(57)【要約】【課題】炭素繊維強化樹脂を連続的に再生処理し、再利用可能な炭素繊維を回収することができ、処理前の炭素繊維の長さや太さを保持した状態で再生することが可能な炭素繊維の再生処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】再生処理装置１は、内部に細長いトンネル状の再生処理空間２が構築された再生処理部３と、横長形状に配されたメッシュベルト４と、メッシュベルト４を支持する複数の回転ローラ５を有する搬送部６と、再生処理空間２の加熱領域ＨＺに設置された加熱除去部７と、冷却領域ＣＺに設けられた冷却部９と、予備加熱領域ＰＺに設けられた予備加熱部１１と、予備加熱領域ＰＺから残ガス成分１２を回収する残ガス回収部１３と、回収された残ガス成分１２を再燃焼させる残ガス燃焼部１５とを具備する。【選択図】図１
2008285600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火性素材によって内部に細長トンネル形状の再生処理空間が構築され、前記再生処理空間に連通する導入口及び排出口が前記再生処理空間の端部にそれぞれ開口し、形成された再生処理部と、
前記再生処理部の前記再生処理空間を貫通するように配設され、一端部及び他端部が前記導入口及び前記排出口からそれぞれ突出した、網状部材で構成されたメッシュ搬送部と、
前記メッシュ搬送部のメッシュ内面と当接し、前記メッシュ搬送部のメッシュ外面に載置された炭素繊維及びマトリックス成分を含有する炭素複合材料を前記導入口から前記排出口に向かって略水平方向に前記再生処理空間を搬送可能に支持する複数の回転ローラ、前記回転ローラを軸回転可能に軸支するローラ軸受部、及び前記回転ローラの少なくとも一つと連結し、前記回転ローラの回転に伴って前記メッシュベルトを従動させ、前記炭素複合材料の搬送を行うための回転力を発生する回転駆動モータを有する搬送部と、
前記再生処理空間に設定された加熱領域に前記メッシュ搬送部の前記メッシュ外面及びメッシュ内面の少なくとも一面に相対するように設けられ、前記再生処理空間に搬送された前記炭素複合材料を所定の加熱温度に加熱し、前記マトリックス成分を加熱によって除去する加熱除去部と、
前記再生処理空間の前記加熱領域の搬送方向下流側に設定された冷却領域に設けられ、前記マトリックス成分の除去された再生炭素繊維を冷却する冷却部と
を具備することを特徴とする炭素繊維の再生処理装置。
【請求項２】
前記再生処理空間の前記加熱領域の搬送方向上流側に設定された予備加熱領域に設けられ、前記メッシュ外面及びメッシュ内面の少なくとも一面に相対するようように設けられ、前記炭素複合材料に含まれる熱硬化性樹脂からなる前記マトリックス成分を前記加熱温度に到達するように予備的に加熱する予備加熱部と
をさらに具備することを特徴する請求項１に記載の炭素繊維の再生処理装置。
【請求項３】
前記再生処理部の前記予備加熱領域に相当する位置に前記再生処理空間に連通するように開口して設けられ、前記マトリックス成分の燃焼によって発生した炭化水素ガスを含む残ガス成分を回収する残ガス回収部と、
回収された前記残ガス成分を再燃焼させる残ガス燃焼部と
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の炭素繊維の再生処理装置。
【請求項４】
前記冷却部は、
前記排出口側から前記冷却領域に向けてエアーを送気するエアー送気部をさらに具備し、
前記再生処理部の前記冷却領域に相当する位置に前記再生処理空間に連通するように開口して設けられ、熱交換によって温められた前記エアーを外部に排出するエアー放出部をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の炭素繊維の再生処理装置。
【請求項５】
前記炭素複合材料は、
未粉砕の状態で前記メッシュ搬送部の前記メッシュ外面に載置され、
前記排出口から排出される前記再生炭素繊維は、
再生処理前の前記炭素複合材料の形状を略保持した状態で回収されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の炭素繊維の再生処理装置。
【請求項６】
前記加熱除去部における前記加熱温度は、
４００℃以上、８５０℃以下で前記炭素複合材料を加熱するように設定され、
前記炭素複合材料を前記再生処理部の前記導入口から前記排出口まで搬送する１搬送サイクル当たり、３０ｍｉｎ以上、３６０ｍｉｎ以下の搬送時間を要するように設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の炭素繊維の再生処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維の再生処理装置に関するものであり、特に、炭素繊維強化樹脂に含まれるマトリックス成分を高温で除去し、炭素繊維のみを連続的に再生することの可能な炭素繊維の再生処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高強度性及び高弾性率等の優れた力学的特性を備える素材として炭素繊維が知られている。そして、係る炭素繊維をフィラー成分として使用し、さらに熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂をマトリックス成分（母材）として使用することにより、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）のコンポジット（炭素複合材料）が構成されている。この炭素複合材料は、原子量の小さい炭素原子を主材として形成されるものであり、他の材料（例えば、金属性複合材料）と比べ、比強度及び比弾性率の点において特に優れた機能を有するものである。
【０００３】
そのため、軽量かつ高力学的特性の要求される、例えば、航空・宇宙産業等において、航空機等の機体の主要構成材の一部として採用されたり、或いは燃費及び安全性の要求される自動車産業において、シャーシの一部として採用されている。また、上記のような先端技術産業及び主要基幹産業における使用以外にも、我々の生活に身近な日常製品においても、その応用か拡大している。例えば、ユニットバスや浄化槽等の住宅設備機器の一部として使用されたり、或いは、ゴルフクラブ、テニスラケット、及び釣り竿等のスポーツ・レジャー関連製品にもその使用が拡がっている。
【０００４】
ところで、上記のように優れた力学的特性を有し、種々の産業分野においてその使用が拡大している炭素繊維及びこれらを用いた炭素複合材料であっても以下に述べるような問題点を有している。すなわち、炭素繊維と樹脂からなるマトリックス成分という特性の異なる異種材料同士を組合わせ、これを一体的に成型した炭素複合材料は、製造加工時に発生する端材或いは不良品、または使用後の再生処理が非常に困難であった。
