(57)【要約】【課題】炭素繊維束の製造方法において、生産時の炭素繊維束の強度の安定化、特に生産スタート時の炭素繊維束の強度の安定化を図ることが可能な炭素繊維束の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】炭素繊維束の製造工程における耐炎化炉循環ダクトの途中にバイパスのダクトを設け、該バイパスのダクトに集塵機を設けるとともに、さらに前記循環ダクトおよびバイパスのダクトにダンパーを設け、前記循環ダクトおよび／またはバイパスのダクトの圧力または気体流量を測定し、該圧力または気体流量が予め設定した値に達したときに集塵機の粉塵を除去することを特徴とする炭素繊維束の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維束の製造工程における耐炎化炉循環ダクトの途中にバイパスのダクトを設け、該バイパスのダクトに集塵機を設けるとともに、さらに前記循環ダクトおよびバイパスのダクトにダンパーを設け、前記循環ダクトおよび／またはバイパスのダクトの圧力または気体流量を測定し、該圧力または気体流量が予め設定した値に達したときに集塵機の粉塵を除去することを特徴とする炭素繊維束の製造方法。
【請求項２】
前記循環ダクト内にヒーターが設置されており、前記集塵機がヒーターの下流側に設置してある、請求項１に記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項３】
前記集塵機内に設置しているフィルターの耐熱温度が２５０〜１０００℃である、請求項１または２に記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項４】
前記集塵機内に設置しているフィルターに電磁石の機能を持たせる、請求項１〜３のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項５】
前記集塵機が循環ダクト側にも設けられ、さらに各々のダクトの集塵機の上流側にそれぞれダンパーが設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項６】
前記ダンパーの調整により、集塵機が設置しているダクトへの気体の圧力をコントロールすることにより、循環ダクト内の風速変動を±１０％以内にコントロールする、請求項１〜５のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項７】
前記集塵機を用いて生産スタート時に炉内粉塵を収集することにより、スタート時の炭素繊維束の強度レベルを強度安定時の９５％以上に維持する、請求項１〜６のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【請求項８】
炭素繊維束の製造工程における耐炎化炉循環ダクトの途中にバイパスのダクトを設け、該バイパスのダクトに集塵機を設けるとともに、さらに前記循環ダクトおよびバイパスのダクトにダンパーを設け、かつ前記循環ダクトおよび／またはバイパスのダクトの圧力または気体流量を測定する測定手段を設け、該測定手段により圧力または気体流量が予め設定した値に達したときに前記集塵機の粉塵を除去するようにしたことを特徴とする炭素繊維束の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産時の炭素繊維束の強度の安定化、特に生産スタート時の炭素繊維束の強度を安定化するために、炭素繊維束製造工程における耐炎化処理炉において、強度低下に影響を及ぼすホコリを除去しながらかつ防災上安全に生産することが可能な炭素繊維束の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素繊維束を構成する単繊維の構造的欠陥が少なく、力学的性質のバラツキも小さいコンポジットの補強材として高品質、高性能の炭素繊維束を提供することを目的として、耐炎化処理炉において、空気中に含まれる粉塵、無機金属微粒子などを除去するために、目びらき１μ以下の焼結金属フィルターを用いてろ過し、清浄化する方法が提案されている（例えば  特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、焼結金属フィルターを用いて粉塵、無機金属微粒子を除去する詳細方法については記載されておらず、フィルターを常設稼働させたときには、ホコリ収集による圧損が増えて耐炎化炉内の循環風速変動が起こりうるため、防災上大変危険である。また、燒結金属フィルターを設置した場合、熱により変形する可能性が高く、変形により目びらきが変化するため、除去すべき粉塵や微粒子を除去できない可能性がある。
