纱线制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够获得所希望的形状的碳纳米管纱的纱线制造装置。纱线制造装置(1)具备伴随CNT纤维组(F)的行走可动、使CNT纤维组(F)凝聚的前辊(5a、5b)，前辊(5a、5b)在其外周部设置有使CNT纤维组(F)凝聚的沟槽(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纱线制造装置
本专利技术涉及制造碳纳米管纱的纱线制造装置。
技术介绍
作为纱线制造装置，我们知道具备使从碳纳米管形成基板抽出的碳纳米管纤维组凝聚的一对辊和给被一对辊凝聚的碳纳米管纤维组施加捻的加捻机构的装置(参照例如专利文献1)。在先技术文献专利文献[专利文献1]日本特开2010-116632号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题在专利文献1记载的纱线制造装置中，利用一对辊夹持从碳纳米管形成基板抽出的碳纳米管纤维组使之凝聚。其中，碳纳米管纤维具有易凝聚的特性，一次凝聚就保持其形状。因此，以往的纱线制造装置中通过了一对辊的碳纳米管纤维组凝聚成带状(扁平形状)，难以获得所希望的形状的碳纳米管纱。
技术实现思路
本专利技术以提供能够获得所希望的形状的碳纳米管纱的纱线制造装置为目的。用于解决课题的手段本专利技术一个方面的纱线制造装置为使碳纳米管纤维组行走的同时从该碳纳米管纤维组制造碳纳米管纱的纱线制造装置，其特征在于：具备伴随碳纳米管纤维组的行走可动、使碳纳米管纤维组凝聚的凝聚部，凝聚部在其一部分上设置有使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽。本纱线制造装置在凝聚部的一部分上设置使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽。由此，在纱线制造装置中，通过使沟槽的形状为所希望的碳纳米管纱的截面形状，能够获得所希望的形状的碳纳米管纱。并且，由于凝聚部伴随碳纳米管纤维组的行走可动，因此能够减轻对碳纳米管纤维组的阻力的同时凝聚。在一个实施形态中，凝聚部为以与碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向为轴旋转、并且相向配置在夹着碳纳米管纤维组的位置上的一对辊，沟槽也可以设置在一对辊的至少一个的外周部上，沿辊的周向形成。由此，纱线制造装置中能够在凝聚部中使碳纳米管纤维组凝聚，并且能够沿行走方向输送碳纳米管纤维组(使之行走)。并且，通过使一对辊分离和靠近的操作，能够容易地穿过碳纳米管纤维组。在一个实施形态中，沟槽分别设置在一对辊上，截面也可以呈圆弧形状。这种情况下，沟槽也可以截面呈近似半圆形形状。由此，纱线制造装置中能够制造截面为近似圆形形状的碳纳米管纱。在一个实施形态中，具备支承部，该支承部具有支承用于抽出碳纳米管纤维组的碳纳米管集合体的支承面，一对辊也可以以与碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向、并且与支承部的支承面正交的方向为轴旋转。由于碳纳米管纤维组与物体接触时凝聚，因此第一次接触非常重要。被支承在支承部的支承面上的碳纳米管集合体沿支承面呈带状抽出。对于这样的结构，纱线制造装置中辊以与支承部的支承面垂直正交的方向为轴旋转。此时，辊的沟槽沿着支承面的面方向。由此，从碳纳米管集合体抽出的碳纳米管纤维组第一次接触为沟槽，原封不动地被沟槽凝聚。因此，纱线制造装置中能够良好地凝聚碳纳米管纤维组，能够更良好地获得所希望的形状的碳纳米管纱。在一个实施形态中，在碳纳米管纤维组的行走方向上的凝聚部的下游侧，可以具备使被该凝聚部凝聚的碳纳米管纤维组进一步凝聚的第2凝聚部。由此，纱线制造部能够获得使被凝聚部凝聚过的碳纳米管纤维组进一步凝聚的碳纳米管纱。在一个实施形态中，第2凝聚部可以是在外周部设置有使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽的辊，利用压缩空气的捻回流给碳纳米管纤维组施加假捻的纱线制造部，在碳纳米管纤维组上作用对其行走的阻力、并且使碳纳米管纤维组凝聚的细管部，以及机械性地给碳纳米管纤维组施加捻的捻纱部中的任一个。在一个实施形态中，第2凝聚部为在外周部设置了使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽的辊，设置在第2凝聚部中的沟槽比设置在凝聚部中的沟槽截面积小。由此，纱线制造装置中能够利用第2凝聚部的沟槽进一步凝聚被凝聚部的沟槽凝聚过的碳纳米管纤维组。在一个实施形态中，在碳纳米管纤维组的行走方向上，在由在外周部设置了使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽的辊、利用压缩空气的捻回流给碳纳米管纤维组施加假捻的纱线制造部、在碳纳米管纤维组上作用对其行走的阻力的同时使碳纳米管纤维组凝聚的细管部、以及机械性地给碳纳米管纤维组施加捻的捻纱部中的任一个构成的第2凝聚部的下游侧，也可以利用凝聚部使被该第2凝聚部凝聚的碳纳米管纤维组进一步凝聚。由此，纱线制造装置中能够使碳纳米管纤维组进一步凝聚。在一个实施形态中，在碳纳米管纤维组的行走方向上的凝聚部的上游侧，还可以具备使碳纳米管纤维组凝聚的第2凝聚部。这种情况下，第2凝聚部可以是在外周部设置了使碳纳米管纤维组凝聚的沟槽的辊，利用压缩空气的捻回流给碳纳米管纤维组施加假捻的纱线制造部，在碳纳米管纤维组上作用对其行走的阻力的同时使碳纳米管纤维组凝聚的细管部，以及机械性地给碳纳米管纤维组施加捻的捻纱部中的任一个。