(57)【要約】      （修正有）【課題】高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを緩和すべく、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供する。【解決手段】５〜１０ｃｍ長のカーボン繊維群を主成分とする複数のウェブが積層されたカーボン不織布であって、前記カーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維１０と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに密着した状態の繊維束とを含み、各ウェブの繊維束の本数が、全繊維数のうち平均３％以上８％未満の割合で含有される。カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものであることが好ましい。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
５ｃｍ〜１０ｃｍ長のカーボン繊維群を主成分とし、複数枚のウェブが積層されてなるカーボン不織布であって、各ウェブのカーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに２本以上密着した状態の繊維束とを含んだものであると共に、３点以上の顕微鏡観察において、繊維束の本数が、全繊維数のうち平均３％以上８％未満の割合で含有されることを特徴とするカーボン不織布。
【請求項２】
繊維束は、各カーボン繊維の繊維長の過半部において２本以上３本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束と、視認範囲の長さの過半部において４本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束とから構成され、小繊維束の束数に対して大繊維束の束数が２０％以上５０％未満の割合で視認される請求項１記載のカーボン不織布。
【請求項３】
カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものである請求項１又は２記載のカーボン不織布。
【請求項４】
カーボン繊維群はＰＡＮ系のカーボン樹脂のみからなり、カーボン不織布全体の炭化率が８０％以上である請求項１、２又は３のいずれか記載のカーボン不織布。
【請求項５】
複数層のウェブが積層されてなるものであって、各層を構成するウェブは、間隙径３０μｍ〜７５μｍの範囲内に二つ以上の間隙径分布ピークを有する請求項１、２、３又は４のいずれか記載のカーボン不織布。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、カーボン繊維を主成分とするカーボン不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーボンシートとして、木炭、活性炭などの炭素系の微粉末を無機系塗料などの高分子化合物の水性分散液に混合して攪拌したものを、ポリエステル等の樹脂シートまたは不織布に塗布含浸させて加熱することで、前記樹脂シートまたは不織布に前記微粉末を接着して、乾燥させたものが存在した（例えば、特許文献１参照）。これは、樹脂シート又は不織布にむらなく、しかも均一な厚さに前記微粉末を接着することができ、微粉末が樹脂シートまたは不織布から剥がれたり、落ちたりすることがほとんどない、とされる。また、樹脂シートまたは不織布の表面に、炭素系の微粉末を無機系塗料の高分子化合物の水性分散液に混合して攪拌したものを、塗布含浸させた後に、乾燥炉に入れて一定速度で連続的に直線移動させ、前記樹脂シートまたは不織布を適温で僅かな時間だけ加熱しつつ、樹脂シートまたは不織布の表面側から加圧して乾燥させ、樹脂シートまたは不織布を前記乾燥炉以外に送り出すことで、前記微粉末を厚く樹脂シートまたは不織布に接着でき、この樹脂シートまたは不織布から微粉末が剥がれたり、部分的に微粉末の厚さが薄くなったりしないだけでなく、カーボンシートを効率よく量産することができる、とされる。
【０００３】
