碳纤维束制造用碳化炉及碳纤维束的制造方法

碳纤维束制造用碳化炉及碳纤维束的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种碳化炉，其不在纤维束上产生紊乱，即使供给被加热的惰性气体也在整个区域没有不匀。一种碳纤维束制造用碳化炉，其具备热处理室、入口密封室及出口密封室、气体喷出喷嘴、以及搬运路径，气体喷出喷嘴(4)具有由空心筒状的内侧管(8)与空心筒状的外侧管(7)构成的双重管结构，沿与该纤维束的搬运方向正交的方向且水平的方向配置，在外侧管上，沿外侧管的长度方向在搬运路径的整个宽度长度上配置多个气体喷出孔(7a)，外侧管的气体喷出孔的孔面积为0.5mm2以上且20mm2以下。在内侧管上，沿内侧管的长度方向在搬运路径的整个宽度长度上配置多个气体喷出孔(8a)，并且在内侧管的圆周方向的两方向以上配置气体喷出孔的气体喷出方向，内侧管的长度方向的内侧管的气体喷出孔的孔间隔是300mm以下。
【专利说明】碳纤维束制造用碳化妒及碳纤维束的制造方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过烧制纤维束来制造碳纤维束的碳纤维束制造用碳化炉及使用该 碳化炉的碳纤维束的制造方法。

【背景技术】
[0002] 构成碳纤维束的碳纤维与其他纤维相比，具有优异的比强度及比弹性率。另外，该 碳纤维与金属相比，具有优异的比阻力、高耐药性等较多优异的特性。因此，碳纤维束利用 其优异的各种特性且作为与树脂的复合材料用加固纤维，广泛地应用于体育、航空宇宙领 域等。
[0003] 碳纤维束通常通过将在氧化性环境中W 200?30(TC对聚丙帰膳、人造纤维等碳 纤维前驱体纤维束（前驱体丝条束）进行加热（预氧化处理）得到的预氧化纤维束在氮、氮 等惰性环境中W 800?150(TC加热（碳化处理）而得到。另外，也进行W 2000?300(TC 加热（石墨化处理）该碳纤维束，制造拉伸弹性率更高的碳纤维束、即石墨纤维束的工序。 在该些碳化处理工序及石墨化处理工序中，为了提高生产效率，普遍在碳化炉及石墨化炉 内排列多个纤维束并同时搬运。
[0004] 通常，进行碳化处理的碳化炉及进行石墨化处理的石墨化炉分别包括与在惰性环 境中进行纤维束的加热的炉主体接触的热处理室、分别在设于该热处理室的前后的纤维束 入口（入口部）及纤维束出口（出口部）所具备的、用于保持上述热处理室的惰性环境的 密封室。
[0005] 作为密封室的具体作用，防止通过氧气从外部流入热处理室且热处理室内成为氧 化性环境，碳纤维束的品质、品位下降，还防止主要在热处理室中由纤维束产生的反应气体 经过热处理室的纤维束入口或纤维束出口流出到外部。尤其在来自热处理室的反应气体流 出到炉的入口或出口附近时，有时由于流出的反应气体被冷却而产生的焦油状物质污染行 进的纤维束。
[0006] 另外，向上述密封室供给对热处理室进行密封且用于维持惰性环境的惰性气体， 但该惰性气体的供给不匀不仅影响到密封室内的环境不匀，还影响热处理室内的环境不 匀。
[0007] 另一方面，现有的碳纤维束的制造技术要求生产性提高、及成本降低，进行较大的 改进。例如，进行通过增加热处理室的机械宽度（纤维束能够行进的热处理室宽度）等而 同时排列多个纤维束并进行加热处理的高排列密度化、增加同时进行加热处理的纤维束的 级数的多级处理化的改进。在该种状况中，由上述惰性气体的供给不匀引起的密封室内的 环境不匀会产生纤维束的加热处理不匀或阻碍热处理室内的对惰性环境的维持。其结果， 密封室内的惰性气体的供给不匀有时引起碳纤维束的品质不匀，较大地妨碍碳纤维束的生 广性提局。
[0008] 在专利文献1中，提出了下述方法；使用具备热处理室、惰性气体喷射口、将所喷 射的惰性气体向热处理室的方向导入的惰性气体导入部件的碳化炉，通过从上述喷射口喷 射预先加热的惰性气体，防止纤维束的污染。
[0009] 另外，在专利文献2中，提出了下述方案；通过一边采用迷宫结构一边为能卸下的 结构，使维修性更优异的密封机构。作为惰性气体的供给方法，使惰性气体至少通过一张 W 上的多孔板，W面状喷出惰性气体。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 ;日本特开2007-224483号公报
[0013] 专利文献2 ;日本特开2001-98428号公报


【发明内容】

[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 在专利文献1中，惰性气体的供给方法未特别地限定，但当使喷出孔为狭缝状时， 狭缝形状容易变形，容易产生喷出不匀。另外，在W外的技术中，由于由被加热的惰性气体 与炉内的环境的温度差引起的散热，有时产生供给的惰性气体的温度不匀。由此，有时产生 纤维束的加热处理不匀，结果，有时产生碳纤维束的品质不匀。
[0016] 另外，在专利文献2的方法中，在使纤维束向水平方向行进的横式碳化炉的情况 下，存在惰性气体的喷出流速变慢的倾向，预氧化纤维线头或碳化物容易堆积在上述多孔 板上。另外，在向密封室供给加热后的惰性气体的情况下，由于来自密封室表面的散热，容 易产生惰性气体的温度下降。尤其在从碳化炉的侧面供给加热后的惰性气体的情况下，产 生由散热引起的温度不匀的倾向高，在纤维丝条间产生处理不匀的倾向变高。
[0017] 另外，伴随W往制造技术的改进及进化，主要由碳化炉的纤维束在出入口的不良 状况引起的机械特性及生产稳定性下降、且容易产生品质不匀，在现有的向密封室的惰性 气体供给方法中，存在难W维持碳纤维束的机械特性或生产稳定性、抑制品质不匀的情况。
[0018] 本发明是为了改进该种现象而完成的。本发明的目的在于，提供一种能够不在纤 维束的行进中产生奈乱，即使在供给被加热的惰性气体时也能够维持在碳化炉内的整个区 域没有不匀的环境的碳纤维束制造用碳化炉及使用该碳化炉的碳纤维束的制造方法。
[0019] 用于解决课题的方法
[0020] 为了实现上述目的，本发明采用W下的结构。
[0021] [1] 一种碳纤维束制造用碳化炉，其具备：
[0022] 热处理室，其具有纤维束出入的纤维束入口及纤维束出口，并且填充有惰性气体， 并加热该纤维束；
