(57)【要約】【課題】炭素化工程の通過率が高く、生産性に優れた炭素繊維の製造方法を提供する。【解決手段】接続繊維束の一端部と第１の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部を形成するとともに、接続繊維束の他端部と第２の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部を形成する接続工程を含む炭素繊維の製造方法であって、各交絡部の交絡点数（Ｎ１）が２以上、かつ各交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］以上の場合において、下記の式（１）の関係を満たす。  ４０＞{Ｌ２／（Ｌ２−Ａ）}×（Ｓ＋１３）・・・（１）〔式中、Ｌ２は前記炭素化炉における延伸区間の距離［ｍｍ］、Ａは前記第１の交絡部における交絡点と前記第２の交絡部における交絡点との最大距離［ｍｍ］、Ｓは前記炭素化炉を走行するときに前記接続した繊維束に付与される延伸率［％］を示す。〕【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続繊維束を介して第１の被接続繊維束と第２の被接続繊維束とを接続する接続工程と、
前記接続した繊維束を炭素化炉を走行させて炭素化する炭素化工程と
を含む炭素繊維の製造方法であって、
前記接続工程は、前記接続繊維束の一端部と前記第１の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部を形成するとともに、
前記接続繊維束の他端部と前記第２の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部を形成することにより行われ、
前記各交絡部の交絡点数（Ｎ１）が２以上、かつ前記各交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］以上の場合において、下記の式（１）の関係を満たす
炭素繊維の製造方法。
４０＞{Ｌ２／（Ｌ２−Ａ）}×（Ｓ＋１３）・・・（１）
〔式中、Ｌ２は前記炭素化炉における延伸区間の距離［ｍｍ］、Ａは前記第１の交絡部における交絡点と前記第２の交絡部における交絡点との最大距離［ｍｍ］、Ｓは前記炭素化炉を走行するときに前記接続した繊維束に付与される延伸率［％］を示す。〕
【請求項２】
炭素化炉が前記接続した繊維束の走行方向に複数個存在し、前記炭素化工程における前記炭素化炉が、繊維束の走行方向の上流側から１番目に存在する炭素化炉である
請求項１に記載の炭素繊維の製造方法。
【請求項３】
前記炭素化工程における前記炭素化炉が、密度１．３０〜１．４５［ｇ／ｃｍ3］の被接続繊維束を炭素化処理する炭素化炉である
請求項１または２に記載の炭素繊維の製造方法。
【請求項４】
前記接続繊維束が耐炎化繊維又は炭素繊維からなり、前記各被接続繊維束がアクリル繊維からなる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭素繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被接続繊維束と接続繊維束との接続工程を含む炭素繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維は、引張強度、引張弾性率が高く、耐熱性、疲労特性に優れるなどの特長を有しており、スポーツ、レジャー、航空、宇宙等の分野で幅広く用いられている。
【０００３】
炭素繊維は、アクリル繊維等の原料繊維を、空気中で１５０〜３００［℃］に加熱することにより耐炎化繊維とした後、炭素化炉を用いて不活性雰囲気中、１０００［℃］以上で焼成することにより製造される。一般に原料繊維はボビンや袋等のパッケージに収容されており、連続的に製造を行う場合には、このパッケージの切替えの際に、製造工程に供給されている繊維束の終端と、パッケージに収容されている繊維束の始端とを接続する必要がある。
【０００４】
繊維束を接続する手段として、２本の被接続繊維束を接続繊維束を介して接続する繊維束の接続方法が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５５１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の提案では、接続した繊維束の炭素化中に接続部が切断する場合が多く、炭素化工程の通過率が低く、生産性が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、炭素化工程の通過率が高く、生産性に優れた炭素繊維の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る炭素繊維の製造方法は、接続繊維束を介して第１の被接続繊維束と第２の被接続繊維束とを接続する接続工程と、前記接続した繊維束を炭素化炉を走行させて炭素化する炭素化工程とを含む炭素繊維の製造方法であって、前記接続工程は、前記接続繊維束の一端部と前記第１の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部を形成するとともに、前記接続繊維束の他端部と前記第２の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部を形成することにより行われ、前記各交絡部の交絡点数（Ｎ１）が２以上、かつ前記各交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］以上の場合において、下記の式（１）の関係を満たすことを特徴としている。
４０＞{Ｌ２／（Ｌ２−Ａ）}×（Ｓ＋１３）・・・（１）
〔式中、Ｌ２は前記炭素化炉における延伸区間の距離［ｍｍ］、Ａは前記第１の交絡部における交絡点と前記第２の交絡部における交絡点との最大距離［ｍｍ］、Ｓは前記炭素化炉を走行するときに前記接続した繊維束に付与される延伸率［％］を示す。〕
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る炭素繊維の製造方法によれば、接続した繊維束を切断することなく炭素化を行うことができるため炭素化工程の通過率が高く、炭素繊維の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る繊維束の接続構成例を示す説明図である。
【図２】接続した繊維束の炭素化炉での炭素化を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る接続方法により接続される繊維束の交絡状態を概念的に示す説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る接続方法に用いる装置の一構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜＜概要＞＞
本発明の一態様に係る炭素繊維の製造方法は、接続繊維束を介して第１の被接続繊維束と第２の被接続繊維束とを接続する接続工程と、前記接続した繊維束を炭素化炉を走行させて炭素化する炭素化工程とを含む炭素繊維の製造方法であって、前記接続工程は、前記接続繊維束の一端部と前記第１の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部を形成するとともに、前記接続繊維束の他端部と前記第２の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部を形成することにより行われ、前記各交絡部の交絡点数（Ｎ１）が２以上、かつ前記各交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］以上の場合において、下記の式（１）の関係を満たす。
４０＞{Ｌ２／（Ｌ２−Ａ）}×（Ｓ＋１３）・・・（１）
〔式中、Ｌ２は前記炭素化炉における延伸区間の距離［ｍｍ］、Ａは前記第１の交絡部における交絡点と前記第２の交絡部における交絡点との最大距離［ｍｍ］、Ｓは前記炭素化炉を走行するときに前記接続した繊維束に付与される延伸率［％］を示す。〕
【００１２】
そのため、接続繊維束を切断することなく炭素化を行うことができ、炭素繊維の生産性が向上する。
【００１３】
図１は、接続繊維束３５を介して２本の被接続繊維束３１、３３を接続する態様を示す説明図である。なお、図面左側は繊維束の走行方向の上流側、図面右側は繊維束の走行方向の下流側を示す。
【００１４】
以下、３１を第１の被接続繊維束、３３を第２の被接続繊維束として説明する。
第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３とは、接続繊維束３５を介して接続される。即ち、接続繊維束３５の一端側と、第１の被接続繊維束３１の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部４１を形成するとともに、接続繊維束３５の他端部と第２の被接続繊維束３３の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部４３を形成する。
これにより、第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３とが、接続繊維束３５を介して間接的に接続されてなる繊維束４０を得ることができる。このように接続される場合、第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３とは直接接続されない。これにより、第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３とが重なる部分が形成されることを避けることができる。したがって、第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３とが同種の繊維束である場合であっても、同種の繊維束が接続部分に集中することによる繊維束の蓄熱を回避することができる。すなわち、耐炎化炉での切断を防止できる。
なお、第１の被接続繊維束３１と接続繊維束３５との接続、及び第２の被接続繊維束と接続繊維束３５との接続については後述する。
【００１５】
第１の被接続繊維束３１及び第２の被接続繊維束３３は、それぞれのフィラメント数が３，０００〜５０，０００であることが好ましく、６，０００〜３０，０００であることがより好ましい。接続繊維束３５は、フィラメント数が３，０００〜２００，０００であることが好ましく、６，０００〜１２０，０００であることがより好ましい。
【００１６】
接続繊維束３５のフィラメント数は、第１の被接続繊維束３１、第２の被接続繊維束３３のそれぞれのフィラメント数の１〜４倍であることが好ましく、１〜２倍であることがより好ましい。１倍未満である場合、接続部分において繊維束に蓄熱が発生し易くなり、繊維束が切断される場合がある。４倍を超える場合、交絡が不十分になり、接続強度が低下する場合がある。
【００１７】
図２は、接続された繊維束の炭素化炉での炭素化を示す説明図である。図面左側は繊維束の走行方向の上流側、図面右側は下流側を示す。
Ｌ１は炭素化炉１００の全長［ｍｍ］を示す。Ｌ２は炭素化炉１００における延伸区間の距離［ｍｍ］を示す。
【００１８】
Ｌ２は熱分解反応が活発に行われる領域の長さ、すなわち走行中の繊維束の組成や構造が大きく変動する領域の長さを示す。具体的には、炭素化炉内において被処理繊維束の密度が１．３９［ｇ／ｃｍ3］となる箇所を始点として、被処理繊維束の密度が１．４８［ｇ／ｃｍ3］となる箇所までの領域の長さを言う。なお、炭素化炉に導入される被処理繊維束の密度が１．３９［ｇ／ｃｍ3］を超える場合は、炭素化炉内において密度の変化（上昇）が開始する箇所を始点とし、炭素化炉において被処理繊維束の密度が１．４８［ｇ／ｃｍ3］を超えない範囲で炭素化処理を行う場合は、炭素化炉内において密度の変化が終了する箇所を終点とする。Ｌ２の長さは、炭素化炉の処理温度、温度勾配、繊維束の通過速度などを変化させることで適宜調節できる。
【００１９】
Ｌ１は好ましくは、５００〜５０,０００［ｍｍ］であり、より好ましくは１，０００〜４０，０００［ｍｍ］であり、さらに好ましくは２，０００〜３０，０００［ｍｍ］である。
また、Ｌ２は好ましくは、１００〜１０，０００［ｍｍ］であり、より好ましくは２００〜８，０００［ｍｍ］であり、さらに好ましくは、４００〜６，０００［ｍｍ］である。
【００２０】
炭素化炉内の繊維束の延伸率は、例えば、炭素化炉への繊維束の入力速度（Ｖ１）に対する、炭素化炉からの繊維束の出力速度（Ｖ２）との差の比である（Ｓ＝（（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１）×１００である。）。
Ｓは１０［％］未満であることが好ましく、より好ましくは０〜８［％］である。
【００２１】
本実施形態においては、下記の式（１）の関係を満たすことが特徴である。
Ｄ＝{Ｌ２／（Ｌ２−Ａ）}×（Ｓ＋１３）・・・（１）
〔式中、Ｌ２は前記炭素化炉における延伸区間の距離［ｍｍ］、Ａは前記第１の交絡部における交絡点と前記第２の交絡部における交絡点との最大距離［ｍｍ］、Ｓは前記炭素化炉を走行するときに前記接続した繊維束に付与される延伸率［％］を示す。また、Ｄは炭素化炉通過係数を示し、Ｄ＜４０である。〕
【００２２】
上記式（１）の関係を満たせば、炭素化の際に接続部が切断されにくくなり、炭素化工程の通過率が上昇するようになる。
【００２３】
上記式（１）の関係を満たす前提条件は、各交絡部の交絡点数（Ｎ１）が２以上、かつ各交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］以上である。これにより、耐炎化炉、炭素化炉を走行する際の繊維束に作用する張力により抜ける（切断する）のを抑制できる。
交絡点数（Ｎ１）は３以上が好ましく、特に好ましくは４以上である。
また、引張強度（Ｆ１）は１３００［Ｎ］以下が好ましく、特に好ましくは５５０〜９５０［Ｎ］である。
なお、各交絡部（第１の交絡部、第２の交絡部）における交絡点数（Ｎ１）は同じである必要はなく、異なっていてもよい。
また、各交絡点における引張強度（Ｆ１）は４００［Ｎ］以上であれば、同じである必要はなく、異なっていてもよい。
【００２４】
Ａは、図１に示すように、第１の交絡部４１における交絡点と、第２の交絡部４３における交絡点との最大距離を示し、具体的には、第１の交絡部４１における最下流側の交絡点４５と、第２の交絡部４３における最上流側の交絡点４７との距離を示す。
Ａは、第１の交絡部の長さａ１と、非交絡部の長さｂと、第２の交絡部の長さａ２との合計に実質的に相当し、この長さを交絡部の総長さ（接続部長）と呼ぶ場合がある。非交絡部の長さｂは、通常４００［ｍｍ］程度である。
【００２５】
Ａは５０〜３，０００［ｍｍ］であることが好ましく、より好ましくは５００〜１５００［ｍｍ］である。Ａが小さすぎると、交絡処理が不十分になる場合があり、Ａが大きすぎると、炭素化炉の通過性が低くなりやすい場合がある。
【００２６】
炭素化炉通過係数（Ｄ）は４０未満であり、好ましくは３６以下、より好ましくは３３以下、特に好ましくは３０以下である。炭素化炉通過係数（Ｄ）が４０以上となると、炭素化工程の通過率が低くなり、生産性が低下する。
【００２７】
以下、図面を参照して、本実施形態における繊維束の接続方法について説明する。
【００２８】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の繊維束の接続方法により接続される繊維束の交絡状態を概念的に示す説明図である。図３中、１１は被接続繊維束であり、１１ａは被接続繊維束のフィラメント糸である。１５は接続繊維束であり、１５ａは接続繊維束のフィラメント糸である。
【００２９】
先ず、被接続繊維束１１と接続繊維束１５とが引き揃えて重ね合わされ、重なり部が形成される（図３（ａ））。次に、被接続繊維束１１と接続繊維束１５との重なり部の両端が挟持される（以下、被接続繊維束及び接続繊維束が挟持機構（後述）により挟持されている箇所を「挟持点」ともいう）。重なり部における被接続繊維束及び接続繊維束の弛緩率は、それぞれ０．０３〜２［％］となるように挟持されることが好ましい。その後、この挟持点間の重なり部における被接続繊維束１１及び接続繊維束１５に流体が噴射されると、挟持点間の重なり部における被接続繊維束１１及び接続繊維束１５はともに開繊状態になる。流体の噴射が終了した後、開繊された被接続繊維束１１及び接続繊維束１５は、それぞれのフィラメント糸が完全に元の位置に戻ることができずに集束する。こうして、各フィラメント糸１１ａ、１５ａ単位（単糸単位）で混繊された、長さＬａの予備交絡部１２が形成される（図３（ｂ））。
【００３０】
ここで、弛緩率は下記の式で定義される。
弛緩率［％］＝［（挟持点間で挟持された繊維の実長さ）−（挟持点間の直線距離）］／［挟持点間の直線距離］×１００
【００３１】
次いで、予備交絡部１２の挟持が解放され、ここに流体が噴射される。予備交絡状態にある繊維束は旋回して強い撚りが掛かり、予備交絡部１２に長さＬｂ１、Ｌｂ２の本交絡部１３が形成される（図３（ｃ））。このとき、本交絡部は長さ収縮率が１〜４０［％］となるように形成されることが好ましい。
【００３２】
ここで、長さ収縮率は下記の式で定義される。
長さ収縮率［％］＝［（本交絡前の予備交絡部１２の長さ）−（予備交絡部１２内に形成された本交絡部１３の総長さ  ＋  残存した予備交絡部１２の長さ）］／［本交絡部１３の総長さ］×１００
【００３３】
すなわち図３（ｃ）において長さ収縮率は、［Ｌａ−（Ｌｂ１＋Ｌｂ２＋Ｌａ１＋Ｌａ２＋Ｌａ３）］／［Ｌｂ１＋Ｌｂ２］×１００である。
【００３４】
図４（ａ），（ｂ）は、本実施形態に係る接続方法に用いる装置の一構成例を示す説明図である。図４（ａ）中、１１は被接続繊維束、１５は接続繊維束、２５は交絡装置である。交絡装置２５は、繊維束方向（繊維束の長手方向）の往復移動が可能な交絡手段２９と、被接続繊維束１１及び接続繊維束１５の挟持機構２１、２３とから構成されている。繊維束の接続には当該交絡装置２５を１台、あるいは複数台を繊維束方向に沿って並列に配置して使用することができる。交絡手段２９は不図示の流体供給源に接続されており、矢印２９ａは流体の流れ方向を示している。図４（ｂ）は、挟持機構２１、２３を用いて被接続繊維束１１及び接続繊維束１５を挟持している状態を示している。
【００３５】
被接続繊維束１１の一端側と接続繊維束１５の一端側とは、所定の長さで重ね合わされて交絡装置２５内に通糸される（図４（ａ））。次いで、挟持機構２１及び２３を用いて、被接続繊維束１１と接続繊維束１５とが挟持され、挟持機構２１と２３との間に、挟持機構２１及び２３によって挟持されている重なり部が形成される（図４（ｂ））。このとき、被接続繊維束１１及び接続繊維束１５は、挟持点間における弛緩率がそれぞれ０．０３〜２［％］となるように挟持されていることが好ましい。
【００３６】
弛緩率の調整方法は、被接続繊維束及び接続繊維束の実長さを直接測定し、所定の実長さで各繊維束を挟持することにより調整しても良いし、被接続繊維束及び接続繊維束を弛みのない状態で挟持した後、挟持点を繊維長さ方向に移動させることにより調整しても良い。
【００３７】
その後、この状態において、繊維束に沿って往復移動可能な交絡手段２９によって、被接続繊維束１１及び接続繊維束１５に向けて高圧流体が噴射される。これにより、被接続繊維束１１と接続繊維束１５とがそれぞれのフィラメント糸１１ａ、１５ａの単位で混繊されて予備交絡部１２（図３（ｂ））が形成される。
【００３８】
次に、挟持機構２１、２３による被接続繊維束１１及び接続繊維束１５の挟持が解放される。これにより、予備交絡部１２における被接続繊維束１１及び接続繊維束１５の拘束が解かれ、非拘束状態となる。この状態において、交絡手段２９から予備交絡部１２に向けて高圧流体が噴射される。これにより、予備交絡部１２には本交絡部１３が形成され、被接続繊維束１１と接続繊維束１５とが接続される。
【００３９】
図４（ａ）及び図４（ｂ）では、交絡装置２５内に１個の交絡手段２９が図示されているが、交絡手段２９は交絡装置２５内に複数個設けてもよい。また、交絡手段２９については、インターレースノズルをはじめとした公知の手段を用いることができる。
【００４０】
本実施形態において予備交絡とは、被接続繊維束と接続繊維束とを重ね合わせて挟持することにより拘束状態とし、これらに高圧流体を噴射することにより、被接続繊維束と接続繊維束とを単糸単位で混繊させることをいう。被接続繊維束と接続繊維束との混繊が拘束された状態で実施されるため、両繊維束は実質的に旋回しない。そのため、両繊維束に撚りは実質的に形成されない。
【００４１】
予備交絡は、複数の交絡手段の位置を固定した状態で実施しても良いし、１つあるいは複数の交絡手段を繊維束方向に往復移動させながら実施しても良い。
【００４２】
前記拘束状態は、被接続繊維束及び接続繊維束の両端が弛緩率０．０３〜２［％］で挟持されていることが好ましく、０．１〜１［％］で挟持されていることがより好ましい。弛緩率が０．０３［％］未満である場合、予備交絡部が形成され難い。また、高圧流体によって繊維束が損傷しやすい。弛緩率が２［％］を超える場合、撚りが形成され易くなり予備交絡部が形成され難くなる。予備交絡部の被接続繊維束と接続繊維束とが単糸単位で混繊されていない場合、接続部分において被接続繊維束が偏在する箇所が形成されることがあり、偏在する箇所において蓄熱による繊維束の切断が生じ易くなる。
【００４３】
予備交絡部は、被接続繊維束と接続繊維束との重なり部全体に形成しても良いし、一部に形成しても構わない。
【００４４】
予備交絡部の長さは、９０〜２０００［ｍｍ］であることが好ましく、１４０〜１０００［ｍｍ］であることがより好ましい。９０［ｍｍ］未満である場合、繊維束の混繊による高強度化の効果が十分に得られない場合がある。２０００［ｍｍ］を超える場合、交絡するための装置機器類が大型化し、経済的に不利となる。
【００４５】
本実施形態において本交絡とは、予備交絡部の拘束を解放した状態でここに高圧流体を噴射することにより、予備交絡部の繊維束を旋回等させて交絡させることをいう。本交絡は非拘束状態で行われるため、予備交絡部の繊維束は高圧流体の噴射によって旋回する。その結果、予備交絡部には撚りが形成される。
【００４６】
本交絡は、複数の交絡手段の位置を固定した状態で実施しても良いし、１つあるいは複数の交絡手段を繊維束方向に往復移動させながら実施しても良い。また、予備交絡手段と本交絡手段は同一の手段を用いても、それぞれ別個に専用の手段を用いても良い。
【００４７】
本交絡部は、１箇所当りの長さが１５［ｍｍ］以上であることが好ましく、２０［ｍｍ］以上であることがより好ましい。かつ、１箇所当りの本交絡部の長さは、１箇所当りの予備交絡部の長さを超過しないことが好ましい。さらには、本交絡部の両端側には予備交絡部がそれぞれ１０［ｍｍ］以上残存することがより好ましい。本交絡部の長さが１５［ｍｍ］未満である場合や、本交絡部の長さが予備交絡部の１箇所の長さを超過する場合は、接続強度が不足する場合がある。
【００４８】
本交絡の交絡の程度は、前述の長さ収縮率によって表される。長さ収縮率は１〜４０［％］が好ましく、３〜３３［％］がより好ましい。１％未満の場合は、撚りが不十分となり接続強度が不足し易い。４０［％］を超える場合は、接続部が固く締まり過ぎて繊維束密度が過大になり、蓄熱切断が発生し易い。
【００４９】
本実施形態の繊維束の接続方法は、２本の被接続繊維束を、その間に接続繊維束を介して接続する際に好ましく使用される。
【００５０】
本実施形態に係る繊維束の接続方法は、炭素繊維の製造工程において採用される。一般に炭素繊維は、アクリル繊維等の原料繊維を、空気中で１５０〜３００［℃］に加熱することにより耐炎化繊維とした後、炭素化炉を用いてこの耐炎化繊維を不活性雰囲気中、１０００［℃］以上で焼成することにより製造される。本実施形態に係る繊維束の接続方法が炭素繊維の製造において採用される場合、第１の被接続繊維束３１及び第２の被接続繊維束３３はアクリル繊維または、アクリル繊維が耐炎化処理されて成る耐炎化繊維である。炭素化炉を走行する前の第１の被接続繊維束３１及び第２の被接続繊維束３３の密度は、好ましくは１．３０〜１．４５［ｇ／ｃｍ3］であり、より好ましくは１．３５〜１．４３［ｇ／ｃｍ3］である。なお、第１の被接続繊維束３１と第２の被接続繊維束３３の密度は同じであっても異なっていてもよい。
また、接続繊維束３５は炭素繊維、または、アクリル繊維が耐炎化処理されて成る耐炎化繊維である。耐炎化繊維の密度は、好ましくは１．３０〜１．４５［ｇ／ｃｍ3］であり、より好ましくは１．３５〜１．４３［ｇ／ｃｍ3］である。１．３０［ｇ／ｃｍ3］未満である場合、接続部の繊維束が耐炎化工程にて蓄熱して切断され易い。１．４５［ｇ／ｃｍ3］を超える場合、主に経済性の観点から好ましくない。
【００５１】
アクリル繊維は耐炎化処理時に化学反応によって発熱するが、炭素繊維や耐炎化繊維は耐炎化処理時に殆ど発熱しない。そのため、２本のアクリル繊維束を、耐炎化繊維束を介して接続することにより、繊維束の接続部分において、発熱する繊維（アクリル繊維）が集中することによる蓄熱を回避することができる。
【００５２】
交絡手段２９に適用される高圧流体としては、圧縮空気の他、不活性ガス等の各種圧縮気体、水等の各種流体が例示される。前述のとおり、交絡手段は位置を固定した状態で用いても良いし、繊維束方向に往復移動させながら用いても良い。また、固定式と移動式の交絡手段を併用しても良い。
【００５３】
繊維束に噴射する流体の圧力は、０．２〜０．８［ＭＰａ］が好ましく、０．３〜０．７［ＭＰａ］がより好ましい。０．２［ＭＰａ］未満である場合、混繊及び本交絡が不十分になり易い。０．８［ＭＰａ］を超える場合、交絡部分以外の繊維束が乱れ易くなり、繊維束が損傷し易い。
【００５４】
繊維束への高圧流体噴射時間は、移動式の交絡手段を用いる場合、３〜９０［秒］が好ましく、５〜６０［秒］がより好ましい。固定式の交絡手段を用いる場合は１〜３０［秒］が好ましく、２〜２０［秒］がより好ましい。噴射時間が短い場合は交絡が不十分になりやすい。噴射時間が長い場合、主に経済性の観点から好ましくない。
【００５５】
移動式の交絡手段を用いる場合、移動速度は１〜２００［ｍｍ／秒］であることが好ましく、５〜６０［ｍｍ／秒］であることがより好ましい。１［ｍｍ／秒］未満である場合、主に経済性の観点から好ましくない。２００［ｍｍ／秒］を超える場合、予備交絡あるいは本交絡が不十分になり易い。
【００５６】
移動式の交絡手段を用いる場合、移動距離は９０〜２０００［ｍｍ］であることが好ましく、１４０〜１０００［ｍｍ］であることがより好ましい。前述のとおり、予備交絡部の長さが９０［ｍｍ］未満である場合、繊維束の混繊による高強度化の効果が十分に得られない場合がある。２０００［ｍｍ］を超える場合は、繊維の取扱いが困難になることや、装置の大型化など経済的に不利な状況をもたらす。
【００５７】
移動式の交絡手段を用いる場合は、１つの交絡手段を使用しても良いし、互いに５０［ｍｍ］以上１０００［ｍｍ］以下に離間した複数個の交絡手段を用いても良い。
【００５８】
予備交絡部の形成に移動式の交絡手段を用いる場合、交絡手段の往復数は１〜１０往復であることが好ましく、２〜５往復であることがより好ましい。１往復未満である場合、混繊が不十分となりやすい。１０往復を超える場合、繊維束に毛羽が生じやすくなる。生じた毛羽は本交絡時のトラブルや、本交絡終了後の製造工程トラブルの原因となる。
【００５９】
本交絡部の形成に移動式の交絡手段を用いる場合、交絡手段の往復数は０．５〜３往復であることが好ましく、１〜２往復であることがより好ましい。０．５往復未満である場合、本交絡が不十分となりやすい。３往復を超える場合、繊維束に毛羽が生じやすくなる。生じた毛羽は以後の製造工程トラブルの原因となる。本交絡部は、予備交絡部の存在する長さの範囲内で交絡手段を移動させながら形成させれば良い。本交絡部の数に制限は特にないが少ない方が経済的である。
【００６０】
固定式の交絡手段を用いる場合、本交絡部は１接続箇所当りに２〜１０箇所形成することが好ましく、３〜８箇所形成することがより好ましい。２箇所未満の場合、繊維束の接続強度が不十分になり易い。１０箇所を超える場合は、主に経済性の観点から好ましくない。
【００６１】
本交絡点間距離（隣接する本交絡部の中心点間の距離をいう）は、５０〜１０００［ｍｍ］であることが好ましい。５０［ｍｍ］未満である場合、隣接する本交絡部同士が干渉して本交絡状態に不具合を生じる場合がある。１０００［ｍｍ］を超える場合、主に経済性の観点から好ましくない。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
〔実施例１〕
接続繊維束を介して２本の被接続繊維束（第１の被接続繊維束、第２の被接続繊維束）を接続してなる繊維束（図１参照）を製造した。被接続繊維としてフィラメント数２４，０００のアクリル繊維束、接続繊維としてフィラメント数２４，０００の炭素繊維束を用いた。
