炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置及び水洗方法
【課題】工程安定性、耐久性、洗浄効果が高い炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置を提供する。
【解決手段】水槽と、前記水槽内に配設されたバスケットローター６と、前記バスケットローター６内にその軸芯８を一致させて挿入されたランナー１０とからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター６の肉厚Ｔが６．５〜１５ｍｍで、多数の水透過用孔を有し、前記ランナー１０は外周面形状が山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナー外径Ｇに対する山頂部近傍における円弧の曲率半径Ｒの比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記ランナー外径Ｇに対するローター・ランナー間クリアランスＣの比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【解決手段】水槽と、前記水槽内に配設されたバスケットローター６と、前記バスケットローター６内にその軸芯８を一致させて挿入されたランナー１０とからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター６の肉厚Ｔが６．５〜１５ｍｍで、多数の水透過用孔を有し、前記ランナー１０は外周面形状が山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナー外径Ｇに対する山頂部近傍における円弧の曲率半径Ｒの比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記ランナー外径Ｇに対するローター・ランナー間クリアランスＣの比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストランド同士の接触が無いなど工程安定性が高く、装置を長期間破損させることなく、前駆体繊維の洗浄効果を高く維持することが出来る炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維の製造方法としては、原料繊維にポリアクリロニトリル系(ＰＡＮ系)繊維(前駆体繊維)を使用し、これに耐炎化処理及び炭素化処理を施して炭素繊維を得る方法が広く知られている。前駆体繊維になるアクリル系繊維は種々の製法で製造されているが、塩化亜鉛系溶剤中で溶液重合し、塩化亜鉛系溶剤中で湿式紡糸したものが、分子量分布がシャープであることや、重合用溶媒と紡糸用溶媒が共通である等の利点があり広く用いられている。このようにして得られた炭素繊維は、高い比強度、比弾性率など良好な特性を有している。
【０００３】
上記紡糸後の前駆体繊維は、水洗処理、乾燥処理、油剤付与処理、湿熱延伸処理等の前処理が施された後、耐炎化処理及び炭素化処理が施されて炭素繊維が得られる。
【０００４】
上記前処理のうち水洗処理に用いられる水洗装置として、多孔を有するバスケットローターの内部に菊型のランナーを有するバイブロ式水洗装置がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
特許文献１に開示されているバイブロ式水洗装置においては、単繊維１０００〜１００００(１〜１０ｋ)本を束ねたＰＡＮ系炭素繊維製造用前駆体繊維ストランドを、５〜１０ｍｍφの貫通孔、開口率３０〜５０％のバスケットローターの外周面に沿って１５〜１５０ｍ／ｍｉｎで走行させる。走行中の前駆体繊維に、８〜２０倍の質量速度の水を向流させて水洗する。このバイブロ式水洗装置は、菊型のランナーを有する以外に、バスケットローターのみでも良い。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されているバイブロ式水洗装置を用いて繊維を洗浄する際には、バスケットローターの肉厚が薄過ぎると破損し易く、厚過ぎると洗浄効果が充分に得られない、という問題がある。
【０００７】
バスケットローターとランナーとを有するバイブロ式装置としては、ガラス繊維織物の表面処理装置がある(例えば、特許文献２参照)。
【０００８】
特許文献２に開示されているバイブロ式装置は、バスケットローター等の多孔ロールと、その内部の凹凸形状を有する回転可能なランナーとからなる二重円筒を含む装置である。この装置においては、二重円筒をコロイダルシリカ含有液中に浸漬し、ランナーを回転させ、コロイダルシリカ液を吸引、吐出することによりガラス繊維織物を表面処理する。コロイダルシリカ液の吸引、吐出の振動数は２〜５００Ｈｚである。
【０００９】
しかし、特許文献２に開示されているバイブロ式装置においては、特許文献１の被処理物が炭素繊維製造用前駆体繊維であるのに対し、ガラス繊維織物になっている程度の相違しかなく、被処理物を前駆体繊維とする場合、バスケットローターの耐久性、前駆体繊維の洗浄効果については依然として同様の問題が残ったままである。
【特許文献１】特開昭５９−３６７１６号公報 (特許請求の範囲)
【特許文献２】特開平１１−１１７１６８号公報 (特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、上記問題を解決するため検討を重ねているうちに、バイブロ式水洗装置における菊型ランナーの凹凸形状(山谷形状)について山頂部の数及びＲ形状(山頂部近傍円弧の曲率半径)、並びに、菊型ランナーとバスケットローターとのクリアランスを所定の条件を満たすものにすることにより、生産性を向上させつつ、バスケットローターを長期間破損させることなく、従来と同等以上の前駆体繊維の洗浄効果を維持することが出来ることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
よって、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１３】
〔１〕 水槽と、前記水槽内に配設された円筒状のローター主体を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯を一致させて挿入された円筒状のランナー主体を有するランナーとからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター主体の肉厚(Ｔ)が６．５〜１５ｍｍで、ローター主体は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔を有し、前記ランナー主体は外周面形状が周方向に周期的に変化する山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナーの山頂部と軸芯との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記バスケットローターのローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【００１４】
〔２〕 バスケットローター主体の開口率が４０〜５５％であり、孔の直径が５〜２５ｍｍである〔１〕に記載の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【００１５】