[0023] 入口密封室及出口密封室，其分别与该处理室的纤维束入口及纤维束出口邻接地 配置，用于对该热处理室内的气体进行密封；
[0024] 气体喷出喷嘴，其设于该入口密封室及该出口密封室的至少一方；W及
[00巧]搬运路径，其在该入口密封室、该热处理室及该出口密封室内沿水平方向设置，用 于搬运该纤维束，
[0026] 该气体喷出喷嘴具有由空也筒状的内侧管与空也筒状的外侧管构成的双重管结 构，沿与该纤维束的搬运方向正交的方向且水平的方向配置，
[0027] 在该外侧管上，沿该外侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上配置多个 气体喷出孔，该外侧管的气体喷出孔的孔面积为0. 5mm2 w上且20mm2 w下。
[0028] 在该内侧管，沿该内侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上配置多个气 体喷出孔，并且在该内侧管的圆周方向的两方向W上配置气体喷出孔的气体喷出方向，该 内侧管的长度方向的该内侧管的气体喷出孔的孔间隔是300mm W下。
[0029] [2]根据[1]记载的碳纤维束制造用碳化炉，上述外侧管的多个气体喷出孔的流 道长度L与该气体喷出孔的最长孔长度D的比L/D为0. 2 W上。
[0030] [3]根据[1]或[2]记载的碳纤维束制造用碳化炉，上述外侧管的长度方向的多个 气体喷出孔的孔间隔为100mm W下。
[0031] [4]根据[1]?[3]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述外侧管的多个气体 喷出孔沿该外侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上W均等间隔配置。
[0032] [引根据[1]?[4]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述内侧管的多个气体 喷出孔的各孔面积为50mm2 W下。
[0033] [6]根据[1]?[引任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述内侧管的多个气体 喷出孔沿该内侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上W均等间隔配置。
[0034] [7]根据[1]?[6]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述外侧管的多个气体 喷出孔配置于不朝向上述纤维束喷出惰性气体的方向。
[00巧][引根据[1]?[7]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，在上述外侧管配置形状 及尺寸相同的多个气体喷出孔，在上述内侧管配置形状及尺寸相同的多个气体喷出孔。
[0036] [9]根据[1]?[引任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述外侧管的多个气体 喷出孔及上述内侧管的多个气体喷出孔分别配置在上述内侧管的气体喷出孔的气体喷出 方向与上述外侧管的气体喷出孔的气体喷出方向一部分也不重合的位置。
[0037] [10]根据[1]?[9]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述入口密封室及上 述出口密封室中的任一方或双方具有在上述纤维束的搬运方向W-定间隔配置节流片的 迷宫结构。
[0038] [11]根据[1]?[10]任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，上述入口密封室及上 述出口密封室中的任一方或双方具有一组W上配置于隔着上述纤维束在铅垂方向相对的 位置的一组上述气体喷出喷嘴。
[0039] [12] -种碳纤维束的制造方法，其包括利用[1]?[11]任一项所述的碳纤维束制 造用碳化炉对上述纤维束进行加热处理的工序，
[0040] 在该工序中，向上述气体喷出喷嘴的内侧管供给200?50(TC的惰性气体，从外侧 管的多个气体喷出孔喷出该惰性气体，具备上述气体喷出喷嘴的上述入口密封室及上述出 口密封室中的任一方或双方的宽度方向的温度差为8%W下。
[0041] [13]根据[12]所述的碳纤维束的制造方法，使上述气体喷出喷嘴的长度方向每 Im的流量为1. ONmVhr W上且lOONmVhr W下，从上述气体喷出喷嘴喷出惰性气体，对上述 纤维束进行加热处理。
[004引发明效果
[0043] 根据本发明，能提供即使在供给被加热的惰性气体时，也能维持在碳化炉内的整 个区域没有不匀的环境的碳纤维束制造用碳化炉及使用该碳化炉的碳纤维束的制造方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0044] 图1是本发明的碳纤维束制造用碳化炉的优选实施方式的前方部分（入口密封室 及热处理室）的图，（a)是概略正面剖视图，化）是概略俯视图。
[0045] 图2是表示本发明的气体喷出喷嘴的一例的概略结构图。
[0046] 图3(a)是用于说明在实施例一中使用的气体喷出喷嘴的惰性气体的喷出方向的 剖视图，图3(b)是用于说明在比较例H中使用的气体喷出喷嘴的惰性气体的喷出方向的 剖视图。

【具体实施方式】
[0047] <碳纤维束制造用碳化炉〉
[0048] 如上所述，通常，碳纤维束由包括W下工序的制造方法制造。（1)通过对碳纤维前 驱体纤维束（例如由聚丙帰膳或人造纤维构成的纤维束）在氧化性环境（例如空气）中W 200?30(TC进行加热处理（预氧化处理），得到预氧化纤维束的预氧化工序。（2)通过对 得到的预氧化纤维束在惰性环境（例如氮、氮）中W 800?150(TC进行加热处理（碳化处 理），得到碳纤维束的碳化工序。
[0049] 另外，在该制造方法中，在预氧化工序与碳化工序之间，能包括在惰性环境中W比 预氧化处理高的温度且比碳化处理低的温度（例如300?70(TC )进行加热处理（前碳化 处理）的前碳化工序。另外，通过相对于得到的碳纤维束在惰性环境中W 2000?300(TC进 行加热处理（石墨化处理），也能够转换为拉伸弹性率更高的碳纤维束（石墨化纤维束）。 另外，在各工序中，纤维束的根数没有变化，构成各纤维束的单纤维数例如能够为100? 100000 根。
[0050] 上述预氧化工序、前碳化工序、碳化工序及石墨化工序中的加热处理分别能够使 用预氧化炉、前碳化炉、碳化炉及石墨化炉进行。
[0051] 本发明的碳纤维束制造用碳化炉能够是用于碳纤维束的制造的、在惰性环境中进 行纤维束的加热处理的加热炉，不仅是用于上述的碳化工序的碳化炉，还包括前碳化炉及 石墨化炉。目P，本发明的碳纤维束制造用碳化炉能作为碳纤维束制造中的、前碳化炉、碳化 炉及石墨化炉使用。
[0052] 本发明的碳纤维束制造用碳化炉具备的入口密封室及出口密封室（W下也表示 为密封室）是对普遍使用的密封室（密封装置）进行改进后的密封室，能够不与在炉内行 进的纤维束接触地减少惰性气体从热处理室的纤维束入口及纤维束出口的泄漏。
[0053] W下，参照附图更详细地说明本发明的碳纤维束制造用碳化炉。另外，通过使用本 发明的碳纤维束制造用碳化炉，能够制造品位及强度优异的碳纤维束。
[0054] 图1表示本发明的碳纤维束制造用碳化炉的优选实施方式。更具体地说，图1 (a) 是表示热处理室的纤维束入口附近及与该纤维束入口附近邻接的入口密封室的概略的正 面剖视图，图1化）是与图1 (a)相同的部分的概略俯视图。另外，图2是用于本发明的气体 喷出喷嘴的一例的概略结构图。
[0055] 碳纤维束制造用碳化炉（碳化炉）1具有填充有惰性气体且用于加热纤维束的热 处理室2、W及用于对该热处理室内的气体进行密封的入口密封室3及未图示的出口密封 室。
[0056] 另外，在该入口密封室、热处理室及出口密封室内，沿水平方向设置用于搬运纤维 束S的搬运路径5。另外，所谓搬运路径，是纤维束能够行进的空间部分，在本发明的碳纤维 束制造用碳化炉中设置沿水平方向贯通入口密封室、热处理室及出口密封室的搬运路径。 由此，能够使纤维束在水平方向上行进。其中，水平方向指与铅垂方向垂直的平面内的任意 方向。另外，水平方向、铅垂方向及垂直（正交）可W分别是大致水平方向、大致铅垂方向 及大致垂直（大致正交）。
[0057] 用于碳纤维束制造用碳化炉的惰性气体未特别地限定，例如能够使用氮或氮。另 夕F，通常热处理室内（图1(a)中，具体地为热处理室内的搬运路径部分）由该惰性气体填 充，但在对沿搬运路径5行进的纤维束S进行加热处理时，可W在热处理室内具有由该纤维 束的加热处理产生的反应气体（例如HCN、0)2、低级碳化氨等）。目P，各密封室进行密封的 热处理室内的气体能够为上述惰性气体及上述反应气体。
[0058] 热处理室2能够具有用于使纤维束S进出的纤维束入口（入口部）2a、未图示的纤 维束出口（出口部）及排气口（未图示）。在本发明的碳纤维束制造用碳化炉中，能够在入 口部连续地导入进行加热处理的纤维束，并且，能够从出口部连续地导出加热处理后的纤 维束。
[0059] 另外，在将本发明的碳纤维束制造用碳化炉作为用于碳化工序的碳化炉使用的情 况下，导入入口部的纤维束是预氧化纤维束（在不进行前碳化工序的情况下）或前碳化纤 维束（进行前碳化工序的情况下），从出口部导出的纤维束是碳纤维束。目P，本发明的碳纤 维束制造用碳化炉能够是利用高温的惰性气体在加热炉内将预氧化纤维束或前碳化纤维 束转换为碳纤维束的炉。
[0060] 另外，在将本发明的碳纤维束制造用碳化炉用作前碳化炉的情况下，导入入口部 的纤维束是预氧化纤维束，从出口部导出的纤维束是前碳化纤维束。另外，在将本发明的碳 纤维束制造用碳化炉用作石墨化炉的情况下，导入入口部的纤维束是碳纤维束，从出口部 导出的纤维束是石墨化纤维束。
[0061] 另外，在本发明中，密封室（密封装置）与热处理室的入口部及出口部分别邻接地 配置。具体地说，与热处理室的入口部邻接地配置入口密封室（相当于图1的符号3)，与热 处理室的出口部邻接地配置出口密封室。该些密封室的至少一方具有用于喷出惰性气体的 气体喷出喷嘴（双重喷嘴）4。另外，入口密封室及出口密封室的结构（形状或尺寸等）可 W相同，也可W不同。
[0062] 另外，如图1(b)所示，在本发明中，能够将从气体喷出喷嘴4喷出的惰性气体原样 导入热处理室内，在热处理室内填充该惰性气体。从入口密封室及出口密封室的至少一方 供给且填充到热处理室内的惰性气体能够从设于入口密封室与出口密封室之间的排气口 输送到规定的废气处理设备并排出。该排气口例如能够是使热处理室内的惰性环境在铅垂 方向上均匀的形状，气体的抽出部位也未特别地限定。作为该排气口，例如使用在热处理室 的顶部或底的部分沿铅垂方向埋设的狭缝形状的排气口。
[0063] 纤维束S通过在碳化炉1、更具体地说在热处理室2中通过，在惰性环境中被加热 处理（例如碳化处理）。纤维束的加热处理方法或加热处理条件能够使用在碳纤维领域公 知的方法或条件。例如，如图1(a)所示，通过在热处理室2的顶部或底的部分分别配置加 热器6,能够将热处理室内（具体地说为填充到热处理室内的惰性气体）维持为例如80(TC w上的温度地进行纤维束的加热处理。
[0064] 与行进的纤维束的纤维轴垂直地切断本发明的碳纤维束制造用碳化炉（具体地 说为各密封室或热处理室）时的炉的截面形状能够根据行进的纤维束的排列数适当设定， 例如，能够为正方形或长方形。另外，炉的开口部分（例如热处理室的纤维束入口或纤维束 出口）的截面形状也能够相同地适当设定。
[0065] 另外，在本发明中，在制造碳纤维束时，如图1(b)所示，能够在将多个纤维束揉撞 为薄片状的状态、更具体地在W等间隔将多个纤维束在同一平面上排列的状态下使纤维束 S行进。因此，在本发明中，能够在碳纤维束制造用碳化炉的中也，沿薄片宽度方向（纤维束 构成的薄片的宽度方向：图1(b)的纸面上下方向）设置具有与该薄片的宽度相应的长度的 开口部（入口部及出口部）的热处理室2。另外，构成薄片的纤维束的数量能够适当选择， 例如能够为10?2000束。