由此，纱线制造部中能够利用第2凝聚部和凝聚部使碳纳米管纤维组凝聚。专利技术的效果根据本专利技术，能够获得所希望的形状的碳纳米管纱。附图说明图1为从侧面看一个实施形态的纱线制造装置的图；图2为从上面看图1所示的纱线制造装置的图；图3为表示前辊的立体图；图4为图3所示的前辊的主视图；图5为放大表示前辊的一部分的图；图6为表示纱线制造部的图。具体实施方式以下参照附图详细地说明本专利技术的优选实施形态。另外，在图面的说明中相同或相当的部分附加相同的标记，省略重复的说明。图1为表示第1实施形态的纱线制造装置的图。图2为表示图1所示的纱线制造装置的一部分的立体图。如各图所示，纱线制造装置1为使碳纳米管纤维组(以下称为“CNT纤维组”)F行走并从该CNT纤维组F制造碳纳米管纱(以下称为“CNT纱”)Y的装置。纱线制造装置1具备基板支承部3、前辊(凝聚部)5a、5b、纱线制造部(第2凝聚部)7、夹持辊(第2凝聚部)9a、9b和卷绕装置11。基板支承部3、前辊5a、5b、纱线制造部7、夹持辊9a、9b和卷绕装置11按该顺序配置在规定线上，使CNT纤维组F从基板支承部3向着卷绕装置11行走。另外，CNT纤维组F为集合了多根由碳纳米管构成的纤维的集合。CNT纱线Y为给CNT纤维组F施加了捻凝聚了的纱线。基板支承部3在保持抽出CNT纤维组F的碳纳米管形成基板(以下称为“CNT形成基板”)S的状态下支承。CNT形成基板S为称为碳纳米管簇(carbonnanotubeforest)或者碳纳米管的垂直取向结构体等的物体，为利用化学气相沉积法等在基板B上高密度且高取向(配向)地形成了碳纳米管(例如单层碳纳米管、双层碳纳米管、多层碳纳米管等)的碳纳米管集合体。作为基板B，使用例如塑料基板、玻璃基板、硅基板、金属基板等。另外，在开始制造CNT纱线Y时、更换CNT形成基板S时等，使用称为微型钻头的模具能够从CNT形成基板S抽出CNT纤维组F。基板支承部3具有载置CNT形成基板S的平坦的载置面(支承面)3a。前辊5a、5b使从CNT形成基板S抽出的CNT纤维组F凝聚。图3为表示前辊的立体图。图4为前辊的主视图。前辊5a、5b呈圆柱状。前辊5a、5b相向地配置在夹着行走的CNT纤维组F的位置上。前辊5a的外周面与前辊5b的外周面接触。前辊5a、5b伴随CNT纤维组F的行走而可动。具体为，前辊5a、5b以与CNT纤维组F的行走方向正交、并且沿着与基板支承部3的载置面3a垂直的方向的轴AX1、AX2为中心旋转。本实施形态中，前辊5a被例如未图示的驱动源(电动机等)驱动旋转。前辊5b从动于接触的前辊5a的旋转而旋转。另外，也可以是前辊5a、5b都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纱线制造装置，使碳纳米管纤维组行走的同时从该碳纳米管纤维组制造碳纳米管纱，其特征在于：具备伴随前述碳纳米管纤维组的行走可动、使前述碳纳米管纤维组凝聚的凝聚部，前述凝聚部在其一部分上设置有使前述碳纳米管纤维组凝聚的沟槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纱线制造装置，使碳纳米管纤维组行走的同时从该碳纳米管纤维组制造碳纳米管纱，其特征在于：具备伴随前述碳纳米管纤维组的行走可动、使前述碳纳米管纤维组凝聚的第1凝聚部，前述第1凝聚部在其一部分上设置有使前述碳纳米管纤维组凝聚的沟槽。2.如权利要求1所述的纱线制造装置，其特征在于：前述第1凝聚部为以与前述碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向为轴旋转、并且相向配置在夹着前述碳纳米管纤维组的位置上的一对辊，前述沟槽设置在一对前述辊的至少一方的外周部，沿着前述辊的周向形成。3.如权利要求2所述的纱线制造装置，其特征在于：前述沟槽分别设置在一对前述辊上，截面呈圆弧形状。4.如权利要求3所述的纱线制造装置，其特征在于：前述沟槽的截面呈近似半圆形形状。5.如权利要求2所述的纱线制造装置，其特征在于：具备支承部，该支承部具有支承用于抽出前述碳纳米管纤维组的碳纳米管集合体的支承面，一对前述辊以与前述碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向、并且与前述支承部的前述支承面正交的方向为轴旋转。6.如权利要求3所述的纱线制造装置，其特征在于：具备支承部，该支承部具有支承用于抽出前述碳纳米管纤维组的碳纳米管集合体的支承面，一对前述辊以与前述碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向、并且与前述支承部的前述支承面正交的方向为轴旋转。7.如权利要求4所述的纱线制造装置，其特征在于：具备支承部，该支承部具有支承用于抽出前述碳纳米管纤维组的碳纳米管集合体的支承面，一对前述辊以与前述碳纳米管纤维组的行走方向正交的方向、并且与前述支承部的前述支承面正交的方向为轴旋转。8.如权利要求1～7中的任一项所述的纱线制造装置，其特征在于：在前述碳纳米管纤维组的行走方向上的前述第1凝聚部的下游侧，具备使被该第1凝聚部凝聚的前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野史章，福原修一，高岛弘树，
申请(专利权)人：村田机械株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP