(57)【要約】【課題】フェルト成形機構部に定量的に極細繊維を供給することができる極細繊維フェルトの製造装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】マット状極細繊維を粗開繊する粗開繊機構部２とフェルト成形機構部５との間に、搬送ネット９を備えたネットコンベア１０が配設される。搬送ネット９は下方から吸引されており、搬送ネット９上に粗開繊済み繊維が堆積される。搬送ネット９上に集綿された極細繊維集合体１２が搬送される搬送経路の所定位置には、その所定位置を通過する際の極細繊維集合体１２の上方位置における圧力と、下方位置における圧力との差圧を検出する差圧計１３が設けられている。そして、差圧計１３からの検出結果に基づいて、差圧が設定値になるように粗開繊コンベア６の送り速度が制御される。【選択図】    図１
2004270070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マット状極細繊維を搬送する粗開繊コンベアと、粗開繊コンベアから供給されるマット状極細繊維を粗開繊する粗開繊機とを有する粗開繊機構部と、
前記粗開繊機構部から供給される極細繊維をフェルト化するフェルト成形機構部と、
を備えた極細繊維フェルトの製造装置であって、
前記粗開繊機構部と前記フェルト成形機構部との間に配設され、搬送面がネット状に形成された搬送ネットを備えるとともに、この搬送ネットの下方からの吸引により、搬送ネット上に前記粗開繊機構部で粗開繊された繊維を集綿しつつ一定の送り速度で搬送するネットコンベアと、
搬送ネット上に集綿された極細繊維集合体が搬送される搬送経路の所定位置に設けられ、その所定位置を通過する際の極細繊維集合体の上方位置における圧力と、下方位置における圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記差圧検出手段からの検出結果に基づいて、前記差圧が予め定めた設定値と一致するように、前記粗開繊コンベアの送り速度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする極細繊維フェルトの製造装置。
【請求項２】
前記ネットコンベアと前記フェルト成形機構部との間に、ネットコンベアから供給される繊維集合体を開繊するとともに、この開繊された繊維をフェルト成形機構部に供給する送綿機構部が配設されている、請求項１記載の極細繊維フェルトの製造装置。
【請求項３】
前記送綿機構部は、
ネットコンベアから供給される極細繊維集合体を開繊する開繊機と、
開繊機で開繊された繊維を前記フェルト成形機構部に導く移送管と、
移送管内に設けられ、吸引力により開繊された繊維をフェルト成形機構部に移送する吸引ファンと、
を有する、請求項２記載の極細繊維フェルトの製造装置。
【請求項４】
マット状極細繊維を粗開繊コンベアで粗開繊機に供給し、粗開繊機で粗開繊する粗開繊工程と、
搬送面がネット状の搬送ネットを備えるネットコンベアを準備し、前記搬送ネットの下方からの吸引により搬送ネット上に前記粗開繊済み極細繊維を堆積させつつ一定の送り速度で搬送させるとともに、この堆積された極細繊維集合体の上方位置における圧力と下方位置における圧力との差圧が予め定めた設定値と一致するように前記粗開繊コンベアの送り速度を制御することにより、定量的に極細繊維を供給する定量供給工程と、
定量的に供給される極細繊維をフェルト化するフェルト化工程と、
を含むことを特徴とする極細繊維フェルトの製造方法。
【請求項５】
前記定量供給工程後に、定量的に供給される極細繊維をさらに開繊する工程を含む、請求項４記載の極細繊維フェルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極細繊維フェルトの製造装置及びその製造方法に関し、特にピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造に好適に実施することができる製造装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピッチ系炭素繊維フェルトは、通常、原料ピッチからピッチ系極細炭素繊維を製造した後、得られたピッチ系炭素繊維をバインダー樹脂で接合して製造する。以下、図３及び図４を参照して説明する。先ず、図３に示すように、原料ピッチを紡糸機５０に供給し、紡糸機５０で溶融紡糸して得られたピッチ系繊維を集綿部５１で集綿し、コンベア搬送方式不融化炉５２のコンベア上に載置し、不融化炉５２内（２００〜３５０℃程度の空気中）をコンベアで移動しつつ不融化し、焼成炉５３で炭化処理して、マット状炭素繊維を得る。次に、図４に示すように、マット状炭素繊維をランダムに粗開繊機５４に供給し、粗開繊機５４で解きほぐして（粗開繊して）得られた炭素繊維集合体を、リザーブトランク５５に供給し、一時的に滞留又は貯留する。リザーブトランク５５は、炭素繊維集合体を滞留するための空間を有するとともに、開繊機への入口の流路が狭まった構造を有している。リザーブトランク５５に貯留された炭素繊維集合体は、フィードローラー（図示せず）によって定量的に開繊機５６へ供給される。開繊機５６では、ガーネットシリンダー５７でさらに開繊した後、集綿部５８に供給する。集綿部５８では、開繊された炭素繊維を供給しつつ、噴霧機５９でバインダー樹脂溶液を噴霧しながら、炭素繊維を綿状にコンベア状に堆積させている。コンベアは、吸引フード６０によって下方から吸引されている。堆積した炭素繊維集合体６１は、コンベアで搬送され、加熱硬化して成形される。
【０００３】
しかし、このようなリザーブトランク５５を用いた方式では、平均繊維径の大きな通常の炭素繊維では、円滑にフェルト化できる。しかし、この方式を極細炭素繊維に適用すると、極細炭素繊維がリザーブトランク５５内で徐々に圧密化され、フィーダー（フィードローラー）への供給口で閉塞し、円滑に供給できなくなるという問題が生じる。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するため、リザーブトランクを使用しないマット供給方式が、特開２００２−２８５４５７号公報（特許文献１）に提案されている。この方式は、図３に示す紡糸工程、不融化工程及び炭化工程を連続化してマット状極細炭素繊維を製造するとともに、さらに、このマット状極細炭素繊維を搬送ベルト等により図５に示すフェルト化工程に連続的に供給する方式である。つまり、紡糸工程、不融化工程及び炭化工程を連続的に経て得られたマット状極細炭素繊維を開繊しつつ、開繊した極細炭素繊維をリザーブトランクに滞留又は貯留することなく、フェルト化工程に連続的に供する方式である。この方式では、紡糸工程において、ピッチを加熱溶融し、ギアポンプにより紡糸ノズルから定量吐出しているため、マット状極細炭素繊維が定量的に得られ、そのため、紡糸工程からフェルト化工程に至る炭素繊維フェルトの製造方法を連続工程とすることにより、リザーブトランクを用いることなく、マット状極細炭素繊維をフェルト化工程に定量供給することができるとされている。
【０００５】
しかし、この方式を現実の大型プラントに適用した場合、マット切れを起こすことがあり、現実の工業的実施には課題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２８５４５７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来より、マット状極細炭素繊維をマット切れを起こすことなく、フェルト成形機（フェルト成形機構部）に定量的に供給することができる装置及びその製造方法が所望されていた。
【０００８】
本発明の目的は、マット状極細繊維をマット切れを起こすことなく、フェルト成形機構部に定量的に供給することができる極細繊維フェルトの製造装置及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る極細繊維フェルトの製造装置の第１の態様は、マット状極細繊維を搬送する粗開繊コンベアと、粗開繊コンベアから供給されるマット状極細繊維を粗開繊する粗開繊機とを有する粗開繊機構部と、前記粗開繊機構部から供給される極細繊維をフェルト化するフェルト成形機構部と、を備えた極細繊維フェルトの製造装置であって、前記粗開繊機構部と前記フェルト成形機構部との間に配設され、搬送面がネット状に形成された搬送ネットを備えるとともに、この搬送ネットの下方からの吸引により、搬送ネット上に前記粗開繊機構部で粗開繊された繊維を集綿しつつ一定の送り速度で搬送するネットコンベアと、搬送ネット上に集綿された極細繊維集合体が搬送される搬送経路の所定位置に設けられ、その所定位置を通過する際の極細繊維集合体の上方位置における圧力と、下方位置における圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段からの検出結果に基づいて、前記差圧が予め定めた設定値と一致するように、前記粗開繊コンベアの送り速度を制御する制御手段とを有する。
【００１０】
上記の如く、極細繊維集合体の上方位置における圧力と、下方位置における圧力との差圧（プラスの値で表示）が、予め定めた設定値と一致するように粗開繊コンベアの送り速度を制御することにより、定量的に極細繊維を供給することができる。なぜなら、極細繊維集合体の下方位置における圧力は粗開繊済み炭素繊維が搬送ネット上に堆積していくにつれて上昇していく。一方、上方位置における圧力は少し加圧状態となるが、ほとんど大気圧に近い値を示す。そのため、極細繊維集合体の上方位置と下方位置における差圧を検出することにより、炭素繊維の堆積量を求めることが可能となる。一方、炭素繊維の堆積量は、粗開繊コンベアの送り速度に応じて変化する。従って、検出された差圧を、予め定めた設定値と一致するように粗開繊コンベアの送り速度を調整すれば、粗開繊済みの炭素繊維をフェルト成形機構部に定量的に供給することができることになる。
【００１１】
本発明に係る極細繊維フェルトの製造装置は、ネットコンベアとフェルト成形機構部との間に、送綿機構部が配設されている場合もある。
【００１２】
送綿機構部は、ネットコンベアから供給される極細繊維集合体を開繊する開繊機と、開繊機で開繊された繊維を前記フェルト成形機構部に導く移送管と、移送管内に設けられ、吸引力により開繊された繊維をフェルト成形機構部に移送する吸引ファンとを有するように構成される場合もある。
【００１３】
また、本発明に係る極細繊維フェルトの製造方法は、マット状極細繊維を粗開繊コンベアで粗開繊機に供給し、粗開繊機で粗開繊する粗開繊工程と、搬送面がネット状の搬送ネットを備えるネットコンベアを準備し、前記搬送ネットの下方からの吸引により搬送ネット上に前記粗開繊済み極細繊維を堆積させつつ一定の送り速度で搬送させるとともに、この堆積された極細繊維集合体の上方位置における圧力と下方位置における圧力との差圧が予め定めた設定値と一致するように前記粗開繊コンベアの送り速度を制御することにより、定量的に極細繊維を供給する定量供給工程と、定量的に供給される極細繊維をフェルト化するフェルト化工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記方法により、定量的に極細繊維を供給することができる。
なお、上記極細繊維フェルトの製造方法は、定量供給工程後に、定量的に供給される極細繊維をさらに開繊する工程を含む場合もある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下の実施の形態では、本発明に係る極細繊維フェルトの製造装置及びその製造方法を、ピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造装置及びその製造方法に適用した例について説明する。
【００１６】
図１は実施の形態に係るピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造装置の概略図であり、図２はピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造装置の一部拡大図である。本発明の主たる特徴は、予め製造されたマット状極細炭素繊維を準備しておき、このマット状極細炭素繊維を粗開繊し、この粗開繊して得られた炭素繊維集合体をフェルト成形機構部に定量的に供給できる装置及びその方法である。ここで、マット状極細炭素繊維とは、フェルト化工程の前処理工程である紡糸工程、不融化工程及び炭化工程を経て得られた極細炭素繊維であって、バインダー樹脂で接合されていない状態のものをいう。そこで、先ず、マット状極細炭素繊維の製造方法について説明し、その後、図１及び図２を参照して本発明に係る装置及びその方法について説明することにする。
【００１７】
マット状極細炭素繊維は、以下の紡糸工程、不融化工程及び炭化工程を経て製造される。
（紡糸工程）
紡糸工程では、原料ピッチを溶融紡糸してピッチ系繊維を得る。原料ピッチとしては、石油系又は石炭系ピッチ等が使用でき、例えば、等方性ピッチであってもよいが、極細炭素繊維を製造する場合は、通常、異方性ピッチが使用される。異方性ピッチは、縮合多環炭化水素（例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、アセナフテン、アセナフチレン、ピレン等）を重合して得られた異方性ピッチであってもよい（特開昭６３−１４６９２０号公報参照）。