【０００４】
また、耐炎化処理炉において、熱風循環炉内の風量を熱風風速センサーで検出し、前記検出信号の値を基準にして、制御部で熱風循環手段の出力制御信号に転換し、該出力制御信号で熱風循環手段の出力を制御して熱風循環手段の送風量を一定に保ち、また金網、パンチングプレートなどの多孔質板などを用いて炉内異物を除去する方法が提案されている（例えば  特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、熱風循環送風量を一定に保つために、熱風循環手段であるファンの出力を制御する方法は、金網部またはパンチングプレートが詰まることにより極端に圧損が発生したときに、ファンの回転数を制御して風速一定に保つことは現実的には難しい。また、ホコリを連続的に採取するために異物除去手段を二段設けて、運転中に交換する方法は、生産管理面から負担になることが予想される。
【特許文献１】特開昭５８−２２０８２１号公報
【特許文献２】特開２００６−５７２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、従来技術の上述した問題点を解決し、炭素繊維束の製造方法において、生産時の炭素繊維束の強度の安定化、特に生産スタート時の炭素繊維束の強度の安定化を図ることが可能な炭素繊維束の製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、
（１）炭素繊維束の製造工程における耐炎化炉循環ダクトの途中にバイパスのダクトを設け、該バイパスのダクトに集塵機を設けるとともに、さらに前記循環ダクトおよびバイパスのダクトにダンパーを設け、前記循環ダクトおよび／またはバイパスのダクトの圧力または気体流量を測定し、該圧力または気体流量が予め設定した値に達したときに集塵機の粉塵を除去することを特徴とする炭素繊維束の製造方法。
【０００８】
（２）前記循環ダクト内にヒーターが設置されており、前記集塵機がヒーターの下流側に設置してある、前記（１）に記載の炭素繊維束の製造方法。
【０００９】
（３）前記集塵機内に設置しているフィルターの耐熱温度が２５０〜１０００℃である、前記（１）〜（２）のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【００１０】
（４）前記集塵機内に設置しているフィルターに電磁石の機能を持たせる、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【００１１】
（５）前記集塵機が循環ダクト側にも設けられ、さらに各々のダクトの集塵機の上流側にそれぞれダンパーが設けられている、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【００１２】
（６）前記ダンパーの調整により、集塵機が設置しているダクトへの気体の圧力をコントロールすることにより、循環ダクト内の風速変動を±１０％以内にコントロールする、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【００１３】
（７）前記集塵機を用いて生産スタート時に炉内粉塵を収集することにより、スタート時の炭素繊維束の強度レベルを強度安定時の９５％以上に維持する、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の炭素繊維束の製造方法。
【００１４】
