JPH11335930A - Production of carbon fiber mat - Google Patents
Production of carbon fiber matInfo
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- JPH11335930A JPH11335930A JP10143718A JP14371898A JPH11335930A JP H11335930 A JPH11335930 A JP H11335930A JP 10143718 A JP10143718 A JP 10143718A JP 14371898 A JP14371898 A JP 14371898A JP H11335930 A JPH11335930 A JP H11335930A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素繊維マットの
製造方法に関し、さらに詳しくは、マット状紡糸繊維を
連続的に不融化し、次いで炭化する炭素繊維マットの生
産設備の効率化に関する。The present invention relates to a method for producing a carbon fiber mat, and more particularly, to an improvement in the efficiency of a production facility for a carbon fiber mat which continuously infuses a mat-like spun fiber and then carbonizes it.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、炭素繊維は、樹脂，セメント等の
強化用、電磁波シールド用として使用されてきたが、近
年、炭素繊維に種々の加工を加えることにより、その用
途は断熱材、繊維状活性炭、二次電池の負極材、キャパ
シター材等多方面に広がりつつある。このような炭素繊
維の一つの形態として、特開平５−１９５３９６号公報
等に開示されている製造方法により得られるピッチを原
料とし、これを溶融紡糸した後不融化し更に炭化処理し
て得られる炭素繊維マットがある。2. Description of the Related Art Conventionally, carbon fibers have been used for reinforcement of resin, cement, etc., and for electromagnetic wave shielding. In recent years, various processes have been applied to carbon fibers to use them as heat insulating materials and fibrous materials. Activated carbon, negative electrode materials for secondary batteries, capacitor materials, etc., are spreading to various fields. As one form of such a carbon fiber, a pitch obtained by a production method disclosed in JP-A-5-195396 or the like is used as a raw material, which is melt-spun, infusibilized, and further carbonized. There is a carbon fiber mat.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
炭素繊維マットの製造方法においては、不融化時の昇温
速度が早過ぎたり、酸素の供給バランスの悪化により紡
糸後のピッチ繊維の融着や一部燃焼が起きるため、不融
化工程における搬送ベルトのスピード及びベルト上の繊
維マットの厚みが他の工程に比べ制限され易いことか
ら、炭素繊維の生産性は不融化工程に支配されることが
知られていた。本発明は、炭素繊維マットの製造を、搬
送ベルト等の搬送手段を用いて連続的に行う場合、その
生産性が上記のように不融化工程に支配され、他の工
程、特に炭化工程は、不融化工程の運転条件の影響を直
接受けるため効率化が、図りがたいという状況を改善す
ること目的としてなし遂げられたものである。すなわ
ち、本発明の目的は、マット状紡糸繊維を搬送ベルト等
の搬送手段により連続的に不融化し、次いで炭化する炭
素繊維マットの製造方法において、特に炭化工程の効率
化を図ることにある。However, in the above-mentioned method for producing a carbon fiber mat, the rate of temperature rise during infusibilization is too fast, or the supply of pitch fibers after spinning due to deterioration of the balance of supply of oxygen or the like. Since some combustion occurs, the speed of the conveyor belt and the thickness of the fiber mat on the belt in the infusibilization step are more likely to be limited than in the other steps, so that the productivity of carbon fibers is governed by the infusibilization step. Was known. The present invention, the production of carbon fiber mat, when continuously performed using a conveying means such as a conveyor belt, the productivity is governed by the infusibilization step as described above, other steps, especially carbonization step, Efficiency has been achieved with the aim of improving the difficult situation because it is directly affected by the operating conditions of the infusibilization process. That is, an object of the present invention is to improve the efficiency of the carbonization step, particularly, in a method for producing a carbon fiber mat in which a mat-like spun fiber is continuously made infusible by a transporting means such as a transport belt and then carbonized.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、炭素繊維
マットの製造に関し、紡糸、不融化、炭化の各工程を詳
細に検討した結果、不融化工程に比較して炭化工程の設
備対応に自由度が大きく、また、効率化の効果も大きい
ことを見出し本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明の炭素繊維マットの製造方法は、（１）マット状の
紡糸繊維を連続的に不融化し、次いで炭化するに際し、
不融化後の不融化繊維マットをその流れ方向に沿って複
数に分割し、各々を上下方向に重ねることにより、炭化
工程における繊維マットの幅を不融化工程における繊維
マットの幅より狭小にすることに特徴を有し、（２）複
数に分割された不融化繊維マットをそれぞれ別個の搬送
ベルトに積載し、該複数の不融化繊維マットのうち１の
不融化繊維マットの進行方向は変えず、他の不融化繊維
マットの進行方向を、各々少なくとも２度の折り返しを
することで変換し、分割されたすべての不融化繊維マッ
トを重ね合わせ１つの搬送ベルトに積載し、炭化工程に
搬入することにも特徴を有し、（３）前記折り返しのタ
ーン角度を、４５〜８０度で行うことにも特徴を有し、
また、（４）不融化繊維マットの分割が２分割であるこ
とにも特徴を有する。Means for Solving the Problems The present inventors have studied in detail the spinning, infusibilization, and carbonization steps concerning the production of carbon fiber mats, and as a result, compared with the infusibilization step, the equipment for the carbonization step has been improved. It has been found that the degree of freedom is large and the effect of efficiency improvement is also large, and the present invention has been completed. That is, the method for producing a carbon fiber mat according to the present invention comprises the steps of (1) continuously infusifying a mat-shaped spun fiber and then carbonizing the same.
The width of the fiber mat in the carbonization step is made smaller than the width of the fiber mat in the infusibilization step by dividing the infusibilized fiber mat after infusibility into a plurality of pieces along the flow direction and overlapping each other in the vertical direction. (2) the infusible fiber mats divided into a plurality of pieces are stacked on separate transport belts, and the traveling direction of one of the plurality of infusible fiber mats is not changed, The direction of travel of the other infusibilized fiber mats is converted by folding back at least twice, and all divided infusibilized fiber mats are superimposed, loaded on one conveyor belt, and carried into the carbonization process. (3) It is also characterized in that the turn angle of the return is performed at 45 to 80 degrees.
Also, (4) the infusible fiber mat is characterized in that it is divided into two parts.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下に本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の製造方法は、マット状炭素繊維であればそ
の適用は特に限定されるものではないが、溶融紡糸によ
りマット状の紡糸繊維を容易に製造できるピッチ系の炭
素繊維を用いたものに対して、好ましく適用することが
出来る。以下にピッチ系炭素繊維マットを例に、各工程
について詳述する。 ＜原料ピッチ＞原料ピッチは、溶融紡糸可能なものであ
れば特に限定されるものではなく、石油系ピッチ、石炭
系ピッチ、合成ピッチ等のいずれも使用することがで
き、製造される炭素繊維の用途に応じ適宜選択すること
が出来る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The production method of the present invention is not particularly limited as long as it is a mat-like carbon fiber.However, a method using a pitch-based carbon fiber that can easily produce a mat-like spun fiber by melt spinning is used. Therefore, it can be preferably applied. Hereinafter, each step will be described in detail using a pitch-based carbon fiber mat as an example. <Raw material pitch> The raw material pitch is not particularly limited as long as it can be melt-spun, and any of petroleum pitch, coal pitch, synthetic pitch and the like can be used. It can be appropriately selected according to the application.
【０００６】＜紡糸＞原料ピッチを溶融紡糸する方法
は、マット状に紡糸できるものであれば特に限定される
ものではなく、メルトブロー法、遠心紡糸法等種々の方
法をいずれも使用することが出来るが、紡糸時の生産性
や得られる繊維の品質等の観点から、メルトブロー法が
好ましく用いられる。また、紡糸温度は使用する原料ピ
ッチにより適宜決定されるが、原料ピッチの軟化点以上
でピッチが変質しない温度であれば良く、例えば、３０
０℃以上４００℃以下、好ましくは３００℃以上３８０
℃以下である。<Spinning> The method of melt-spinning the raw material pitch is not particularly limited as long as it can be spun in a mat shape, and any of various methods such as a melt blow method and a centrifugal spinning method can be used. However, a melt blow method is preferably used from the viewpoints of productivity at the time of spinning, quality of a fiber obtained, and the like. The spinning temperature is appropriately determined depending on the raw material pitch to be used, and may be any temperature as long as the pitch does not change above the softening point of the raw material pitch.
