CN105358751A - 丝线制造装置以及凝聚部 - Google Patents
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Abstract
丝线制造装置(1)是一边使CNT(碳纳米管)纤维束(F)行进一边从该CNT纤维束(F)制造CNT丝线(Y)的装置,具备:凝聚部(3),使CNT纤维束(F)凝聚;以及加捻部(5),对由凝聚部(3)凝聚后的CNT纤维束(F)加捻。凝聚部(3)具有调整机构(10),该调整机构(10)对CNT纤维束(F)的凝聚状态进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及一边使碳纳米管纤维束行进一边从该碳纳米管纤维束制造碳纳米管丝线的丝线制造装置、以及应用于这样的丝线制造装置的凝聚部。
背景技术
作为上述那样的丝线制造装置,已知有具备使从碳纳米管形成基板拉出的碳纳米管纤维束凝聚的夹持单元、以及对由夹持单元凝聚后的碳纳米管纤维束加捻的加捻单元的丝线制造装置(例如,参照专利文献1)。
此外,在专利文献2(图4)中公开了制作出悬浊的纳米管排列的定向性的喷丝头喷嘴。利用该喷丝头喷嘴使纳米管悬浊液中的拉伸流强度显著增加,由此使碳纳米管的定向度增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-116632号公报
专利文献2:日本专利第3954967号
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1所记载的丝线制造装置中,作为使碳纳米管纤维束凝聚的夹持单元,使用一对能够旋转的辊,因此,例如如果从碳纳米管形成基板拉出的碳纳米管纤维束的量发生变动,则碳纳米管纤维束的凝聚状态变得不稳定,结果,存在在制造出的碳纳米管丝线中无法获得充分的强度或者外观的忧虑。此外,为了在利用专利文献2所记载的喷丝头喷嘴制造出的碳纳米管丝线中获得充分的强度,需要每次都与所希望的粗细的碳纳米管丝线对应地更换喷丝头喷嘴。
因此,本发明的目的在于提供一种能够在制造出的碳纳米管丝线中获得充分的强度的丝线制造装置、以及应用于这样的丝线制造装置的凝聚部。
用于解决课题的手段
本发明的丝线制造装置一边使碳纳米管纤维束行进一边从该碳纳米管纤维束制造碳纳米管丝线,具备:凝聚部,使碳纳米管纤维束凝聚;以及加捻部,对由凝聚部凝聚后的碳纳米管纤维束加捻,凝聚部具有调整机构,该调整机构对碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。
在该丝线制造装置中,当利用凝聚部使碳纳米管纤维束凝聚时,利用调整机构对碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。由此,例如即便碳纳米管纤维束的量发生变动,也能够使碳纳米管纤维束稳定地凝聚。因此,当在加捻部中对碳纳米管纤维束加捻时,能够对凝聚后的碳纳米管纤维束作用所希望的张力。因此,根据该丝线制造装置,在制造出的碳纳米管丝线中能够获得充分的强度。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,凝聚部一边对碳纳米管纤维束朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使碳纳米管纤维束凝聚。据此,当利用凝聚部使碳纳米管纤维束凝聚时,对碳纳米管纤维束作用针对其行进的阻力,因此,能够在加捻部中以高密度捻碳纳米管纤维束。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,凝聚部使碳纳米管纤维束一边接触通过孔一边通过该通过孔,由此一边对碳纳米管纤维束作用力一边使碳纳米管纤维束凝聚。据此,能够以简单的结构实现对碳纳米管纤维束的阻力的作用以及碳纳米管纤维束的凝聚。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,凝聚部具有形成通过孔的多个组装部件,调整机构对组装部件的位置关系进行调整来对通过孔的开口面积进行调整,由此对碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。据此,能够任意地调整作用于碳纳米管纤维束的阻力的大小以及碳纳米管纤维束的凝聚状态。进而,例如即便碳纳米管纤维束堵塞通过孔,也能够将组装部件分离而容易地除去碳纳米管纤维束。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,凝聚部作为组装部件具有分别设置有划定通过孔的第1切口以及第2切口的第1板状部件以及第2板状部件,调整机构使第1板状部件以及第2板状部件中的至少一方移动来对第1切口与第2切口的重叠状态进行调整,由此对通过孔的开口面积进行调整。据此,能够容易且可靠地调整通过孔的开口面积。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,凝聚部作为组装部件具有划定通过孔的多个金属丝、以及分别保持金属丝的端部的多个保持片,调整机构使保持片分别摆动来对金属丝彼此的重叠状态进行调整,由此对通过孔的开口面积进行调整。据此,能够容易且可靠地调整通过孔的开口面积。
也可以为,本发明的丝线制造装置还具备张力赋予部,该张力赋予部作用于在凝聚部与加捻部之间行进的碳纳米管纤维束,对由加捻部加捻的碳纳米管纤维束赋予张力。据此,能够对碳纳米管纤维束赋予所希望的值的张力,在加捻部中以更高密度捻碳纳米管纤维束。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,张力赋予部是通过朝碳纳米管纤维束喷射空气来对碳纳米管纤维束朝与其行进方向相反的方向作用力的气流式张力赋予机构。据此,不会因接触而使碳纳米管纤维束过度凝聚,能够对碳纳米管纤维束适当地赋予张力。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,张力赋予部是使用交错配置的梳齿状的接触部使碳纳米管纤维束弯曲、由此对碳纳米管纤维束的行进作用阻力的门式张力赋予机构。据此,不会使碳纳米管纤维束过度凝聚,能够对碳纳米管纤维束适当地赋予张力。
也可以为,本发明的丝线制造装置还具备追加凝聚部,该追加凝聚部配置于凝聚部与加捻部之间,使行进的碳纳米管纤维束凝聚。据此,使碳纳米管纤维束分阶段地凝聚,因此,能够抑制对碳纳米管纤维束作用不合理的力而致使碳纳米管纤维束的定向(排列)状态紊乱。
也可以为,本发明的丝线制造装置还具备基板支承部,该基板支承部对拉出碳纳米管纤维束的碳纳米管形成基板进行支承。据此,能够稳定地供给碳纳米管纤维束。
在本发明的丝线制造装置中,也可以为,加捻部具有:卷取驱动机构,通过使安装有卷取管的卷取轴绕其卷取中心线旋转,而将碳纳米管丝线卷取于卷取管;加捻驱动机构,使将碳纳米管丝线朝卷取管引导的引导部绕卷取管旋转,由此,一边使碳纳米管纤维束及/或碳纳米管丝线捻回一边对碳纳米管纤维束加捻来制造碳纳米管丝线;以及横动驱动机构,使引导部相对于卷取管沿着卷取轴的卷取中心线相对地往复移动,由此使碳纳米管丝线在卷取管上横动。据此,通过使碳纳米管纤维束及/或碳纳米管丝线捻回而形成气圈(碳纳米管纤维束及/或碳纳米管丝线借助离心力呈气球状鼓起的状态),由此能够利用气圈适当地吸收在伸缩性比较小的碳纳米管纤维束中产生的张力变动,并且能够高效地对碳纳米管纤维束加捻。
本发明的凝聚部为,在一边使碳纳米管纤维束行进一边从该碳纳米管纤维束制造碳纳米管丝线的丝线制造装置中,使碳纳米管纤维束凝聚,其中,凝聚部具有调整机构,该调整机构对碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。
也可以为,本发明的凝聚部一边对碳纳米管纤维束朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使碳纳米管纤维束凝聚。
也可以为,本发明的凝聚部使碳纳米管纤维束一边接触通过孔一边通过该通过孔,由此一边对碳纳米管纤维束作用力一边使碳纳米管纤维束凝聚。