また従来、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ホウ酸アルミニウムウィスカ及びカーボン繊維を必須成分として含有し、これら三成分中におけるホウ酸アルミニウムウィスカとカーボン繊維の配合量を７０〜８０重量％とし、且つ、ホウ酸アルミニウムウィスカ１００重量部に対しカーボン繊維を１０〜１５０重量部の割合で配合した樹脂組成物が開示される（たとえば特許文献２参照）。この樹脂組成物は４０ＧＰａ以上の高弾性率及び２．０Ｍｍ以上の比曲げ弾性率を有しており、自動車の構造部材やエンジン部品、光ピックアップのアクチュエーターやインクジェットプリンタのインクジェットノズルなど従来金属材料が使用されている箇所の代替材として有用である。また、ポリフェニレンサルファイドの共重合成分として所定の繰り返し単位からなるものを２０モル％未満の配合割合で用いた場合には、種々のグレードの市販品を容易に入手することができる、とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８８２８８号公報
【特許文献２】特開平１１−８０５４７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、不織布にカーボン粉末を接着した上記従来のカーボンシートは基材を他繊維の不織布あるいは樹脂シートとしており、シート全体を高炭化率とすることはできなかった。また上記従来の樹脂組成物も、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ホウ酸アルミニウムウィスカといった他繊維成分が主成分であり、カーボン繊維が全体比重量に対して６％〜０．４８％という低炭化率のものであった。これら低炭化率のシートや樹脂組成物は、難燃性、防磁（電磁波遮断）性、遮音性といったカーボン繊維の優位性を確実に発揮することができず、利用用途が限られてしまうものであった。
【０００６】
また前記カーボンシートや樹脂組成物は、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさといった、カーボン繊維特有の課題を解決するものではなかった。すなわち、カーボン繊維の製造においては有機繊維の焼成工程を段階的に行う必要があり、工数がかさむことで製造コストがかさむという問題がある。また高強度、難燃性というカーボン繊維の特徴から、製造時に出る端材は産業廃棄物となり、簡易に処理することができず、さらに加工が難しくリサイクルが困難であるという課題がある。またカーボン繊維は曲げ弾性率が高いため、繊維同士の解離の度合いによっては、カード機に投入しても繊維群が針の根元側に沈んでしまい、不織布への加工ができないという課題があった。
【０００７】
そこで本考案では、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを緩和すべく、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供することを課題とする。
【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、下記（１）ないし（５）の手段を採用するものとしている。
【０００９】
（１）本考案のカーボン不織布は、５〜１０ｃｍ長のカーボン繊維群を主成分とし、複数枚のウェブが積層されてなるカーボン不織布であって、各ウェブは、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維１０と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに２本以上密着した状態の繊維束１１とを含んで不織布加工されたものであると共に、３点以上の顕微鏡観察において、繊維束１１の本数が、全繊維数のうち平均３％以上８％未満の割合で含有されることを特徴とする。
【００１０】
このようにカーボン繊維の繊維束を所定割合の範囲で含有したウェブで構成した不織布は、防磁性といったカーボン繊維の機能を特に有効にかつ布面に亘って均一に発揮し得ることが判明した。またカーボン布の端材を解離させる際に、ある程度まで解離させなければ不織布加工ができない一方、すべてのカーボン繊維を単独繊維にまで解離するのは困難であるという問題があるところ、各ウェブの繊維束１１の含有割合の特定によって解離の度合いを決定することで、カーボン繊維の機能を発揮し得る必要な程度までの確実な解離を行えるものとなった。
【００１１】
（２）前記繊維束１１は、各カーボン繊維の繊維長の過半部において２本以上３本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束１１ａと、各カーボン繊維の繊維長の過半部において４本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束１１ｂとから構成され、小繊維束１１ａの束数に対して大繊維束１１ｂの束数が２０％以上５０％未満の割合で視認されるものであることが好ましい。ここで、上記繊維長さの過半部において密着しているか否かは、例えば顕微鏡観察において観察される繊維が視野範囲内の繊維長さの過半部で密着しているか否かで判別することができる。例えば後述の図２は、縦１８４０μｍ×横２４６０μｍ視認範囲の観察写真であるが、図２において観察される各繊維の繊維長の過半部において２本以上３本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束１１ａと、視認範囲の長さの過半部において４本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束１１ｂとに分別することができる。このとき小繊維束１１ａの束数に対して大繊維束１１ｂの束数が２０％以上５０％未満の割合で視認されるものであると、極端に太く束ねられた大繊維束１１ｂの数を所定割合以下に抑えることで、カード機などにより確実に不織布化することができる。
【００１２】
（３）カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものであることが好ましい。カーボンシートの端材は産業廃棄物として処理しなければならなかったため、上記（１）（２）の構成は、特に必要大にカットされたカーボンシートの端材を有効利用して不織布化したものであることが好ましい。また特に、カーボン繊維の端材が５〜１０ｃｍ幅であり、幅方向にカーボン繊維構成されたものであると、カーボン繊維長を揃えることなく端材をそのまま解離機で解離して不織布化できるため、より安価に提供できるものとなる。また５〜１０ｃｍ幅の端材であれば、解離機によって安定して連続解離できるため、解離の度合いを容易に調節することができる。
【００１３】
（４）カーボン繊維群はＰＡＮ系のカーボン樹脂のみからなり、カーボン不織布全体の炭化率が８０％以上であることが好ましい。このように高炭化率のＰＡＮ系カーボン樹脂の繊維群からなるものであると、カーボン繊維の機能を有効に発揮し得るものとなり、かつ安価に提供できる。
【００１４】
（５）複数層のウェブが積層されてなるものであって、各層を構成するウェブは、３点以上の平均におけるが間隙径３０μｍ〜７５μｍの間に二つの間隙径分布ピークを有することが好ましい。さらに言えば、３０〜４５μｍの第一範囲における第一ピーク及び５５〜７０μｍの第二範囲における第二ピークを有することが好ましい。
【００１５】
これらのようなものであれば、所定の割合で繊維束１１を含有し、かつ各繊維が所定の長さの範囲に揃えられていることで、確実な不織布化が可能である。これにより、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、カーボン繊維を使用することによる難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさを解消し、カーボン繊維の端材を再利用して不織布へ確実に加工したカーボン不織布を提供することができる。
【考案の効果】
【００１６】
上記手段を講じることで、ウェブにおけるカーボン繊維の繊維束１１の含有割合を所定の範囲に設定することで、端材のカーボンシートを過度に解離することなくかつ不織布化に必要な程度まで十分に解離し、実用に適した均一な分散率のカーボン不織布を得ることができる。これにより、高炭化率を確保することでカーボン繊維の優位性を有しながら、難加工性、製造コストの高さ、リサイクルの難しさが緩和され、カーボン繊維の端材を確実に再利用加工したカーボン不織布を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（１０００倍拡大）である。
【図２】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（５０倍拡大）である。
【図３】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（１００倍拡大  第１点）である。
【図４】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（１００倍拡大  第２点）である。
