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公開番号2024064820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173715
出願日2022-10-28
発明の名称炭素繊維の調整方法
出願人増岡窯業原料株式会社
代理人個人,個人
主分類D06H 7/00 20060101AFI20240507BHJP(繊維または類似のものの処理;洗濯;他に分類されない可とう性材料)
要約【課題】炭素繊維製品(熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、セメント、コンクリート、黒鉛、コールタール、金属、ゴム等の母材に添加)として使用し易い様に炭素繊維トウ(長繊維)等の炭素繊維原料を前処理する調整方法を提供すること。
【解決手段】炭素繊維原料10に対し、最終製品に用いるために種々の工程を経て、所望のミルドファイバー等を得ることを目的とする炭素繊維の調整方法であって、トレー20内に炭素繊維原料10を充填する原料充填工程と、炭素繊維原料10を熱処理炉30にてヒートクリーニングする原料熱処理工程と、原料熱処理工程済みの炭素繊維原料10を振動フィーダーにて切断機に送る原料供給工程と、原料供給工程済みの炭素繊維原料10を粉砕する原料粉砕工程と、原料粉砕工程済みの炭素繊維原料10を篩分けする原料選別工程を備えることを特徴とする炭素繊維の調整方法とした。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
炭素繊維原料に対し、最終製品に用いるために種々の工程を経て、所望のミルドファイバー等を得ることを目的とする炭素繊維の調整方法であって、
トレー内に炭素繊維原料を充填する原料充填工程と、
前記炭素繊維原料を熱処理炉にてヒートクリーニングする原料熱処理工程と、
前記原料熱処理工程済みの前記炭素繊維原料を振動フィーダーにて切断機に送る原料供給工程と、
前記原料供給工程済みの炭素繊維原料を粉砕する原料粉砕工程と、
前記原料粉砕工程済みの炭素繊維原料を篩分けする原料選別工程を備えることを特徴とする炭素繊維の調整方法。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記原料充填工程は、炭素繊維原料をトレーに充填する際、トレーの長手方向の中心線に沿った所定の幅を凹ませて高さが低くなるように充填することを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維の調整方法。
【請求項３】
前記原料熱処理工程における炭素繊維原料が充填されたトレーの積載方法は、熱処理炉の入口側から見て３列になるように複数の炭素繊維原料が充填されたトレーを積載するのであるが、真ん中の列に積載されたトレーの数は隣接する外側の列に積載されたトレーの数よりも少なくなるように積載することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の炭素繊維の調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維製品（熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、セメント、コンクリート、黒鉛、コールタール、金属、ゴム等の母材に添加）として使用し易い様に炭素繊維トウ（長繊維）等の炭素繊維原料を（中間材料であるミルドファイバー等とするために）処理する炭素繊維の調整方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維は有機繊維（ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、又は石炭ピッチ（Ｐｉｔｃｈ）の２種類の原料）を高温で焼成することにより製造される。ＰＡＮ系炭素繊維は、合成繊維であるアクリル長繊維（ポリアクリルニトリル繊維）を原料とし、空気中で２００～３００℃の温度域で熱処理され耐炎化繊維にした後、無酸素状態で１０００℃以上の温度で焼成することにより製造される。一方、ピッチ系炭素繊維は、石炭タールや石油ピッチ（コールタールピッチを原料に高温で炭化して作った繊維）から製造される。
【０００３】
炭素繊維は（細長い）繊維形状なので、そのままの形状で最終製品に使用されることは殆ど無い。通常は炭素繊維トウ（長繊維）等に対し、何らかの加工（熱処理、切断等）を施して中間材料を作り、それを最終製品に用いるという加工プロセスを経由することが一般的である。中間材料には種々の形態が見られるが、例えば、チョップドファイバー、ミルドファイバーが挙げられる。チョップドファイバーとは、炭素繊維トウ（長繊維）をカット（チョップ）した状態であり、ミルドファイバーとは、チョップドファイバーを粉砕機で粉砕し、粉（ミルド）状にした状態である。チョップドファイバーは、通常３ｍｍ～１２ｍｍの長さの短繊維のことを言い、ミルドファイバーは通常２００μｍ以下の長さの短繊維のことを言う。ミルドファイバー、及びチョップドファイバー等を各種熱可塑・熱硬化樹脂、セメント・コンクリート、黒鉛、コールタール、金属、ゴム等の母材（マトリックス）に添加し製品化する。
【０００４】
特許文献１には、「粉末化処理を効率良く行え、燃焼排ガスによる公害問題も発生せず、且つ、ガラス繊維の紡糸時の糸切れ原因となる不純物汚染が起こらない様にした、ガラス繊維屑の粉砕装置を提供する（特許文献１：要約の目的）」ことを目的として、「ガラス繊維屑を加熱して、付着している有機質の集束剤等を焼却除去すると共に粉砕し易い様に脆化させる加熱装置と、脆化したガラス繊維屑を粉砕する粉砕装置とを備えており、加熱装置として連続炉を用い、その内部に設置するコンベアは、ニッケルを含有しない金属製のワイヤメッシュベルトを用いる構成とした（特許文献１：要約の構成より抜粋」ガラス繊維屑の粉砕装置（特許文献１：発明の名称）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平６－２８５３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係るガラス繊維屑の粉砕装置は、ガラスのニッケル汚染を完全に無くすことが出来て、加熱装置の加熱効率が顕著に向上し、集束剤等の焼却効率が顕著に向上する等の様々の優れた効果を奏すので、ガラス繊維の製造コストの大幅低減に寄与出来るものである。しかしながら、ガラス繊維と炭素繊維では材質の違い等によるプロセスの違いがあり、特許文献１に係るガラス繊維屑の粉砕装置による方法をそのまま応用できるものでは無い。炭素繊維とガラス繊維とは異なるプロセスを必要とするものであるからである。
【０００７】
本発明の目的は、炭素繊維製品（熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、セメント、コンクリート、黒鉛、コールタール、金属、ゴム等の母材に添加）として使用し易い様に炭素繊維トウ（長繊維）等の炭素繊維原料を（中間材料であるミルドファイバーとするために）処理する炭素繊維の調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、炭素繊維原料に対し、最終製品に用いるために種々の工程を経て、所望のミルドファイバー等を得ることを目的とする炭素繊維の調整方法であって、トレー内に炭素繊維原料を充填する原料充填工程と、前記炭素繊維原料を熱処理炉にてヒートクリーニングする原料熱処理工程と、前記原料熱処理工程済みの前記炭素繊維原料を振動フィーダーにて切断機に送る原料供給工程と、前記原料供給工程済みの炭素繊維原料を粉砕する原料粉砕工程と、前記原料粉砕工程済みの炭素繊維原料を篩分けする原料選別工程を備える炭素繊維の調整方法であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記原料充填工程は、炭素繊維原料をトレーに充填する際、トレーの長手方向の中心線に沿った所定の幅を凹ませて高さが低くなるように充填する炭素繊維の調整方法であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２において、前記原料熱処理工程における炭素繊維原料が充填されたトレーの積載方法は、熱処理炉の入口側から見て３列になるように複数の炭素繊維原料が充填されたトレーを積載するのであるが、真ん中の列に積載されたトレーの数は隣接する外側の列に積載されたトレーの数よりも少なくなるように積載する炭素繊維の調整方法であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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