[0066] 密封室的至少一方所具备的气体喷出喷嘴4如图2所示，具有由空也筒状的外侧 管（外侧喷嘴）7与空也筒状的内侧管（内侧喷嘴）8构成的双重管结构（双重喷嘴结构）。 另外，在气体喷出喷嘴4中，外侧管7配置于比内侧管8靠气体喷出喷嘴的表面侧。另外， 该些管的形状在可得到本发明的效果的范围内，只要是空也的筒状即可。通过使气体喷出 喷嘴为双重管结构，即使在供给加热后的惰性气体时，也能够容易地抑制W由散热产生的 温度下降引起的温度不匀（例如薄片宽度方向的温度不匀），作为结果，能够均匀地处理纤 维束。另外，即使使气体喷出喷嘴为H重管W上的结构，也能得到温度不匀抑制效果，但压 力损失增加，还导致结构复杂，因此，在本发明中采用双重管结构。
[0067] 另外，从抑制喷出的惰性气体的喷出不匀或温度不匀的观点来看，优选外侧管的 中也轴与内侧管的中也轴一致。另外，在密封室中，气体喷出喷嘴4配置于与纤维束的搬运 方向（在图1中为纸面左右方向）正交的方向且水平的方向，例如能够延伸设置为上述搬 运路径的宽度W W上的长度。
[0068] 在气体喷出喷嘴中，在外侧管7上，沿该外侧管的长度方向在上述搬运路径的整 个宽度长度配置多个气体喷出孔7a。另外，在气体喷出孔的间隔极不一致的情况下，由于 产生惰性气体的供给不匀，因此，优选气体喷出孔7a在搬运路径的整个宽度长度W均等间 隔配置。另外，当从气体喷出喷嘴喷出的惰性气体与纤维束直接接触时，存在产生绒毛的情 况，因此，优选不直接与纤维束接触。例如，能够在不朝向纤维束喷出惰性气体的方向配置 气体喷出孔。
[0069] 另外，在外侧管的气体喷出孔的排列比上述搬运路径的宽度W短的情况下，即，未 在搬运路径的整个宽度长度设置气体喷出孔的情况下，在从气体喷出喷嘴喷出惰性气体 时，在搬运路径内的搬运路径的宽度方向，存在未供给惰性气体的部位。因此，即使在外侧 管的气体喷出孔附近在搬运路径的整个宽度方向均匀地供给惰性气体，惰性气体也依次扩 散到未供给惰性气体的部位。其结果，在惰性气体的扩散过程中，在各密封室或热处理室 中，有可能产生温度不匀或流量不匀。目P，通过在上述搬运路径的宽度W的整个长度排列外 侧管的气体喷出孔，能够在整个与纤维束的行进方向正交的方向且水平的方向均匀地供给 被加热为例如200°c?500°C的惰性气体。也可W在气体喷出喷嘴上，从薄板宽度方向的两 侧在搬运路径的整个宽度方向配置气体喷出孔。
[0070] 另外，未朝向纤维束喷出惰性气体的方向为下述方向：在惰性气体保持直行性从 气体喷出孔喷出时，所喷出的惰性气体不与行进的纤维束直接接触，在惰性气体至少一次 与其他部件（例如密封室的壁面）接触后，供给（接触）到纤维束。由此，由于惰性气体未 向纤维束直接喷出，因此，能够不在纤维束的行进上产生奈乱地供给加热后的惰性气体。另 夕F，通过使外侧管的气体喷出孔不朝向纤维束的方向，能够防止由于预氧化纤维线头或焦 油状物质因热变性而产生的碳化物附着到外侧管的孔上。其结果，能实现炉的长期稳定运 转。
[0071] 另外，优选外侧管的气体喷出孔的方向是不朝向纤维束喷出惰性气体的方向，并 且，为朝向密封室的顶板或底板的方向。由此，能够容易地抑制由纤维束的振动及摩擦引起 的品质下降。另外，密封室的顶板及底板能够分别与纤维束（纤维束构成的薄片面）平行 地配置。另外，不朝向纤维束喷出惰性气体的方向且朝向密封室的顶板或底板的方向只要 是从外侧管的气体喷出孔喷出的惰性气体与该顶板或底板至少接触一次后供给到纤维束 的方向，则可W是任意的方向。例如，可W使惰性气体相对于顶板面或底板面斜着喷出，也 可W垂直地喷出。
[0072] 但是，此时，在本发明中，从密封性的观点来看，尤其优选与顶板面或底板面垂直 地喷出惰性气体。例如，在相对于与纤维束平行地配置的顶板或底板垂直地朝向外侧管的 气体喷出孔的方向喷出惰性气体的情况下，所喷出的惰性气体与顶板或底板接触，之后，根 据情况与气体喷出喷嘴等接触后，供给到纤维束。
[0073] 另外，能够适当选择顶板及底板的形状。例如，顶板及底板能够如图1 (a)所示那 样具有凹部，能够在该凹部内配置气体喷出喷嘴4。通过在凹部内配置气体喷出喷嘴，能够 不妨碍纤维束行进地容易地供给惰性气体。并且，也能朝向该凹部的底部分（在图1(a)中， 在隔着气体喷出喷嘴4与纤维束相对的位置与纤维束平行地配置的顶板部3a或底板部分 3b)从气体喷出喷嘴喷出惰性气体。另外，在图1(a)中与该凹部内的底部分垂直地喷出惰 性气体。
[0074] 在气体喷出喷嘴中，外侧管的气体喷出孔7a的孔面积为0. 5mm2 W上且20mm2 W 下。如果孔面积为〇.5皿2^上，则压力损失不会过大，加工变得容易。孔面积在该方面优 选为1mm2 W上，从孔的清扫作业的观点来看更优选3mm2 W上。另外，如果孔面积为20mm2 W下，则充分地得到整流效果，容易抑制斜流。孔面积在该方面更优选15mm2 W下，更优选 10皿2 W下。在此，斜流可W说为供给气体相对于纤维束的搬运方向朝向纤维束宽度方向 (在图1(b)中为纸面上下方向）倾斜地喷出的状态。另外，在外侧管的气体喷出孔7a的孔 面积在各气体喷出孔7a不同的情况下，使各气体喷出孔7a的孔面积的平均值为外侧管的 气体喷出孔7a的孔面积。
[0075] 在气体喷出喷嘴中，优选在外侧管的长度方向（在图1(b)中，纸面上下方向）的、 气体喷出孔7a的孔间隔dl为100mm W下。如果孔间隔为100mm W下，则难W产生惰性气 体的供给不匀。孔间隔dl更优选50mm W下，进一步优选30mm W下。另外，气体喷出孔7a 优选W均等间隔排列。另外，气体喷出孔7a的孔间隔dl从抑制制造成本的增加、抑制相邻 的气体喷出孔彼此的干涉的观点来看，优选5mm W上，更优选10mm W上。
[0076] 另外，在图2中，在外侧管的长度方向配置的一列气体喷出孔在圆周方向配置一 列，但外侧管的圆周方向的气体喷出孔7a的列数及各列的配置能够在满足上述要件，得到 本发明的效果的范围适当设定。
[0077] 在气体喷出喷嘴中，多个气体喷出孔7a的形状未特别地限定，从加工容易等观点 来看，优选为圆孔形状（例如气体喷出孔的开口面的形状为楠圆形或圆形）。另外，气体喷 出孔7a的孔面积优选在气体喷出孔的流道方向一定。另外，配置于外侧管的各气体喷出孔 7a的形状及尺寸可W相同，也可W不同，优选相同。