【図５】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（１００倍拡大  第３点）である。
【図６】本考案のカーボン不織布の走査顕微鏡観察写真（１００倍拡大  第４点）である。
【図７】本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ（第１点）である。
【図８】本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ（第２点）である。
【図９】本考案のカーボン不織布の細孔計分布データ（第３点）である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案のカーボン不織布について、実施例として示す各図と共に詳述する。図１〜６は積層前の１枚のウェブをＳＥＭ（走査電子顕微鏡）によって１０００倍、５０倍または１００倍に拡大撮影したものであり、図７〜９は積層前のウェブの細孔径分布データである。
【００１９】
本考案のカーボン不織布は、５〜１０ｃｍ長のカーボン繊維群を主成分とする炭化率６０％以上の高炭化率布である。成形性あるいは安定したカード機通過による生産性のため、全重量比４０％以下の割合で熱可塑性繊維２を混合させ、プレス成型によって熱溶融させたものとしてもよい。実施例のカーボン不織布は、少なくともカーボン繊維１と、このカーボン繊維１よりも融点が低い熱可塑性繊維２とが混合した不織布からなり、熱可塑性繊維２はカーボン繊維１内へランダムに混合された状態のまま、溶融固化してなる。
【００２０】
（カーボン不織布の形態）
本考案のカーボン不織布は、カーボン繊維１と熱可塑性繊維２との混合繊維を不織布化して一体成形したシート状の形態であり、さらに加熱処理によって、熱可塑性繊維２のみが不織布化したシート状の混合繊維中で一旦溶融し、その後固化してなる。このように、不織布中で熱可塑性繊維２が溶融固化してなることで、集積性に優れたより一体的な成形品となる。
【００２１】
本考案のカーボン不織布の成形例を示すと、面密度４０〜８００ｇ／ｍ２、好ましくは１００ないし４００或いは５００ｇ／ｍ２であり、カーボン不織布の成形厚さ１．５ないし５．０ｍｍに対応して必要な成形性ないし防磁密度を得るべく調節する。すなわち厚さが薄いほど面密度を大きいもの（例えば厚さ１．５ｍｍのとき面密度４００ｇ／ｍ２）とし、逆に厚さが厚いほど面密度を小さいもの（例えば厚さ５．０ｍｍのとき面密度１００ｇ／ｍ２）とする。なお、実施例におけるシート形状は、成形幅５００ｍｍ〜２ｍ、成形長さ５００ｍｍ〜６０ｍ、成形厚さ１．５〜５．０ｍｍ程度である。
（カーボン繊維群の分類）
前記カーボン繊維群は、各本が解離して柱状の単独繊維となった単独繊維１０と、複数本のカーボン繊維がそれぞれの繊維径よりも小さい繊維間距離で互いに２本以上密着した状態の繊維束１１とを含む。繊維束１１は、図１に示すように、視認範囲の長さの過半部において２本以上４本以下のカーボン繊維が密着した小繊維束１１ａと、視認範囲の長さの過半部において４本以上のカーボン繊維が密着した大繊維束１１ｂとから構成される。
【００２２】
（束数の割合）
実施例では、図３または図４〜６に示すように、小繊維束１１ａの束数に対して大繊維束１１ｂの束数が、束本数比２０％以上５０％未満の割合で視認される。また、３点以上の顕微鏡観察において、繊維束１１の本数が、全繊維数のうち平均３％以上８％未満の割合で含有される。下表１は、図２の５０倍拡大写真における縦１８４０μｍ×横２４６０μｍ視野内での繊維種の分類と本数の比率を纏めたものである。同様にして１００倍拡大写真における縦９２０μｍ×横１２３０μｍ視野内での繊維種の分類と本数の比率を図３ないし図６の４点それぞれで観察し統計すると、表２のようになる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
【表２】
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【００２５】
（間隙径分布）
各層を構成するウェブは、図７〜９に示すように、間隙径３０μｍ〜７５μｍの範囲内に二つ以上の間隙径分布ピークを有する。
【００２６】
（カーボン繊維について）
カーボン繊維群は、カーボンシートの端材を解離したものである。特にカーボン繊維群はＰＡＮ系のカーボン樹脂のみからなる。
【００２７】
