CN107429438B - 碳纳米管集合体的制造方法 - Google Patents

碳纳米管集合体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107429438B
CN107429438B CN201680019702.1A CN201680019702A CN107429438B CN 107429438 B CN107429438 B CN 107429438B CN 201680019702 A CN201680019702 A CN 201680019702A CN 107429438 B CN107429438 B CN 107429438B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon nanotube
yarns
liquid
drum
resin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201680019702.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107429438A (zh
Inventor
森原典史
井上铁也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Publication of CN107429438A publication Critical patent/CN107429438A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107429438B publication Critical patent/CN107429438B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/16—Preparation
    • C01B32/164—Preparation involving continuous processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/16—Yarns or threads made from mineral substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
    • C01B2202/08—Aligned nanotubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明的碳纳米管集合体的制造方法包括以下步骤：准备滚筒(2)，该滚筒(2)具备呈圆柱形状的轴部、和遍及轴部的全周而配置的树脂膜；准备多条碳纳米管纱线(1)，该碳纳米管纱线(1)具有多根碳纳米管(3)；以于与轴部的轴线方向平行的方向上并列配置、且位于树脂膜上的方式，将多条碳纳米管纱线(1)抽拉卷绕于轴部的周向上；向位于树脂膜上的多条碳纳米管纱线(1)供给挥发性的液体；以及，对被供给了液体的多条碳纳米管纱线(1)进行加工。

Description

碳纳米管集合体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管集合体的制造方法。
背景技术
已知碳纳米管具有优异的机械强度、导热性及导电性。而且，正在研究将多根碳纳米管形成为丝状，以碳纳米管纱线的形式作为各种产业制品的材料。
然而，对于此种碳纳米管纱线而言，为了进一步提高导热性及导电性而期望高密度化。另外，就生产效率的观点而言，正在研究各种可使多条碳纳米管纱线一并高密度化的方法。
例如已提出有如下的碳纳米管片材的制造方法：自配置于基板上的碳纳米管簇(carbon nanotube forest)中抽出多条纳米纤维(碳纳米管片材)，贴附于基板膜上后，浸渍于液体中或供给液体蒸气，实现多条纳米纤维的高密度化，继而将贴附于基板膜上的多条纳米纤维卷取至芯棒上(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-174038号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
然而，通过专利文献1所记载的碳纳米管片材的制造方法所制造的多条纳米纤维是贴附于基板膜上，故是在自芯棒反卷并自基板膜分离后，被加工成各种产业制品、例如加捻纱等。即，于将多条纳米纤维加工成各种产业制品时，必须将贴附于基板膜上的多条纳米纤维在自芯棒抽出后，自基板膜剥离。
因此，多条纳米纤维的加工作业变烦杂，而且于提高由多条纳米纤维所制造的各种产业制品的生产效率的方面存在极限。
因此，本发明的目的在于提供一种碳纳米管集合体的制造方法，其可使多条碳纳米管纱线一并高密度化，并且可顺畅地加工多条碳纳米管纱线，可提高碳纳米管集合体的生产效率。
(二)技术方案及有益效果
本发明[1]包括一种碳纳米管集合体的制造方法，其包括以下步骤：准备滚筒，该滚筒具备呈圆柱形状的轴部、和遍及所述轴部的全周而配置的树脂膜；准备多条碳纳米管纱线，该碳纳米管纱线具有多根碳纳米管；以于与所述轴部的轴线方向平行的方向上并列配置、且位于所述树脂膜上的方式，将所述多条碳纳米管纱线抽拉卷绕于所述轴部的周向上；向位于所述树脂膜上的所述多条碳纳米管纱线供给挥发性的液体；以及，对被供给了所述液体的所述多条碳纳米管纱线进行加工。
然而，若对并列配置的多条碳纳米管纱线供给挥发性的液体，则有时会因液体的表面张力等而导致碳纳米管纱线移动，使多条碳纳米管纱线的取向发生混乱。
另一方面，根据所述方法，向位于树脂膜上的多条碳纳米管纱线供给挥发性的液体，故可通过树脂膜与碳纳米管纱线的摩擦而抑制并列配置的多条碳纳米管纱线于轴线方向上移动。因此，可抑制多条碳纳米管纱线的取向发生混乱。
其后，挥发性的液体气化，由此于各碳纳米管纱线中，多根碳纳米管彼此凝聚，各碳纳米管纱线的密度提高。
其结果是，可确保多条碳纳米管纱线的取向，并且可使多条碳纳米管纱线一并高密度化。
另外，因于滚筒上具备树脂膜，故经高密度化的多条碳纳米管纱线是自树脂膜分离而获得。因此，可顺畅地加工多条碳纳米管纱线，可提高碳纳米管集合体的生产效率。
本发明[2]包括如所述[1]所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于向所述多条碳纳米管纱线供给所述液体的步骤中，向位于所述树脂膜上的所述多条碳纳米管纱线喷射所述液体。
然而，于通过浸渍向多条碳纳米管纱线供给液体的情形时，有时会向多条碳纳米管纱线过剩地供给液体。于是，有时会因液体的表面张力等而导致并列配置的多条碳纳米管纱线移动，使彼此相邻的碳纳米管纱线附着。因此，难以确保多条碳纳米管纱线的取向。
根据此种方法，向树脂膜上的多条碳纳米管纱线喷射液体，故与浸渍于液体中的情形相比较，可容易地调整向多条碳纳米管纱线供给的液体量。因此，可使多条碳纳米管纱线一并高密度化，并且能切实地确保多条碳纳米管纱线的取向。
本发明[3]包括如所述[2]所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于向所述多条碳纳米管纱线供给所述液体的步骤中，以限制向不位于所述树脂膜上的所述多条碳纳米管纱线喷射所述液体的方式，配置限制构件。
根据此种方法，限制构件限制向不位于树脂膜上的多条碳纳米管纱线喷射液体，故能切实地抑制多条碳纳米管纱线的取向发生混乱。
本发明[4]包括如所述[3]所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于向所述多条碳纳米管纱线供给所述液体的步骤中，以对所述轴部的中心角为5°以上且150°以下的范围喷射所述液体的方式，配置所述限制构件。
然而，若向多条碳纳米管纱线喷射液体，则液体是以放射状而喷射。因此，有时会使附着于多条碳纳米管纱线上的液体量变得不均匀。于该情形时，多条碳纳米管纱线由于所附着的液体量之差而密度不均匀。
另一方面，根据所述方法，限制构件容许对轴部的中心角为5°以上且150°以下的范围喷射液体，并限制向除此以外的范围喷射液体。因此，可向位于树脂膜上的多条碳纳米管纱线均匀地喷射挥发性的液体，实现附着液体量的均匀化。其结果是，可实现多条碳纳米管纱线的密度的均匀化。
本发明[5]包括如所述[1]至[4]中任一项所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于所述液体中分散有微粒子，或溶解有树脂材料。
根据此种方法，于液体中分散有微粒子，或溶解有树脂材料，故可于向多条碳纳米管纱线喷射液体时，使微粒子或树脂材料附着于多条碳纳米管纱线上。因此，可对由多条碳纳米管纱线加工而成的碳纳米管集合体赋予微粒子及/或树脂材料的特性。
本发明[6]包括如所述[1]至[5]中任一项所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中所述碳纳米管纱线为所述多根碳纳米管于所述碳纳米管纱线的延伸方向上连续地连接而成的碳纳米管单纱。
根据此种方法，多根碳纳米管于碳纳米管纱线的延伸方向上连续地连接，故多根碳纳米管是沿着碳纳米管单纱的延伸方向而取向。
因此，可于碳纳米管单纱中切实地确保碳纳米管的取向性，而且可于碳纳米管集合体中切实地确保碳纳米管的取向性。
本发明[7]包括如所述[6]所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于对所述多条碳纳米管纱线进行加工的步骤中，将被喷射了所述液体的所述多条碳纳米管单纱自所述滚筒抽出后，加以捻合而制成加捻纱。
根据此种方法，通过将多条碳纳米管单纱自滚筒抽出并加以捻合的简易方法，可顺畅地加工多条碳纳米管单纱，可制造加捻纱。因此，可提高加捻纱的生产性。
本发明[8]包括如所述[1]至[6]中任一项所记载的碳纳米管集合体的制造方法，其中于将所述多条碳纳米管纱线抽拉卷绕于所述轴部上的步骤中，将所述多条碳纳米管纱线于所述滚筒的周面上卷绕多周，于对所述多条碳纳米管纱线进行加工的步骤中，将于所述滚筒的周面上卷绕多周的所述多条碳纳米管纱线于所述轴线方向上切断，形成为片材形状。
根据此种方法，多条碳纳米管纱线是于被喷射了挥发性的液体后，依次卷绕于滚筒上。因此，多条碳纳米管纱线是于配置于已卷绕于滚筒上的多条碳纳米管纱线上后，被喷射挥发性的液体。此时，对于在表面上露出的外侧的多条碳纳米管纱线而言，通过与内侧的多条碳纳米管纱线的摩擦而被抑制于轴线方向上移动。因此，可抑制外侧的多条碳纳米管纱线的取向发生混乱。另外，挥发性的液体气化，由此各碳纳米管纱线的密度提高，并且层叠的多层碳纳米管纱线于轴部的径向上彼此凝聚。
因此，可抑制多条碳纳米管纱线的取向发生混乱，并且可提高于滚筒上卷绕多周的多条碳纳米管纱线的密度。
其后，通过将于滚筒上卷绕多周的多条碳纳米管纱线于轴线方向上切断，并使其自滚筒脱离，可制造将多条碳纳米管纱线层叠多层而成的片材(以下称为碳纳米管层叠片材)。
即，通过将多条碳纳米管纱线于滚筒上卷绕多周并加以切断的简易方法，可顺畅地加工多条碳纳米管纱线，可制造碳纳米管层叠片材。因此，可提高碳纳米管层叠片材的生产性。
发明的效果
本发明的碳纳米管集合体的制造方法可使多条碳纳米管纱线一并高密度化，并且可顺畅地加工多条碳纳米管纱线，可提高碳纳米管集合体的生产效率。
附图说明
图1的A为用以说明本发明的碳纳米管单纱的制备步骤的一实施方式的说明图，且表示于基板上形成催化剂层的步骤。图1的B表示继图1的A之后对基板进行加热，使催化剂层凝聚成多个粒状体的步骤。图1的C表示继图1的B之后对多个粒状体供给原料气体，使多根碳纳米管成长的步骤。图1的D表示继图1的C之后抽出多根碳纳米管而制备碳纳米管单纱的步骤。
图2为用以由图1的D所示的多条碳纳米管单纱来制造碳纳米管加捻纱的纺织装置的立体图。
图3的A为图2所示的纺织装置的概略构成图。图3的B为图3的A所示的多条碳纳米管单纱的喷射前的平面图。图3的C为图3的A所示的多条碳纳米管单纱的喷射后的平面图。
图4的A为用以由图1的D所示的多条碳纳米管单纱来制造碳纳米管层叠片材的层叠片材制造装置的概略构成图。图4的B为通过图4的A所示的层叠片材制造装置所制造的碳纳米管层叠片材的立体图。
图5为图3的A所示的纺织装置的第一变形例(具备浸渍部的形态)的概略构成图。
图6为图3的A所示的纺织装置的第二变形例(于开口内配置有滚筒的形态)的概略构成图。
图7的A表示实施例3的碳纳米管层叠片材的扫描式电子显微镜(ScanningElectronic Microscopy，SEM)照片。图7的B表示实施例4的碳纳米管层叠片材5的SEM照片。
具体实施方式
1.第一实施方式
如图2所示，本发明的碳纳米管集合体的制造方法例如包括以下步骤：准备滚筒2；准备多条作为碳纳米管纱线的一例的碳纳米管单纱1；将多条碳纳米管单纱1抽拉卷绕于滚筒2的周面上；向滚筒2上的多条碳纳米管单纱1喷射液体；以及，对多条碳纳米管单纱1进行加工。
于此种制造方法中，首先准备滚筒2。
如图2及图3的A所示，滚筒2具备作为轴部的一例的滚筒本体15、及树脂膜16。
滚筒本体15由金属制成，具有沿规定方向延伸的圆柱形状。此外，以下的说明中，将滚筒本体15延伸的规定方向设为作为轴线方向的一例的左右方向，将与左右方向正交的方向设为前后方向。具体而言，以各图中所示的方向箭头为基准。
滚筒本体15的尺寸并无特别限制，滚筒本体15的外径例如为1cm以上且20cm以下，滚筒本体15的左右方向的尺寸例如为1cm以上且100cm以下。而且，滚筒本体15是以将其轴线作为旋转中心而旋转的方式构成。
树脂膜16是于滚筒本体15的周面上遍及滚筒本体15的全周而配置。树脂膜16的厚度例如为1μm以上且1000μm以下。
另外，树脂膜16于左右方向上可配置于整个滚筒本体15上，亦可仅配置于滚筒本体15的一部分上。于树脂膜16在左右方向上仅于滚筒本体15的一部分上配置的情形时，将树脂膜16配置于与后述限制板19的开口19A相向的位置、优选为滚筒本体15的左右方向大致中央处。于该情形时，相对于滚筒本体15的左右方向的尺寸100％，树脂膜16的左右方向的尺寸例如为20％以上且80％以下。
树脂膜16是由树脂形成为膜形状，树脂例如可列举热塑性树脂、热硬化树脂等。
热塑性树脂例如可列举：聚酯树脂(例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等)、聚碳酸酯树脂、氟树脂(例如乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃、全氟乙烯-丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等)等。
热硬化树脂例如可列举硅酮树脂、环氧树脂、胺基甲酸酯树脂等。
此种树脂中，优选可列举热塑性树脂，进一步优选可列举氟树脂，特别优选地可列举聚四氟乙烯。
另外，独立于滚筒2，而如图2所示那样另准备多条碳纳米管单纱1。
准备多条碳纳米管单纱1时，例如是如图1的A～图1的D所示那样，通过化学气相成长法(化学气相沈积(Chemical Vapor Deposition，CVD)法)使垂直取向于基板9上的多根碳纳米管3成长后，自多根碳纳米管3中抽出多条碳纳米管单纱1。
更详细而言，如图1的A所示，首先准备基板9。基板9并无特别限定，例如可列举CVD法中所用的公知的基板，可使用市售品。
基板9具体可列举硅基板、或层叠有二氧化硅膜11的不锈钢基板12等，优选可列举层叠有二氧化硅膜11的不锈钢基板12。此外，在图1的A～图1的D及图2中，示出了基板9为层叠有二氧化硅膜11的不锈钢基板12的情形。