【０００５】
そこで、炭素複合材料を予め所定温度で乾留し、マトリックス成分に含まれる固定炭素を炭化した後に、さらに濃度調整された酸素を供給しながら、３００℃〜１０００℃程度の加熱温度で加熱することにより、燃焼反応を生じさせることなく、炭化物を酸化分解してガス化させ、炭化物のガス化後に残存する固体状の炭素繊維を回収し、再利用する技術も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３３９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記に示した炭素繊維の回収に係る処理技術は、下記に掲げる点において問題を生じることがあった。すなわち、これらの処理技術は、予め炭素複合材料（炭素繊維強化樹脂）を乾留する第１工程と、濃度調整された酸素雰囲気下で加熱処理を行う第２工程とを要するものであり、係る第１工程及び第２工程を連続的に行うことはできなかった。そのため、加熱及び冷却のサイクルを少なくとも２回繰り返す必要があり、一回当たりの処理可能な炭素複合材料の処理量が限定されていた。
【０００８】
具体的に説明すると、特許文献１に開示されている処理方法によれば、３〜１０ｃｍ状に破砕した炭素繊維強化樹脂の破砕片をメッシュの金網の上に載せ、さらに加熱炉空間を密閉した電気炉内に投入し、そのまま所定の時間保持することにより乾留処理を行う（第１工程）。その後、電気炉内から取出し、再び酸素雰囲気下で加熱処理（第２工程）を行い、冷却後に再生された炭素繊維を回収するものである。すなわち、所謂「バッチ方式」を採用するものであり、上述したように、一回当たりの処理量が限定され、再生処理が非効率的に行われていた。さらに、第２工程において、濃度調整された酸素を供給する必要があり、高温加熱時に酸素を供給することは危険を伴うものであった。
【０００９】
加えて、処理に使用する電気炉の密閉された加熱炉空間のサイズによって、処理可能な炭素繊維強化樹脂の処理量が限定されるとともに、処理する炭素繊維強化樹脂は、３ｃｍ〜１０ｃｍ程度の小片に破砕する前処理が必要であった。ここで、炭素繊維強化樹脂に使用される炭素繊維の中には、長繊維状のものをそのまま使用するものがあり、前処理によって炭素繊維を細かく分断したもの、すなわち、短繊維状に分割したものは力学的特性等が変化し、長繊維状の炭素繊維としては再利用することができない場合があった。すなわち、再生される炭素繊維は、炭素複合材料に使用されたままの繊維形状をそのまま保持したままで回収することが期待されていた。
【００１０】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、炭素繊維強化樹脂を連続的に再生処理し、再利用可能な炭素繊維を回収することができ、元の炭素繊維の長さや形状を保持した状態で再生することが可能な炭素繊維の再生処理装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、「耐火性素材によって内部に細長トンネル形状の再生処理空間が構築され、前記再生処理空間に連通する導入口及び排出口が前記再生処理空間の端部にそれぞれ開口し、形成された再生処理部と、前記再生処理部の前記再生処理空間を貫通するように配設され、一端部及び他端部が前記導入口及び前記排出口からそれぞれ突出した、網状部材で構成されたメッシュ搬送部と、前記メッシュ搬送部のメッシュ内面と当接し、前記メッシュ搬送部のメッシュ外面に載置された炭素繊維及びマトリックス成分を含有する炭素複合材料を前記導入口から前記排出口に向かって略水平方向に前記再生処理空間を搬送可能に支持する複数の回転ローラ、前記回転ローラを軸回転可能に軸支するローラ軸受部、及び前記回転ローラの少なくとも一つと連結し、前記回転ローラの回転に伴って前記メッシュベルトを従動させ、前記炭素複合材料の搬送を行うための回転力を発生する回転駆動モータを有する搬送部と、前記再生処理空間に設定された加熱領域に前記メッシュ搬送部の前記メッシュ外面及びメッシュ内面の少なくとも一面に相対するように設けられ、前記再生処理空間に搬送された前記炭素複合材料を所定の加熱温度に加熱し、前記マトリックス成分を加熱によって除去する加熱除去部と、前記再生処理空間の前記加熱領域の搬送方向下流側に設定された冷却領域に設けられ、前記マトリックス成分の除去された再生炭素繊維を冷却する冷却部と」を具備するものから主に構成されている。
【００１２】
ここで、再生処理部とは、例えば、耐熱煉瓦のような耐火性素材を用いて構築されるものであり、内部にトンネル状の再生処理空間が形成されるものである。ここで、後述する加熱除去部等によって、再生処理空間の一部は高温に晒されるため、外部への熱の漏出を防ぎ、かつ再生処理空間の温度を安定させる保温性を高めるためにするものである。なお、再生処理部の形状は、特に限定されないが、導入口及び排出口を一直線上に配した四角筒状のものにすることが可能である。さらに、再生処理部は、複数のフレームを組み合わせた構築した架台に載架し、導入口及び排出口を所定の高さに保持するものであってもよい。これにより、メッシュ搬送部のメッシュ外面の高さが自ずと設定され、作業者の腰付近になるように合わせられ、作業性を良好とすることが可能となる。
【００１３】
一方、メッシュ搬送部とは、高温に耐えうるように金属製の網状部材からなり、例えば、長帯状（ベルト状）の部材であり、その一端（ベルト一端）及び他端（ベルト他端）を互いに連結し、側方から観察すると全体として円環状を呈するように形成した所謂「メッシュベルト」を想定することができる。そして、係るメッシュベルト等が再生処理部の再生処理空間を貫通するように配設されている。メッシュ搬送部としてメッシュベルトを使用した一例を説明すると、円環状のメッシュベルトを横長形状にして配設することができる。ここで、メッシュベルトは、後述する回転ローラの回転に従動可能なものであり、ベルト内面方向に柔軟に変形可能なものである。そのため、上述の横長形状に容易に変形可能である。なお、説明を簡略化するため、以降の説明において、メッシュ搬送部としてメッシュベルトを想定したものについて主に説明を行うものとする。
【００１４】
