温度は、処理条件や被処理糸条の基質により異なるが、一般的には耐炎化処理時に発生する膨大な発熱量の除去と、スモーク発生防止の観点から適宜決定される。
【0029】
通常、熱風による糸条内部の蓄熱の抑制、排除の効果を十分なものとし、一方糸条が熱風により揺れすぎて糸条内の単繊維が擦れ合う結果、糸条が傷ついて性能、品質に悪影響を及すことを防ぐ観点から、熱風導入部、及び熱風導出部における熱風の風速は0.6m/s以上2.5m/s以下にする事が望ましい。
【0030】
【実施例】
幅(糸条走行方向と直角方法)500cm、奥行(糸条の走行方向)500cm、高さ100cmの直方体の断熱筐体内に、ファン及び熱媒体としてオイルを用いるヒーターを2組配設し、幅方向に沿って中央に仕切板を設けたユニットを3個連設して耐炎化処理装置を構成した。
【0031】
熱風導出部の風速を1.0m/sに保ち、熱風導出部における温度を250℃に設置して熱処理室内の温度分布を測定した。その結果、熱処理室中央付近の温度は260℃、熱風導入部における温度は270℃であった。
【0032】
この耐炎化処理装置にポリアクリロニトリル系繊維(2デニール)を400000本束ねた糸条を5m/分の速度で供給した。糸条は250℃のゾーンと270℃のゾーンを交互に通過するため、糸条に与えられる熱履歴は平均的に260℃となる。従って、糸条は平均260℃の温度で熱処理されていることになる。
この耐炎化処理装置によって生産された耐炎化繊維の物性を調べたところ、この耐炎化糸条は走行ゾーンに関わらず密度斑がほとんどなく、物性も均一であることが確認できた。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、熱風を繊維束の横方向両側から交互に循環させて糸条を加熱処理するようにしたので、ポリアクリロニトリル系繊維を均一に耐炎化処理することができ、更に異常に反応が進行する暴走反応を防止することができる。また、従来の耐炎化処理装置のように熱処理室の下方に熱風循環路を形成する必要がないので、装置の高さを低くすることができ、設置スペース、設備費用を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐炎化熱処理装置の一例を示す(A)は概略側面断面図、(B)は概略平面断面図である。
【図2】従来の耐炎化熱処理装置の(A)は概略側面断面図、(B)は概略平面断面図である。
【符号の説明】
2 筐体
4 仕切板
6a、6b 熱処理室
8a、8b 熱風導入部
10a、10b 熱風導出部
12a、12b ファン
16a、16b ヒーター
20 糸条
22 透過窓
40 耐炎化熱処理装置
50 耐炎化熱処理装置
52 熱処理室
54 糸条
56 熱風循環路
58 ヒーター
60 ファン

Claims (4)

  1. 熱処理室内を走行するポリアクリロニトリル系繊維糸条を熱処理して耐炎化繊維を製造する耐炎化熱処理装置において、前記熱処理室内を水平に走行する複数の糸条の走行方向に沿って水平方向に交互に熱風導入部及び熱風導出部を配設してなる耐炎化熱処理装置。
  2. 熱処理室内を走行するポリアクリロニトリル系繊維糸条を熱処理して耐炎化繊維を製造する耐炎化熱処理装置において、前記熱処理室内を水平に走行する複数の糸条走行方向に沿って水平方向に熱風を循環させる2組のファンとヒーターとを有し、熱処理室内で前記糸条と交差して互いに逆方向に流れる熱風流を熱処理室に循環供給する熱風導入部及び熱風導出部を有するユニットを複数配設してなる耐炎化熱処理装置。
  3. 互いに逆方向に流れる熱風流間に仕切板を配設してなる請求項1又は2に記載の耐炎化熱処理装置。
  4. ヒーターが熱源に熱媒体を用いる請求項1乃至3の何れかに記載の耐炎化熱処理装置。
JP2000365428A 2000-11-30 2000-11-30 耐炎化熱処理装置 Expired - Fee Related JP4565737B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000365428A JP4565737B2 (ja) 2000-11-30 2000-11-30 耐炎化熱処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000365428A JP4565737B2 (ja) 2000-11-30 2000-11-30 耐炎化熱処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002161441A JP2002161441A (ja) 2002-06-04
JP4565737B2 true JP4565737B2 (ja) 2010-10-20

Family

ID=18836198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000365428A Expired - Fee Related JP4565737B2 (ja) 2000-11-30 2000-11-30 耐炎化熱処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4565737B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037703B4 (de) * 2006-08-11 2013-04-18 Eisenmann Ag Heißluftofen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178836A (ja) * 1998-12-16 2000-06-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd 糸条の耐炎化熱処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178836A (ja) * 1998-12-16 2000-06-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd 糸条の耐炎化熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002161441A (ja) 2002-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109972234B (zh) 一种实现多工作温度的丝束平行氧化炉及氧化设备
JP2010100967A (ja) 熱処理炉ならびに耐炎化繊維束および炭素繊維の製造方法
JP5487662B2 (ja) 熱処理炉ならびに耐炎化繊維束および炭素繊維の製造方法
US5193996A (en) Method and system for producing carbon fibers
JP5037978B2 (ja) 耐炎化炉及び耐炎化処理方法
JP4565737B2 (ja) 耐炎化熱処理装置
JPS59225277A (ja) 布帛処理用熱風浄化循環装置
JP2009242962A (ja) 耐炎化処理装置および前駆体繊維束の耐炎化処理方法
GB2184819A (en) System for producing carbon fibers
WO2003029546A1 (en) A stenter machine
JP4236316B2 (ja) 糸条の耐炎化熱処理装置
JP2004115983A (ja) 耐炎化熱処理炉、及び耐炎化熱処理方法
JPS62228865A (ja) 横型熱処理炉
JP2000160435A (ja) アクリル系繊維束の連続熱処理方法
JP2002266175A (ja) 耐炎化熱処理装置
JP2001288623A (ja) 熱風循環型対流加熱炉及び耐炎化繊維の製造方法
RU2167225C1 (ru) Способ окисления полиакрилонитрильного жгута и устройство для его осуществления
JP5740887B2 (ja) 耐炎化炉熱媒加熱システム
JP2004197239A (ja) 耐炎化炉
JP2971498B2 (ja) 耐炎化処理装置
JP2003342838A (ja) 耐炎化熱処理装置、及び耐炎化熱処理方法
JP4818964B2 (ja) 耐炎化炉
JP2008063688A (ja) アクリル繊維束の耐炎化処理装置
JP4572460B2 (ja) 熱処理炉およびそれを用いた炭素繊維の製造方法
JP5037977B2 (ja) 耐炎化炉及び耐炎化繊維の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071009

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100803

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees