(57)【要約】【課題】細番手でかつ、毛羽が少なく、糸むらが少ない耐炎化紡績糸を提供する。【解決手段】ＬＯＩ値が３５以上である耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを紡績して得られる紡績糸であって、糸繊度がメートル番手で３５番手以上であり、３ｍｍ以上の毛羽の本数が長さ１０ｍ当たり２３０本以下である紡績糸、及び上記紡績糸を製織してなる織布。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＯＩ値が３５以上である耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを紡績して得られる紡績糸であって、糸繊度がメートル番手で３５番手以上であり、３ｍｍ以上の毛羽の本数が長さ１０ｍ当たり２３０本以下であることを特徴とする紡績糸。
【請求項２】
糸繊度がメートル番手で３５〜６０番手であることを特徴とする、請求項１に記載の紡績糸。
【請求項３】
紡績糸のＵ％が、７〜９．５％である、請求項１又は２に記載の紡績糸。
【請求項４】
紡績糸の番手変動率が、３．５％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の紡績糸。
【請求項５】
紡績糸が単糸であって、その撚り数が１ｍ当たり３００〜８００回である、請求項１〜４のいずれかに記載の紡績糸。
【請求項６】
紡績糸が双糸であって、その１ｍ当たりの上撚り数が３００〜８００回であり、下撚り数が５００〜９００回である、請求項１〜４のいずれかに記載の紡績糸。
【請求項７】
耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウのＬＯＩ値が４５以上である、請求項１〜６のいずれかに記載の紡績糸。
【請求項８】
耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを、牽切してスライバを得た後、紡績してなる紡績糸であって、牽切後のスライバの平均繊維長が、７０〜１００ｍｍである、請求項１〜７のいずれかに記載の紡績糸。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の紡績糸を製織してなる織布。
【請求項１０】
織布を構成する縦糸及び／又は横糸が双糸である、請求項９に記載の織布。
【請求項１１】
織布が平織りで織られており、かつ、その縦糸及び横糸の経緯密度が、それぞれ、長さ１インチ当たり３０〜８０本である、請求項９又は１０に記載の織布。
【請求項１２】
耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを、１段で牽切してスライバを得た後、紡績することを特徴とする紡績糸の製造方法。
【請求項１３】
フィラメント数が１００，０００本以上の耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを用いる、請求項１２に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項１４】
牽切後のギルドラフトの回数を０〜２回とし、かつドラフト時のスライバのギルドラフト１回当たりギルを通すスライバ本数を１〜６本とする、請求項１２又は１３に記載の紡績糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡績糸及びその製造方法並びに紡績糸織布に関する。詳しくは本発明は、耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維からなる紡績糸及び織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐炎化紡績糸は、耐炎性、耐熱性、耐腐食性に優れており、それから製造された紐、編物、織物等は幅広い産業分野で利用されてきた。