0 ° C to 400 ° C, preferably 300 ° C to 380
It is below ° C.
【０００７】＜不融化＞本発明においては、不融化方法
は特に制限はされないが、二酸化窒素，酸素等の酸化性
ガス雰囲気中で加熱処理する方法や、硝酸，クロム酸等
の酸化性水溶液中で処理する方法、さらには、光，γ線
等による重合処理方法も可能である。また、より簡便な
不融化方法として、空気中、１５０〜３５０℃で一定時
間加熱処理する方法が挙げられる。処理温度が３５０℃
を超えると酸素との熱反応が過激になり、酸化重量減少
が起こり好ましくない場合がある。また、該温度が１５
０℃より低い場合は、いたずらに不融化に時間がかかる
場合がある。この点から、不融化温度としては、１７０
℃から３００℃の温度範囲内で平均昇温速度を４℃〜１
０℃、さらに５℃〜８℃とすることがより好ましい。<Infusibilization> In the present invention, the method of infusibilization is not particularly limited, but a method of performing a heat treatment in an atmosphere of an oxidizing gas such as nitrogen dioxide or oxygen, or a method of heating in an oxidizing aqueous solution such as nitric acid or chromic acid is used. And a polymerization method using light, γ-rays or the like. Further, as a simpler infusibilizing method, there is a method of performing heat treatment in air at 150 to 350 ° C. for a certain time. Processing temperature is 350 ° C
If it exceeds 300, the thermal reaction with oxygen becomes excessive, and the weight of oxidized matter may decrease, which may be undesirable. When the temperature is 15
When the temperature is lower than 0 ° C., it may take time to infusibilize unnecessarily. From this point, as the infusibilizing temperature, 170
The average temperature rise rate is 4 ° C to 1 within the temperature range of
The temperature is more preferably set to 0 ° C, and more preferably 5 ° C to 8 ° C.
【０００８】＜ターンラップ＞本発明の製造方法におい
ては、不融化後の不融化繊維マットをその流れ方向に沿
って複数に分割し、各々を上下方向に重ねあわせるこ
と、特に、複数に分割された不融化繊維マットをそれぞ
れ別個の搬送ベルトに積載し、該複数の不融化繊維マッ
トのうち１の不融化繊維マットの進行方向は変えず、他
の不融化繊維マットの進行方向を、各々少なくとも２度
の折り返しをすることで変換し、分割されたすべての不
融化繊維マットを重ね合わせ１つの搬送ベルトに積載し
て、炭化工程に搬入する。このように、マット状繊維を
流れ方向に連続的に切断し複数に分割し、各々を別個に
搬送しつつ、マット状繊維の各々を折り返し等により進
行方向を変換することにより、分割されたマット状繊維
のすべてあるいはその一部を最終的に重ね合わせる工程
を特にターンラップと称す。<Turn Wrap> In the manufacturing method of the present invention, the infusibilized fiber mat after infusibilization is divided into a plurality of pieces along the flow direction, and each is overlapped in the up-down direction. Each of the infusible fiber mats is stacked on a separate conveyor belt, the traveling direction of one infusible fiber mat of the plurality of infusible fiber mats is not changed, and the traveling directions of the other infusible fiber mats are at least each. All the infusible fiber mats that have been converted are converted by being folded twice, and are stacked, stacked on one conveyor belt, and carried into the carbonization step. In this way, the mat-like fiber is continuously cut in the flow direction, divided into a plurality of pieces, and while each is separately transported, each of the mat-like fibers is changed in a traveling direction by turning back or the like, thereby dividing the mat. The step of finally overlapping all or a part of the fibrous fibers is particularly referred to as turn wrap.