（８）炭素繊維束の製造工程における耐炎化炉循環ダクトの途中にバイパスのダクトを設け、該バイパスのダクトに集塵機を設けるとともに、さらに前記循環ダクトおよびバイパスのダクトにダンパーを設け、かつ前記循環ダクトおよび／またはバイパスのダクトの圧力または気体流量を測定する測定手段を設け、該測定手段により圧力または気体流量が予め設定した値に達したときに前記集塵機の粉塵を除去するようにしたことを特徴とする炭素繊維束の製造装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、集塵機を用いて耐炎化炉内の粉塵を定期的に除去することにより、炭素繊維束の強度、特に生産スタート時の炭素繊維束の強度を安定して維持することができる。また、該設備を適用するにあたり、炉内ダクト部にバイパスを設けて、ダンパー開度の自動調整により常に炉内風速を一定に保つことができ、防災面においても問題を起こすことなく生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の炭素繊維束の製造方法は、炭素繊維束製造工程における耐炎化炉の循環ダクト部において、該循環ダクトの途中に少なくとも一つのバイパスのダクト部を設け、該バイパスのダクト部のうちの少なくとも一つのダクト部に集塵機を設け、さらに上記循環ダクト部およびバイパスのダクト部にダンパーを設け、前記集塵機により炉内の粉塵を連続的または不連続的に採取し、採取した粉塵を定期的に除去することを特徴とするものである。
【００１７】
このように、耐炎化炉内に蓄積する粉塵、金属物などのホコリをフィルターを用いて除去することにより、炭素繊維束に欠陥を与える因子を除去して、生産時の炭素繊維束の強度、特に生産スタート時の炭素繊維束の強度を安定化させるようにしたものである。
【００１８】
本発明で対象とする炭素繊維束の所定の間隔をおいて併走する１本の糸条の繊度は１００〜８０，０００デシテックス（ｄｔｅｘ）であることが望ましい。１００デシテックス未満になると粉塵以外の原因による強度低下の可能性が高く、また、８０，０００デシテックスを越えると、糸通過量が多いことから生産スタート時に炉内を通過する繊維により耐炎化炉内粉塵を短時間に炉外へ排出し、早めに強度を安定化することができる。好ましくは２００〜４０，０００デシテックスである。
【００１９】
生産時の炭素繊維束の糸条本数については特に規定はしないが、１０〜３０００本であることが望ましい。１０本未満になると原糸起因で生成される粉塵量が少ないため、粉塵を除去する必要が少なくなる。３０００本を越えると糸の通糸等の作業性が極めて悪くなるため生産適用が難しくなる。さらに好ましい範囲は２０〜１５００本である。
【００２０】
炭素繊維束の糸条の走行速度についても特に規定はしないが、０．５〜４０ｍ／分であることが望ましい。０．５ｍ／分を下回ると生産性が極めて悪くなり、また循環ガスに蓄積する粉塵量も少なくなる。一方、４０ｍ／分を越えると原糸起因で生成する粉塵を除去する時間が短いため、走行糸に付着した粉塵を除去できない状態で高温炉において繊維に欠陥を作り出すことから強度低下を起こすようになる。より好ましくは１〜２０ｍ／分である。
【００２１】
耐炎化炉の処理温度は２００〜３００℃にすることが望ましい。２００℃未満では耐炎化処理が不十分なため高温炉にて糸切れが発生する。また３００℃を越えると走行糸が蓄熱して暴走反応を起こし火災発生するようになる。好ましくは２２０〜２８０℃である。
【００２２】
耐炎化炉ダクトの材質は上記処理温度に耐えられるものであれば、特に規定しないが、金属粉塵を発生させないためにＳＵＳが望ましい。
【００２３】
ダクトのバイパスはヒーターの下流側に設置するのが望ましい。ヒーターでＳｉＯ2などの粉塵が発生するため、発生した粉塵を捕集するためにはヒーターの下流側に集塵機を設置するのが望ましい。
【００２４】
循環ダクトおよびバイパスダクトの圧力および気体流量の測定方法は下記のとおりである。
【００２５】
予め流量を測定するダクトサイズを測定し断面積を算出する。ダクトサイズの形状に基づき断面をブロックに分けて測定点数を決め、各測定ポイントにてピトー管によりダクト内の風の流れで圧力を測定する。次に温度計によりダクト断面中央における温度を測定し、ブロック毎に流速・流量を算出し、各ブロック流量の足し合わせによりダクト内の流量を測定する。流量算出方法は次のとおりである。
【００２６】
ダクト内の圧力をＰｉ、流速をＶｉ[ｍ／ｈ]、ピトー管係数をＣ、ρ0を空気密度、Ｔをダクト内温度とすると流速Ｖｉは
Ｖｉ=Ｃ（１９．６Ｐｉ／（ρ0Ｔ／（Ｔ＋２７３））1/2
で求められる。
測定機器はピトー管以外にアネモマスターを使用してもよい。