さらに、メッシュベルトのメッシュ（孔部）は、再生処理対象の炭素複合材料或いは処理後の再生炭素繊維が該メッシュを通して落下しない程度の大きさのものが採用される。さらに、後述の加熱除去部がベルト内面側に相対するように設けられた場合、メッシュベルトによって加熱除去部からの熱が阻害されることのないような程度の大きさにする必要がある。なお、メッシュの形状は特に限定されるものではなく、例えば、菱形状のものとすることができる。さらに、メッシュベルトを構築する素材は、高温（例えば、４００℃以上）に耐え得る必要があるため、ステンレス等の金属を使用することが可能である。なお、係るメッシュベルトは、セラミックス製品の焼成工程において一般的に使用されているものを流用することが可能である。
【００１５】
一方、搬送部の回転ローラとは、メッシュベルト全体を所定方向に回転させ、ベルト外面に載置された炭素複合材料を略水平方向に搬送するための回転力を該メッシュベルトに伝達するためのものであり、ベアリング等の構成を有するローラ軸受部に軸回転可能に軸支されるものであり、該回転ローラも前述のメッシュベルトとともに再生処理空間に設けられた加熱除去部によって高温に晒される可能性があるため、ステンレス等の金属製材料を主として構成されることが望ましい。さらに、一つのメッシュベルトに対して使用される回転ローラの数は、特に限定されないが、炭素複合材料の搬送を安定的に行うようにメッシュベルトのベルト外面が撓まない程度に所定の間隔を保持して配される必要がある。なお、メッシュベルトに加えるテンションを高めることによって、上記回転ローラの数を削減することができる。
【００１６】
また、回転ローラ及びメッシュベルトの間には、回転ローラの回転を確実にメッシュベルトに伝達し、従動可能とするための回転伝達機構が設けられているものであってもよい。例えば、互いに噛合可能なギアを組合わせたり、或いはギアとチェーン等を組合わせるような周知の構成のものを採用可能である。さらに、複数の回転ローラは、その回転方向及び回転角速度を一定にするように、回転ローラのローラ軸に取設された協働ギアにチェーンを架渡し、回転ローラの回転等を協働させるようにする機構が設置されている。これにより、回転駆動モータは、一つの回転ローラと連結し、これを軸回転させることにより、メッシュベルト全体を移動させるために複数の回転ローラを回転させることができる。なお、搬送部における回転ローラ、ローラ軸受部、回転駆動モータ、及び回転ローラの回転協働機構、及びその他の回転伝達機構は、ベルトコンベア方式の製品製造において使用される周知の搬送機構をそのまま利用することが可能である。なお、回転駆動モータは、搬送部に少なくとも一つが設けられていればよいが、メッシュベルトによる炭素複合材料の搬送安定性及び長時間に亘る稼働による回転駆動モータにかかる負担を分散する目的で、二以上の複数の回転駆動モータを設置するものであっても構わない。なお、メッシュ搬送部としてメッシュベルトを使用する場合を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、網状部材で構成された平板状のプレート（メッシュプレート）を回転ローラのローラ上面を架渡し、係るメッシュプレートに炭素複合材料を載置するものであってもよい。
【００１７】
さらに、加熱除去部とは、メッシュ搬送部を使用して炭素複合材料が搬送される再生処理空間の一部に設定された加熱領域に設けられるものであり、炭素複合材料を加熱するためのものである。なお、加熱に係る手法は、特に限定されないが、例えば、周知の電気炉に使用されるニクロム線等の電熱線による加熱手段を採用することが可能である。さらに、該加熱除去部には、電熱線に流す電流量を調整し、加熱温度を調整したり、加熱領域の温度を測定するために熱電対等の温度測定手段等の構成を備えている。さらに、加熱除去部は、メッシュベルトに対してどの位置（どの方向）から設置するものであっても構わない。しかしながら、熱は一般に下方から上方へと徐々に上昇して移動する性質を有するため、例メッシュ搬送部のメッシュ内面側、換言すれば、横長形状に配されたメッシュベルトの場合における横長環状の間、さらに換言すれば、搬送された炭素複合材料の底面側から加熱を行うように加熱除去部を設けたものが特に好適である。これにより、加熱領域での炭素複合材料の加熱を効率的に行うことができる。また、メッシュ搬送部のメッシュからは、高温で加熱されたマトリックス成分が分解し、その一部が液化した液状物が落下することができ、メッシュ搬送部自体にマトリックス成分の樹脂が付着することがない。そのため、メッシュ搬送部を回転させて連続的に使用する場合であっても、搬送上流側のメッシュ搬送部は、きれいな状態に保たれる。
【００１８】
一方、冷却部は、加熱領域からメッシュ搬送部に載置されて搬送されたマトリックス成分の除去された後に残存する再生炭素繊維を徐々に冷却し、室温近傍に到達するようにするものである。ここで、メッシュ搬送部上の再生炭素繊維は、加熱領域から脱し、加熱除去部による熱を受けないため、徐々に熱を失い、最終的には室温近傍まで下がることになる。このとき、再生炭素繊維を急冷することは、再生炭素繊維自体の力学的性質を損なう可能性があり、メッシュ搬送部に載ってゆっくりと搬送される間での徐冷が特に好ましい。なお、冷却時間を短縮するために、再生炭素繊維を強制的に冷却し、温度の勾配変化を調整するための冷却手段を備えるものであってもよい。
【００１９】
ここで、処理対象となる炭素複合材料は、例えば、フィラー成分としてポリアクリロニトリル系炭素繊維（ＰＡＮ系炭素繊維）を用い、マトリックス成分として、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて成型された炭素繊維強化樹脂を想定することができる。この場合、炭素複合材料に占めるマトリックス成分（樹脂成分）の含有重量比は、約６０重量％のものが平均的である。ここで、熱可塑性樹脂は、１００℃〜２００℃前後の加熱温度で、容易に液状化し、さらに高温になる熱分解によって、炭化水素ガス或いは二酸化炭素等に容易に変化する性質を有している。一方、フィラー成分としての炭化繊維は、１０００℃以上の高温で焼成処理されたものであり、加熱除去部による加熱温度が、例えば６００℃以下程度であれば、炭素繊維自体が分解することがない。そのため、メッシュベルトによって加熱領域に到達した炭素複合材料は、マトリックス成分のみが液化或いは気化することによって除去され、炭素繊維（再生炭素繊維）のみが残存することとなる。なお、６００℃程度までの加熱温度であれば、大気中であっても再生炭素繊維の炭素繊維が酸素と反応し、酸化反応によって二酸化炭素または一酸化炭素に転換されることがほとんどない。その結果、前述したように再生炭素繊維のみを限定的に回収することができ、上記の比率では約４０重量％の再生炭素繊維が再生処理部の排出口から排出され、これを回収することができる。
【００２０】
なお、マトリックス成分として使用される樹脂は、上述のポリプロピレン樹脂に限定されるものではなく、例えば、熱可塑性樹脂としてポリエチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、飽和ポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂等を例示することができ、また、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂等を例示することができる。ここで、熱硬化性樹脂については、加熱時において樹脂自体が硬化するため、後述する予備加熱処理が必要があり、本発明の炭素繊維の再生処理装置では、その使用が一部制限される場合もある。
【００２１】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、再生処理部の導入口からメッシュベルトに載って搬送された炭素複合材料は、再生処理空間の加熱領域に到達し、当該領域で加熱除去部による熱を受け、炭素複合材料自体が高温となる。このとき、加熱領域全体が当該加熱温度になるように設定されているため、炭素複合材料の材料表面から内部に向かって徐々に高温となる。これにより、炭素複合材料を構成するマトリックス成分（例えば、熱可塑性樹脂のポリプロピレン樹脂等）は、高温となることによって液化または気化し、容易に分解することとなる。これにより、炭素複合材料からはマトリックス成分が完全に除去されることになる。その後、加熱領域から冷却領域に到達した炭素複合材料は、マトリックス成分が除去された後に残る再生炭素繊維となっている。ここで、メッシュベルトは円環状を呈し、回転ローラによって回転している。そのため、導入口の外側に設けられた載置空間に、処理対象の炭素複合材料を作業者が順次載置することにより、炭素複合材料からの炭素繊維の再生処理を連続的に行うことが可能となる。特に、再生処理部の再生処理空間は、導入口及び排出口が開放した非密閉の空間であるため、従来のバッチ式の処理装置に比べ、単位時間当たりの処理量を飛躍的に増大させることができる。その結果、稼働を連続的に行うことができ、２４時間以上の連続稼働も可能となる。さらに、再生処理空間が非密閉空間でないため、導入口及び排出口の開口形状を大きなものとすることにより、処理対象の炭素複合材料をそのまま再生処理空間に導入することが可能となり、破砕等の前処理の必要もない。
【００２２】
さらに、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、上記構成に加え、「前記再生処理空間の前記加熱領域の搬送方向上流側に設定された予備加熱領域に設けられ、前記メッシュ外面及びメッシュ内面の少なくとも一面に相対するようように設けられ、前記炭素複合材料に含まれる熱硬化性樹脂からなる前記マトリックス成分を前記加熱温度に到達するように予備的に加熱する予備加熱部と」を具備するものであっても構わない。
【００２３】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、加熱領域の搬送上流側の再生処理空間に予備加熱領域が設けられ、炭素複合材に含まれる熱硬化性樹脂からなるマトリックス成分を予備的に加熱することができる。ここで、予備加熱部は、前述した加熱除去部と略同様の構成を採用することができるため、説明を省略する。これにより、導入口から搬送された炭素複合材料は、最初に予備加熱領域に到達し、係る部位で加熱除去部の加熱温度になるように所定の温度勾配で昇温が開始される。このとき、予備加熱領域は、大気中の酸素がほとんど流入しない。その結果、乾留が当該予備加熱領域で進行することとなる。これにより、マトリックス成分の熱硬化性樹脂は燃焼することなく、熱分解反応を生じ、その一部が炭化水素ガス等にガス化する。その後、加熱領域に到達した炭素複合材料は、残存したマトリックス成分の残留分の酸化分解が進行し、炭素複合材料から除去される。これにより、マトリックス成分に熱硬化性樹脂が含まれる場合であっても、予備加熱部によってこれを予め処理し、加熱除去部で完全にマトリックス成分を除去することができる。その結果、冷却領域には再生炭素繊維のみが搬送されることになる。
【００２４】
ここで、マトリックス成分として熱硬化性樹脂を含む炭素複合材料は、直接加熱することによって、係る樹脂の熱硬化反応によって再生対象の炭素繊維に強固に固着する可能性がある。そこで、予備加熱部によって徐々に加熱温度を昇温させながら、ガス化或いは燃焼反応を生じさせる。ガス化によって発生した炭化水素ガス等或いは燃焼によって熱硬化性樹脂に含まれる固定炭素を除去した後、上記と同様に加熱領域に搬送することができる。
【００２５】
さらに、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、上記構成に加え、「前記再生処理部の前記予備加熱領域に相当する位置に前記再生処理空間に連通するように開口して設けられ、前記マトリックス成分の燃焼によって発生した炭化水素ガスを含む残ガス成分を回収する残ガス回収部と、回収された前記残ガス成分を再燃焼させる残ガス燃焼部と」を具備するものであっても構わない。
【００２６】
ここで、熱硬化性樹脂からなるマトリックス成分を加熱する場合、前述したように、二酸化炭素及び一酸化炭素等の他に、酸素供給が十分でない場合、不完全燃焼として煤、及びメタン、エタン、ベンゼンのような炭化水素ガスが発生することがある。係る炭素水素ガス等を外部にそのまま放出することは自然環境に対する影響が大きい。
【００２７】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、予備加熱部で発生したこれら炭化水素ガス等を回収し、これをバーナー等によって再燃焼させることが行われる。これにより、炭化水素ガスを再燃焼によって酸素が十分な状態で完全燃焼させることができ、二酸化炭素及び水の安全な状態にして大気中に放出することができる。ここで、残ガス回収部は、周知の吸気手段を用いて、予備加熱領域から残ガスを吸い込んで回収することが可能である。
【００２８】
さらに、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、上記構成に加え、「前記冷却部は、前記排出口側から前記冷却領域に向けてエアーを送気するエアー送気部をさらに具備し、前記再生処理部の前記冷却領域に相当する位置に前記再生処理空間に連通するように開口して設けられ、熱交換によって温められた前記エアーを外部に排出するエアー放出部を」具備するものであっても構わない。
【００２９】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、冷却部に設けられたエアー送気部によって冷たい外気（エアー）を高温の再生炭素繊維に強制的に当てることができる。その結果、熱交換によって再生炭素繊維は冷却され、エアーは温められる。さらに、温められたエアーは、冷却領域の上方に開口して設けられたダクト等を通じて放出される。この場合、冷却領域のエアーを吸引するような吸引手段を設けたものであってもよい。なお、再生炭素繊維は非常に軽量なものであり、送気するエアーの送気圧が強い場合には、再生炭素繊維を加熱領域方向に吹き飛ばしてしまう可能性もある。そのため、エアー送気部によるエアーの送気は、送気圧を可能な限り絞り、冷却領域では微風になるようにすることが望ましい。
【００３０】
さらに、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、上記構成に加え、「前記炭素複合材料は、未粉砕の状態で前記メッシュ搬送部の前記メッシュ外面に載置され、前記排出口から排出される前記再生炭素繊維は、再生処理前の前記炭素複合材料の形状を略保持した状態で回収される」ものであっても構わない。
【００３１】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、処理対象の炭素複合材料は、粉砕或いは破砕等の前処理を受けることなく未破砕の状態でメッシュベルトに載置される。すなわち、前述したように再生処理部の再生処理空間は、非密閉の空間であり、導入口及び排出口を通じて外部に開放されている。そのため、係る導入口等の開口形状を大きなものとすることにより、大きな炭素複合材料をそのまま再生処理することができる。これにより、例えば、再生処理対象が、航空機の機体主構成材を製造する際に生じた端材等の炭素複合材料であっても、メッシュベルトに載置し、再生処理を行うことができる。その結果、炭素複合材料に使用された長繊維の炭素繊維をそのままの長さで再生炭素繊維として回収することができる。その結果、得られる再生炭素繊維の力学的特性を変化させることがなく、再度、同じ製品や用途に利用することが可能となるなど、再使用時における制約を受けることがない。
【００３２】
さらに、本発明の炭素繊維の再生処理装置は、上記構成に加え、「前記加熱除去部における前記加熱温度は、４００℃以上、８５０℃以下で前記炭素複合材料を加熱するように設定され、前記炭素複合材料を前記再生処理部の前記導入口から前記排出口まで搬送する１搬送サイクル当たり、３０ｍｉｎ以上、３６０ｍｉｎ以下の搬送時間を要するように設定される」ものであっても構わない。
【００３３】
したがって、本発明の炭素繊維の再生処理装置によれば、上記の加熱条件及び搬送条件によって炭素複合材料から炭素繊維（再生炭素繊維）のみを安定的に再生処理することができる。ここで、本発明において、炭素複合材料を搬送し、処理する基準として再生処理部の導入口から排出口に至るまでの距離（長さ）が１搬送サイクルとして設定されている。ここで、加熱領域においてマトリックス成分を完全に除去する場合、１搬送サイクル当たりに要する搬送時間を長くし（換言すれば搬送速度を低速に抑え）、加熱領域に存在する時間を長くする必要がある。一方、１搬送サイクル当たりに要する搬送時間が短くすると（換言すれば搬送速度を高速にする）場合、炭素複合材料の単位時間当たりの再生処理量が増加する、再生効率がアップすることとなる。さらに、加熱温度が低すぎると、含有するマトリックス成分の除去を完全に行うことができず炭素繊維に一部のマトリックス成分が付着したものとなり、一方、加熱温度が高すぎると、高温かつ酸素雰囲気下のため、処理される再生炭素繊維自体の酸化が進行し、繊維径が細く、力学的性質の低下した再生炭素処理しか得られない。そこで、上記のように、加熱温度を４００℃以上、８５０℃以下、さらに好適には、５００℃以上、５５０℃以下に設定し、かつ１搬送サイクル当たりに要する搬送時間を３０ｍｉｎ以上、３６０ｍｉｎ以下とすることにより、良好な再生炭素繊維のみを安定して回収することが可能となる。なお、加熱温度及び搬送時間は、再生処理対象の炭素複合材料のマトリックス成分として使用される樹脂の種類、形状、サイズ等によって適宜変更可能なことは言うまでもない。さらに、メッシュ搬送部の搬送時間を設定することは、加熱領域、冷却領域、及び前述の予備加熱領域において、一定の速度で搬送されることになる。さらに、先に説明した予備加熱部は、加熱除去部において設定された加熱温度に、予備加熱領域の搬送中に到達するような加熱が行われる。すなわち、加熱温度が５５０℃に設定されていた場合、室温近傍の温度から５５０℃に至るまでの温度勾配になるように予備加熱部が制御され、炭素複合材料を昇温する処理が行われる。
【００３４】
ここで、搬送サイクルの一例をさらに具体的に示すと、メッシュベルトの場合、当該ベルトの一端から他端に至るまでの搬送経路の長さを３０ｍとし、再生処理部でメッシュベルトを包含した再生処理空間の長さをその内の２０ｍと設定する。すなわち、加熱領域（予備加熱領域を含む）と冷却領域との合計長さが２０ｍに設定されている。ここで、再生処理部の導入口から炭素複合材料を搬送経路に流し、再生処理空間に導入した場合、搬送時間を３０ｍｉｎとした場合、その搬送速度は０．６７ｍ／ｍｉｎとなり、一方、搬送時間を３６０ｍｉｎ（６ｈｒ）とした場合、その搬送速度は０．０６ｍ／ｍｉｎとなす。すなわち、３０分から６時間の任意の搬送時間を設定することにより、係る搬送時間を掛けて一つの炭素複合材料を処理することができる。その結果、ベルトコンベア方式のようにメッシュベルトに順次処理対象の炭素複合材料を載せることにより、従来のバッチ式に比べ、単位時間当たりの処理量を大幅に向上することができ、再生効率がアップする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の効果として、メッシュベルト等に載置した炭素繊維及びマトリックス成分を含む炭素複合材料から、加熱によってマトリックス成分を分解して除去することができる。すなわち、炭素複合材料の再生処理をメッシュベルト等を利用して連続で行うことができる。さらに、処理する炭素複合材料を従来のように、予め小片状に破砕するといった、前処理工程を省略することもできる。そのため、再生作業全体に要する労力を大幅にカットすることができる。その結果、連続して実施することにより、単位時間当たりの炭素複合材料の再生処理効率を大幅に向上させることができ、かつ粉砕等の前処理が必要ないために、処理前の炭素複合材料に含まれるそのままの長さの炭素繊維を回収することができる。その結果、得られた（回収された）再生炭素繊維の力学的特性の低下がほとんどなく、長繊維状の炭素繊維の用途にそのまま再利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下は、本発明の一実施形態の炭素繊維の再生処理装置１（以下、単に「再生処理装置１」と称す）について、図１乃至図４に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態の再生処理装置１の概略構成を示す側方から見た模式断面図であり、図２は再生処理装置１の概略構成を示す上方から見た説明図であり、図３は再生処理装置１の概略構成を示す搬送上流側見た説明図であり、図４は再生処理装置１の使用状態の一例を示す側方から見た模式断面図である。
【００３７】
本実施形態の再生処理装置１は、図１乃至図４に示すように、耐火性素材である耐火煉瓦を利用して、内部に細長いトンネル状の再生処理空間２が構築された再生処理部３と、再生処理部３の長手方向を貫通するように、横長形状に配された円環状のメッシュベルト４と、メッシュベルト４を支持する複数の回転ローラ５を有する搬送部６と、再生処理空間２を三つの領域に分け、その中央に設定された加熱領域ＨＺに設置された加熱除去部７と、加熱領域ＨＺの搬送下流側に設定された冷却領域ＣＺに設けられ、再生処理済みの再生炭素繊維８を室温近傍まで徐冷する冷却部９と、加熱領域ＨＺの搬送上流側に設定された予備加熱領域ＰＺに設けられ、加熱領域ＨＺに到達するまでに炭素複合材料１０を所定の加熱温度まで予備的に加熱する予備加熱部１１と、予備加熱領域ＰＺに連通するように再生処理部３の一部を開口し、予備加熱領域ＰＺで発生した煙や炭化水素ガス等を含む残ガス成分１２を当該予備加熱領域ＰＺから吸引し、回収する残ガス回収部１３と、回収された残ガス成分１２をバーナーＢの燃焼手段の炎に近接させ、燃焼炉１４内で再燃焼させた後に外部に放出する残ガス燃焼部１５とを具備して主に構成されている。ここで、メッシュベルト４が本発明におけるメッシュ搬送部に相当し、以下に示すベルト外面２５が本発明のメッシュ外面に相当し、ベルト内面２８が本発明におけるメッシュ内面に相当する。
【００３８】
さらに具体的に説明すると、再生処理部３は、略直方体形状の耐熱煉瓦を複数個組合わせて積重することによって形成されている。そして、再生処理装置１の幅方向（図３における紙面左右方向に相当）の長さに略近似する距離だけ離間して配設された一対の耐火側壁部１６と、一対の耐火側壁部１６の互いの上端を横架して連結した耐火上壁部１７と、互いの下端を横架して連結した耐火下壁部１８と、搬送上流側に導入口１９が開口して設けられた搬送上面壁部２０と、搬送下流側に排出口２１が開口して設けられた搬送下面壁部２２とによって構成されている。ここで、導入口１９及び排出口２１は、四角形状を呈しており、本実施形態では、比較的大きなサイズの炭素複合材料１０をそのままの形状で再生処理空間２に導入可能なように、横５０ｃｍ×縦３０ｃｍの四角形状の大きさで開口している。すなわち、上記サイズの範囲内であれば、大きな炭素複合材料でもそのまま再生処理を行うことができる。
【００３９】
さらに、導入口１９及び排出口２２の間の再生処理部３の再生処理空間２は、三つの領域が設定されている。すなわち、導入された炭素複合材料１０を室温近傍の温度から所定の加熱温度（例えば、５５０℃）に到達するように予め設定された温度勾配に沿って徐々に加熱するための予備加熱領域ＰＺと、予備加熱領域ＰＺの搬送下流側に設定され、再生処理空間２のほぼ中央付近を占め、予備加熱領域ＰＺで到達した加熱温度をそのまま保持し、炭素複合材料１０の再生処理を行う加熱領域ＨＺと、加熱領域ＨＺの搬送下流側に設定され、再生処理された後の再生炭素繊維８を室温近傍まで冷却するための冷却領域ＣＺとの三つの領域である。ここで、個々の領域ＰＺ，ＨＺ，ＣＺの境界は、明確には設定されているものではない。また、各領域のそれぞれの長さ（範囲）は、再生処理空間２の横方向の長さ（図１における紙面左右方向に相当）をおおよそ三等分した範囲がそれぞれに領域ＰＺ等に相当している。また、図１等に示すように、上述した再生処理部３全体は、複数の金属製のフレーム２３ａを組合わせることによって構成された架台２３に載架して支持されている。これにより、再生処理部３は、設置面（図示しない）から所定の高さになるように保持され、かつ再生処理空間２は略水平方向に沿って設けられている。
【００４０】
さらに、メッシュベルト４について具体的に説明すると、ステンレス製の広幅帯状部材の一端及び他端を互いに連結して、円環状に形成されている。そして、該メッシュベルト４は、図１等に示すように、横長形状になるように複数の回転ローラ５によって支持され、再生処理部３を貫通するようにしている。より具体的に説明すると、メッシュベルト４の搬送上流端４ａ及び搬送下流端４ｂが、それぞれ導入口１９及び排出口２２から突出するように配設されている。ここで、回転ローラ５の上側に位置するメッシュベルト４（以下、「上ベルト２４」と称す）のベルト外面２５が炭素複合材料１０の搬送経路２６に相当する。そして、上ベルト２４の終端、すなわち、搬送下流端４ｂに到達すると、上ベルト２４の搬送方向（図１における紙面右から左）が回転ローラ５によって転換され、回転ローラ５の下側に位置するメッシュベルト４（以下、「下ベルト２７」と称す）に変化し、移動方向も変化する（図１における紙面左から右）。その後、下ベルト２７の終端（上ベルト２４の始端）に到達すると、再び上ベルト２４として炭素複合材料１０をベルト外面２５の上に載置することが可能となる。つまり、メッシュベルト４は、上ベルト２４及び下ベルト２７の状態を交互に繰り返しながら回転ローラ５によって回転することとなる。なお、メッシュベルト４は、複数のメッシュ（孔部）がベルト外面２５及びベルト内面２８を貫通するように設けられている。
【００４１】
また、搬送部６は、上述したメッシュベルト４のベルト内面２８と当接するローラ面を有し、メッシュベルト４を所定方向に回転させ、ベルト外面２５に載置された炭素複合材料１０を再生処理部３の導入口１９から排出口２１に向かって予め定められた搬送速度で略水平方向に沿って搬送するための複数の回転ローラ５と、架台２３に取設され、それぞれの回転ローラ５の回転軸５ａをメッシュベルト４の搬送経路２６に直交するように、換言すれば、再生処理装置１の幅方向に沿って、回転ローラ５を軸回転可能に軸支するローラ軸受部２９と、個々の回転ローラ５の回転方向及び回転角速度を一致させ、回転ローラ５の動きを協働させるための連結用チェーン３０からなる協働機構部３１と、回転ローラ５の一つと連結ベルト３２を介して連結され、モータ軸周りの回転力を発生し、該回転力を回転ローラ５の回転軸５ａ周りの回転に伝達し、メッシュベルト４全体を回転ローラ５の回転に応じて従動させるための回転駆動モータ３３とを主に具備して構成されている。なお、上述したメッシュベルト４及びこれらの搬送部６の構成は、セラミックス製造等を始めとする種々の製品製造に係る分野において周知の所謂「ベルトコンベア方式」の搬送技術を応用するものであり、これについての詳細な説明は省略する。