【００１８】
溶融紡糸方法としては、慣用の方法が使用でき、例えば、加熱溶融した原料ピッチを紡糸ノズルから吐出させるとともに、紡糸ノズルの周囲から加熱ガスを噴出させるメルトブロー紡糸法を用いることができる。
【００１９】
メルトブロー紡糸法において、原料ピッチの溶融温度は、原料ピッチの軟化点より高い温度であればよく、原料ピッチの種類によって異なるが、例えば、２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３７０℃、さらに好ましくは２８０〜３５０℃程度である。加熱ガスの噴出方向は、溶融ピッチの吐出方向と同じ方向（吐出方向と平行な方向）であってもよい。加熱ガスの噴出は、吐出物が直ちに冷却されるのを防止し、繊維の長さを調整する。加熱ガスの温度は、前記溶融温度と同程度の温度でよい。紡糸ノズルの直径は、所望の炭素繊維径によって適宜選択することができ、通常、目的の炭素繊維径よりも小さめの直径でよい。極細繊維は例えば、紡糸ノズルの吐出口の直径を０．２〜０．５ｍｍ程度とし、ピッチの加熱溶融温度や吐出速度、加熱ガスの温度や噴出速度を調整することにより得られる。
【００２０】
紡糸ノズルより吐出される溶融ピッチの量を一定の速度にするのが好ましく、例えば、ポンプ（例えば、ギアポンプ）によって一定の速度で紡糸ノズルに押し出して紡糸してもよい。溶融ピッチを紡糸ノズルに供給する速度は、例えば、０．１〜２０ｇ／分／ホール、好ましくは０．２〜１０ｇ／分／ホール、さらに好ましくは０．３〜５ｇ／分／ホール程度である。このようにして、原料ピッチを定量的に溶融紡糸することによって、後述する不融化工程及び炭化工程を経て得られるマット状極細炭素繊維の密度（目付量）が均一となる。
【００２１】
（不融化工程）
不融化工程では、前記紡糸工程で得られたピッチ系繊維を、必要により通気性トレーに載置して、コンベアなどにより搬送しつつ、不融化処理する。不融化処理としては、例えば、不融化炉において、前記ピッチ系繊維に酸化性気体を供給して加熱する。
【００２２】
酸化性気体は、酸素やオゾン等の酸化性物質を含有していればよく、特に制限されず、酸化性物質は不活性ガス（例えば、窒素、ヘリウムガス等）で希釈して用いてもよい。酸化性気体中の酸化性物質の含有量は、１〜１００容量％、好ましくは５〜８０容量％、さらに好ましくは１０〜５０容量％程度である。酸化性気体としては、通常、酸素を含有する気体（例えば、空気）を用いる。
【００２３】
酸化性気体の風量は、目付量で３００ｇ／ｍ２以下（例えば、５０〜３００ｇ／ｍ２程度）の極細ピッチ系繊維に対して、例えば、風速０．０１〜１ｍ／秒、好ましくは０．０５〜０．５ｍ／秒、さらに好ましくは０．１〜０．３ｍ／秒程度であってもよい。
【００２４】
酸化性気体の温度は、不融化可能な範囲、例えば、１５０〜３５０℃、好ましくは１６０〜３４０℃、さらに好ましくは１７０〜３３０℃程度である。不融化処理は、一定の温度条件下で行ってもよいが、通常、前記範囲内で低温から高温に徐々に温度を上昇させることにより、ピッチ系繊維を不融化する。
【００２５】
（炭化工程）
炭化工程では、前記不融化ピッチ系繊維を通気性トレーなどに載置又は収容して搬送しつつ、焼成して炭化処理する。炭化処理としては、例えば、焼成炉において、不活性雰囲気（ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気）又は真空下、４００〜４０００℃、好ましくは５００〜３０００℃、さらに好ましくは７００〜２５００℃程度で加熱する方法を使用できる。
【００２６】
炭化処理は、通常、１０００〜４０００℃、好ましくは１５００〜３０００℃、さらに好ましくは２０００〜２５００℃程度の高温で加熱することにより行われ、温度２０００〜４０００℃（好ましくは２３００〜３３００℃）程度で黒鉛化（グラファイト化）してもよい。グラファイト化においては、グラファイト化する前に、不活性雰囲気又は真空下、４００〜２０００℃、好ましくは５００〜２０００℃、さらに好ましくは７００〜２０００℃（例えば、１０００〜１８００℃）程度で加熱して、不融化ピッチ系繊維を予め炭素化してもよい。
【００２７】