ＰＡＮ系のカーボン繊維（炭素繊維）は耐摩耗性、耐熱性、熱伸縮性、耐酸性、電気伝導性、耐引っ張り力に優れ、アルミニウムなどの軽い金属に比べてもさらに軽量である。
【００２８】
カーボン繊維としては、繊維製造工場等のフィラメント製造工程、紡績工程、織布工程、編成工程、染色工程、裁断・縫製工程、編組工程等の各種カーボン繊維製品の製造工程から発生する繊維が挙げられる。中でも、カーボンシートの端材を解離して得られたものであると、カーボン繊維の切断工程が不要となるため好ましい。
【００２９】
使用するカーボン繊維の繊維長は２〜６０ｃｍ程度であり、その中でも、５〜１０ｃｍの範囲内であって標準偏差３以内に揃えられたものが好ましい。例えば標準偏差３以内等の繊維長が揃えられた端材を用いることで、防磁性、耐酸性、耐引っ張り力といった不織布の性状を面内で均一に発揮しうる。
【００３０】
（繊維長の例）
２０本のカーボン繊維サンプルを抽出し、その長さを測定したところ、すべてが５〜１０ｃｍの範囲内であって、標準値４．５ｃｍ、分散値σ２＝６、標準偏差２．４４９であった。このように均一な長さに揃えられたカーボン繊維を用いることが好ましい。
【００３１】
（熱可塑性繊維２）
熱可塑性繊維２は、カーボン繊維１と混合して混合繊維を構成し、混合によってカーボン繊維１単独よりも高強度となるフィラメント糸であり、中でもモノフィラメントであることが好ましい。また単一種の構成繊維であることが好ましい。このような熱可塑性繊維２としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、低密度ポリエチレン、低密度ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニルコポリマー（特に酢酸ビニル含有量５〜１０％程度のもの）等の化学繊維や、アセテート、セルロース、脂肪族ポリエステル（ポリカプロラクトン等）などを主成分とした天然繊維が挙げられる。
【００３２】
熱可塑性繊維２の比重は、カーボン繊維１よりも大きい０．７ないし１．５であり、０．７よりも大きいことでカーボン繊維１のフォーム化後の飛散を抑えると共に、１．５を超えないことでカーボン不織布全体の比重を１未満に抑え、水中浮力を確保するものとしている。熱可塑性繊維２の繊維長は、大部分がカーボン繊維１の代表長さよりも長い５ｃｍ以上２０ｃｍ未満である。カーボン繊維１よりも長いものであると、混合繊維の絡みがより強固になり、均一な不織布の分散性を得ることができると共に、２０ｃｍを超えないことで混合工程においてカード機への繊維の絡みつきによる不具合を防ぐものとしている。
【００３３】
熱可塑性繊維２の融点（熱溶融点）は、少なくともカーボン繊維１の溶融開始温度よりも低い。さらにいえば、１５５℃以下の低融点であり、好ましくは、カーボン繊維１の変色開始温度たる１２０℃よりも低いものである。ここで、熱可塑性繊維２の融点は、試験管法、凝固熱法等，任意の方法による測定値をもって定められるが、ここでは例えばＤＳＣ測定装置による融点とする。本考案では少なくとも、シート状の混合繊維内で当該繊維が加熱溶融する程度の変質温度を意味する。また、熱可塑性繊維２の溶融開始温度は、カーボン繊維１の溶融開始温度よりも４０℃以上低い。なお、８０℃ないし１２０℃であることが更に好ましい。
【００３４】
（製造方法例）
本考案のカーボン不織布は、例えばカード機によってウェブを得る乾式法によって製造され、少なくとも下記第１工程、第２工程及び第３工程を経ることで得られる。
第１工程：カーボン繊維布の製造時に得られる繊維長５〜１０ｃｍの端材を反毛処理して綿状繊維を得る反毛処理工程
第２工程：前記第１工程で得られた綿状繊維をカード機によって不織成形して単層のウェブを得るウェブ成形工程
第３工程：前記第２工程で得られた単層のウェブを積層し、熱プレスによって多層の薄板からなる不織布を得る積層工程
（第一工程）
第一工程（反毛処理工程）は、所定幅に切断されたカーボンシートの端材を反毛機で所定の繊維束１１と単独繊維１０の割合となるまで解離することで、綿状繊維にする工程である。また本工程においてカーボンシートの解離と同時に熱可塑性繊維を混合して、混合繊維からなる綿状繊維を得ることが好ましい。
【００３５】
反毛処理工程は具体的には例えば、大阪機械（ＯＭ）ピンシリンダー  オープナー６枚のポーキパイン・オープナー解繊機（ガーネット刃）を用いて、ドラム回転数７００〜８００ｒｐｍの条件で幅７〜８ｃｍのカーボンシートの端材を投入し、解離した綿状繊維を得る。