〔３〕 〔１〕に記載の水洗装置を用いて、ローター表面平均吐出圧力０．９〜１．２５ｋＰａで前駆体繊維を水洗する炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の水洗装置は、バイブロ式水洗装置における菊型ランナーの凹凸形状(山谷形状)について山頂部の数及びＲ形状(山頂部近傍円弧の曲率半径)、並びに、菊型ランナーとバスケットローターとのクリアランスを所定の条件を満たすものにしているので、生産性を向上させつつ、バスケットローターを長期間破損させることなく、従来と同等以上の前駆体繊維の洗浄効果を維持することが出来、炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置として適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に沿って詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の水洗装置の一例を示す概略正面断面図である。
【００１９】
図２は、本発明の水洗装置の水槽内に設置されたバスケットローター及びランナーの一例を示す概略図であり、(Ａ)は概略側面図、(Ｂ)はバスケットローター及びランナーの軸芯に直角方向の平面に沿った概略断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本例の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置２は、水槽４と、前記水槽４内に配設された円筒状のローター主体６を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯８を一致させて挿入された円筒状のランナー主体１０を有するランナーとからなる。
【００２１】
図２(Ｂ)に示すように、バスケットローター主体６の肉厚(Ｔ)は６．５〜１５ｍｍ、好ましくは７〜１０ｍｍで、ローター主体６は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔１２を有する。
【００２２】
肉厚(Ｔ)が６．５ｍｍ未満の場合は、バスケットローター主体６が破損し易くなるので好ましくない。肉厚(Ｔ)が１５ｍｍを超える場合は、バスケットローター主体６の外周面に沿って走行する前駆体繊維ストランドの洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００２３】
充分な水洗効果を得るためには、ローター表面平均吐出圧力が、０．９ｋＰａであることが必要であり、１．０ｋＰａであることがより好ましい。但し、１．２５ｋＰａを超えると、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維ストランド(図１に符号１４として示す)の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すため好ましくない。なお、図１中、１６はストランド搬入用ローラー、１８はストランド搬出用ローラーである。
【００２４】
ローター表面平均吐出圧力は、例えば、図３の概略説明図に示すように、軸方向長さ２９００ｍｍ(Ｌt)のバスケットローター主体６の一端から２２０ｍｍ(Ｌ1)の位置、８２０ｍｍ(Ｌ2)の位置、１４５０ｍｍ(Ｌ3)の位置(バスケットローター主体６の中央位置)にそれぞれ圧力センサーＰ1、Ｐ2、Ｐ3を設置して測定したローター表面吐出圧力を平均することにより求められる。
【００２５】
図３において、Ｑは圧力測定箱、ＰＩＲは検出圧力の記録計を示す。
【００２６】
バスケットローター主体６の回転方向と、ランナー主体１０の回転方向とは、互いに逆方向が好ましい。バスケットローター主体６の回転数は、前駆体繊維ストランドの走行速度に合わせることが好ましく、ローター外径が３６０ｍｍの場合、５〜２０ｒｐｍが好ましい。ランナー主体１０の回転数は３００〜３８０ｒｐｍが好ましい。
【００２７】
バスケットローター主体６の開口率は４０〜５５％が好ましく、孔１２の直径は５〜２５ｍｍが好ましい。バスケットローター主体６の開口率が４０％未満の場合、孔１２の直径が５ｍｍ未満の場合は、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。バスケットローター主体６の開口率が５５％を超える場合、孔１２の直径が２５ｍｍを超える場合は、バスケットローター主体６が破損し易くなるので好ましくない。
【００２８】
図２(Ｂ)に示すように、ランナー主体１０は、外周面形状が周方向に周期的に変化する山頂部２０と谷部２２とを有する山谷形状をなす、いわゆる菊型ランナーであり、山の数は９〜１０個である。山の数が９〜１０個の範囲から逸脱する場合は、ローター表面吐出圧力が低下し、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００２９】
ランナーの山頂部２０と軸芯８との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％である。ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０％未満の場合は、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すので好ましくない。ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が２０．０％を超える場合は、ローター表面吐出圧力が下がって、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００３０】
バスケットローター主体６のローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)は１．０〜３．０％である。ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)が１．０％未満の場合は、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すので好ましくない。ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)が３．０％を超える場合は、ローター表面吐出圧力が下がって、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００３１】
なお、本発明の要旨を変更しない限り、上記例を適宜変形しても差支えない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明する。
【００３３】
実施例１
アクリロニトリル９５質量％／アクリル酸メチル４質量％／イタコン酸１質量％よりなる共重合体紡糸原液を、１つの紡糸口金に２４０００の孔を有する紡糸口金[２４０００フィラメント(２４ｋ)用の紡糸口金]を通して、５℃の２５質量％塩化亜鉛水溶液中に吐出して凝固させ、前駆体繊維ストランドを得た。
【００３４】
この前駆体繊維ストランドを、図１〜３のバスケットローター及びランナーを水槽中に有する水洗装置を用い、表１に示す条件で水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１２ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２４質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３５】
実施例２
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)[ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)]を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)[Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)]が１５．３％、ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)[クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)]が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１０ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２８質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３６】
実施例３
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１５．０％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．２０ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２０質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３７】
実施例４
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を４１％、孔の直径を５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は０．９３ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は７３質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３８】
実施例５
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５４％、孔の直径を２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１８ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２３質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３９】
比較例１
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ローター肉厚(Ｔ)を６ｍｍ、ローター内径(Ｎ)を３４８ｍｍ、ランナー外径(Ｇ)を３３０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．７％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が３．１％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４０】
比較例２
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３３０ｍｍ、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を８０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が７ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が２４．２％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．１％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１２２質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４１】
比較例３
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、ランナー外周面の山の数を１２個にし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．９％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１１５質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４２】
比較例４
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、ランナー外周面の山の数を８個にし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．９％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１１０質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４３】
比較例５
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３３８ｍｍ、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が３ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１４．８％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が０．９％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すものであった。
【００４４】
比較例６
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を４５ｍｍにし、この変形に伴って、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１３．５％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が１．５％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すものであった。
【００４５】
比較例７
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を４１％、孔の直径を４ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドおける亜鉛の残留量が１０３質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４６】
比較例８
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を３６％、孔の直径を５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドおける亜鉛の残留量が１０２質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４７】
比較例９
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５４％、孔の直径を２８ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４８】
比較例１０
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５８％、孔の直径を２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の水洗装置の一例を示す概略正面断面図である。
【図２】本発明の水洗装置の水槽内に設置されたバスケットローター及びランナーの一例を示す概略図であり、(Ａ)は概略側面図、(Ｂ)はバスケットローター及びランナーの軸芯に直角方向の平面に沿った概略断面図である。
【図３】本発明の水洗装置におけるローター表面平均吐出圧力の測定の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
２ 炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置
４ 水槽
６ バスケットローター主体
８ 軸芯
１０ ランナー主体
１２ 水透過用孔
１４ 前駆体繊維ストランド
１６ ストランド搬入用ローラー
１８ ストランド搬出用ローラー
２０ ランナー外周面の山頂部
２２ ランナー外周面の谷部
Ｔ バスケットローターの肉厚
Ｎ バスケットローター内径
Ｇ ランナー外径
Ｒ ランナー外周面の山頂部近傍における円弧の曲率半径
Ｃ ローター・ランナー間クリアランス
Ｌt バスケットローターの軸方向長さ
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3 バスケットローター一端からの圧力センサーの位置
Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3 圧力センサー
Ｑ 圧力測定箱
ＰＩＲ 検出圧力の記録計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストランド同士の接触が無いなど工程安定性が高く、装置を長期間破損させることなく、前駆体繊維の洗浄効果を高く維持することが出来る炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維の製造方法としては、原料繊維にポリアクリロニトリル系(ＰＡＮ系)繊維(前駆体繊維)を使用し、これに耐炎化処理及び炭素化処理を施して炭素繊維を得る方法が広く知られている。前駆体繊維になるアクリル系繊維は種々の製法で製造されているが、塩化亜鉛系溶剤中で溶液重合し、塩化亜鉛系溶剤中で湿式紡糸したものが、分子量分布がシャープであることや、重合用溶媒と紡糸用溶媒が共通である等の利点があり広く用いられている。このようにして得られた炭素繊維は、高い比強度、比弾性率など良好な特性を有している。
【０００３】
上記紡糸後の前駆体繊維は、水洗処理、乾燥処理、油剤付与処理、湿熱延伸処理等の前処理が施された後、耐炎化処理及び炭素化処理が施されて炭素繊維が得られる。
【０００４】
上記前処理のうち水洗処理に用いられる水洗装置として、多孔を有するバスケットローターの内部に菊型のランナーを有するバイブロ式水洗装置がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
特許文献１に開示されているバイブロ式水洗装置においては、単繊維１０００〜１００００(１〜１０ｋ)本を束ねたＰＡＮ系炭素繊維製造用前駆体繊維ストランドを、５〜１０ｍｍφの貫通孔、開口率３０〜５０％のバスケットローターの外周面に沿って１５〜１５０ｍ／ｍｉｎで走行させる。走行中の前駆体繊維に、８〜２０倍の質量速度の水を向流させて水洗する。このバイブロ式水洗装置は、菊型のランナーを有する以外に、バスケットローターのみでも良い。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されているバイブロ式水洗装置を用いて繊維を洗浄する際には、バスケットローターの肉厚が薄過ぎると破損し易く、厚過ぎると洗浄効果が充分に得られない、という問題がある。
【０００７】
バスケットローターとランナーとを有するバイブロ式装置としては、ガラス繊維織物の表面処理装置がある(例えば、特許文献２参照)。
【０００８】
特許文献２に開示されているバイブロ式装置は、バスケットローター等の多孔ロールと、その内部の凹凸形状を有する回転可能なランナーとからなる二重円筒を含む装置である。この装置においては、二重円筒をコロイダルシリカ含有液中に浸漬し、ランナーを回転させ、コロイダルシリカ液を吸引、吐出することによりガラス繊維織物を表面処理する。コロイダルシリカ液の吸引、吐出の振動数は２〜５００Ｈｚである。
【０００９】
しかし、特許文献２に開示されているバイブロ式装置においては、特許文献１の被処理物が炭素繊維製造用前駆体繊維であるのに対し、ガラス繊維織物になっている程度の相違しかなく、被処理物を前駆体繊維とする場合、バスケットローターの耐久性、前駆体繊維の洗浄効果については依然として同様の問題が残ったままである。
【特許文献１】特開昭５９−３６７１６号公報 (特許請求の範囲)
【特許文献２】特開平１１−１１７１６８号公報 (特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、上記問題を解決するため検討を重ねているうちに、バイブロ式水洗装置における菊型ランナーの凹凸形状(山谷形状)について山頂部の数及びＲ形状(山頂部近傍円弧の曲率半径)、並びに、菊型ランナーとバスケットローターとのクリアランスを所定の条件を満たすものにすることにより、生産性を向上させつつ、バスケットローターを長期間破損させることなく、従来と同等以上の前駆体繊維の洗浄効果を維持することが出来ることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
よって、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１３】
〔１〕 水槽と、前記水槽内に配設された円筒状のローター主体を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯を一致させて挿入された円筒状のランナー主体を有するランナーとからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター主体の肉厚(Ｔ)が６．５〜１５ｍｍで、ローター主体は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔を有し、前記ランナー主体は外周面形状が周方向に周期的に変化する山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナーの山頂部と軸芯との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記バスケットローターのローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【００１４】