【０００９】1)不融化繊維マットの切断 不融化繊維マットの切断は、不融化工程から炭化工程に
搬送する途中で、進行方向に沿って行われる。この際、
切断により複数の分割を行うが、特に工程の効率化のた
めに２分割することが好ましい。また、同様に工程の効
率化のために、更に切断された複数のマットの各々の幅
がほぼ同一となるように切断することが好ましい。切断
機としては、回転カッター、スコアカッター等円盤状
で、材質が金属、セラミックスのものなどを使用するこ
とが出来る。1) Cutting of the infusible fiber mat The infusible fiber mat is cut along the traveling direction during the transportation from the infusibilization step to the carbonization step. On this occasion,
Although a plurality of divisions are performed by cutting, it is particularly preferable to divide into two for efficiency of the process. Similarly, it is preferable to further cut the plurality of mats so that the width of each of the plurality of cut mats is substantially the same in order to increase the efficiency of the process. As the cutting machine, a disk-shaped material such as a rotary cutter or a score cutter, made of metal or ceramics, can be used.
【００１０】2)搬送ベルト、乗り継ぎベルト 不融化繊維マットは、切断機までは不融化処理で使用し
た搬送ベルトに積載されて搬送されるが、切断機で切断
され複数に分割された不融化繊維マットは、各々別個の
搬送ベルトに積載され搬送される。この時、各々のベル
ト幅は、分割されたマットの幅に合わせることが好まし
い。分割された複数の不融化繊維マットの全部またはそ
の一部は、以下に説明する折り返し（ターン）機構と複
数の乗り継ぎベルトにより進行方向を変換した後、すべ
ての不融化繊維マットを重ね合わせ最終的に１つの搬送
ベルトに積載し炭化炉に搬送される。2) Conveying belt and connecting belt The infusibilized fiber mat is loaded on the carrying belt used in the infusibilizing process and transported until the cutting machine, but the infusibilized fiber cut by the cutting machine and divided into a plurality of pieces. The mats are loaded and transported on separate transport belts. At this time, it is preferable that each belt width is adjusted to the width of the divided mat. All or some of the divided infusibilized fiber mats are changed in the traveling direction by a folding mechanism (turning mechanism) and a plurality of connecting belts described below, and then all the infusibilized fiber mats are superimposed on each other. And transported to a carbonization furnace.
【００１１】この際、最終の不融化繊維マットの幅は、
その全部またはその一部を適宜重ね合わせることで、分
割された不融化繊維マットの幅まで狭小化することが可
能となり、以降の炭化炉の搬送ベルトの幅を小さくで
き、ひいては炭化工程の効率化に貢献する。上記搬送ベ
ルト、乗り継ぎベルトとしては、炭素繊維マットの不融
化、炭化において通常用いられるベルトが使用可能であ
るが、耐熱性が要求されるベルトには金属製のチェーン
ベルトの使用が望ましい。At this time, the width of the final infusible fiber mat is
By overlapping all or a part of the mat appropriately, the width of the divided infusible fiber mat can be reduced to a smaller value, and the width of the conveyor belt of the subsequent carbonizing furnace can be reduced, thereby further improving the efficiency of the carbonizing process. To contribute. As the transfer belt and the connecting belt, a belt generally used for infusibilizing and carbonizing a carbon fiber mat can be used, but for a belt requiring heat resistance, a metal chain belt is desirably used.