【００３６】
（繊維の混合）
カーボン繊維１と熱可塑性繊維２の混合は、第一工程においてカーボン繊維の元布となるカーボンシートの端材を反毛機において解離させる際に熱可塑性繊維２を混入し、混合繊維からなる原綿を得ることによって行われる。この混合繊維からなる原綿を第二工程、第三工程においてカード機で不織布化することで、カーボン不織布の表面だけでなく内部まで均一な混合繊維製不織布を得る。カーボン繊維は曲げ弾性率と剛性が比較的大きいため、熱可塑性繊維との調合が十分に行われない場合がある。しかし、反毛気で布状のカーボン原材を解離する際に混合繊維化することで、効率的にかつ確実に混合することができる。
【００３７】
（混合工程）
なお、それぞれ反毛機で解離させたカーボン繊維及び熱可塑性繊維を調合機で調合させる混合工程を、第一工程の解繊工程の後に行ってもよい。この場合、混合工程は、カーボンシートの端材を各繊維へと解繊することで、同一種の繊維塊として投入されたカーボン繊維１、および熱可塑性繊維２を、自動解繊機を通すことによって互いにちりばめて混合させる工程である。これによって、より均等な混合の混合繊維を簡易に得ることができる。自動解繊機では、２種類の繊維塊を調合機で叩打によって調合し、その直後に吸引ファンによって叩打済みの繊維を吸引してホッパー７に再収集する態様で連続的に送り込む。
【００３８】
熱可塑性繊維２のカーボン繊維１への混合量は、カーボン繊維１の８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下程度であることが好ましい。熱可塑性樹脂がポリプロピレン繊維の場合、少なくとも２５重量％以上、好ましくは繊維長４０〜５０ｍｍのものを３０重量％程度含むものであれば、カーボン不織布として必要な分散性を確保することができる。
【００３９】
なお必要により例えば、コーミングロール式等の乾式の自動解繊機を用いて、繊維塊がなくなるまで繰り返して自動解繊機を通すことにより解体繊維を得る（図示せず）。コーミングロールは、針刃ロール、ガーネットロール等、任意のものを使用できる。
【００４０】
第２工程（ウェブ成形工程）は、混合繊維からなる綿状繊維をローラーカード、フラットカード等のカード機によってカード処理して、板状のウェブを得る工程である。具体的には、カード機によって解繊した繊維を所望の形状に成形（フォーム化）するラップフォーム処理からなる。
【００４１】
ラップフォーム処理は、解繊した繊維を、必要により補助繊維と共に纏めて、再生後の捕集層とすべく、所望の形状に成形（フォーム）する処理である。所望の形状とは、例えば板状、ウェブ３状、シート状等、捕集層として配置されて機能する形状である。圧縮ロールにてシート状に圧縮して重ねるカード式、空気で吸引することによりシート化するエアレイ式の他、抄紙式等、公知のフォーム処理を用いることができる。フォームの際には、静電気や摩擦を抑制するため、油剤等を添加してもよい。
【００４２】
ここでカード式の場合には、連続的にロール方向の互いに異なる複数のカード機を通すことが好ましい。図５では２つの山型カード機を連続的に配置する２山カードであり、それぞれの水平回転軸は、コンベアの進行方向に対してそれぞれ左前、右前方向へわずかにずれている。このとき、レイヤーコンベア２枚で混合繊維のウェブ３を挟みながら搬送するため、目付が安定する。またコンベア４のスピードの微調整により、鍋底現象が改善される。さらに混合繊維のウェブ３は、コンベア４上にて特殊ラチスにより搬送されるため、滑りが少ない。
【００４３】
第３工程（積層工程）は、複数のウェブを積層してニードルパンチ等のプレス機によってプレス加工し、加熱によって一体化成形する工程である。
【００４４】
具体的には、フォーム化したウェブ状の繊維群を成形機に送り込み、この成形機内のニードルパンチングによって固定するパンチング処理と、上下から挟み込んでプレスした状態とし、オイルヒーター等の加熱手段で熱可塑性繊維を加熱溶融させる加熱溶融工程とからなる。
【００４５】
パンチング処理は、フォーム化した繊維群を、基布等を沿わせることなく単独でニードルパンチングによって固定する処理である。ニードルパンチングを行うことによって、混合繊維が厚さ方向に複雑に絡まり、熱可塑性繊維２がカーボン繊維１内でよりランダムに混合される。そして、繊維群を構成する繊維同士の交絡が、主に厚さ方向（コンベア４面に対する上下方向）に強固なものとなる。このとき、基布を沿わせてパンチング処理を行うものとしてもよく、この場合には、飛躍的に伸度が高くなる。