[0078] 在气体喷出喷嘴中，优选外侧管的气体喷出孔的流道长度L与外侧管的气体喷出 孔的最长孔长度D的比L/D为0.2 W上。如果L/D为0.2 W上，则能够抑制在外侧管的长 度方向产生斜流，作为结果，容易抑制炉宽方向的不匀。因此，更优选L/D为0.5 W上，进一 步优选为1 W上。L/D越大，抑制斜流的效果越好，但同时具有压力损失增加的倾向，并且， 由于外侧管的厚度增加，还存在制造费用也增加的倾向。由此，从兼具充分的整流效果与压 力损失及制造费用的抑制效果的观点来看，优选L/D为5 W下，更优选4 W下，进一步优选3 W下。通常，外侧管的厚度在外侧管的长度方向一定。另外，如图2所示，在气体喷出孔7a 的形状为圆孔形状的情况下，气体喷出孔7a的最大直径为气体喷出孔7a的最长孔长度D。
[0079] 在气体喷出喷嘴中，在内侧管8上，沿该内侧管的长度方向在该搬运路径的整个 宽度长度且气体喷出孔8a的气体喷出方向为该内侧管的圆周方向的两方向W上地配置多 个气体喷出孔8a。另外，在内侧管8上，沿内侧管的长度方向在上述搬运路径的整个宽度长 度配置多个气体喷出孔8a的列优选在内侧管的圆周方向上配置两列W上。另外，配置于内 侧管8的各气体喷出孔8a的形状及尺寸可W相同也可W不同，优选相同。
[0080] 在气体喷出孔8a的排列沿圆周方向为一列的情况下，由于外侧管的一面被从内 侧管喷出的被加热的高温的惰性气体加热，因此，产生热变形。由于将气体喷出喷嘴插入设 置在密封室，因此，当在外侧管产生热变形时，气体喷出喷嘴与炉（例如炉的壁面）接触而 导致炉或气体喷出喷嘴破损、或者气体喷出喷嘴与纤维束接触，从而导致产生绒毛或妨碍 稳定的生产。因此，在本发明中，优选将内侧管的气体喷出孔沿圆周方向均等地排列两列W 上。但是，如果未在外侧管产生热变形，贝帕[^列不需要均等。另外，内侧管的气体喷出孔的 圆周方向的排列数从更均匀地加热外侧管的观点来看，优选H列W上，从制造成本的观点 来看，优选六列W下。
[0081] 另外，从使惰性气体均匀地向外侧管内喷出的观点来看，优选内侧管的气体喷出 孔8a沿长度方向W均等间隔配置。另外，从抑制惰性气体的供给不匀的观点来看，内侧管 的气体喷出孔8a优选沿内侧管的长度方向在上述搬运路径的整个宽度长度上W均等间隔 排列。
[0082] 在气体喷出喷嘴中，多个气体喷出孔8a的形状未特别地限定，但优选为相同形 状，从加工的容易性等来看，优选为圆孔形状（例如气体喷出孔的开口面的形状为楠圆形 或圆形）。另外，气体喷出孔8a的孔面积优选在内侧管的气体喷出孔的流道方向上一定。
[0083] 在气体喷出喷嘴中，优选内侧管的气体喷出孔8a的孔面积为50mm2 W下。如果气 体喷出孔8a的孔面积为50皿2 W下，则能抑制内侧管供给口的斜流，能抑制在外侧管与内 侧管的间隙W斜流为起因的温度不匀。作为结果，能抑制从外侧管的气体喷出孔喷出的惰 性气体的温度不匀。气体喷出孔8a的孔面积从进一步抑制斜流的观点来看更优选40mm 2 W下。另外，气体喷出孔8a的孔面积从抑制伴随压力损失增大的运转成本的观点来看优选 3mm2 W上，从抑制制造成本的观点来看优选10mm2 W上。
[0084] 在气体喷出喷嘴中，内侧管的长度方向的气体喷出孔8a的孔间隔d2为300mm W 下。如果内侧管的长度方向的孔间隔为300mm W下，则外侧管的加热不匀变少，内侧管与外 侧管之间的惰性气体的温度容易均匀。其结果，容易使向炉内喷出的惰性气体的温度均匀 化。气体喷出孔8a的孔间隔d2的每一个孔的喷出量从成为大风量的观点来看优选50mm W下，更优选30mm W下。另外，气体喷出孔8a的孔间隔d2从制造加工的观点来看优选5mm W上，从制造成本的观点来看优选10mm W上。
[0085] 另外，在气体喷出喷嘴中，外侧管的气体喷出孔的形状及尺寸与内侧管的气体喷 嘴孔的形状及尺寸可W相同，也可W不同。
[0086] 在气体喷出喷嘴中，内侧管的气体喷出孔的位置与外侧管的气体喷出孔的位置优 选不一致。所谓不一致是指，在从惰性气体内侧管的气体喷出孔的喷出方向上没有外侧管 的气体喷出孔。由此，能够容易地防止从内侧管的各气体喷出孔喷出的惰性气体W未在外 侧管的内周面与内侧管的外周面之间的间隙混合的状态从外侧管喷出，能容易地抑制惰性 气体的温度不匀的产生。另外，外侧管的多个气体喷出孔及内侧管的多个气体喷出孔优选 分别配置在内侧管的气体喷出孔的气体喷出方向与外侧管的气体喷出孔的气体喷出方向 一部分也不重合的位置。例如如图2所示，通过使气体喷出孔7a的圆周方向的位置与气体 喷出孔8a的圆周方向的位置偏离，能将两孔配置在一部分也不重合的位置。
[0087] 另外，在入口密封室及出口密封室双方均具备气体喷出喷嘴的情况下，就入口密 封室及出口密封室的任一方具有的气体喷出喷嘴而言，可W使内侧管的气体喷出孔的位 置与外侧管的气体喷出孔的位置为上述配置，但从抑制碳化炉内全部区域的不匀的观点来 看，优选两密封室具有的气体喷出喷嘴采用上述配置。
[0088] 另外，密封室优选具有节流片在纤维束的搬运方向W-定间隔配置的迷宫结构。 通过采用迷宫结构，能够容易且较高地维持密封室内的压力，其结果，能极力防止外部气体 混入。另外，也可W入口密封室及出口密封室的任一方采用上述迷宫结构，但从防止外部气 体混入的观点来看，优选在两密封室采用。
[0089] 另外，作为节流片的结构，例如列举矩形、梯形、H角形等，但只要能够较高地维持 热处理室的压力，则可W为任意形状。但是，从密封性的观点来看，优选节流片的形状为矩 形。纤维束的搬运方向的节流片的配置间隔通常根据导入的纤维束（例如预氧化纤维束） 或导出的纤维束（例如碳纤维束）的厚度、摇摆的大小调整，例如能够为10mm W上且150mm W下。另外，各密封室的节流片（膨胀室）的级数优选为五级W上且二十级W下。
[0090] 另外，入口密封室及出口密封室的至少一方如图1(a)所示，优选具有一组W上配 置在隔着纤维束S在铅垂方向（在图1(a)中为纸面上下方向）相对的位置的一组气体喷 出喷嘴4。通过在隔着纤维束在铅垂方向相对的位置设置一组W上气体喷出喷嘴，能够有效 地抑制垂直方向（与纤维束构成的薄片面正交的方向）的风（惰性气体）的流动，能进一 步减少对行进的纤维束的影响，进行纤维束的更稳定的行进。