また、前記不融化ピッチ系繊維を賦活処理して活性炭素繊維を製造してもよい。賦活処理としては、慣用の方法が採用でき、例えば、酸素、水蒸気、二酸化炭素又はこれらの混合物等のガス状賦活剤を用いて５００℃以上（例えば、５００〜９００℃程度）の温度で加熱処理するガス賦活法や、塩化亜鉛やリン酸等の賦活剤を用いて、例えば、４００℃以上（例えば、４００〜７００℃程度）で加熱する化学的賦活法を利用できる。
【００２８】
このようにして得られた前記炭素繊維や活性炭素繊維は、さらに慣用の表面処理やサイジング処理を行ってもよい。
【００２９】
このようにして、ピッチ系極細炭素繊維をマット状の形態で得ることができる。ピッチ系極細炭素繊維の平均繊維直径は、０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍ、さらに好ましくは１〜３μｍ程度である。また、前記炭素繊維は、平均繊維長１〜２００ｍｍ、好ましくは１〜１００ｍｍ、さらに好ましくは３〜５０ｍｍ程度の短繊維である。
【００３０】
このようにして得られたマット状ピッチ系極細炭素繊維は、均一な密度（目付）を有している。なお、こうして得られたマット状ピッチ系極細炭素繊維は、収納容器に収納される。
【００３１】
（フェルト化工程）
フェルト化工程においては、図１及び図２に示す本実施の形態に係るピッチ系極細炭素繊維の製造装置１が用いられる。以下に、図１及び図２を参照して、ピッチ系極細炭素繊維の製造装置１の構成を説明する。このピッチ系極細炭素繊維の製造装置１は、マット状ピッチ系極細炭素繊維を解きほぐす（粗開繊する）粗開繊機構部２と、粗開繊機構部２で粗開繊されて得られた炭素繊維集合体を定量供給する定量供給機構部３と、送綿機構部４と、フェルト成形機構部５とから構成されている。
【００３２】
前記粗開繊機構部２は、投入されたマット状ピッチ系極細炭素繊維を搬送する粗開繊コンベア６と、針付き回転ローラ７を備えた粗開繊機８とから構成されている。針付き回転ローラ７は、例えば鋸刃状ワイヤーを巻いたシリンダー（ガーネットシリンダー）である。なお、粗開繊コンベア６は、後述する搬送面がネット状となっているネットコンベアではなく、ネット状でない通常の搬送面を有するコンベアである。この粗開繊コンベア６は、後述するように、その送り速度が調整されるようになっている。また、針付き回転ローラ７は、極細炭素繊維を粗開繊するために一定速度で回転駆動されている。
【００３３】
前記定量供給機構部３は、搬送面がネット状に形成された搬送ネット９を備えたネットコンベア１０と、搬送ネット９の上張架部分９ａの下部に配設される吸引フード１１と、吸引フード１１を介して搬送ネット９の上方から下方への空気流を作用させる吸引手段（図示せず）と、搬送ネット９上に堆積した粗開繊済みの極細炭素繊維集合体１２の上方位置における圧力と下方位置における圧力との差圧（プラスの値で表示）Ｍを検出する差圧計１３と、差圧計１３からの検出結果に基づき前記差圧Ｍが設定値Ｎ（例えば、２０ｍｍＡｑ）と一致するように粗開繊コンベア６の送り速度を制御する制御部１４とを有する。なお、ネットコンベア１０の送り速度は、一定に設定されている。
【００３４】
ここで、搬送ネット９の吸引フード１１の開口部により覆われる面積は、例えば２ｍ２であり、吸引手段の風量は、例えば風速１ｍ／ｓである。
【００３５】
また、差圧計１３は、例えば、ピエゾ抵抗効果方式のマノメータ（製品型式ＤＰＧ５０２Ｎ：（株）岡野製作所製）や、静電容量方式のマノメータ（製品型式ＤＭＰ２０２Ｎ：（株）岡野製作所製）等によって実現される。この差圧計１３は、その一方の検出管１３ａの端部が搬送ネット９の上方位置Ａ１に配置され、他方の検出管１３ｂの端部が搬送ネット９の下方位置Ａ２に配置されている。ここで、下方位置Ａ２における圧力は粗開繊済み炭素繊維が搬送ネット９上に堆積していくにつれて上昇していく。一方、上方位置Ａ１における圧力は少し加圧状態となるが、ほとんど大気圧に近い値を示す。そのため、差圧計１３により、上方位置Ａ１の圧力と下方位置Ａ２の圧力との差圧を検出することにより、炭素繊維の堆積量を求めることが可能となる。一方、ネットコンベア１０の送り速度が一定であること、及び針付き回転ローラ７の回転速度が一定であることを考慮すると、炭素繊維の堆積量は粗開繊コンベア６の送り速度に応じて変化する。従って、検出された差圧を所定値に一致させるように、粗開繊コンベア６の送り速度を調整することにより、粗開繊済みの炭素繊維をフェルト成形機構部５に定量的に供給することができることになる。