【００２７】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。
【００２８】
図１は、本発明で用いられる耐炎化炉の一例を示す概略摸式図であり、図２は、本発明で用いられる耐炎化炉の他の一例を示す概略摸式図である。
【００２９】
図において、２は炭素繊維束１を耐炎化する耐炎化炉であり、該耐炎化炉２には耐炎化炉循環ダクト３により耐炎化炉内を走行する炭素繊維束を耐炎化するための加熱気体が循環される。循環ダクト３の加熱気体は図の例では反時計回りにファン４により循環され、ヒーター５により加熱され、さらにダンパー６により加熱気体の流量が制御されるようになっている。また、加熱気体は循環ダクト３で循環中にその一部は排気ライン７で排気されるとともに、新鮮気体が新鮮給気ライン８から供給されるようになっている。
【００３０】
上記の耐炎化炉の循環ダクト３において、本発明では該循環ダクト３の途中にバイパスのダクト９を設けたものである。このバイパスのダクト９は、循環ダクト３のダンパー６を挟んだダンパー６の上流側と下流側の位置で循環ダクト３と接続されるように設置されている。
【００３１】
図１の例では、該バイパスのダクト９には、符号１１で示すダンパーＡおよび符号１２で示される集塵機Ａが設けてある。また、図２の例では、さらに、循環ダクト３側のダンパー６と、バイパスダクト９と循環ダクト３の接続点までの間にも符号１３で示す集塵機Ｂが設けてある。
【００３２】
上記図１または図２で示される例のように、ダンパーは循環ダクト３およびバイパスのダクト９部の各々に設置することが望ましい。
【００３３】
前記したように、図１は循環ダクト３にバイパスのダクト９を設け、バイパスのダクト９には符号１１で示すダンパーＡ、循環ダクト３には、符号６で示すダンパーＢを設置し、バイパスのダクト９には符号１２で示す集塵機Ａを設置した模式図である。図２はバイパスのダクト９と循環ダクト３の各々に、符号１１で示すダンパーＡ、符号６で示すダンパーＢを設置し、各々のダクトに集塵機Ａ、集塵機Ｂを設置した模式図である。
【００３４】
なお、集塵機は、バイパスのダクト９、または循環ダクト３のいずれか片方のダクトのみに設置されていても両ダクトに設置されていてもよい。
【００３５】
図１の符号１２で示す集塵機Ａ内のフィルターに粉塵が蓄積することにより、バイパスのダクト９内の圧力が高くなり、ダクト内風速変動が±１０％を越える場合は、符号１１で示すダンパーＡ開度を１００％から０％にし、それまで気体の流れを閉ざしていた循環ダクト３内の符号６で示すダンパーＢを０％から１００％に開くことにより、風速を維持することができる。なお、ダンパー開度０％は完全にダクトを閉めた状態で、ダンパー開度１００％は完全にダクトを開けた状態である。ダンパーＡの開度を０％にしている状態で、集塵機Ａ（１２）内のフィルターに蓄積した粉塵を排出することにより、再び循環ダクト３のダンパーＢ（６）の開度を１００％から０％にし、バイパスのダクト９内のダンパーＡ（１１）の開度を０％から１００％に上げて炉内の粉塵を連続的に採取することができる。両バイパスに集塵機が設置されている場合でも、各々のダクト部内ダンパー開度がバイパスのダクト９のダンパーＡ（１１）の開度が１００％→０％、循環ダクト３のダンパーＢ（６）の開度が０％→１００％になり、ダクトＢ（６）に気体が流れることにより、常にダクト内の風速が一定になるように維持することができる。バイパスのダクト９に気体が流れているときは、循環ダクト３の集塵機内フィルターに蓄積した粉塵を排出し再び集塵できるようにする。図２のように、バイパスダクト、循環ダクトの両ダクトに集塵機が設置しており、集塵機Ａで粉塵を集塵しているときには、バイパスダクト９のダンパー開度は１００％、循環ダクト３のダンパー開度は０％であり、集塵機Ｂは集塵した粉塵を排出し、再び循環ダクト３に気体が流れるように準備しておく。なお、ダンパーＡ、Ｂはダクト合流部１０の風速変動が±１０％範囲内に自動制御するため、例えばダンパーＡの開度を６０％、ダンパーＢの開度を４０％とダンパー開度を自由に変動できるようにしてもよい。なお、バイパスは２つ以上あってもよい。
【００３６】