〔２〕 バスケットローター主体の開口率が４０〜５５％であり、孔の直径が５〜２５ｍｍである〔１〕に記載の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【００１５】
〔３〕 〔１〕に記載の水洗装置を用いて、ローター表面平均吐出圧力０．９〜１．２５ｋＰａで前駆体繊維を水洗する炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の水洗装置は、バイブロ式水洗装置における菊型ランナーの凹凸形状(山谷形状)について山頂部の数及びＲ形状(山頂部近傍円弧の曲率半径)、並びに、菊型ランナーとバスケットローターとのクリアランスを所定の条件を満たすものにしているので、生産性を向上させつつ、バスケットローターを長期間破損させることなく、従来と同等以上の前駆体繊維の洗浄効果を維持することが出来、炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置として適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に沿って詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の水洗装置の一例を示す概略正面断面図である。
【００１９】
図２は、本発明の水洗装置の水槽内に設置されたバスケットローター及びランナーの一例を示す概略図であり、(Ａ)は概略側面図、(Ｂ)はバスケットローター及びランナーの軸芯に直角方向の平面に沿った概略断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本例の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置２は、水槽４と、前記水槽４内に配設された円筒状のローター主体６を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯８を一致させて挿入された円筒状のランナー主体１０を有するランナーとからなる。
【００２１】
図２(Ｂ)に示すように、バスケットローター主体６の肉厚(Ｔ)は６．５〜１５ｍｍ、好ましくは７〜１０ｍｍで、ローター主体６は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔１２を有する。
【００２２】
肉厚(Ｔ)が６．５ｍｍ未満の場合は、バスケットローター主体６が破損し易くなるので好ましくない。肉厚(Ｔ)が１５ｍｍを超える場合は、バスケットローター主体６の外周面に沿って走行する前駆体繊維ストランドの洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００２３】
充分な水洗効果を得るためには、ローター表面平均吐出圧力が、０．９ｋＰａであることが必要であり、１．０ｋＰａであることがより好ましい。但し、１．２５ｋＰａを超えると、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維ストランド(図１に符号１４として示す)の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すため好ましくない。なお、図１中、１６はストランド搬入用ローラー、１８はストランド搬出用ローラーである。
【００２４】
ローター表面平均吐出圧力は、例えば、図３の概略説明図に示すように、軸方向長さ２９００ｍｍ(Ｌt)のバスケットローター主体６の一端から２２０ｍｍ(Ｌ1)の位置、８２０ｍｍ(Ｌ2)の位置、１４５０ｍｍ(Ｌ3)の位置(バスケットローター主体６の中央位置)にそれぞれ圧力センサーＰ1、Ｐ2、Ｐ3を設置して測定したローター表面吐出圧力を平均することにより求められる。
【００２５】
図３において、Ｑは圧力測定箱、ＰＩＲは検出圧力の記録計を示す。
【００２６】
バスケットローター主体６の回転方向と、ランナー主体１０の回転方向とは、互いに逆方向が好ましい。バスケットローター主体６の回転数は、前駆体繊維ストランドの走行速度に合わせることが好ましく、ローター外径が３６０ｍｍの場合、５〜２０ｒｐｍが好ましい。ランナー主体１０の回転数は３００〜３８０ｒｐｍが好ましい。
【００２７】
バスケットローター主体６の開口率は４０〜５５％が好ましく、孔１２の直径は５〜２５ｍｍが好ましい。バスケットローター主体６の開口率が４０％未満の場合、孔１２の直径が５ｍｍ未満の場合は、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。バスケットローター主体６の開口率が５５％を超える場合、孔１２の直径が２５ｍｍを超える場合は、バスケットローター主体６が破損し易くなるので好ましくない。
【００２８】
図２(Ｂ)に示すように、ランナー主体１０は、外周面形状が周方向に周期的に変化する山頂部２０と谷部２２とを有する山谷形状をなす、いわゆる菊型ランナーであり、山の数は９〜１０個である。山の数が９〜１０個の範囲から逸脱する場合は、ローター表面吐出圧力が低下し、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００２９】
ランナーの山頂部２０と軸芯８との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％である。ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０％未満の場合は、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すので好ましくない。ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が２０．０％を超える場合は、ローター表面吐出圧力が下がって、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００３０】
バスケットローター主体６のローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)は１．０〜３．０％である。ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)が１．０％未満の場合は、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すので好ましくない。ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)が３．０％を超える場合は、ローター表面吐出圧力が下がって、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないので好ましくない。
【００３１】
なお、本発明の要旨を変更しない限り、上記例を適宜変形しても差支えない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明する。
【００３３】
実施例１
アクリロニトリル９５質量％／アクリル酸メチル４質量％／イタコン酸１質量％よりなる共重合体紡糸原液を、１つの紡糸口金に２４０００の孔を有する紡糸口金[２４０００フィラメント(２４ｋ)用の紡糸口金]を通して、５℃の２５質量％塩化亜鉛水溶液中に吐出して凝固させ、前駆体繊維ストランドを得た。
【００３４】