【００１２】3)折り返し機構 上記分割された複数の不融化繊維マットは、各々個別の
搬送ベルトに積載され一旦平行に搬送される。これらを
１つに重ね合わせるためには、例えば（Ａ）分割された
１の繊維マットは進行方向を変えることなくそのまま搬
送され、他の（分割数−１）個の繊維マットは、進行方
向に対し少なくとも２回進行方向を変換させる方法、ま
たは（Ｂ) すべての繊維マットを各々適当な位置で少な
くとも１回進行方向を変換させる方法がある。本発明に
おいては、この進行方向の変換は、マットを折り返すこ
とで行われる。通常のように、不融化炉における搬送方
向を炭化炉の搬送方向と同一にするときは、上記（Ａ）
の方法を採用することが好ましい。但し、配置上の制約
等から、不融化炉と炭化炉の搬送方向を（例えば、直角
方向に）かえる必要がある場合、または、各繊維マット
の折り返しの回数を繊維マットの損傷等を考慮して１回
に制限する場合は、上記（Ｂ) の方法を採用することが
できる。3) Folding mechanism The plurality of divided infusibilized fiber mats are stacked on individual transport belts, and are transported once in parallel. In order to superimpose them, for example, (A) one divided fiber mat is transported as it is without changing the traveling direction, and the other (number of divisions-1) fiber mats are moved in the traveling direction. On the other hand, there is a method in which the traveling direction is changed at least twice, or (B) a method in which the traveling direction is changed at least once in each of the fiber mats at an appropriate position. In the present invention, the conversion of the traveling direction is performed by folding back the mat. When the transport direction in the infusibilizing furnace is made to be the same as the transport direction in the carbonization furnace as usual, the above (A)
It is preferable to adopt the method described above. However, when it is necessary to change the transport direction of the infusibilizing furnace and the carbonizing furnace (for example, in the perpendicular direction) due to restrictions on arrangement, etc., or consider the number of times each fiber mat is folded in consideration of damage to the fiber mat, etc. When the number is limited to one time, the method (B) can be adopted.
【００１３】この折り返しは、マットの進行方向に対し
適当な角度を設け設置する折り返し部及び乗り継ぎベル
トを組み合わせることで行うことができる。折り返しの
回数としては、工程の複雑さ及び設備コストの増加を防
止するため、通常上記（Ａ）の方法を採る場合は２回、
（Ｂ) の方法を採る場合は１回が採用される。本発明で
は、マットの折り返しの角度をターン角度と称し、マッ
トの進行方向に対して左または右回りに０〜９０度の範
囲で規定する。このターン角度は、マットをその進行方
向に対し右側に移動させるときには、右回り（時計回
り）で選定し、左側に移動させるときには、左回り（反
時計回り）で選定すればよい。例えば、上記（Ａ）の方
法において、繊維マットを２分割した場合、進行方向に
対し左側のマットを２回の折り返しで右側のマットに重
ね合わせるには、１回目のターン角度を右回りで、２回
目のターン角度を左回りで選定することで、２回のター
ンで左側のマットは、右側のマットと上下方向に重なる
位置まで移動される。The folding can be performed by combining a folding section provided at an appropriate angle with respect to the traveling direction of the mat and a connecting belt. In order to prevent the complexity of the process and the increase in equipment cost, the number of times of turning is usually two times when the method (A) is employed.
When the method (B) is adopted, one time is adopted. In the present invention, the turning angle of the mat is referred to as a turn angle, and is defined in the range of 0 to 90 degrees counterclockwise or counterclockwise with respect to the traveling direction of the mat. The turn angle may be selected clockwise (clockwise) when the mat is moved to the right with respect to the traveling direction, and may be selected counterclockwise (counterclockwise) when the mat is moved to the left. For example, in the above method (A), when the fiber mat is divided into two, in order to overlap the mat on the left side with the mat on the right side twice in the traveling direction, the first turn angle is clockwise, By selecting the second turn angle in a counterclockwise direction, the left mat is moved to a position vertically overlapping the right mat in the second turn.
【００１４】一方、上記（Ｂ) の方法を採る場合におい
ては、すべての繊維マットを各々適当な位置で同一の角
度で折り返すことにより、該すべての繊維マットを重ね
合わせることができる。また、マットの進行方向は、こ
のターン角度の２倍で変換されることになり、乗り継ぎ
ベルトの進行方向は、これに合わせればよい。本発明の
方法において、上記（Ａ）の方法の場合、ターン角度と
しては、左回り及び右回りに共通し、マットの進行方向
に対して４５〜８０度、好ましくは５０〜７５度とする
ことが、設備の配置及びコスト並びに生産性の面から望
ましい。On the other hand, when the method (B) is adopted, all the fiber mats can be overlapped by folding all the fiber mats at appropriate positions at the same angle. In addition, the traveling direction of the mat is converted by twice the turn angle, and the traveling direction of the connecting belt may be adjusted to this. In the method of the present invention, in the case of the above method (A), the turn angle is common to the counterclockwise and counterclockwise directions, and is 45 to 80 degrees, preferably 50 to 75 degrees with respect to the traveling direction of the mat. However, this is desirable in terms of equipment layout and cost and productivity.
【００１５】このターン角度が４５度未満では、重ね合
わせの位置が前方となり、不融化炉と炭化炉の距離を長
くとる必要が生じ設備配置面から好ましくなく、かつ、
マットの折り返し部が長くなるため、折り返し時に蛇行
したり、ねじれが生じる恐れがあるので好ましくない。
一方、ターン角度が８０度を越えると、重ね合わせる位
置までの乗り継ぎ距離が長くなり、設備配置とコスト面
から好ましくない。また、当然のことながら、複数折り
返されるマットの進行方向を当初と同一にするには、各
々のターン角度を、右回りをプラス、左回りをマイナス
として計算し、ターン角度の和が０度となるように選定
すればよい。（２回の折り返しでは、左右逆回りで同一
の角度となる。）If the turn angle is less than 45 degrees, the position of superposition is forward, and it is necessary to increase the distance between the infusibilizing furnace and the carbonizing furnace.
Since the folded portion of the mat becomes long, the mat may be meandered or twisted at the time of folding, which is not preferable.
On the other hand, if the turn angle exceeds 80 degrees, the connecting distance to the overlapping position becomes long, which is not preferable in terms of equipment arrangement and cost. Naturally, in order to make the traveling direction of the mats to be folded back the same as the initial direction, each turn angle is calculated as plus for clockwise and minus for left, and the sum of the turn angles is 0 degree. What is necessary is just to select. (Two turn-backs have the same angle in left and right directions.)
【００１６】また、本発明において上記（Ｂ) の方法の
場合、ターン角度は不融化炉と炭化炉の配置に合わせて
決定すればよく、特に制限はないが、通常４５度が乗り
継ぎベルトの短縮化につながる点で好ましい。折り返し
部の仕様としては特に限定はなく、例えば、ベルトの最
後部前方に、ベルトの高さとほぼ同一の高さで、折り返
す部分のマット幅に合わせ、ターン角度にそって設置す
る板状や棒状等の材料（例えばベルトと平行の四角の板
をターン角度で切断したような三角板や、角柱や丸棒
等）を設置することができる。この際、マットの進行を
スムーズにするために、板状や角柱等の角を有する材料
は、マットの折り返し部分に、加工等で丸みを与えるこ
とが好ましい。また、その材質には特に制限がなく、コ
スト、耐久性、加工性、取り付け作業性、保守性等を勘
案し、金属、樹脂成型品、木材等から適宜選択すればよ
い。In the present invention, in the case of the method (B), the turn angle may be determined in accordance with the arrangement of the infusibilizing furnace and the carbonizing furnace, and there is no particular limitation. It is preferable in that it leads to conversion. There is no particular limitation on the specifications of the folded portion, for example, a plate shape or a bar shape that is installed at a height substantially equal to the height of the belt in front of the rearmost portion of the belt according to the mat width of the folded portion and along the turn angle. (For example, a triangular plate obtained by cutting a square plate parallel to the belt at a turn angle, a prism, a round bar, or the like) can be installed. At this time, in order to make the mat progress smoothly, it is preferable that a material having corners such as a plate or a prism be rounded at the folded portion of the mat by processing or the like. The material is not particularly limited, and may be appropriately selected from metal, resin molded product, wood, and the like in consideration of cost, durability, workability, mounting workability, maintainability, and the like.