也可以为,本发明的凝聚部还具有形成通过孔的多个组装部件,调整机构对组装部件的位置关系进行调整来对通过孔的开口面积进行调整,由此对碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。
也可以为,本发明的凝聚部作为组装部件还具有分别设置有划定通过孔的第1切口以及第2切口的第1板状部件以及第2板状部件,调整机构使第1板状部件以及第2板状部件中的至少一方移动来对第1切口与第2切口的重叠状态进行调整,由此对通过孔的开口面积进行调整。
也可以为,本发明的凝聚部作为组装部件还具有划定通过孔的多个金属丝、以及分别保持金属丝的端部的多个保持片,调整机构使保持片分别摆动来对金属丝彼此的重叠状态进行调整,由此对通过孔的开口面积进行调整。
发明效果
根据本发明,能够提供在制造出的碳纳米管丝线中能够获得充分的强度的丝线制造装置、以及应用于这样的丝线制造装置的凝聚部。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的丝线制造装置的俯视图。
图2是图1的丝线制造装置的凝聚部的俯视图。
图3是图2的凝聚部的第1以及第2板状部件的主视图。
图4是图3的第1以及第2板状部件的主要部分放大图。
图5是图1的丝线制造装置的加捻卷取装置的局部剖视图。
图6是图1的丝线制造装置的凝聚部的变形例的立体图。
图7是图1的丝线制造装置的凝聚部的变形例的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,在各附图中对相同或者相当的部分标注相同的标记并省略重复的说明。
如图1所示,丝线制造装置1是一边使碳纳米管纤维束(以下,称作“CNT纤维束”)F行进一边从该CNT纤维束F制造碳纳米管丝线(以下,称作“CNT丝线”)Y的装置。丝线制造装置1具备基板支承部2、凝聚部3、张力赋予部4以及加捻卷取装置(加捻部)5。基板支承部2、凝聚部3、张力赋予部4以及加捻卷取装置5按上述顺序配置在直线的预定线L上,CNT纤维束F从基板支承部2朝向加捻卷取装置5行进。另外,CNT纤维束F通过由碳纳米管形成的丝线条体(纤维)聚合多个而构成。CNT丝线Y通过对CNT纤维束F加捻(实捻或者假捻)而形成。
基板支承部2在保持拉出CNT纤维束F的碳纳米管形成基板(以下,称作“CNT形成基板”)S的状态下对该CNT形成基板S进行支承。CNT形成基板S被称作碳纳米管森林(carbonnanotubeforest)或者是碳纳米管的垂直取向构造体等,通过化学气相外延法等在基板上高密度且高取向地形成碳纳米管(例如,单层碳纳米管、二层碳纳米管、多层碳纳米管等)。作为基板,例如使用玻璃基板、硅基板、金属基板等。另外,当CNT丝线Y的制造开始时、CNT形成基板S的更换时等,能够使用被称作微型钻头的夹具从CNT形成基板S拉出CNT纤维束F。而且,也可以代替微型钻头,转而使用吸引装置、胶带等从CNT形成基板S拉出CNT纤维束F。
当从CNT形成基板S拉出的CNT纤维束F朝向加捻卷取装置5行进时,凝聚部3一边对CNT纤维束F朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使CNT纤维束F凝聚。更具体而言,凝聚部3在后段以对CNT纤维束F加捻的程度而使CNT纤维束F凝聚。
凝聚部3作为形成供CNT纤维束F一边接触一边通过的通过孔11的多个组装部件分别具有多个第1板状部件12以及第2板状部件13。进而,凝聚部3具有对CNT纤维束F的凝聚状态进行调整的调整机构10。调整机构10通过对第1板状部件12以及第2板状部件13的位置关系进行调整来对通过孔11的开口面积进行调整,由此对CNT纤维束F的凝聚状态进行调整。
多个(例如,两个)第1板状部件12相互隔开预定间隔在预定线L的一侧安装于调整机构10。多个(例如,三个)第2板状部件13相互隔开预定间隔在预定线L的另一侧安装于调整机构10。如图2所示,调整机构10通过使各第1板状部件12的前端部12a以及各第2板状部件13的前端部13a相对于预定线L进退,而在预定线L上交错配置前端部12a和前端部13a。另外,在相邻的第1板状部件12间以及相邻的第2板状部件13间分别夹装有用于维持预定间隔的间隔件14。
如图3所示,在第1板状部件12的前端部12a设置有朝预定线L侧开口的第1切口16。在第2板状部件13的前端部13a设置有朝预定线L侧开口的第2切口17。如图4所示,第1切口16与第2切口17在预定线L上重叠的区域(例如,图4的(a)所示的长圆状的区域、图4的(b)所示的正圆状的区域等)是供CNT纤维束F一边接触一边通过的通过孔11。也就是说,第1切口16以及第2切口17划定通过孔11。
调整机构10使各第1板状部件12的前端部12a以及各第2板状部件13的前端部13a相对于预定线L进退,对预定线L上的第1切口16与第2切口17的重叠状态进行调整,由此对通过孔11的开口面积进行调整。由此,调整机构10对CNT纤维束F的凝聚状态进行调整。作为具体例,能够形成为越是减小通过孔11的开口面积,则越是使CNT纤维束F更加密集地凝聚。此外,越是减小通过孔11的开口面积,则作用于行进的CNT纤维束F的阻力变得越大,因此,能够在凝聚部3的下游侧提高在CNT纤维束F中产生的张力。
如图1所示,张力赋予部4对在凝聚部3与加捻卷取装置5之间行进的CNT纤维束F赋予张力。更具体而言,张力赋予部4是朝向CNT纤维束F的行进方向上的上游侧(以下,仅称为“上游侧”)对CNT纤维束F喷射空气,由此,在CNT纤维束F的行进方向上的下游侧(以下,仅称为“下游侧”),对CNT纤维束F朝与其行进方向相反的方向作用力的气流式张力赋予机构。另外,张力赋予部4也可以是使用交错配置的梳齿状的接触部使CNT纤维束F弯曲,由此,对CNT纤维束F朝与其行进方向相反的方向作用力的门式张力赋予机构。进而,张力赋予部4也可以是圆盘式的张力赋予机构等的、其他的张力赋予机构。
加捻卷取装置5对由凝聚部3凝聚后的CNT纤维束F加捻,并将制造出的CNT丝线Y卷取于卷取管。更具体而言,如图5所示,加捻卷取装置5具备:将CNT丝线Y卷取于卷取管T的卷取驱动机构20;形成由CNT纤维束F及/或CNT丝线Y而产生的气圈B,并且对CNT纤维束F加捻来制造CNT丝线Y的加捻驱动机构30;以及使CNT丝线Y在卷取管T上横动的横动驱动机构40。
卷取驱动机构20具有以预定线L作为卷取中心线的卷取轴21、以及使卷取轴21旋转的卷取驱动马达22。卷取管T安装于卷取轴21的上游侧端部即前端部21a,能够相对于卷取轴21进行拆装。卷取轴21的下游侧端部即基端部21b经由联轴器23与卷取驱动马达22的驱动轴22a连结。卷取轴21经由轴承24轴支承于加捻卷取装置5的框架5a。卷取驱动马达22固定于框架5a。以上的卷取驱动机构20使卷取驱动马达22驱动,使安装有卷取管T的卷取轴21绕其卷取中心线(即,预定线L)旋转,由此将CNT丝线Y卷取于卷取管T。
加捻驱动机构30具有将CNT丝线Y朝卷取管T引导的引导部31、以及使引导部31绕卷取管T旋转的加捻驱动马达32。引导部31包括包围卷取轴21的筒状的主体31a、以及从主体31a朝上游侧延伸的一对臂31b。在一方的臂31b的上游侧端部即前端部设置有供朝卷取管T引导的CNT丝线Y插通的插通孔31c。朝插通孔31c插通的CNT丝线Y以CNT纤维束F及/或CNT丝线Y的形态通过配置在预定线L上的引导环35,而后朝卷取管T引导。引导部31的主体31a经由多个正齿轮33与加捻驱动马达32的驱动轴32a连结。引导部31、加捻驱动马达32以及正齿轮33被载台34支承,该载台34以能够沿着预定线L往复移动的方式安装于框架5a。另外,也可以在卷取轴21与主体31a之间作为滑动轴承而配置套筒等。以上的加捻驱动机构30使加捻驱动马达32驱动,使将CNT丝线Y朝卷取管T引导的引导部31绕卷取管T旋转,由此,一边以引导环35为支点使CNT纤维束F及/或CNT丝线Y捻回,一边对CNT纤维束F加捻来制造CNT丝线Y。另外,CNT纤维束F及/或CNT丝线Y意味着包含将CNT纤维束F保持原样的状态、加捻而成为CNT丝线Y的状态、以及处于它们中间的状态。
横动驱动机构40具有以与预定线L平行的线作为中心线的滚珠丝杠轴41、与滚珠丝杠轴41螺合的滚珠丝杠螺母42、以及使滚珠丝杠轴41旋转的横动驱动马达43。滚珠丝杠轴41的下游侧端部即基端部经由联轴器44与横动驱动马达43的驱动轴43a连结。滚珠丝杠螺母42固定于加捻驱动机构30的载台34。横动驱动马达43固定于框架5a。以上的横动驱动机构40使横动驱动马达43驱动而使滚珠丝杠轴41正向旋转以及反向旋转,使加捻驱动机构30沿着预定线L往复移动(即,使引导部31相对于卷取管T沿着卷取轴21的卷取中心线往复移动),由此,在卷取管T上使CNT丝线Y横动。另外,当在卷取管T上使CNT丝线Y横动时,例如只要能够使卷取管T相对于引导部31沿着卷取轴21的卷取中心线往复移动等的、使引导部31相对于卷取管T沿着卷取轴21的卷取中心线相对地往复移动即可。
如以上说明的那样,在丝线制造装置1中,在利用凝聚部3使CNT纤维束F凝聚时,利用调整机构10对CNT纤维束F的凝聚状态进行调整。由此,例如即便从CNT形成基板S拉出的CNT纤维束F的量发生变动,也能够使CNT纤维束F稳定地凝聚。因此,当在加捻卷取装置5中对CNT纤维束F加捻时,能够对凝聚后的CNT纤维束F作用所希望的张力。因此,根据丝线制造装置1,能够在制造出的CNT丝线Y中获得充分的强度。
更具体而言,调整机构10能够基于由另行设置的传感器检测到的CNT纤维束F的量使各第1板状部件12的前端部12a以及各第2板状部件13的前端部13a相对于预定线L进退,以使得CNT纤维束F的量变得越多则通过孔11的开口面积变得越大。另外,通过使用弹簧等的施力部件,只要将凝聚部3构成为当朝与CNT纤维束F的行进方向垂直的方向作用力时各第1板状部件12的前端部12a以及各第2板状部件13的前端部13a从预定线L离开,则即便在CNT纤维束F的量突然变多的情况下,也能够防止CNT纤维束F的定向(排列)紊乱。进而,能够防止CNT纤维束F堵塞凝聚部3而致使CNT纤维束F被切断。
此外,在丝线制造装置1中,凝聚部3一边对CNT纤维束F朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使CNT纤维束F凝聚。由此,在利用凝聚部3使CNT纤维束F凝聚时,对CNT纤维束F作用针对其行进的阻力,因此,在加捻卷取装置5中能够以高密度捻CNT纤维束F。
此外,在丝线制造装置1中,凝聚部3使CNT纤维束F一边接触通过孔11一边通过该通过孔11,由此,一边对CNT纤维束F朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使CNT纤维束F凝聚。由此,能够以简单的结构实现对CNT纤维束F的阻力的作用以及CNT纤维束F的凝聚。
此外,在丝线制造装置1中,调整机构10对第1板状部件12以及第2板状部件13的位置关系进行调整来对通过孔11的开口面积进行调整,由此对CNT纤维束F的凝聚状态进行调整。由此,能够任意地调整作用于CNT纤维束F的阻力的大小以及CNT纤维束F的凝聚状态。进而,例如即便CNT纤维束F堵塞通过孔11,也能够使第1板状部件12以及第2板状部件13相互分离而容易地除去CNT纤维束F。
此外,在丝线制造装置1中,调整机构10使第1板状部件12以及第2板状部件13移动来调整第1切口16与第2切口17的重叠状态,由此对通过孔11的开口面积进行调整。由此,能够容易且可靠地调整通过孔11的开口面积。另外,调整机构10也可以使第1板状部件12或者第2板状部件13移动来调整第1切口16与第2切口17的重叠状态。
此外,在丝线制造装置1中设置有对在凝聚部3与加捻卷取装置5之间行进的CNT纤维束F赋予张力的张力赋予部4。由此,能够对CNT纤维束F赋予所希望的值的张力,在加捻卷取装置5中,能够以更高密度捻CNT纤维束F。
此外,在丝线制造装置1中,作为张力赋予部4,使用气流式张力赋予机构。由此,不会因接触而过度凝聚CNT纤维束F,能够对CNT纤维束F适当地赋予张力。
此外,在丝线制造装置1中设置有对拉出CNT纤维束F的CNT形成基板S进行支承的基板支承部2。由此,能够稳定地供给CNT纤维束F。
此外,在丝线制造装置1中,在加捻卷取装置5中,使将CNT丝线Y朝卷取管T引导的引导部31绕卷取管T旋转,由此一边使CNT纤维束F及/或CNT丝线Y捻回,一边对CNT纤维束F加捻来制造CNT丝线Y。由此,使CNT纤维束F及/或CNT丝线Y捻回而形成气圈B,因此,能够利用气圈适当地吸收在伸缩性比较小的CNT纤维束F中产生的张力变动,并且能够高效地对CNT纤维束F加捻。另外,在上述实施方式中,一边形成气圈B一边对CNT纤维束F加捻来制造CNT丝线Y,但也可以在不形成气圈B的条件下对CNT纤维束F加捻来制造CNT丝线Y。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。例如,作为CNT纤维束F的供给源,也可以代替CNT形成基板S,转而使用连续地合成碳纳米管而供给CNT纤维束F的装置等。此外,也可以代替加捻卷取装置5,转而使用对CNT纤维束F进行假捻的装置、以及将进行了假捻的CNT丝线卷取于卷取管的装置等。
此外,如图6所示,第1板状部件12以及第2板状部件13也可以分别安装于以与预定线L平行的线作为中心线进行摆动的保持片18以及保持片19。在该情况下,通过使保持片18以及保持片19朝互不相同的方向摆动,能够使各第1板状部件12的前端部12a以及各第2板状部件13的前端部13a相对于预定线L进退。
此外,如图7所示,凝聚部3作为形成供CNT纤维束F一边接触一边通过的通过孔11的多个组装部件,也可以具有划定通过孔11的多个金属丝51、以及分别保持金属丝51的端部的多个保持片52。并且,调整机构10也可以使各保持片52摆动来调整金属丝51彼此的重叠状态,由此调整通过孔11的开口面积。在该情况下,也能够容易且可靠地调整通过孔11的开口面积。另外,各保持片52摆动时的中心等间距地配置在以预定线L作为中心的同一圆周上。
此外,丝线制造装置1也可以具备使在凝聚部3与加捻卷取装置5之间行进的CNT纤维束F进一步凝聚的追加凝聚部。追加凝聚部在后段对CNT纤维束F加捻的程度的范围内使由凝聚部3凝聚后的CNT纤维束F更加密集地凝聚。据此,由于使CNT纤维束F分阶段地凝聚,因此能够抑制对CNT纤维束F作用不合理的力而致使CNT纤维束F的定向(排列)状态紊乱。
作为这样的追加凝聚部而使用细管。细管具有下游侧的端部趋向下游侧而逐渐变细的圆管形状。在细管中逐渐变细的前端设置有供CNT纤维束F一边接触一边通过的通过孔。在由凝聚部3凝聚后的CNT纤维束F朝向加捻卷取装置5行进时,细管一边对CNT纤维束F作用针对其行进的阻力一边使CNT纤维束F更加凝聚。据此,能够以简单的结构实现对CNT纤维束F的阻力的作用以及CNT纤维束F的凝聚。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供在制造出的碳纳米管丝线中能够获得充分的强度的丝线制造装置、以及应用于这样的丝线制造装置的凝聚部。
标记说明
1:丝线制造装置;2:基板支承部;3:凝聚部;4:张力赋予部;5:加捻卷取装置(加捻部);10:调整机构;11:通过孔;12:第1板状部件(组装部件);13:第2板状部件(组装部件);16:第1切口;17:第2切口;20:卷取驱动机构;21:卷取轴;30:加捻驱动机构;31:引导部;40:横动驱动机构;51:金属丝;52:保持片。
Claims (18)
1.一种丝线制造装置,一边使碳纳米管纤维束行进一边从该碳纳米管纤维束制造碳纳米管丝线,具备:
凝聚部,使所述碳纳米管纤维束凝聚;以及
加捻部,对由所述凝聚部凝聚后的所述碳纳米管纤维束加捻,
所述凝聚部具有调整机构,该调整机构对所述碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。
2.如权利要求1所述的丝线制造装置,其中,
所述凝聚部一边对所述碳纳米管纤维束朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使所述碳纳米管纤维束凝聚。
3.如权利要求2所述的丝线制造装置,其中,
所述凝聚部使所述碳纳米管纤维束一边接触通过孔一边通过该通过孔,由此一边对所述碳纳米管纤维束作用所述力一边使所述碳纳米管纤维束凝聚。
4.如权利要求3所述的丝线制造装置,其中,
所述凝聚部具有形成所述通过孔的多个组装部件,
所述调整机构对所述组装部件的位置关系进行调整来对所述通过孔的开口面积进行调整,由此对所述碳纳米管纤维束的所述凝聚状态进行调整。
5.如权利要求4所述的丝线制造装置,其中,
所述凝聚部作为所述组装部件而具有分别设置有划定所述通过孔的第1切口以及第2切口的第1板状部件以及第2板状部件,
所述调整机构使所述第1板状部件以及所述第2板状部件中的至少一方移动来对所述第1切口与所述第2切口的重叠状态进行调整,由此对所述通过孔的所述开口面积进行调整。
6.如权利要求4所述的丝线制造装置,其中,
所述凝聚部作为所述组装部件而具有划定所述通过孔的多个金属丝、以及分别保持所述金属丝的端部的多个保持片,
所述调整机构使所述保持片分别摆动来对所述金属丝彼此的重叠状态进行调整,由此对所述通过孔的所述开口面积进行调整。
7.如权利要求1至6中任一项所述的丝线制造装置,其中,
所述丝线制造装置还具备张力赋予部,该张力赋予部作用于在所述凝聚部与所述加捻部之间行进的所述碳纳米管纤维束,对由所述加捻部加捻的所述碳纳米管纤维束赋予张力。
8.如权利要求7所述的丝线制造装置,其中,
所述张力赋予部是通过朝所述碳纳米管纤维束喷射空气来对所述碳纳米管纤维束朝与其行进方向相反的方向作用力的气流式张力赋予机构。
9.如权利要求7所述的丝线制造装置,其中,
所述张力赋予部是使用交错配置的梳齿状的接触部来使所述碳纳米管纤维束弯曲、由此对所述碳纳米管纤维束的行进作用阻力的门式张力赋予机构。
10.如权利要求1至9中任一项所述的丝线制造装置,其中,
所述丝线制造装置还具备追加凝聚部,该追加凝聚部配置于所述凝聚部与所述加捻部之间,使行进的所述碳纳米管纤维束凝聚。
11.如权利要求1至10中任一项所述的丝线制造装置,其中,
所述丝线制造装置还具备基板支承部,该基板支承部对拉出所述碳纳米管纤维束的碳纳米管形成基板进行支承。
12.如权利要求1至11中任一项所述的丝线制造装置,其中,
所述加捻部具有:
卷取驱动机构,通过使安装有卷取管的卷取轴绕其卷取中心线旋转,而将所述碳纳米管丝线卷取于所述卷取管;
加捻驱动机构,使将所述碳纳米管丝线朝所述卷取管引导的引导部绕所述卷取管旋转,由此,一边使所述碳纳米管纤维束及/或所述碳纳米管丝线捻回一边对所述碳纳米管纤维束加捻来制造所述碳纳米管丝线;以及
横动驱动机构,使所述引导部相对于所述卷取管沿着所述卷取轴的所述卷取中心线相对地往复移动,由此使所述碳纳米管丝线在所述卷取管上横动。
13.一种凝聚部,在一边使碳纳米管纤维束行进一边从该碳纳米管纤维束制造碳纳米管丝线的丝线制造装置中,使所述碳纳米管纤维束凝聚,其中,
所述凝聚部具有调整机构,该调整机构对所述碳纳米管纤维束的凝聚状态进行调整。
14.如权利要求13所述的凝聚部,其中,
一边对所述碳纳米管纤维束朝与其行进方向垂直的方向作用力一边使所述碳纳米管纤维束凝聚。
15.如权利要求14所述的凝聚部,其中,
使所述碳纳米管纤维束一边接触通过孔一边通过该通过孔,由此一边对所述碳纳米管纤维束作用所述力一边使所述碳纳米管纤维束凝聚。
16.如权利要求15所述的凝聚部,其中,
所述凝聚部还具有形成所述通过孔的多个组装部件,
所述调整机构对所述组装部件的位置关系进行调整来对所述通过孔的开口面积进行调整,由此对所述碳纳米管纤维束的所述凝聚状态进行调整。
17.如权利要求16所述的凝聚部,其中,
所述凝聚部作为所述组装部件还具有分别设置有划定所述通过孔的第1切口以及第2切口的第1板状部件以及第2板状部件,
所述调整机构使第1板状部件以及第2板状部件中的至少一方移动来对所述第1切口与所述第2切口的重叠状态进行调整,由此对所述通过孔的所述开口面积进行调整。
18.如权利要求16所述的凝聚部,其中,
所述凝聚部作为所述组装部件还具有划定所述通过孔的多个金属丝、以及分别保持所述金属丝的端部的多个保持片,
所述调整机构使所述保持片分别摆动来对所述金属丝彼此的重叠状态进行调整,由此对所述通过孔的所述开口面积进行调整。
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