この前駆体繊維ストランドを、図１〜３のバスケットローター及びランナーを水槽中に有する水洗装置を用い、表１に示す条件で水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１２ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２４質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３５】
実施例２
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)[ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)]を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、ランナー外径(Ｇ)に対する曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)[Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)]が１５．３％、ランナー外径(Ｇ)に対するクリアランス(Ｃ)の比(Ｃ／Ｇ)[クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)]が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１０ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２８質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３６】
実施例３
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１５．０％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．２０ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２０質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３７】
実施例４
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を４１％、孔の直径を５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は０．９３ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は７３質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３８】
実施例５
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５４％、孔の直径を２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面平均吐出圧力は１．１８ｋＰａ、且つストランドにおける亜鉛の残留量は２３質量ｐｐｍであり、前駆体繊維の充分な洗浄効果が得られた。ローター総稼働時間３０００ｈｒでも破損は無く、ローターの耐久性が高いものであった。隣り合う前駆体繊維ストランド同士に接触は見られず、工程安定性が高いものであった。
【００３９】
比較例１
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ローター肉厚(Ｔ)を６ｍｍ、ローター内径(Ｎ)を３４８ｍｍ、ランナー外径(Ｇ)を３３０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．７％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が３．１％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４０】
比較例２
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３３０ｍｍ、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を８０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が７ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が２４．２％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．１％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１２２質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４１】
比較例３
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、ランナー外周面の山の数を１２個にし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．９％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１１５質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４２】
比較例４
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３２６ｍｍ、ランナー外周面の山の数を８個にし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が９ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１９．９％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が２．８％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドにおける亜鉛の残留量が１１０質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４３】
比較例５
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー外径(Ｇ)を３３８ｍｍ、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を５０ｍｍにし、この変形に伴って、ローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)が３ｍｍ、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１４．８％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が０．９％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すものであった。
【００４４】
比較例６
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、ランナー山円弧のＲ形状(Ｒ)を４５ｍｍにし、この変形に伴って、Ｒ形状／ランナー外径比(Ｒ／Ｇ)が１３．５％、クリアランス／ランナー外径比(Ｃ／Ｇ)が１．５％になった以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が上がり、隣り合う前駆体繊維ストランド同士が接触して前駆体繊維の安定走行を妨げるなど工程安定性に支障を来すものであった。
【００４５】
比較例７
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を４１％、孔の直径を４ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドおける亜鉛の残留量が１０３質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４６】
比較例８
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を３６％、孔の直径を５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター表面吐出圧力が下がって、ストランドおける亜鉛の残留量が１０２質量ｐｐｍとなり、前駆体繊維の洗浄効果が充分に得られないものであった。
【００４７】
比較例９
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５４％、孔の直径を２８ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４８】
比較例１０
実施例１で得られた前駆体繊維ストランドを水洗処理するに際し、バスケットローター主体の開口率を５８％、孔の直径を２５ｍｍにした以外は、実施例１と同様に水洗処理した。その結果、表１に示すように、ローター総稼働時間３０００ｈｒ以内に破損し、ローターの耐久性が低いものであった。
【００４９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の水洗装置の一例を示す概略正面断面図である。
【図２】本発明の水洗装置の水槽内に設置されたバスケットローター及びランナーの一例を示す概略図であり、(Ａ)は概略側面図、(Ｂ)はバスケットローター及びランナーの軸芯に直角方向の平面に沿った概略断面図である。
【図３】本発明の水洗装置におけるローター表面平均吐出圧力の測定の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
２ 炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置
４ 水槽
６ バスケットローター主体
８ 軸芯
１０ ランナー主体
１２ 水透過用孔
１４ 前駆体繊維ストランド
１６ ストランド搬入用ローラー
１８ ストランド搬出用ローラー
２０ ランナー外周面の山頂部
２２ ランナー外周面の谷部
Ｔ バスケットローターの肉厚
Ｎ バスケットローター内径
Ｇ ランナー外径
Ｒ ランナー外周面の山頂部近傍における円弧の曲率半径
Ｃ ローター・ランナー間クリアランス
Ｌt バスケットローターの軸方向長さ
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3 バスケットローター一端からの圧力センサーの位置
Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3 圧力センサー
Ｑ 圧力測定箱
ＰＩＲ 検出圧力の記録計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽と、前記水槽内に配設された円筒状のローター主体を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯を一致させて挿入された円筒状のランナー主体を有するランナーとからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター主体の肉厚(Ｔ)が６．５〜１５ｍｍで、ローター主体は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔を有し、前記ランナー主体は外周面形状が周方向に周期的に変化する山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナーの山頂部と軸芯との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記バスケットローターのローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【請求項２】
バスケットローター主体の開口率が４０〜５５％であり、孔の直径が５〜２５ｍｍである請求項１に記載の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【請求項３】
請求項１に記載の水洗装置を用いて、ローター表面平均吐出圧力０．９〜１．２５ｋＰａで前駆体繊維を水洗する炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗方法。
【請求項１】
水槽と、前記水槽内に配設された円筒状のローター主体を有するバスケットローターと、前記バスケットローター内にその軸芯を一致させて挿入された円筒状のランナー主体を有するランナーとからなる炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置であって、前記バスケットローター主体の肉厚(Ｔ)が６．５〜１５ｍｍで、ローター主体は厚さ方向に貫通する多数の水透過用孔を有し、前記ランナー主体は外周面形状が周方向に周期的に変化する山谷形状をなし、山の数が９〜１０個であり、ランナーの山頂部と軸芯との距離の２倍を示すランナー外径(Ｇ)に対する山頂部近傍における円弧の曲率半径(Ｒ)の比(Ｒ／Ｇ)が１４．０〜２０．０％であり、前記バスケットローターのローター内径(Ｎ)とランナー外径(Ｇ)との差の１／２を示すローター・ランナー間クリアランス(Ｃ)の前記ランナー外径(Ｇ)に対する比(Ｃ／Ｇ)が１．０〜３．０％である炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【請求項２】
バスケットローター主体の開口率が４０〜５５％であり、孔の直径が５〜２５ｍｍである請求項１に記載の炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗装置。
【請求項３】
請求項１に記載の水洗装置を用いて、ローター表面平均吐出圧力０．９〜１．２５ｋＰａで前駆体繊維を水洗する炭素繊維製造用前駆体繊維の水洗方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−８４２８０（Ｐ２０１０−８４２８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５５３８７（Ｐ２００８−２５５３８７）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３０９０）東邦テナックス株式会社 (246)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３０９０）東邦テナックス株式会社 (246)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]