循環ダクト内の風速は１〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲で設定することができるが、その風速変動を±１０％以内に管理することが重要である。ダンパーＡ（１１）、ダンパーＢ（６）は自動開閉ダンパーとして設置しておき、ダンパーＡ（１１）の開度が１００％、ダンパーＢ（６）の開度が０％のとき、風速が±１０％を越える場合にはダンパーＡ（１１）の開度を１００％→０％、ダンパーＢ（６）の開度を０％→１００％に変更することにより、風速を維持することができる。風速を維持できるようにダンパー開度はダンパーＡ（１１）、ダンパーＢ（６）で０％〜１００％のいずれかに自由変動することができる。熱風循環ダクト３の風速を検出するためには熱風風速センサーとしてピトー管などの測定機器をバイパス部の下流に常設して管理することが好ましい。なお、バイパス部集塵機の手前にブロアを設けて、押し込みブロアの役割でダクト内風速を維持することもできる。図２のようにバイパス部に２つの集塵機が設置されている場合、両集塵機の手前にブロアを設置することもできる。
【００３７】
集塵機内に設置しているフィルターの耐熱温度はヒーター直後のダクト内排ガス温度を考慮して２５０〜１０００℃であることが好ましい。耐熱温度が２５０℃を下回るとフィルターが早期に劣化して粉塵の収集ができなくなる恐れがある。一方、１０００℃を越えるフィルターを使用するということは、実質的には温度の高い耐炎化炉循環ガスを用いる可能性があるため、防災上危険になる。より好ましくは３００〜９００℃である。フィルターの素材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、バサルト繊維、フッ素繊維、セラミック繊維などが挙げられる。尚、フィルターの形状は不織布が望ましいが、特に規定しない。
【００３８】
粉塵の大きさを考慮してフィルターは大きさ２μｍの粉塵捕集率が５０〜９０％が望ましい。５０％と下回ると粉塵捕集が十分でないため、期待する効果が得られない。また、９０％を越えるとフィルター部での圧損が大きくなるため、ダンパー切り替えが頻繁になり好ましくない。より好ましくは６０〜８５％である。
【００３９】
なお、集塵率は次のとおり測定する。フィルターを切りしろ分を含めて４５０ｍｍ程度の正方形状とし、フィルター両端に約１ｋｇのおもりで張力を与えながらフィルターホルダーに装着し秤量する。次にホルダーからはみ出している部分を切り取り、切り取ったフィルター質量を差し引いて、フィルター＋ホルダーの質量を測定する。ＪＩＳ Ａ ８１２２に規定するＨＥＰＡフィルターを秤量して、ＨＥＰＡフィルターホルダーへ装着した後、圧力が５００±３％ｋＰａのガスを通気して、０サイクル時の圧力損失ΔＰｒを記録する。１０００Ｐａの払い落とし圧力損失のもとで集塵と払い落としを３０回行い吸引したガス体積を記録する。試験装置の送風機およびダスト供給機を同時に停止し、垂直管内にダストがなくなるまで待つ。
【００４０】
試験装置からＨＥＰＡフィルターを取り出して秤量し、通気前後の質量差から残留ダスト量（ｍｒ）を求める。試験装置からＨＥＰＡフィルターを取り出して秤量し、次の式から出口ダスト濃度（Ｃｏｕｔ）を求める。
【００４１】
Ｃｏｕｔ＝（Ｃ−Ｃ‘）／Ｂ
Ｃｏｕｔ：出口ダスト濃度（ｇ／ｍ-3）
Ｃ‘：試験前のＨＥＰＡフィルターの質量（ｇ）
Ｃ  ：試験後のＨＥＰＡフィルターの質量（ｇ）
Ｂ  ：試験後の供給されたガス量（ｍ3）
サイクル時間（ｔｃ）試験時間（ｔ）を測定する。
次の式により集塵率（η）を求める
η（％）＝｛（Ｃｉｎ−Ｃｏｕｔ）／Ｃｉｎ｝×１００
Ｃｉｎ  ：入口ダスト濃度（ｇ・ｍ-3）
Ｃｏｕｔ：出口ダスト濃度（ｇ・ｍ-3）
集塵機内に設置しているフィルターに電磁石の機能を持たせておくことも好ましい。粉塵の中でも金属成分、特にＦｅ、Ｃａ、Ｎａ、Ｋ、Ｚｎなどが糸に付着することにより、高温炉で触媒となり糸に欠陥を作るため、金属成分をフィルターで取り除くためには、フィルターに電磁石の機能を持たせることにより、より効率良く粉塵を採取することができる。この場合、例えばフィルター部に鉄線を混入させ、その鉄線に予め電磁石の機能を持たせておくことが必要である。
【００４２】