なお、前記設定値Ｎは、入力手段により、予め制御部１４内のメモリに記憶されている。従って、例えば、使用するピッチ系極細炭素繊維の平均繊維直径等に応じて異なる設定値Ｎを設定しておくことができる。
【００３６】
前記送綿機構部４は、針付き回転ローラ（例えばガーネットシリンダー）１５を備えた開繊機１６と、開繊機１６で開繊された炭素繊維をフェルト成形機構部５に導く移送管１７と、移送管１７内に設けられ吸引力により開繊済み炭素繊維をフェルト成形機構部５に移送する吸引ファン１８とから構成されている。なお、針付き回転ローラ１５は、炭素繊維を開繊するために一定速度で回転駆動されている。
【００３７】
前記フェルト成形機構部５は、針付き回転ローラ２０（例えば、ガーネットシリンダー）を備えた開繊機２１と、開繊機２１で開繊された炭素繊維を集綿する集綿部２２とを有する。集綿部２２にはバインダー樹脂溶液を噴霧する噴霧機２３が設けられている。また、噴霧機２３の下方にはネットコンベア２４が設けられており、このネットコンベア２４は吸引フード２５によって下方から吸引されている。そして、堆積した綿状炭素繊維２６はネットコンベア２４で搬送され、加熱硬化して成形される。なお、フェルト成形機構部５は図１の構成に限定されるものではなく、特開２００２−２８５４５７号公報に開示されている種々の構成を適用することができる。
【００３８】
（ピッチ系極細炭素繊維の製造装置１０の動作）
次いで、上記構成のピッチ系極細炭素繊維の製造装置１０の動作について説明する。先ず、マット状極細炭素繊維をコンベア６に投入する。投入されたマット状極細炭素繊維はコンベア６によって搬送され、粗開繊機８の針付き回転ローラ７によって粗開繊される。粗開繊された極細炭素繊維は、搬送ネット９の下方からの吸引により搬送ネット９上に堆積する。そして、この堆積した炭素繊維集合体１２が差圧計１３を通過する際に、上方位置Ａ１と下方位置Ａ２の差圧が検出され、この検出値は制御部１４に与えられる。
【００３９】
制御部１４では検出値Ｍと設定値Ｎとが比較される。検出値Ｍが設定値Ｎよりも小さい場合には、制御部１４は、速度調整部３０（図２参照）に駆動出力を所定量だけ増加させる指令信号を与える。これにより、粗開繊コンベア６の送り速度が所定値だけ増加する。一方、検出値Ｍが設定値Ｎよりも大きい場合には、制御部１４は、粗開繊コンベア６の速度調整部３０（図２参照）に駆動出力を所定量だけ減少させる指令信号を与える。これにより、粗開繊コンベア６の送り速度が所定値だけ減少する。つまり、検出値Ｍが設定値Ｎよりも小さいときには、炭素繊維集合体１２の堆積量が所定量よりも少ないことを意味することから、粗開繊コンベア６の送り速度を増加させることにより、炭素繊維集合体１２の堆積量を増大させる。また、同様に、検出値Ｍが所定値Ｎよりも大きいときには、炭素繊維集合体１２の堆積量が所定量よりも多いことを意味することから、粗開繊コンベア６の送り速度を減少させることにより、炭素繊維集合体１２の堆積量量を減少させる。こうして、差動計１３の検出結果に応じて、粗開繊コンベア６の送り速度が制御されることにより、炭素繊維集合体１２の堆積量が所定の一定量に設定される。この結果、ネットコンベア１０により、炭素繊維を所望する量だけ定量的に供給するとができることになる。
【００４０】
なお、差圧計１３による検出位置Ａ１，Ａ２は、炭素繊維が吸引堆積される範囲内であれば何れの位置であってもよい。なぜなら、検出位置Ａ１，Ａ２の下流側でさらに炭素繊維が堆積しても、ネットコンベア１０の送り速度が一定であれば、その後に堆積する量は算出できるため、それに見合った堆積量に相当する値に予め設定値Ｎを設定しておけば、定量的に供給することが可能となるからである。
【００４１】
次いで、炭素繊維はネットコンベア１０から送綿機構部４に供給され、回転ローラ１５によりさらに開繊される。開繊された炭素繊維は、フェルト成形機構部５の開繊機２１に供給され、回転ローラ２０によりさらに開繊されて集綿部２２に供給される。集綿部２２では、開繊された極細炭素繊維を供給しつつ、噴霧機２３でバインダー樹脂溶液を噴霧しながら、炭素繊維を綿状にコンベア２４上に堆積させる。堆積した綿状炭素繊維２６は、コンベア２４で搬送され、加熱硬化して成形される。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
（実施例）