【００４６】
（レイヤー工程）
さらに必要に応じて、単独或いは複数のレイヤー機９を通すレイヤー工程を経ることができる。このとき複数のレイヤー方向を互いに平面内で角度を変えて積層することができる。具体的には、レイヤー方向を積層枚毎に直交させて、並行な繊維配列を有するウェブを、それぞれの各繊維配列が交差するように積層してなるカーボン不織布を構成してもよい。各ウェブ３の繊維配列が縦方向と横方向に交互に積層されることにより、全体として均一に分散された繊維配置となり、面内でより均一な防磁性を確保することができる。
【００４７】
（熱処理工程）
熱処理工程は、混合繊維内にランダムに混合された熱可塑性樹脂２のみを溶融させるために、混合繊維が「カーボン繊維１の溶融開始温度よりも低く熱可塑性繊維２の融点よりも高い温度」となるような熱処理（好ましくは「カーボン繊維１の融点よりも低く熱可塑性繊維２の融点よりも高い温度」となるような熱処理）を行う工程であり、これにより、成形された不織布の形状を一体化させて所定の厚さの成型品を得ることができる。また熱処理工程は、「カーボン繊維１の変色開始点よりも低く熱可塑性繊維２の融点よりも高い温度」となるような熱処理であることが好ましい。例えば、幅２４００ｍｍ程度、１００ないし１５０℃の熱照射を行うヒータ内で、パンチング処理を経た混合繊維を速度３ｍ／ｍｉｎのコンベアで運搬するような熱処理が挙げられる。これにより、不織布化後の繊維の崩れを防止することができる。
【００４８】
ここで用いるヒータは具体的には、下向きの照射面が上下に複数段用意され、コンベア４が、反転ローラを介して、隣り合う上下各段をつづら状に亘る構造をしている。これにより、混合繊維の不織布の両面を連続的に均等加熱することができる。ヒータによる作用を詳述するに、最初に下段の照射面にて一面（不織布化後のコンベア上面）が加熱された不織布は、コンベアに挟持されながら送られ、その後コンベアが反転ローラによってコの字に亘って反転し、この反転に従って進行方向及び上下面が逆となる。そして次に、上段照射面にて他面（不織布化後のコンベア下面）が加熱される。この表裏の加熱によって、不織布の混合繊維内で熱可塑性繊維のみが溶融し、その後、再び反転ローラをコの字に亘るコンベアによって、運搬方向及び不織布の上下面が元の状態となって、自然冷却により熱可塑性繊維が固化する。
【００４９】
（裁断及びロール工程）
上記工程を経た後、所定幅となるようにコンベアの幅に対する両耳部分を、コンベアの進行方向に沿った裁断刃で裁断し、続いて所定長さとなるように、コンベアの幅方向に沿った裁断刃で裁断する。これによって得られる所定平面形状のカーボン不織布を、巻取機（図示せず）で巻き取ることで、ロール状にした本考案のカーボン不織布を得る。
【００５０】
（その他）
本考案は、各部の具体的な構成、機械及び方法を含めて上述した実施例に限定されるものでなく、少なくとも混合繊維について不織布化工程と加熱工程を有するものであれば、他の各工程は用途によって任意に選択され、必要に応じて組み込まれる。また各ウェブを単独で或いは任意の態様で組み合わせて所定形状に成形して用いることができ、ロール状のほか、シート状のものとしても良い。その他、上記乾式の製造方法に限らず、ごみやチリの混じりにくい湿式の製造方法によることもできる等、この考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形及び各工程の組み合わせが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
上述のようにして得られたカーボン不織布は、軽量で変性しにくく耐候性に優れ、また難燃性に優れるため、建材として使用することができるほか、カーボン樹脂の吸着性能を利用してガスフィルターとして使用することもできる。また、防磁性に優れ、かつ複数のウェブ積層によって高弾性を保持することができるため電磁波シールド機能を有する緩衝材、保護材として使用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  単独繊維
１  カーボン繊維
１１  繊維束
１１ａ  小繊維束
１１ｂ  大繊維束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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