また、炉内の毛羽がフィルターに詰まることによる圧損を防ぐため、集塵機内に毛羽取り用のフィルターを粉塵採取用フィルターと重ねて設置しても良い。そのときは粉塵採取するフィルターの上流側に毛羽除去用フィルターを設置する。毛羽除去用フィルターの目びらきは５〜２０メッシュが好ましい。
【００４３】
集塵機は耐熱性および採取する粉塵の大きさを考慮して電気集塵機やバグフィルター、ベンチュリスクラバ、ウォータフィルムが望ましい。
【００４４】
生産スタート時の炭素繊維束の強度とは、炭素繊維プリカーサーを炭素繊維焼成工程で通糸し、各工程条件が安定してからワインダーで巻き始める時点の強度を指す。スタート強度は、停機後最初の生産であっても、前の生産からプリカーサーを交換して最初の生産であってもよい。強度は徐々に上がっていき安定していき、一番強度が高いときの強度安定時と比較してスタート強度が９５％以上を維持することである。強度は生産期間中に４〜６回の頻度で測定を行う。
【実施例】
【００４５】
以下に示す実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。本実施例では、炭素繊維の前駆体繊維であるポリアクリロニトリル糸条（単繊維繊度：１．１ｄｔｅｘ、単繊維数：１２，０００本、実表面積と投影面積との比Ｓｒ／Ｓｐは１．０１）を２００本を併走させた。まずは機幅３ｍ、長さ８ｍで耐炎化ローラー段数を２０段設けた炉外ローラー耐炎化炉を用い、炉内温度２５０℃で耐炎化処理を行った。耐炎化走行速度は１０ｍ／分である。なお、耐炎化ダクト部にアラミド繊維製のフィルターが備わった集塵機およびダンパーを設置して各々のテストを実施した。
【００４６】
なお、比較例として図３に示すとおり、集塵機を設置しない条件により耐炎化処理を行った。循環ダクト内の風速は集塵機を使用していない状態で４．０ｍ／ｓｅｃである。
【００４７】
耐炎化処理を行った耐炎化繊維は、その後長さ１０ｍの前炭化炉において最高７００℃で焼成した後、長さ１０ｍの炭化炉において、最高１４００℃で焼成した。その後、希硫酸にて表面処理しサイジング付与させた後に乾燥し巻き上げて炭素繊維パッケージとした。
【００４８】
生産開始時から連続的に得られた炭素繊維束を長手方向に１０００ｍ毎に採取し、各々のサンプルにて引張強度を測定し経時的な強度変化を調査した。各実施例、比較例で採取した炭素繊維束のストランド引張強度および生産スタート時の耐炎化炉内における大きさ２μｍの粉塵数について表１に示す。
【００４９】
なお、ストランド引張強度とは次のようにして測定したものである。ベークライト（登録商標）ＥＲＬ４２２１（ユニオン・カーバイド（株）製）／三フッ化ホウ素モノエチルアミン（ＢＦ3 ・ＭＥＡ）／アセトン＝１００／３／４部からなる樹脂を炭素繊維束に含浸し、得られた樹脂含浸ストランドを１３０℃で３０分間加熱して硬化させた後、ＪＩＳ Ｒ ７６０１に規定する樹脂含浸ストランド試験法に従って測定する。
【００５０】
また、炉内粉塵数は次のようにして測定した。耐炎化中央部付近に導管を設置し、導管を通じて排ガスに含まれる粉塵を排出する。直接排ガスをパーティクルカウンターに入れ込むことは耐熱性の面から好ましくないため、途中冷却用の配管を設け排ガスを冷却する。その後、パーティクルカウンターで排ガス内粉塵数を測定する。
【００５１】
（実施例１）
図１に示すとおり、耐炎化炉２の循環ダクト３にバイパスのダクト９を設け、それぞれのダクトにダンパーＡ（１１）、ダンパーＢ（６）を設置し、バイパスのダクト９には集塵機Ａ（１２）を設置した。フィルターは大きさ２μｍの粉塵捕集率が８０％のガラス製を用いた。まずは、バイパスのダクト９のダンパーＡ（１２）を１００％開き、ダンパーＢ（６）を０％に閉めた状態で集塵機Ａ（１２）を作動させながらポリアクリロニトリル繊維の耐炎化処理を実施した。その後、上記記載のとおり前炭化処理、炭化処理を実施した。
【００５２】
ダクトの合流部１０にてダクト風速を測定したときに、集塵機Ａ（１２）の内フィルターに粉塵が蓄積することにより、風速４ｍ／ｓｅｃの９０％にあたる３．６ｍ／ｓｅｃを下回ることから、ダンパーＡ（１１）の開度を１００％→０％に閉じ、ダンパーＢ（６）の開度を０％→１００％に上げて、再びダクト内風速を４．０ｍ／ｓｅｃに維持した。その間、集塵機Ａ（１２）内のフィルターに蓄積した粉塵を外に排出し、再びフィルターで粉塵を採取できる状態にした上でダンパーＡ（１１）の開度を０％→１００％に開け、ダンパーＢ（６）の開度を１００％→０％に閉めることにより、再度耐炎化炉内粉塵を採取した。この動作を繰り返しながら耐炎化処理を実施した。評価結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例２）