【００１７】＜炭化＞前記不融化繊維マットは、常法に
より酸化性ガスの非存在下、例えば不活性ガス中で加熱
処理（炭化）することにより炭素繊維とすることができ
る。この時の昇温速度や保持時間は特に限定されるもの
でないが、炭化温度は５００℃以上１３００℃以下、好
ましくは６００℃以上９００℃以下であることが好まし
い。本発明の方法によれば、炭化工程においては、前記
ターンラップ工程により、不融化工程における繊維マッ
トの幅より狭小な幅の繊維マットを処理することができ
ることから、不融化工程における搬送ベルトの幅より狭
小な幅の搬送ベルトを使用することができるので、炭化
工程を小さく、コンパクトにすることができ、該工程を
効率化することができる。<Carburizing> The infusible fiber mat can be converted into carbon fibers by heat treatment (carbonization) in the absence of an oxidizing gas, for example, in an inert gas, in a conventional manner. The heating rate and the holding time at this time are not particularly limited, but the carbonization temperature is preferably 500 ° C. or more and 1300 ° C. or less, and more preferably 600 ° C. or more and 900 ° C. or less. According to the method of the present invention, in the carbonization step, the fiber mat having a width smaller than the width of the fiber mat in the infusibilization step can be processed by the turn wrap step. Since a conveyor belt having a smaller width can be used, the carbonization process can be made smaller and more compact, and the process can be made more efficient.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に、本発明を実施例により更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ 軟化点２８０℃の光学的異方性の石油系メソフェーズピ
ッチを用い、メルトブロー法で紡糸を行い、幅約４００
０ｍｍの紡糸繊維マットを作製した。該紡糸繊維マット
を、幅４２００ｍｍの金属製ベルトに載せて、１５０℃
から３００℃まで段階的に昇温温度が設定された不融化
炉を、２ｍ／分の速度で通過させ不融化を実施し、不融
化繊維マットを作製した。以下、添付図１及び２に従っ
て説明する。図１は、本発明におけるターンラップ工程
を示す概略平面図であり、図２は、本発明におけるター
ンラップ工程を示す概略断面図である。不融化炉を出た
不融化繊維マットＭを、連続的に搬送ベルト１に載せた
まま金属製スリッター２により、それぞれが幅約２００
０ｍｍになるようにほぼ中央部で切断し２分割した。分
割された不融化繊維マットＭ1 、Ｍ2 は各々平行に進行
する搬送ベルト７、３に乗せられ、搬送される。そのう
ち、一方の不融化繊維マットＭ2 は、さらに搬送ベルト
３の終点に設けられた折り返し板４ａで、ベルトの進行
方向と右回りで角度α（６７．５度）のターン角度をも
って折り返され、重力落下で下部に設置した乗り継ぎベ
ルト５に積載され、不融化繊維マットＭ1の搬送ベルト
７の下方位置まで搬送される。さらに、不融化繊維マッ
トＭ2 は折り返し板４ｂで、左回りで角度β（６７．５
度）のターン角度をもって折り返され、搬送ベルト７と
上下方の位置関係を有する以外進行方向が一致した乗り
継ぎベルト６に載せられ搬送され、次いで、炭化工程に
搬送するための搬送ベルト８に積載された。他方の不融
化繊維マットＭ1 は、進行方向を変えずに搬送ベルト７
に積載、搬送された後、上記搬送ベルト８に積載された
不融化繊維マットＭ2にほぼ重なるように積載された。
重ね合わせた不融化繊維マットの最大幅は２０５０ｍｍ
と、当初のマット幅のほぼ半分とすることが出来た。こ
の重ね合わせた不融化繊維マットを、入り口幅が２２０
０ｍｍの炭化炉で、１０００℃まで昇温し炭化して炭素
繊維マットを製造した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. Example 1 Using an optically anisotropic petroleum-based mesophase pitch having a softening point of 280 ° C., spinning was performed by a melt blow method, and a width of about 400 was used.
A 0 mm spun fiber mat was made. The spun fiber mat is placed on a metal belt having a width of 4200 mm and placed at 150 ° C.
Through an infusibilizing furnace in which the temperature was raised stepwise from 2 to 300 ° C. at a speed of 2 m / min to carry out infusibilization to produce an infusibilized fiber mat. This will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic plan view showing a turn wrapping step in the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing a turn wrapping step in the present invention. The infusibilized fiber mat M exiting the infusibilizing furnace is continuously placed on the conveyor belt 1 by the metal slitter 2 to have a width of about 200 mm.