例えば、耐炎化紡績糸を製織して得られる織布は、断熱材、補強材等の産業資材、防炎カーテン、防炎衣料等に用いられている。
【０００３】
また、耐炎化紡績糸の織布を炭素化、さらには黒鉛化して得られる炭素質繊維織布は、航空宇宙用構造材料、耐熱構造部材、ブレーキ材等の炭素繊維強化炭素複合材料等に利用されてきた。
これらの織布を水蒸気、炭酸ガス等で賦活処理して得られる活性炭素繊維織布も、有機溶剤等の吸着材、電気化学キャパシタ用電極材などに利用されている。
【０００４】
最近では、上記の炭素質繊維織布は、電気伝導性が高い、電気化学的安定性に優れる、ガス透過性が高い等の理由から、固体高分子型燃料電池のガス拡散層材料として着目され、利用されている。
従来用途の産業資材、衣料、炭素繊維強化炭素複合材料用、及び吸着材に使用される耐炎化繊維／炭素繊維紡績糸は、例えばメートル番手で１０〜３０番の太番手でも問題なく、さらには糸の太さムラ、毛羽量等についても特に高い要求はなされていなかった。一方、自動車用電源やコージェネレーションシステム用電源として最近高く注目されている固体高分子型燃料電池のガス拡散材料として使用する場合、炭素質繊維織布に対し、高い導電性、電気化学的安定性の他、燃料電池の作動安定性の向上、コンパクト化の観点から、より薄く、かつ緻密で、厚さムラが小さい、毛羽の発生量が少ない等の、従来にはない高い特性が要求されている。したがって、炭素質繊維織布の前駆物質である耐炎化紡績糸に対しても、より細番手で、太さムラが少なく、かつ毛羽が少ない等の高い糸品位が要求される。
【０００５】
耐炎化紡績糸の原料繊維としては、ポリアクリロニトリル系繊維、フェノール樹脂系繊維、フラン樹脂系繊維、レーヨン系繊維、ピッチ系繊維等がある。紡績性が比較的良好であること、及び炭素化、黒鉛化後の糸強度が高いこと、安価であることなどから、ポリアクリロニトリルを主成分とする繊維を耐炎化処理して得られる耐炎化繊維の紡績技術については以下のように、幾つかの検討がなされている。従来技術では、耐炎化処理したポリアクリロニトリルの連続フィラメントトウから出発して、メートル番手で３０番手程度の紡績糸を、いくつかの手法で製造することが可能となっている。しかしながら、これらの手法のうちには、例えば３５番手より細く、かつ高品位の耐炎化紡績糸を安定的に得る方法は見出されていない。
【０００６】
耐炎化処理されたポリアクリロニトリル系繊維トウは、繊維フィラメントにほとんどクリンプがかかっていないため、紡績する際には、フィラメントを牽切し、スライバを得た後、そのスライバを粗紡及び精紡して紡績糸を得ていたが、その紡績糸の糸むらを少なくするために、特開昭５２−３１１２２号公報、特開昭５６−８５４３４号公報、特開昭６０−２５２７３６号公報に記載されているように、牽切を２段以上で行ってスライバを得、得られたスライバを複数本引きそろえる工程（練条）、最初のスライバや、練条後のスライバに含まれる毛羽や、短すぎる糸を取り除く工程、スライバを引き延ばす工程（ドラフティング）を繰り返すことにより紡績糸を得るのが一般的であった。
【０００７】
これらの方法によれば、糸を引きそろえることは出来るが、各工程を通す度に糸を傷めており、結果的にスライバ中の毛羽や短い糸を増大させていた。そのため、細番手でかつ、毛羽が少なく糸むらの少ない紡績糸を得ることは出来なかった。
また、特開昭６３−５０５４０号公報には、耐炎化連続繊維束を一工程で一段牽切の後直ちに実加撚して耐炎性紡績糸を得る方法が示されているが、練条をしていないために、糸むらの少ない紡績糸を得るのは難しく、また、耐炎化連続繊維束のフィラメント数が小さいために、生産性が悪いという問題もあった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５２−３１１２２号公報
【特許文献２】特開昭５６−８５４３５号公報
【特許文献３】特開昭６０−２５２７３６号公報