実施例１と同様の設備を用いて、耐炎化処理を行ったが、集塵機Ａ（１２）内のフィルターは大きさ２μｍの粉塵捕集率が６０％のガラス製を用いた。評価結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例３）
図２に示すとおり、耐炎化炉２の循環ダクト３にバイパスのダクト９を設け、それぞれのダクトにダンパーＡ（１１）、ダンパーＢ（６）を設置し、それぞれのダクトに集塵機Ａ（１２）、集塵機Ｂ（１３）を設置した。フィルターは大きさ２μｍの粉塵捕集率が８０％のガラス製を用いた。
【００５５】
まずはダンパーＡ（１１）を１００％開き、ダンパーＢ（６）を０％に閉めた状態にして集塵機Ａ（１２）で粉塵を採取しながらポリアクリロニトリル繊維の耐炎化処理を実施した。その後、上記記載のとおり、前炭化処理、炭化処理を実施した。
【００５６】
ダクト合流部１０にてダクト風速を測定したときに、集塵機Ａ（１２）内のフィルターに粉塵が蓄積することにより、風速４．０ｍ／ｓｅｃの９０％にあたる３．６ｍ／ｓｅｃを下回ることから、ダンパーＡ（１１）の開度を１００％→０％に閉じ、ダンパーＢ（６）の開度を０％→１００％に上げて、再びダクト内風速を４．０ｍ／ｓｅｃに維持した。その間、粉塵を採取していた集塵機Ａ（１２）から集塵機Ｂ（１３）に切り替えて連続的に粉塵を採取した。集塵機Ａ（１２）内のフィルターに蓄積した粉塵を外に排出し、再びフィルターで粉塵を採取できる状態にした上でダンパーＡ（１１）の開度を０％→１００％に開け、ダンパーＢ（６）の開度を１００％→０％に閉めることにより、再度集塵機Ａ（１２）にて耐炎化炉内粉塵を採取した。この間集塵機Ｂ（１３）内に蓄積した粉塵を外に排出し、再びフィルターで粉塵を採取できる状態にした。この動作を繰り返しながら耐炎化処理を実施した。評価結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例４）
実施例３と同様の設備を用いて、耐炎化処理を行ったが、集塵機Ａ内フィルターは大きさ２μｍの粉塵捕集率が６０％のガラス製を用いた。評価結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例１）
図３に示すとおり、耐炎化炉内ダクトにはバイパス、集塵機を設けずにポリアクリロニトリル繊維の耐炎化処理を実施した。その後、上記記載のとおり、前炭化処理、炭化処理を実施した。耐炎化炉内の粉塵は耐炎化処理している糸によって排出されていく。評価結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
本発明の炭素繊維束の製造方法を適用すれば、生産スタート時にダクト内に集塵機を設置して耐炎化炉内のホコリを除去することにより、糸へホコリが付着しなくなり、高温炉においてホコリ起因の欠陥ができなくなり安定した強度を維持することができる。また、同時にホコリ成分の大部分を占めるＳｉＯ2を除去することにより、大気に排出するＳｉＯ2を大幅に削減することができ、環境対策の面からも非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明で用いられる耐炎化炉の一例を示す概略摸式図である。
【図２】本発明で用いられる耐炎化炉の他の一例を示す概略摸式図である。
【図３】比較例で用いられる耐炎化炉の一例を示す概略摸式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：炭素繊維束
２：耐炎化炉
３：循環ダクト
４：ファン
５：ヒーター
６：ダンパーＢ
７：排気ライン
８：新鮮給気ライン
９：バイパスダクト
１０：ダクト合流部
１１：ダンパーＡ
１２：集塵機Ａ
１３：集塵機Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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