[0091] 配置于隔着纤维束在铅垂方向相对的位置的气体喷出喷嘴的组数从密封性的观 点来看优选为一组W上。另外，气体喷出喷嘴的组数从装置复杂的观点来看优选四组W下， 从制造成本增加的观点来看优选H组W下。该些各气体喷出喷嘴的组能够在纤维束的行进 方向例如W等间隔配置。
[0092] 另外，在入口密封室及出口密封室双方均具备气体喷出喷嘴的情况下，可W在入 口密封室及出口密封室的任一方使气体喷出喷嘴为上述配置，但从使纤维束更稳定地行进 的观点来看，优选在两密封室中使气体喷出喷嘴为上述配置。
[0093] 另外，本发明的碳纤维束制造用碳化炉能具备将例如W 200?50(TC被加热的惰 性气体向上述气体喷出喷嘴（具体为内侧管）供给的装置（机构）。本发明的碳纤维束制 造用碳化炉尤其适于喷出200?50(TC的高温气体。作为惰性气体的喷出机构，例如能够使 用加压粟、鼓风机等。另外，本发明的碳纤维束制造用碳化炉能够具备调节从气体喷出喷嘴 喷出的惰性气体的喷出量的装置（机构）。作为该机构，例如能够使用阀式或孔式等。
[0094] <纤维束的制造方法〉
[0095] 本发明的碳纤维束的制造方法具有利用上述本发明的碳纤维束制造用碳化炉对 纤维束进行加热处理的工序。另外，该工序例如能够是从上述前碳化工序、碳化工序及石墨 化工序中选择的工序。并且，在本发明中，在该些加热处理工序中，向气体喷出喷嘴的内侧 管供给预先加热的惰性气体，从该气体喷出喷嘴喷出该惰性气体。在本发明所用的气体喷 出喷嘴中，即使是将未加热的惰性气体向内侧管供给的情况，也能减少喷出的惰性气体的 风速不匀，能更有效地减少供给预先加热的惰性气体并喷出的情况下产生的温度不匀。
[0096] 向内侧管供给的惰性气体的加热温度是200?50(TC。如果加热温度为20(TC W 上，则不仅能够防止由惰性气体带来的从热处理室外的氧气的流入或从热处理室内部的反 应气体的流出，即使在纤维束的处理速度快的情况下，也能充分地对行进的纤维束进行预 热，能够防止纤维束在温度低的状态下通过密封室进入热处理室。因此，能够防止热处理室 内的反应气体由于温度低的纤维束而被冷却焦油化而污染纤维束。另一方面，如果惰性气 体的加热温度为50(TC W下，则能够防止在纤维束进入热处理室前对纤维束进行热处理，能 够防止在入口密封室产生反应气体。另外，向内侧管供给的惰性气体的加热温度从抑制由 于对纤维束进行预热而由焦油状物质带来的纤维束的污染的观点来看优选25(TCW上，从 抑制纤维束反应的观点来看优选40(TC W下。
[0097] 根据本发明的制造方法，能够使具备气体喷出喷嘴的密封室的宽度方向的温度不 匀为8% W下。如果能够使温度不匀为8% W下，则能均匀地进行前驱体纤维束的烧制，容 易得到良好的品质的碳纤维束。温度不匀越少越好，优选5% W下，更优选3% W下。
[0098] 另外，根据本发明的制造方法，能够使具备气体喷出喷嘴的密封室的宽度方向的 压力不匀为5% W下。如果使压力不匀为5% W下，则能均匀地进行前驱体纤维束的烧制， 容易得到良好的品质的碳纤维束。压力不匀越少越好，优选3% W下，更优选2% W下。
[0099] 另外，此时，优选从气体喷出喷嘴W该气体喷出喷嘴的长度方向（与外侧管的长 度方向相同方向）每一米为1. ONmVhr W上且lOONmVhr W下的流量喷出惰性气体。如果 流量为1. 0Nm3/hr W上，则能容易地维持碳纤维束制造用碳化炉内的内压，能容易地将该碳 化炉的纤维束的行进空间即热处理室内维持为惰性环境。从上述观点来看，流量更优选为 10咖3/虹W上，更优选20咖3/虹W上。
[0100] 另一方面，如果流量在气体喷出喷嘴的长度方向每一米为100Nm3/hr W下，则能 容易地防止在纤维束的行进状态上产生奈乱或纤维束彼此摩擦而相互产生损害。另外，能 够容易地防止由纤维束与炉壁接触产生的损害或由于使用大量的惰性气体而导致成本增 大。其结果，能容易且较低地抑制制造成本，容易地实现工序生产性的提高。从上述观点 来看，优选流量为7〇Nm3/虹W下，更优选为50NmV虹W下。另外，Nm 3表示标准状态（0°C、 latm(1.0Xl〇5pa))下的体积（m3)。
[0101] 另外，在入口密封室及出口密封室双方均具备气体喷出喷嘴的情况下，能够将入 口密封室及出口密封室的任一方的惰性气体的加热温度或流量设定为上述范围，但优选将 两密封室设定为上述范围。
[0102] 实施例
[0103] W下，列举具体的实施例说明本发明。另外，在各例（实施例及比较例）中，使在 同一平面上W等间隔排列的薄片状态的纤维束在沿水平方向贯通碳化炉内的搬运路径内 行进。此时，构成该薄片的纤维束的行进间距为10mm。另外，该碳化炉（各密封室及热处理 室）的开口宽度（与纤维轴垂直地切断碳化炉时的碳化炉的开口部的长度）为1200mm。
[0104] [实施例一]
[0105] 将总织度1000特的预氧化纤维束（构成各纤维束的单纤维数；1〇〇〇〇根）100束 投入图1所示的碳化炉1、更具体地投入入口密封室3。此时，由纤维束构成的薄片宽度为 1000mm。另外，特（tex)表示每单位长度1000m的质量（g)。
[0106] 在该密封室3中，在隔着预氧化纤维束在铅垂方向相对的位置配置一组由空也圆 筒状的外侧管7及空也圆管状的内侧管8构成的相同结构的气体喷出喷嘴（双重喷嘴）4。 另外，如图1(b)所示，各气体喷出喷嘴4在与预氧化纤维束的搬运方向正交的方向且水平 的方向、即图1(b)的纸面上下方向配置。
[0107] 在外侧管7中，在惰性气体未向预氧化纤维束喷出的方向配置的、形状及尺寸相 同的60个气体喷出孔7a沿外侧管的长度方向（搬运路径的宽度方向）在搬运路径的宽度 1200m的整个长度均等且在外侧管的圆周方向W-列配置。另外，该气体喷出孔7a的形状 是圆孔形状。外侧管的气体喷出孔7a的孔面积为1皿2。
[0108] 另外，在内侧管8中，沿内侧管的长度方向在搬运路径的宽度1200m的整个长度W 均等间隔且沿内侧管的圆周方向均等地配置四列共计96个气体喷出孔8a。另外，该内侧管 的长度方向的气体喷出孔8a的孔间隔为50mm。