即ち、接続繊維束の一端側と、第１の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第１の交絡部を形成した。具体的には、図４に示す構造の装置により、第１の被接続繊維と接続繊維とを引き揃えて重ね合わせ、図４に示す構造の装置により、第１の被接続繊維及び接続繊維を挟持して重なり部を形成した。このときの弛緩率を０．３［％］とした。
この重なり部に、２００［ｍｍ］離間した２つの移動式ノズルを３０秒間かけてそれぞれ２往復させながら、該重なり部に圧縮空気（圧力０．５［ＭＰａ］）を噴射して第１の被接続繊維と接続繊維とを混繊させて、４００［ｍｍ］の予備交絡部を形成した。
その後、第１の被接続繊維と接続繊維との挟持を解放した。この予備交絡部に２つの移動式ノズルを用いて、該予備交絡部の５箇所に圧縮空気（圧力０．５［ＭＰａ］）をそれぞれ５秒間噴射して、予備交絡部に本交絡（第１の交絡部）を５箇所（交絡点）形成した。長さ収縮率は２０［％］であった。
【００６４】
次に、接続繊維束の他端部と第２の被接続繊維束の一端部とを重ね合わせて流体を噴射して第２の交絡部を形成した。第２の交絡部の形成は、第１の交絡部の形成方法と同様にして行った。
このようにして、第１の被接続繊維束と第２の被接続繊維束とが、接続繊維束を介して間接的に接続されてなる繊維束を製造した。
【００６５】
＜工程通過率＞
実施例１の繊維束を用いて、耐炎化及び炭素化を行った。その結果を、下記の表１に併せて示した。なお、本実施例、比較例において、工程通過率とは、耐炎化及び炭素化の各工程途中で接続部が切断されることなく最終工程までを通過した割合をいう。
【００６６】
（炭素化）
炭素化炉における延伸区間の距離（Ｌ２）、炭素化炉の全長（Ｌ１）、及び接続繊維束の延伸率（Ｓ）を、下記の表１に示す条件に設定して、炭素化を行った。
【００６７】
〔実施例２〜１１、比較例１〜５〕
下記の表１に示すフィラメント数の被接続繊維及び接続繊維を用い、下記の表１に示す交絡点の引張強度（Ｆ１）、交絡点数（Ｎ１）及び交絡部の総長さ(Ａ)の繊維束を、実施例１に準じて製造した。次に、炭素化炉における延伸区間の距離（Ｌ２）、炭素化炉の全長（Ｌ１）、及び接続繊維束の延伸率（Ｓ）を、下記の表１に示す条件に設定して、炭素化を行った。
【００６８】
【表１】
2017137590.tif 000003
【００６９】
＜評価＞
表１の結果、実施例１〜１１は、全て耐炎化工程及び炭素化工程の工程通過率が１００［％］であった。
これに対して、比較例１は、交絡点の引張強度（Ｆ１）が４００［Ｎ］未満であるため、耐炎化工程及び炭素化工程の工程通過率が著しく劣っていた。
比較例２〜５は、炭素化炉通過係数（Ｄ）が４０以上であるため、炭素化工程の工程通過率が著しく劣っていた。
【００７０】
＜＜変形例＞＞
以上、実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限られない。例えば、以下で説明する変形例と実施形態のいずれかを適宜組み合わせてもよいし、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００７１】
１．予備交絡部、本交絡部
実施形態では予備交絡部を形成した後、本交絡部を形成したが、これに限定されず、予備交絡部を形成せずに本交絡部を形成してもよい。
【００７２】
２．繊維束に噴射する流体の圧力
繊維束に噴射する流体の圧力は、複数の交絡点で同じにする必要はなく、それぞれ異なるようにしてもよい。
【００７３】
３．炭素化炉
実施形態では炭素化炉は１個であったが、複数個存在してもよく、また炭素化炉は縦型でも横型でもよい。炭素化炉が複数個存在する場合、繊維束の走行方向の上流側から１番目に存在する炭素化炉を第１炭素化炉とする。第１炭素化炉は、好ましくは密度１．３０〜１．４５［ｇ／ｃｍ3］の被接続繊維束を炭素化処理する炭素化炉である。
【符号の説明】
【００７４】
１１  被接続繊維束
１２  予備交絡部
１３  本交絡部
１５  接続繊維束
３１  第１の被接続繊維束
３３  第２の被接続繊維束
３５  接続繊維束
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017137590.tif 000006
【図４】
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