【００４２】
しかしながら、回転ローラ５の一部は、再生処理部３の再生処理空間２に設けられ、係る回転ローラ５も加熱除去のための高温に晒される可能性がある。そこで、回転ローラ５も高温に耐え得るような設計にされている必要がある。なお、回転ローラ５のローラ軸端（図示しない）を、再生処理部３の耐火側壁部１６から突出するように設け、協働機構部３１等の伝達機構を再生処理空間２の外部に設ける必要がある。
【００４３】
また、加熱除去部７は、再生処理部３の略中央付近に設定された加熱領域ＨＺにおける上ベルト２４及び下ベルト２７の間に介設され、上ベルト２４のベルト内面２８に相対するように発熱体３４が設置されている。ここで、加熱除去部７は、メッシュベルト４に沿って搬送された炭素複合材料１０を高温で加熱するためのものであり、加熱領域ＨＺに亘って予め設定した加熱温度（５５０℃）になるように保持されている。そのため、発熱体３４以外の構成として、抵抗熱によって熱を発生させるために該発熱体３４に電流を供給する電流供給部、供給する電流値を調整する電流調整機構、及び加熱領域ＨＺ及び加熱温度領域ＰＺの複数箇所の温度をそれぞれ測定する温度測定センサ等の種々の構成を有している。しかしながら、係る電気加熱に必要な機器及び設備等については、周知のスライダックや熱電対等を利用することが可能であり、ここでは説明を省略する。また、予備加熱部１１も上記と同一の構成を採用することが可能であり、これについても説明を省略するものとする。
【００４４】
また、冷却領域ＣＺに設けられた冷却部９は、再生処理後で高温の状態のままの再生炭素繊維８を徐冷し、排出口２１から排出された段階で作業者が回収可能な程度の温度まで下げるためのものである。そのため、十分な時間或いは非常に長い距離を冷却領域に設定可能な長大な再生処理部を採用することができれば、自然に室温近傍に下がるまでそのまま放置すれば足り、何ら特別な手段を必要とするものではない。しかしながら本実施形態の再生処理装置１の冷却部９は、搬送下流側から冷却領域ＣＺに搬送上流側に向けて強制的に冷たい外気（エアー）を送気するエアー送気部３５を備えている。ここで、エアー送気部３５は、周知の回転ファンの構成を利用することができる。さらに、再生処理部３の冷却領域ＣＺの位置に相当する耐火上壁部１７には、冷却領域ＣＺに連通するように開口した連通口３６が数カ所に開設され、該連通口３６には吸気ダクト３７が接続している。そして、吸気ダクト３７の途中には吸気ファン（図示しない）が設けられ、冷却領域ＣＺで熱交換によって温められたエアーの一部（例えば、約６０％程度）を吸気ファンで吸引し、外部に排出することができ、残りエアー（例えば、約４０％程度）を加熱領域ＨＺに流すことができる。ここで、吸気ダクト３７及び吸気ファンが本発明のエアー放出部に相当する。
【００４５】
次に、本実施形態の再生処理装置１を使用した炭素複合材料１０の再生処理の一例について、主に図４に基づいて説明する。なお、加熱除去部７及び予備加熱部１１によって、既に加熱領域ＨＺ及び予備加熱領域ＰＺは、所定の加熱温度または当該加熱温度に到達するための所定の温度勾配になるように加熱が行われ、さらに、冷却部９のエアー送気部３５によって、冷却領域ＣＺには冷たい外気が送気（供給）され、吸気ダクト３７によって当該エアーが流れるようになっている。
【００４６】
始めに、搬送部６を稼働させ、メッシュベルト４を所定方向（図４における矢印Ａ方向）に回転させる。なお、メッシュベルト４を回転させる機構については、既に詳細に説明したため、ここでは説明を省略する。このとき、メッシュベルト４の回転速度、すなわち、炭素複合材料１０の搬送速度は、１０ｍ／ｈ（≒０．１７ｍ／ｍｉｎ）になるように設定されている。ここで、先に示したように、メッシュベルト４の搬送速度が遅い場合（例えば、０．０５ｍ／ｍｉｎ以下）、一つの炭素複合材料１０に対する処理時間がかかりすぎ、作業効率が著しく低下する。一方、搬送速度が速すぎる場合（例えば、０．６ｍ／ｍｉｎ）、炭素複合材料の加熱が十分ではなく、マトリックス成分の加熱除去が完全になされない場合がある。そのため、下記に掲げるように１時間当たり１０ｍ程度の搬送速度に設定することにより、作業効率及び再生炭素繊維８の品質安定性の双方の問題をクリアすることができる。
【００４７】
そして、導入口１９よりも搬送上流側のメッシュベルト４のベルト外面２５に炭素複合材料１０を載置する。このとき、前述したように、導入口１９は、５０ｃｍの横長さを有しており、メッシュベルト４もほぼそれに近似したベルト幅を備えている。そのため、複数の炭素複合材料１０をベルト幅方向に複数個並べて載置するものであってもよい（図２参照）。そして、１０ｍ／ｈの非常にゆっくりとした搬送速度で搬送された炭素複合材料１０は、導入口１９から再生処理空間２の予備加熱領域ＰＺに到達する。そして、予備加熱部１１の発熱体３４によって発せられた熱によって炭素複合材料１０は室温近傍から所定の加熱温度になるまで搬送されるに従って昇温する。ここで、載置される炭素複合材料１０には、本実施形態の例では、熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂をマトリックス成分として含有したものを示している。そのため、予備加熱部１１による加熱を受けた炭素複合材料１０は、ほぼ無酸素の状態で熱を受けることとなるため、熱分解反応を生じ、乾留される。その結果、マトリックス成分が炭化水素ガス等に変換され、予備加熱領域ＰＺ中に放出される。なお、係る乾留の過程では、マトリックス成分の一部が燃焼し、煙を発生することもある。
【００４８】
そこで、予備加熱領域ＰＺに連通した残ガス回収部１３によって、煙及び炭化水素ガス等を含む残ガス成分１２を回収し、予備加熱領域ＰＺに残ガス成分１２が滞留することを防止する。そして、回収された残ガス成分１２を残ガス燃焼部１５によって燃焼炉１４内で完全燃焼させる。これにより、炭化水素ガス等の残ガス成分１２は、二酸化炭素及び水に変換され、大気中に安全な形で放出される。
【００４９】
その後、予備加熱領域ＰＺを経て加熱領域ＨＺに搬送された炭素複合材料１０は、マトリックス成分である熱硬化性樹脂の一部が既に予備加熱領域ＰＺで除去されたため、該マトリックス成分に残る炭化物等を酸化分解反応によって除去を行うために所定の加熱温度で長時間保持することによって除去する。このとき、炭素複合材料１０の炭素繊維自体は、４００℃から８５０℃の範囲の加熱温度ではほとんど酸化反応を生じることがなく変化することがない。その結果、マトリックス成分に含まれる炭素成分のみが加熱領域ＨＺにおいて除去される。そのため、加熱領域ＨＺの終端付近では、マトリックス成分はほとんど存在せず、炭素繊維（再生炭素繊維８）のみとなる。