[0109] 另外，如图2及图3(a)所示，在气体喷出喷嘴4中，内侧管的气体喷出孔8a的圆 周方向的位置与外侧管的气体喷出孔7a的圆周方向的位置不一致。目P，气体喷出孔7a与 气体喷出孔8a分别配置在一部分也不一致的位置。更具体地说，将内侧管的气体喷出孔8a 沿圆周方向等间隔地配置在从外侧管的气体喷出孔7a的圆周方向的位置沿圆周方向偏离 45°的位置。由此，内侧管的喷出方向与外侧管的喷出方向不一致。
[0110] 将预先加热为30(TC的氮气向气体喷出喷嘴的内侧管供给，W气体喷出喷嘴的长 度方向每一米为30NmVhr，将氮气朝向图1 (a)所示的顶板部分3a或底板部分3b，更具体 地，向纤维束垂直反向喷出。另外，作为将该加热为30(TC的氮气向气体喷出喷嘴的内侧管 供给的机构，使用压缩粟。另外，作为调节该氮气的喷出量的机构，使用调节阀。另外，纤维 束垂直反向是指与纤维束构成的薄片面垂直的方向中从纤维束离开（远离）的方向。
[0111] 接着，从纤维束入口 2a将预氧化纤维束导入热处理室内，W l〇〇(TC进行1.5分钟 的加热处理（碳化处理）。并且，从热处理室的纤维束出口导出该纤维束，在与纤维束出口 邻接地配置且与入口密封室3相同结构的出口密封室（未图示）内行进，得到碳纤维束。另 夕F，在各密封室内从气体喷出喷嘴供给的氮气原样导入热处理室内，由此，将热处理室内维 持为氮气环境。
[0112] 接着，为了检验各例子的上述碳化处理的差异，利用W下方法计算密封室内的温 度不匀及压力不匀。另外，评价气体喷出喷嘴的热变形与得到的碳纤维的强度及品位。另 夕F，碳纤维的强度也根据预氧化纤维束的状态或其他条件变化，因此，相对地比较使用相同 的预氧化纤维束时的该些的结果。
[0113] [密封室的宽度方向的温度不匀及压力不匀的计算]
[0114] 在热处理室的入口及出口的、宽度方向（在图1(b)中为纸面上下方向）的全部宽 度中，利用銷套热电偶测定均等间隔的10点位置的温度，算出温度不匀。同样地，利用皮 巧管测定压力，算出压力不匀。在本发明中，温度不匀为W测定的10点的温度内、（最大温 度-最低温度）/1〇点的平均温度X100[%]算出的值。另外，压力不匀为W测定的10点 的压力内、（最大压力-最低压力）/10点的平均压力xioo[%])算出的值。将入口密封 室及出口密封室的各不匀的最大值作为密封室宽度方向的温度不匀及压力不匀。
[0115] [气体喷出喷嘴的热变形评价]
[0116] 气体喷出喷嘴的热变形用W下的方法评价。在气体喷出喷嘴的任意点，W卡尺测 定在运转（使用）前后变化为最大的点，将设置于入口密封室及出口密封室的各气体喷出 喷嘴的测定值（各最大变化量）的平均值作为变形量。从得到的测定结果并基于W下基准 进行评价。
[0117] A ;变形量小于2mm。
[011引 B ;变形量为2mm W上且小于20mm。
[0119] C ;变形量为20mm W上。
[0120] [碳纤维束绞合强度（CF强度）]
[0121] 根据JIS-R-7601所规定的含环氧树脂绞合法测定制成的碳纤维束的绞合强度。 另外，测定次数为10次，基于W下基准评价其平均值。
[0122] A ;绞合强度为4903N/cm2巧OOkgf/cm2) W上，碳纤维的强度高。
[0123] B ;绞合强度为 4707N/cm2 (480kgf/cm2) W上且小于 4903N/cm2 巧OOkgf/cm2)，碳纤 维的强度稍低。
[0124] C ;绞合强度为小于4707N/cm2 (480kgf/cm2)，碳纤维强度低。
[0125] [碳纤维的品位]
[0126] 碳纤维的品位由W下的方法评价。在薄片宽度方向全部区域用L邸灯照射从出口 密封室导出的碳纤维束60分钟并观察，基于W下的基准评价该薄片宽度方向的绒毛状况。
[0127] A ;在薄片宽度方向，绒毛共计只发现数根左右，品位良好。
[0128] B ;在薄片宽度方向的一部分发现数十根单位的绒毛。
[0129] C ;在薄片方向的整个区域发现数十根单位的绒毛。
[0130] 在实施例一中，密封室宽度方向的压力不匀及温度不匀均小，为3%，由热变形引 起的气体喷出喷嘴的变形小于2mm。另外，得到的碳纤维的强度及品位均良好。
[0131] [实施例二]
[0132] 除了将各密封室改变为具有迷宫结构的密封室W外，与实施例一相同地制造碳纤 维束。具体地说，在隔着纤维束的密封室上部与密封室下部分别在纤维束的搬运方向W等 间隔各设置五个与纤维束构成的薄片面垂直的节流片，在各密封室内形成五级的膨胀室。 此时，使纤维束的搬运方向的节流片的配置间隔为150mm。其结果，密封室宽度方向的压力 不匀及温度不匀均小，为2% W内，由热变形引起的气体喷出喷嘴的变形小于2mm。另外，得 到的碳纤维的强度及品位均良好。
[0133] [实施例H]
[0134] 除了将内侧管的长度方向的内侧管的气体喷出孔的孔间隔改变为150mm W外，与 实施例一相同地制造碳纤维束。另外，此时的内侧管的气体喷出孔的孔数共计32个，气体 喷出孔在喷嘴长度方向均等地排列四列。密封室宽度方向的压力不匀为3%，温度不匀为 8%。另外，由于碳纤维束宽度方向的温度历史不同，也稍微产生碳纤维的强度不匀及品位 不匀，在宽度方向的一部分也产生绒毛，但是为没有问题的程度。
[0135] [比较例一]
[0136] 作为设于各密封室的相同结构的气体喷出喷嘴，除了使用由用于实施例一的外侧 管构成的单重管的气体喷出喷嘴W外，与实施例一相同地制造碳纤维束。其结果，密封室宽 度方向的压力不匀小，为3%，但在气体喷出喷嘴的长度方向（喷嘴长度方向）发现由散热 引起的温度下降，密封室宽度方向的温度不匀大，为20%。另外，由于碳纤维束的宽度方向 的温度历史不同，产生强度不匀或品位不匀，也发现较多绒毛。
[0137] [比较例二]
[013引除了将外侧管的气体喷出孔的孔面积改变为50mm2 W外，与实施例一相同地制造 碳纤维束。其结果，在喷嘴长度方向发现斜流，密封室宽度方向的压力不匀大，为20%，温度 不匀也大，为10%。另外，得到的碳纤维的强度稍低，在宽度方向全部区域发现数十根单位 的绒毛。