【特許文献４】特開昭６３−５０５４０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、細番手でかつ、毛羽が少なく糸むらの少ない耐炎化紡績糸を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、牽切工程を１段にし、その後の練条・粗紡工程においてギルドラフトの回数を少なくすることにより、毛羽や短い糸の発生を抑えることができ、上記目的が達成されることを見出して本発明に到達した。
【００１１】
即ち本発明の要旨は、ＬＯＩ値が３５以上である耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを紡績して得られる紡績糸であって、糸繊度がメートル番手で３５番手以上であり、３ｍｍ以上の毛羽の本数が長さ１０ｍ当たり２３０本以下であることを特徴とする紡績糸、に存する。
また本発明の他の要旨は、上記紡績糸を製織してなる織布、に存する。
【００１２】
本発明のさらに他の要旨は、耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウを、１段で牽切してスライバを得た後、紡績することを特徴とする紡績糸の製造方法、に存する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
［耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウ］
（繊維原料）
ポリアクリロニトリル系繊維の原料としては、アクリロニトリル単位の含有比率により、アクリロニトリルほぼ１００％のポリアクリロニトルを原料とするもの、アクリロニトリルが５０％以上のアクリロニトリルを主体とするアクリロニトリル系共重合体を原料とするもの、更にはアクリロニトリルが２０〜５０％のアクリロニトリルを含むアクリロニトリル系共重合体を原料とするものなど各種のものがあるが、これらのいずれを原料とするものも用いることができ、常法によりこれらの原料を紡糸して繊維トウを得ることができる。
【００１４】
（繊維トウのトウサイズ（フィラメント数））
繊維トウの好適なトウサイズは、単繊維の繊度にも依存するが、通常１０万本以上、好ましくは１５万本以上であり、また、通常１００万本以下、好ましくは８０万本以下である。トウサイズが１０万本未満の場合、延伸切断時に繊維長が約３０ｍｍ以下の短繊維が多発し、作業性のみならず生産性が低下し、かつ得られる糸品位が悪化する傾向がある。他方、トウサイズが１００万本を越える場合、設備の規模・能力にもよるが、牽切工程でトウを十分に牽切することができず、２０ｃｍ以上の長繊維がスライバ中に残存し、その結果、次工程の練条工程でドラフトむら等が発生し、得られる紡績糸の品位が低下する傾向がある。
【００１５】
なお、単繊維の繊度は、０．５ｄＴｅｘ〜３ｄＴｅｘが好ましく、特に細番手の良質の糸を得るには０．８〜２ｄＴｅｘが好ましい。
（耐炎化処理）
上記のポリアクリロニトリル系繊維トウを、例えば、空気中で熱処理して耐炎化処理をする。熱処理の温度は、通常２００〜３００℃、高くとも４００℃未満である。耐炎化処理に際して、繊維トウに延伸を施して、繊維の靭性を向上させることもできる。
【００１６】
（耐炎性）
上記耐炎化処理したポリアクリロニトリル系繊維トウの耐炎性は、限界酸素指数（ＬＯＩ値）で評価される。上記繊維トウのＬＯＩ値は、３５以上であるが、好ましくは３８以上、より好ましくは４５以上、である。
ＬＯＩ値が３５未満の場合には、繊維に捲縮を付与しやすい、糸強度が高い等の理由から、比較的細番手の耐炎化紡績糸が得やすいという利点もあるが、このような低いＬＯＩ値の繊維トウから得られた糸を製織して得た織布を炭化・黒鉛化した場合、炭素化／黒鉛化後の単繊維の強度が極度に低下し、かつ脆化することから、結果として得られた織布の強度も小さくなり、実用的ではないので、３５以上とする必要がある。なお、ＬＯＩ値が高くなり過ぎると、捲縮（クリンプ）の付与が困難になる、耐炎化糸の単繊維の強度が低くなることから紡績性が低下し、耐炎化糸の紡績糸を得ることが困難となるので、通常６５以下、好ましくは６０以下とする。