【００５０】
そして、加熱領域ＨＺを経て冷却領域ＣＺに到達した再生炭素繊維８は、既に加熱除去部７による熱を受けることがないため、徐々に温度が下がることとなる。このとき、搬送下流側からは、外気の冷たいエアーが送気されている。そのため、係るエアーに晒されることにより、さらに温度の減少勾配が大きくなり、冷却領域ＣＺの距離を比較的短くしても十分な冷却効果を得ることができる。このとき、エアー送気部３５からのエアーの送気は、再生炭素繊維８が飛散しない程度に弱いものである。また、冷却領域ＣＺに連通するように設けられた吸気ダクト２４に熱交換によって温められた外気（エアー）の一部が吸引され、外部に放出され、加熱領域ＨＺに到達した酸素を含むエアーは、上記マトリックス成分の残留物（炭化物）との酸化反応のために費消される。ここで、図４において、再生処理空間２における搬送下流側から搬送上流側へ向かっての二点鎖線はエアーの流れを示し、搬送上流側に行くほど、エアー送気部２２から送気されたエアーが到達するエアー量が減少することを当該二点鎖線の数によって示している。すなわち、加熱領域ＨＺ及び予備加熱領域ＰＺの境界付近から搬送上流側の再生処理空間２はほとんど酸素がない状態となっている。
【００５１】
その後、再生処理空間２の終端に到達した再生炭素繊維８は、排出口２１から排出され、これを回収することができる。ここで、回収された再生炭素繊維８は、再生処理空間２に導入された炭素複合材料１０の炭素繊維（図示しない）と略同一のものが回収される。そのため、再生処理の前後で炭素繊維の太さが変化することがない。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の再生処理装置１によれば、比較的大型の形状の炭素複合材料１０であってもそのまま再生処理空間２に導入することができ、非常にゆっくりした搬送速度で該炭素複合材料１０を加熱分解処理することにより、炭素繊維の太さをほとんど変化させることなく、再生炭素繊維８として回収することができる。その結果、回収された再生炭素繊維８の力学的特性変化が小さく、長繊維状の炭素繊維として再利用することができる。さらに、従来と比べて、粉砕や破砕等の細かく砕く前処理工程を省略することも条件によっては可能であり、これらの係るコストを低減することができる。
【００５３】
さらに、熱硬化性樹脂を含むものであっても予備加熱領域ＰＺで乾留処理を行い、再生炭素繊維８のみを良好な状態で回収することができる。さらに、再生処理空間２が非密閉の空間であるため、炭素複合材料１０を連続的に処理することができ、２４時間連続した稼働することができる。その結果、従来のように一つの加熱炉空間で加熱及び冷却を繰返す必要があるものに比べ、処理効率を飛躍的に向上させることができる。加えて、濃度調整した酸素を供給する必要がなく、再生処理作業における作業性及び安全性を確保することができる。
【００５４】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５５】
すなわち、本実施形態の再生処理装置１において、再生処理対象の炭素複合材料１０として熱硬化性樹脂をマトリックス成分として含有するものを示したがこれに限定されるものではなく、熱可塑性樹脂をマトリックス成分として含有するものであってももちろん構わない。この場合、再生処理空間２に設定された予備加熱領域ＰＺ及び該予備加熱領域ＰＺに設けられた予備加熱部１１の構成を省略するものであってもよい。すなわち、熱可塑性樹脂は、１００℃から２００℃前後の加熱温度で、比較的容易に液状化或いはガス化する性質を有するため、熱硬化性樹脂のような乾留処理を省略することができる。そのため、再生処理空間２を加熱領域ＨＺ及び冷却領域ＣＺの二つの領域で構成し、導入口１９から直接加熱温度で加熱するものであっても構わない。これにより、再生処理に要する処理時間を短縮することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の再生処理装置１において、長繊維状の炭素繊維（再生炭素繊維）を回収するものについて例示したが、これに限定されるものではなく、破砕等の前処理が行われた短繊維状の炭素繊維を含む炭素複合材料を再生処理するものに適用するものであってももちろん構わない。
【００５７】
また、本実施形態の再生処理装置１において、メッシュベルト４の下ベルト２７が、再生処理空間２に収容されたものを示したが、これに限定されるものではなく、複数の回転ローラ５を組合わせ、再生処理部３の底面下方を通過するものであってもよい。また、メッシュ搬送部の構成は、特に限定されるものではなく、上述したメッシュベルト４のようなベルト状の態様を採るものでなくても構わない。すなわち、複数の回転ローラ５を間隔なく並設し、その上に網状部材で構成されたメッシュプレートを載せ、そのメッシュプレート上面に処理対象の炭素複合材料を載置するものであってもよい。これによれば、再生処理された再生炭素繊維８をメッシュプレートに載せた状態で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態の再生処理装置の概略構成を示す側方から見た模式断面図である。
【図２】再生処理装置の概略構成を示す上方から見た説明図である。
【図３】再生処理装置の概略構成を示す導入口から見た説明図である。
【図４】再生処理装置の使用状態の一例を示す側方から見た模式断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  再生処理装置（炭素繊維の再生処理装置）
２  再生処理空間
３  再生処理部
４  メッシュベルト（メッシュ搬送部）
４ａ  搬送上流端
４ｂ  搬送下流端
５  回転ローラ
６  搬送部
７  加熱除去部
８  再生炭素繊維
９  冷却部
１０  炭素複合材料
１１  予備加熱部
１２  残ガス成分
１３  残ガス回収部
１４  燃焼炉
１５  残ガス燃焼部
１９  導入口
２１  排出口
２５  ベルト外面（メッシュ外面）
２８  ベルト内面（メッシュ内面）
２９  ローラ軸受部
３０  連結用チェーン
３１  協働機構部
３５  エアー送気部
３７  吸気ダクト
ＣＺ  冷却領域
ＨＺ  加熱領域
ＰＺ  予備加熱領域
【図１】
2008285600.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008285600.tif 000006