図１及び図２に示す装置を用いて、平均繊維直径２μｍのマット状極細炭素繊維を粗開繊し、この繊維を１ｍ／分のネットコンベア１０に綿状に堆積しながら、差圧が２０ｍｍＡｑになるように、粗開繊コンベア６の送り速度を調整したところ、１００±１０ｇ／分の精度で開繊機２１に定量供給できた。
次に、開繊した繊維を１ｍ／分のネットコンベア２４に綿状に堆積させながら、
２０％濃度のフェノール樹脂液を４０ｇ／分で噴霧し、フェルト成形した。次いで、硬化処理して炭素繊維フェルトを製造した。硬化温度は２５０℃で５分間処理した。得られた炭素繊維フェルトの密度は５±０．５Ｋｇ／ｍ３であった。
【００４４】
（比較例１）
図３に示す装置を用いて、平均繊維直径２μｍのマット状極細炭素繊維をランダムに粗開繊機に投入し、１ｍ／分の集綿コンベアに綿状に堆積させながら、２０％濃度のフェノール樹脂液を４０ｇ／分で噴霧し、フェルト成形した。次いで、硬化処理した。硬化温度は２５０℃で５分間処理した。得られた炭素繊維フェルトの密度は（５＋２）、（５−２）Ｋｇ／ｍ３であった。
【００４５】
（比較例２）
上記比較例１の処理状態で１時間運転を続けたところ、リザーブトランク内で極細炭素繊維が圧密となり、閉塞を起こし、運転不能となった。
【００４６】
（比較例３）
図５に示す装置でリザーブトランクを使用しないで、マット状極細炭素繊維を粗開繊機５４のコンベアに並べて、粗開繊機５４に投入し、１ｍ／分の集綿コンベアに綿状に堆積させながら、２０％濃度のフェノール樹脂液を４０ｇ／分で噴霧し、フェルト成形した。次いで、硬化処理した。硬化温度は２５０℃で５分間処理した。得られた炭素繊維フェルトの密度は５±１Ｋｇ／ｍ３であった。粗開繊機コンベアに並べたマットがよく切れたため、密度むらが大きくなった。
（結論）
上記実施例の炭素繊維フェルトの密度は５±０．５Ｋｇ／ｍ３であるのに対して、比較例１の炭素繊維フェルトの密度は（５＋２）、（５−２）Ｋｇ／ｍ３である。従って、比較例に比べて実施例の方が格段に精度の高い炭素繊維フェルトを得られることが理解される。また、実施例では、比較例２のように運転不能という事態も生じないため、常に安定して炭素繊維フェルトを製造できることが理解される。さらに、実施例では、比較例３のようなマット切れがなく、密度むらの少ない均一な炭素繊維フェルトが得られることが理解される。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マット状極細炭素繊維をマット切れを起こすことなく、フェルト成形機構部に定量的に供給することができる。従って、均一な極細繊維フェルトを連続的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造装置の概略図である。
【図２】図１に示すピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造装置の一部拡大図である。
【図３】ピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造方法における紡糸工程、不融化工程及び炭化工程を示す概略図である。
【図４】リザーブトランク方式を用いた従来のピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造方法におけるフェルト工程を示す概略図である。
【図５】マット供給方式を用いた従来のピッチ系極細炭素繊維フェルトの製造方法におけるフェルト工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１：ピッチ系極細炭素繊維の製造装置    ２：繊機構部
３：定量供給機構部３                  ４：送綿機構部
５：フェルト成形機構部                ６：粗開繊コンベア
７，１５，２０：針付きローラ
８：粗開繊機                          ９：搬送ネット
１０：ネットコンベア                  １１：吸引フード
１２：極細炭素繊維集合体              １３：差圧計
１４：制御部                          １６，２１：開繊機
１７：移送管                          １８：吸引ファン
【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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