【００１７】
（ＬＯＩ値の測定方法）
ＬＯＩ値（限界酸素指数）は、繊維、織布等の燃焼性を示す指標であり、ＪＩＳ　Ｋ　７２０１に準拠した方法で測定することによって得られる。試験片がほぼ中心部に設置されたガラス管内に酸素ガスと窒素ガスの混合ガスを流した状態で、その試験片に火炎を接触させる。試験片を持続的に燃焼させるのに必要な酸素の必要流量割合がＬＯＩ値として示され、ＬＯＩ値が大きいほど、その試験片の耐炎性が高い、即ち燃えにくいと判定される。ＬＯＩ値を測定する場合、試験片の形状により、ＬＯＩ値が変動する場合があるため、一定の形状の試験片を作製する必要がある。本発明に係る試験片の作製手順は以下の通りである。
【００１８】
【表１】
▲１▼耐炎化スライバを約４５ｃｍかつ重量０．７５ｇ計り取る。
▲２▼この両端を両手で持ち、スライバの長さが約４０ｃｍになるように撚りをかける。
▲３▼撚りをかけた試料を真ん中で２つ折りにして、その両端を両手で持ち、さらに長さが約１８ｃｍになる程度まで撚りをかける。
▲４▼さらに真ん中で２つ折りにして、折った所から６〜７ｃｍの所で結び、試験片とする。なお、結んだ側を下にして上記ガラス管内の試験片支持具に取り付けて測定する。
【００１９】
ＬＯＩ値以外の耐炎性を反映する指標として、耐炎化繊維の比重（真比重）が挙げられる。例えば、耐炎化処理していないアクリロニトリル系繊維の比重は１．１７程度であるが、耐炎化処理の進行に伴い緻密化して、比重は増加する。比重１．３０以上の耐炎化糸は、炭素化処理・黒鉛化処理を施しても糸の形状を維持することが可能である。しかし、比重１．３０程度では、耐炎性が乏しいだけでなく、炭化・黒鉛化して得られた繊維は脆く低強度であり、実用的な繊維ではない。比重１．３３〜１．４５程度まで耐炎化が進行した耐炎化繊維では炭素化・黒鉛化しても十分な強度が得られる。ＬＯＩ値と比重には相関があり、ＬＯＩ値が大きいほど、比重も大きくなる。ＬＯＩ値は試験片の形状の違いにより、その値が若干異なるため、上記の方法で作製した試験片の形状の場合、ＬＯＩ値が約３５の耐炎化繊維の比重は１．３３程度であり、ＬＯＩ値が約６０のものでは、１．４５程度となる。
【００２０】
また、ＬＯＩ値が３５〜６０程度の耐炎化フィラメントトウ及び耐炎化紡績糸の元素組成は、炭素が６０〜６３重量％程度、水素が３〜４重量％程度、窒素が２０〜２２重量％程度、酸素が１２〜１７重量％程度であり、２５℃、相対湿度９０％での平衡水分吸着量は８〜１２重量％程度である。水分吸着量はＬＯＩ値の増加に伴い、大きくなる傾向にある。
【００２１】
［耐炎化繊維の紡績方法］
本発明の耐炎性紡績糸は、耐炎化した連続フィラメントトウ（例えば、５０万デニール／３２万本）を、順次、▲１▼牽切（延伸切断）、▲２▼練条（ギル）、▲３▼粗紡（ボビナー）、▲４▼精紡、及び▲５▼双糸の場合は合糸・撚糸、の各製造工程を通すことによって製造される。
【００２２】
本発明の紡績糸の製造方法では、フィラメント数が通常、１０万本以上の耐炎化繊維の連続フィラメントトウを１段で牽切（延伸切断）することが特に重要である。さらに、練条工程では、ギル等のニードルアクションを０〜２回までとし、アクリル繊維等の汎用繊維を紡績する場合と比べて各工程の繰返し回数を相当に少なくすることが重要である。
【００２３】
（牽切工程）
牽切（延伸切断）工程で使用される連続フィラメントトウの牽切機は、フィラメントトウを多段で連続的に牽切できるように、牽切機の牽切域に、間隔の調節が可能なローラーが複数あり、各ローラーでフィラメントトウを把持してトウを牽切する。汎用アクリル繊維、汎用ポリエステル繊維等の紡績では３段程度で段階的に牽切を行ってスライバを得ることが一般的である。しかしながら、本発明に係る耐炎化フィラメントトウの牽切を、例えば、牽切域のローラー間隔を３段階（例えば、第１段目の間隔を２００ｍｍ、第２段目を１５０ｍｍ、第３段目を１２０ｍｍ）に調節して牽切した場合、耐炎化繊維の単繊維の引張強度が小さいことなどから、繊維長３０ｍｍ以下の短繊維が多発するため、その後の練条工程を適正化しても最終的に得られる紡績糸の品位（強度、太さムラ、毛羽）は低く、メートル番手で３０番手より細番手の紡績糸（単糸）を実質的に得ることはできない。
【００２４】
本発明の製造方法では、実質的に１段のみで牽切することによって最終的に高品位の糸の取得を可能とする。具体的には、牽切域の第１段目のローラー間隔を１００〜１５０ｍｍに調節し、２段目のローラー間隔を１段目のローラー間隔より少なくとも１０ｍｍ以上大きくして、実質的に１段のみの牽切を行う。部分的な段切れやノードラフト（ドラフト無し）の発生を防ぐために、フィラメントトウのフィード速度、張力を調節したり、静電気発生の抑制及びトウの集束性を高めるために、適当な油剤を牽切前及び牽切後のフィラメントトウ及びスライバに均一に付着させることは好ましい。
【００２５】
また、次工程での紡績性を高めるために、牽切前及び／又は牽切後にクリンパー部で捲縮した方がよい。特に、牽切前に制電性を高めるための油剤を予め均一に付着させて電気抵抗を５〜９ＧΩに調節した連続フィラメントトウを１段で牽切した後、得られたスライバに捲縮を付与すると同時に集束性を高めるために、牽切域後のクリンパー部に収束性を高める作用のある油剤を追油することが好ましい。
【００２６】
牽切後のスライバは、ボール取りをするとその後の練条工程で短繊維が発生しやすくなる等の理由から、直接、ケンス取りすることが好ましい。
（スライバの平均繊維長）
牽切後のスライバについて、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５の化学繊維ステープル試験方法のソーター法で得たステープルダイヤグラムから、平均繊維長を求めることができる。
【００２７】
牽切後のスライバの平均繊維長は、通常７０ｍｍ以上、好ましくは７５ｍｍ以上、また、通常１００ｍｍ以下、好ましくは９５ｍｍ以下、とする。
上記平均繊維長が、７０ｍｍ未満の場合、スライバ中に繊維長が３０ｍｍ未満の短繊維が多く含まれる傾向があるため、その後の紡績工程の条件を適正化しても、最終的に得られる耐炎性紡績糸の糸品位は低い（毛羽が多い、太さムラが大きい、糸強度が低い等）傾向がある。また、１００ｍｍを越えた場合、粗紡・精紡工程等で糸切れが発生しやすくなる。
【００２８】
（練条工程）
牽切工程の次工程である練条（ギルドラフト）工程においては、ギルフォーラー（バーに針を植え、これを運動させて繊維に梳り作用を与えるもの）のニードルアクションによる単繊維切断に起因する短繊維の発生量を低減させること、及びスライバの集束性を維持するためのスライバの捲縮（クリンプ）をできるだけ残すために、ギルは使用しない（ギル０回）、または最大でも２回繰り返しまでとし、生産性等の理由も加味して実質的には１回が好ましい。また、スライバの太さムラ（欠点）を補正するためのギルドラフト時のダブリングも、短繊維発生量を低減するために、スライバのダブリング本数は、最大でも６本、好ましくは１本（ダブリング無し）〜３本が好ましい。ギルのドラフト倍率は、ギル回数、ダブリング本数により異なるが、例えば、ダブリング無しかつギル１回の場合のドラフト倍率は２〜１０倍程度が好ましい。また、スライバ中の短繊維を取り除くためのコーマ等の追工程は、本発明の耐炎化繊維に対しては、より短繊維を増加させる傾向があるため、一般に好ましくない。
【００２９】
（粗紡工程）
練条工程後の粗紡工程では、糸切れ、巻き付きの発生回数を低減させるために、ボビナーの繰り返し回数は１〜３回までとし、好ましくは２回とする。また、１回のボビナーでのダブリング本数はダブリング無しか２本、ドラフト倍率は、ボビナー１回当たり３倍程度とすることが好ましい。ボビナーへのスライバの巻き付きを防止し、ドラフト斑の発生を抑制するために、ドラフトエプロン、ローラー等の材質、使用条件等を調節することが有効である。また、ボビナーの締め付け強度を調節したり、ニップロールの、ニップロール−スライバ間の接触圧力を下げること、またはニップロールを取り除くことによっても、得られる粗糸の毛羽量、太さムラが低減される傾向がある。
【００３０】
練条工程から粗紡工程までの工程において、最終ボビナー工程で得られた粗糸の取得にはボビンを使用するが、それ以外は、短繊維・太さムラの発生を抑制するために、ケンス取りとするのが好ましい。
（精紡工程）
最終ボビナー工程後の粗糸を精紡機で精紡する際のドラフト倍率は、５〜２０倍が好ましく、特に１２〜１８倍程度の倍率が、一般に糸切れも、巻き付きの発生も少なく、安定した紡績糸が得られる。
【００３１】
［紡績糸］
上記各工程を経て製造された本発明の耐炎性紡績糸は、次のような指標によって評価される。
（メートル番手）
糸繊度は、３５番手以上であるが、好ましくは４０番手以上である。また、後に製織したときに、出来るだけ薄く、厚さむらのない織布を得るためには、出来るだけ細番手である方が好ましいが、細すぎる場合、糸の引張強度が低くなる傾向にあるため、取扱い性や製造上の観点から、通常６０番手以下であり、好ましくは５５番手以下である。
【００３２】
３５番手より太番手の場合は、単位長さ当たりの毛羽数が多くなる傾向があるため好ましくない。
（毛羽指数）
毛羽指数は、光学式毛羽カウンターにより、紡績糸の長さ１０ｍ当たりの毛羽長が３ｍｍ以上の毛羽の本数を測定して、求める。
【００３３】
本発明の紡績糸においては、毛羽指数は、２３０本以下でなければならず、好ましくは２１０本以下である。
毛羽指数が２３０本を越えると、製織時の縦糸と横糸との接触により糸切れが発生しやすくなる場合がある。また、得られた織布を炭素化・黒鉛化処理した後の炭素質繊維織布にも多くの毛羽が存在し、燃料電池用ガス拡散層材料に使用した場合、短絡発生等の電池特性低下の要因となるため好ましくない。
【００３４】
毛羽指数は、少ない方が好ましいが、通常は少ない場合でも９０本程度はあるものである。
（太さムラ）
紡績糸の一定長さ内の質量均斉度（質量ばらつき）を誘電率法等のむら試験機で測定することにより、糸の太さムラ（Ｕ％）が求められる。
【００３５】
Ｕ％が小さいほど太さムラが少ないので、小さい方が好ましいが、通常７％程度はあるものである。また、７％程度であれば織布化しても実質的に使用上の問題はない。Ｕ％は、通常９．５％以下とすべきであり、好ましくは９％以下である。Ｕ％が９．５％より大きいと太さムラが大きく、製織時の糸切れの要因となったり、得られた織布の厚さムラの要因ともなりやすい。
【００３６】
（番手変動率）
紡績糸の単位長さ当たりの重量を複数点数測定して得られる重量のバラツキが番手変動率であり、ＪＩＳ　Ｌ　１０９５（一般紡績糸試験方法）にて測定される。
番手変動率は、通常３．５％以下であり、好ましくは３％以下である。番手変動率が３．５％より大きいと、得られた織布の厚さむらが大きくなる。番手変動率は小さい方が好ましいが、通常０．５％程度はあるものである。
【００３７】
（撚り数）
糸の撚り数は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９５（一般紡績糸試験方法）により測定される。
単糸の場合の撚り数は、糸長１ｍ当たり、通常３００回／ｍ以上、好ましくは５００回／ｍ以上であり、また、通常８００回／ｍ以下、好ましくは７００回／ｍ以下である。好適な撚り数は、糸番手により若干異なるが、３００回未満の場合、糸の毛羽数が多くなりやすい。また、８００回を越す場合は、加撚時に糸切れが発生しやすくなる。一般に撚り数を増やすと、毛羽数が減少するが、７００回以上では、撚数増による毛羽低減の効果はほぼ飽和する。
【００３８】
双糸の場合、上撚り数は、糸長１ｍ当たり、通常３００回／ｍ以上、好ましくは４００回／ｍ以上であり、また、通常８００回／ｍ以下、好ましくは７５０回／ｍ以下である。上撚り数が小さいと糸の毛羽数が多くなりやすい。また、上撚り数が大きいと加撚時に糸切れ発生確率が増加し、太さむらが増加する場合もある。また、下撚り数は、通常５００回／ｍ以上、好ましくは６００回／ｍ以上であり、また、通常９００回／ｍ以下、好ましくは８５０回／ｍ以下である。下撚り数が小さいと糸の毛羽数が多くなりやすい。また、下撚り数が大きいと加撚時に糸切れ発生確率が増加する。
【００３９】
（引張強度）
引張強度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９５（一般紡績糸試験方法）にて測定される。引張強度は、通常３００ｃＮ以上であり、好ましくは、４００ｃＮ以上である。好適な引張強度は、糸番手により若干異なるが、３００ｃＮより小さい場合、製織時に糸切れが起こりやすい。引張強度は、大きい方が好ましいが、メートル番手３５〜６０番手の双糸の場合（２／３５Ｎｍ〜２／６０Ｎｍ）、最大で８００ｃＮ、通常４００〜６５０ｃＮ程度である。
【００４０】
［耐炎化繊維織布］
本発明の耐炎化繊維織布は、上記の紡績糸を製織することによって得られる。
（製織方法）
製織方法としては、平織、綾織、繻子織等が挙げられ、特に限定されないが、厚さムラが少ないこと、織布の引張強度が高いこと等から、好ましくは平織を用いる。また、織布を構成する縦糸及び／又は横糸は、毛羽が少ない点で双糸であるのが好ましい。
【００４１】
（縦糸及び横糸の経緯密度）
平織りのときの、縦糸及び横糸の経緯密度は、長さ１インチ当たり、通常３０本以上、好ましくは３５本以上であり、また、通常８０本以下、好ましくは７０本以下である。好適な経緯密度は、糸番手により若干異なるが、３０本未満の場合、糸と糸の間の目がずれて、厚さムラ、ガス透過性の不均一化等の問題が発生しやすくなる。また、８０本を越えると、製織時に糸同士が接触しやすく、糸切れの要因となる。また、経緯密度が高すぎると、織布の厚さムラの一因ともなる。
【００４２】
［炭素質繊維織布及び導電性炭素質繊維織布］
上記耐炎化繊維織布を、連続式熱処理炉又はバッチ式熱処理炉中で、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中、または真空中で、８００〜１３００℃で熱処理して炭素化することにより炭素質繊維織布が得られる。
さらに、得られた炭素質繊維織布を、黒鉛化処理炉中で、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中、または真空中で、１６００〜２５００℃で黒鉛化処理することにより、導電性炭素質繊維織布が得られる。
【００４３】
本発明の耐炎化紡績糸を用いて得られる導電性炭素質繊維織布は、織布の厚さが薄く、かつ、毛羽が少ない等の理由から、燃料電池用ガス拡散層材料として好適に用いられる。例えば、メートル番手４０番手の双糸（２／４０Ｎｍ）または５１番手双糸（２／５１Ｎｍ）、を縦糸及び横糸をそれぞれ１インチ当たり３０〜５０本程度の経緯密度で平織で製織して得た耐炎化繊維織布を、炭素化した後、２０００〜２５００℃で黒鉛化処理して得られる導電性炭素質繊維織布は、燃料電池用ガス拡散層材料として特に好適である。
【００４４】
【実施例】
次に本発明の具体的態様を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によって限定されるものではない。
［実施例１］
（繊維原料）
実質的に無捲縮で、かつＬＯＩ値５０に耐炎化処理したポリアクリロニトリル系連続フィラメントトウ（５０万デニール／フィラメント数３２万本、元素組成：炭素６１％、水素：３％、窒素：２１％、酸素：１５％）に、制電作用のある油剤を付着させてフィラメントの電気抵抗を６ＧΩに調節した。
【００４５】
（牽切工程）
牽切域の第１段目のローラー間隔を１１５ｍｍ、第２段目のローラー間隔を１３０ｍｍにして、実質的に１段のみの牽切を行った後のスライバを牽切後のクリンパー部に集束作用のある油剤を追油しながら通過させた後のスライバをケンス取りした。得られたスライバのステープルダイヤグラム（ソーター法）から算出したスライバの平均繊維長は、９０．８ｍｍであった。また、得られたスライバの重量は２４ｇ／ｍであった。
【００４６】
（練条工程）
ギルにスライバを１本（ダブリング無し）仕掛け、ドラフト倍率７．５倍で、１回ドラフティングした。ドラフト後のドラフト斑及びスライバ切れは発生しなかった。
（粗紡工程）
練条後のスライバ１本（ダブリング無し）をボビナーに仕掛けて、ドラフト及び加撚を行った。これを２回繰り返して粗糸を得た。
【００４７】
（精紡工程）
粗糸を精紡機で精紡し、メートル番手５１番手の双糸（２／５１Ｎｍ）を得た。得られた紡績糸の物性値は表−１に記載した。
［実施例２］
練条工程において、ギル１回目として、スライバを５本仕掛け（ダブリング有り）、ドラフト倍率５倍でドラフティングし、ギル２回目として、スライバを１本（ダブリング無し）仕掛け、ドラフト倍率８倍でドラフティングした外は、実施例１と同様に操作して、メートル番手５１番手の双糸（２／５１Ｎｍ）を得た。上記ドラフト後にドラフト斑及びスライバ切れは発生しなかった。得られた紡績糸の物性値は表−１に記載した。
【００４８】
［実施例３］
精紡工程において、粗糸を精紡機で精紡して、メートル番手４０番手の双糸（２／４０Ｎｍ）を得た外は、実施例１と同様に操作した。得られた紡績糸の物性値は表−１に記載した。
得られた紡績糸を縦糸及び横糸に用いて、織機にて縦糸３６本／インチ、横糸３４本／インチの経緯密度で平織することにより、耐炎化繊維織布を得た。製織中に、糸切れは殆ど発生しなかった。また、得られた織布は、厚さむらが少なく、毛羽の付着が少ない、良好な外観の織布であった。
【００４９】
得られた耐炎化繊維織布を、熱処理炉に投入可能な寸法になるようにスリッターで裁断し、これを熱処理炉中で窒素ガス雰囲気下、９００℃で炭素化処理して炭素質繊維織布を得た。
次に、得られた炭素質繊維織布を黒鉛化炉で２３００℃で熱処理して導電性炭素質繊維織布を得た。得られた導電性炭素質繊維織布を４０ｃｍｘ４０ｃｍの寸法に裁断して厚さを１５点測定した。平均厚さは０．２１ｍｍで、最大の厚さが０．２２ｍｍ、最小の厚さが０．２０ｍｍとなり、薄くかつ厚さむらの少ない良質な導電性炭素質繊維織布が得られた。
【００５０】
［実施例４］
精紡工程において、粗糸を精紡機で精紡して、メートル番手３５番手の双糸（２／３５Ｎｍ）を得た外は、実施例１と同様に操作した。得られた紡績糸の物性値は表−１に記載した。
［比較例１］（牽切工程にて連続フィラメントトウを２段階で牽切した例）
実施例１と同じ繊維原料を使用し、牽切工程において、第１段目のローラー間隔を１３０ｍｍ、第２段目のローラー間隔を１１５ｍｍとし、２段階で牽切した。得られたスライバの平均繊維長は６２．４ｍｍであった。実施例１と同じ条件で練条工程を実施したところ、多数のドラフト斑及びスライバ切れが発生した。引き続き実施例１と同条件で粗紡工程を実施したところ、ドラフト時に糸切れが極めて高頻度に多発した。さらに、ドラフトエプロンへのスライバの巻き付きも多発し、満足な粗糸が得られなかった。精紡工程において、上記粗糸を精紡してメートル番手４０番手の双糸（２／４０Ｎｍ）を得たが、精紡時に糸切れが多発した。得られた糸は糸切れ箇所多数のため、この糸を製織機に仕掛けることができなかった。
【００５１】
［比較例２］（練条工程のギルドラフト条件を変更した例）
実施例１と同じ繊維原料を使用して、実施例１と同じ条件で牽切工程を行った後、練条工程において、スライバ６本仕掛けたギルを２回、及びスライバ２本仕掛けたギルを２回、の計４回のドラフティングを実施した。引き続き実施例１と同条件で粗紡工程を実施したが、ドラフト時に糸切れが極めて高頻度に発生した。さらに、ドラフトエプロンへのスライバの巻き付きも多発し、結果として粗糸は得られなかった。従って精紡工程は実施できなかった。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
【発明の効果】
細番手でかつ、毛羽が少なく、糸むらが少ない耐炎化紡績糸を得ることができ、かつ、その紡績糸を用いることにより、より薄く、かつ緻密で、厚さむらが小さい耐炎化織布を得ることができる。