It was cut at almost the center so as to be 0 mm and divided into two parts. The divided infusibilized fiber mats M 1 and M 2 are respectively carried on and conveyed by conveyor belts 7 and 3 which travel in parallel. Among them, one of the infusible fiber mats M 2 is further folded back at a turn angle of α (67.5 degrees) clockwise with respect to the traveling direction of the belt by a folding plate 4 a provided at the end point of the conveyor belt 3. stacked on transit belt 5 installed in bottom with gravity, it is transported to the lower position of the conveyor belt 7 of the infusible fiber mat M 1. Furthermore, infusible fiber mat M 2 is folded plate 4b, in counterclockwise angle beta (67.5
), And is carried and transported on the connecting belt 6 whose traveling direction coincides with that of the transport belt 7 except that it has a vertical positional relationship with the transport belt 7, and then loaded on the transport belt 8 for transporting to the carbonization step. Was. The other infusibilized fiber mat M 1 is transferred to the conveyor belt 7 without changing the traveling direction.
After loading, transported to, stacked so as to substantially overlap the infusible fiber mat M 2 stacked on the conveyor belt 8.
Maximum width of superimposed infusible fiber mat is 2050mm
That was almost half of the original mat width. The superimposed infusibilized fiber mat is placed at an entrance width of 220
In a 0 mm carbonization furnace, the temperature was raised to 1000 ° C. and carbonized to produce a carbon fiber mat.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の製造
方法により、マット状の紡糸繊維を連続的に不融化し次
いで炭化する炭素繊維マットを製造することができる。As described above in detail, according to the production method of the present invention, it is possible to produce a carbon fiber mat which continuously infusifies and carbonizes a spun fiber in the form of a mat.
【図１】 本発明の実施例におけるターンラップ工程を
示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a turn wrap process in an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施例におけるターンラップ工程を
示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a turn lapping step in the embodiment of the present invention.
Claims (4)
し、次いで炭化するに際し、不融化後の不融化繊維マッ
トをその流れ方向に沿って複数に分割し、各々を上下方
向に重ねあわせることにより、炭化工程における繊維マ
ットの幅を不融化工程における繊維マットの幅より狭小
にすることを特徴とする炭素繊維マットの製造方法。1. An infusibilized fiber mat after infusibilization is divided into a plurality of pieces along the flow direction when the spun fibers in a mat form are continuously infusibilized and then carbonized, and each of them is overlapped in the vertical direction. The method for producing a carbon fiber mat, wherein the width of the fiber mat in the carbonization step is made smaller than the width of the fiber mat in the infusibilization step.
れぞれ別個の搬送ベルトに積載し、該複数の不融化繊維
マットのうち、１の不融化繊維マットの進行方向は変え
ず、他の不融化繊維マットの進行方向を、各々少なくと
も２度の折り返しをすることで変換し、分割されたすべ
ての不融化繊維マットを重ね合わせ１つの搬送ベルトに
積載して、炭化工程に搬入することを特徴とする請求項
１記載の炭素繊維マットの製造方法。2. A plurality of divided infusible fiber mats are stacked on separate transport belts, and one of the plurality of infusible fiber mats does not change the traveling direction of one of the infusible fiber mats. The advancing direction of the fused fiber mat is changed by folding back at least twice, and all the divided infusible fiber mats are superimposed, loaded on one transport belt, and carried into the carbonization process. The method for producing a carbon fiber mat according to claim 1, wherein
で行うことを特徴とする請求項２記載の炭素繊維マット
の製造方法。3. The method for producing a carbon fiber mat according to claim 2, wherein the turning angle is 45 to 80 degrees.
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭素
繊維マットの製造方法。4. The method for producing a carbon fiber mat according to claim 1, wherein the infusible fiber mat is divided into two parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143718A JPH11335930A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Production of carbon fiber mat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143718A JPH11335930A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Production of carbon fiber mat |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335930A true JPH11335930A (en) | 1999-12-07 |
Family
ID=15345383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143718A Pending JPH11335930A (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Production of carbon fiber mat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11335930A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005045115A1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-19 | Teijin Limited | Carbon fiber nonwoven fabric, and production method and use thereof |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10143718A patent/JPH11335930A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005045115A1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-19 | Teijin Limited | Carbon fiber nonwoven fabric, and production method and use thereof |
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