[0139] [比较例H]
[0140] 如图3(b)所示，除了将内侧管的圆周方向的气体喷出孔的列数改变为一列W外， 与实施例一相同地制造碳纤维束。另外，此时的内侧管的气体喷出孔的孔数是24个，气体 喷出孔在喷嘴长度方向均等地排列一列。其结果，从内侧管喷出的热风（被加热的氮气） 吹向外侧管的一面，产生热变形，压力不匀大，为10%，温度不匀也大，为10%。得到的纤维 束强度低，在宽度方向全部区域发现数十根单位的绒毛。运转后，拔出气体喷出喷嘴进行确 认后，发现由于变形使气体喷出喷嘴与密封室的壁面接触，一部分被损害。
[0141] [比较例四]
[014引除了将内侧管的长度方向的内侧管的气体喷出孔的孔间隔改变为400mm W外，与 实施例一相同地制造碳纤维束。另外，此时的内侧管的气体喷出孔的孔数是16个，气体喷 出孔在喷嘴长度方向上均等地排列四列。其结果，在从内侧管的氮气的喷出中产生不匀，密 封室宽度方向的压力不匀是3%，但温度不匀稍大为10%。另外，由于碳纤维束宽度方向的 温度历史不同，还发现产生碳纤维的强度及品位不匀，W及绒毛。
[0143] [表 1]
[0144]

【权利要求】
1. 一种碳纤维束制造用碳化炉，其具备： 热处理室，其具有纤维束出入的纤维束入口及纤维束出口，并且填充有惰性气体，用于 加热该纤维束； 入口密封室及出口密封室，其分别与该处理室的纤维束入口及纤维束出口邻接地配 置，用于对该热处理室内的气体进行密封； 气体喷出喷嘴，其设于该入口密封室及该出口密封室的至少一方；以及 搬运路径，其在该入口密封室、该热处理室及该出口密封室内沿水平方向设置，用于搬 运该纤维束， 该碳纤维束制造用碳化炉的特征在于， 该气体喷出喷嘴具有由空心筒状的内侧管与空心筒状的外侧管构成的双重管结构，沿 与该纤维束的搬运方向正交的方向且水平的方向配置， 在该外侧管上，沿该外侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上配置多个气体 喷出孔，该外侧管的气体喷出孔的孔面积为0. 5mm2以上且20mm2以下， 在该内侧管上，沿该内侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度上配置多个气体 喷出孔，并且在该内侧管的圆周方向的两方向以上配置气体喷出孔的气体喷出方向，该内 侧管的长度方向的该内侧管的气体喷出孔的孔间隔是300mm以下。
2. 根据权利要求1所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述外侧管的多个气体喷出孔的流道长度（L)与该气体喷出孔的最长孔长度（D)的比 (L/D)为0? 2以上。
3. 根据权利要求1或2所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述外侧管的长度方向的多个气体喷出孔的孔间隔为100mm以下。
4. 根据权利要求1?3任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述外侧管的多个气体喷出孔沿该外侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度 上以均等间隔配置。
5. 根据权利要求1?4任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述内侧管的多个气体喷出孔的各孔面积为50mm2以下。
6. 根据权利要求1?5任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述内侧管的多个气体喷出孔沿该内侧管的长度方向在该搬运路径的整个宽度长度 上以均等间隔配置。
7. 根据权利要求1?6任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述外侧管的多个气体喷出孔配置于不朝向上述纤维束喷出惰性气体的方向。
8. 根据权利要求1?7任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 在上述外侧管配置形状及尺寸相同的多个气体喷出孔，在上述内侧管配置形状及尺寸 相同的多个气体喷出孔。
9. 根据权利要求1?8任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述外侧管的多个气体喷出孔及上述内侧管的多个气体喷出孔分别配置在上述内侧 管的气体喷出孔的气体喷出方向与上述外侧管的气体喷出孔的气体喷出方向一部分也不 重合的位置。
10. 根据权利要求1?9任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述入口密封室及上述出口密封室中的任一方或双方具有在上述纤维束的搬运方向 以一定间隔配置节流片的迷宫结构。
11. 根据权利要求1?10任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉，其特征在于， 上述入口密封室及上述出口密封室中的任一方或双方具有一组以上配置于隔着上述 纤维束在铅垂方向相对的位置的一组上述气体喷出喷嘴。
12. -种碳纤维束的制造方法，其特征在于， 包括利用权利要求1?11任一项所述的碳纤维束制造用碳化炉对上述纤维束进行加 热处理的工序， 在该工序中，向上述气体喷出喷嘴的内侧管供给200?500°C的惰性气体，从外侧管的 多个气体喷出孔喷出该惰性气体，具备上述气体喷出喷嘴的上述入口密封室及上述出口密 封室中的任一方或双方的宽度方向的温度差为8%以下。
13. 根据权利要求12所述的碳纤维束的制造方法，其特征在于， 使上述气体喷出喷嘴的长度方向每lm的流量为1. 0Nm3/hr以上且100Nm3/hr以下，从 上述气体喷出喷嘴喷出惰性气体，对上述纤维束进行加热处理。
【文档编号】D01F9/32GK104395514SQ201380034155
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】冈勇辅, 山本伸之, 畑山明人 申请人:三菱丽阳株式会社