继而，如图1的A所示，于基板9上、优选为二氧化硅膜11上形成催化剂层13。于基板9上形成催化剂层13时，通过公知的成膜方法将金属催化剂于基板9(优选为二氧化硅膜11)上成膜。
金属催化剂例如可列举铁、钴、镍等，优选可列举铁。此种金属催化剂可单独使用或并用两种以上。成膜方法例如可列举真空蒸镀及溅镀，优选可列举真空蒸镀。
由此，于基板9上配置催化剂层13。此外，于基板9为层叠有二氧化硅膜11的不锈钢基板12的情形时，例如亦可如日本专利特开2014-94856号公报所记载的那样，通过以下方式同时形成二氧化硅膜11及催化剂层13：将使二氧化硅前驱物溶液与金属催化剂前驱物溶液混合而成的混合溶液涂布于不锈钢基板12上后，使该混合液发生相分离，继而加以干燥。
继而，如图1的B所示，将配置有催化剂层13的基板9加热至例如700℃以上且900℃以下。由此，催化剂层13凝聚，成为多个粒状体13A。
然后，如图1的C所示，对经加热的基板9供给原料气体。原料气体包括碳数1～4的烃气体(低级烃气体)。碳数1～4的烃气体例如可列举甲烷气体、乙烷气体、丙烷气体、丁烷气体、乙烯气体、乙炔气体等，优选可列举乙炔气体。
另外，原料气体视需要亦可包含氢气或惰性气体(例如氦气、氩气等)、水蒸气等。
于原料气体包含氢气或惰性气体的情形时，原料气体中的烃气体的浓度例如为1体积％以上，优选为30体积％以上，且例如为90体积％以下，优选为50体积％以下。原料气体的供给时间例如为1分钟以上，优选为5分钟以上，且例如为60分钟以下，优选为30分钟以下。
由此，以多个粒状体13A各自为起点，多根碳纳米管3成长。此外，在图1的C中，为方便起见，以自一个粒状体13A成长一根碳纳米管3的方式记载，但不限定于此，亦可自一个粒状体13A成长多根碳纳米管3。
此种多根碳纳米管3各自于基板9上以彼此大致平行的方式于基板9的厚度方向上延伸。即，多根碳纳米管3是以与基板9正交的方式取向(垂直取向)。
多根碳纳米管3各自可为单层碳纳米管及多层碳纳米管的任一种，优选为多层碳纳米管。该些碳纳米管3可单独使用或并用两种以上。
碳纳米管3的平均外径例如为1nm以上，优选为5nm以上，且例如为100nm以下，优选为50nm以下，进一步优选为20nm以下。
碳纳米管3的平均长度(平均轴线方向尺寸)例如为1μm以上，优选为100μm以上，进一步优选为200μm以上，且例如为1000μm以下，优选为500μm以下，进一步优选为400μm以下。此外，碳纳米管3的层数、平均外径及平均长度例如是通过拉曼光谱分析或电子显微镜观察等公知的方法而测定。
由此，于基板9上形成具备多根碳纳米管3的碳纳米管集合体10。
如图2所示，碳纳米管集合体10具有于与基板9的厚度方向(上下方向)正交的面方向(前后方向及左右方向)上延伸的大致片材形状。碳纳米管集合体10于左右方向上具备多个行10A，该行10A是多根碳纳米管3于前后方向上直线排列而成。
于碳纳米管集合体10中，多根碳纳米管3的体积密度例如为10mg/cm3以上，优选为20mg/cm3以上，且例如为60mg/cm3以下，优选为50mg/cm3以下。此外，碳纳米管3的体积密度例如是根据每单位面积的质量(基重：单位为mg/cm2)、及碳纳米管的长度(通过SEM(日本电子公司制造)或非接触膜厚计(基恩斯(Keyence)公司制造)所测定)而算出。
继而，如图1的D所示，自碳纳米管集合体10中抽出多条碳纳米管单纱1。
于自碳纳米管集合体10中抽出多条碳纳米管单纱1时，例如通过未图示的抽出工具将碳纳米管集合体10中位于各行10A的纵向端部的碳纳米管3一并加以保持，并且于与基板9的厚度方向交叉的方向、优选为前后方向上抽拉。
于是，经抽拉的碳纳米管3自对应的粒状体13A中被抽出。此时，对于与被抽出的碳纳米管3邻接的碳纳米管3而言，通过与被抽出的碳纳米管3的摩擦力及范德华力(Van DerWaals force)等，该碳纳米管3的一端(下端)附着于被抽出的碳纳米管3的一端(下端)，自对应的粒状体13A中被抽出。
此时，对于在一端(下端)附着有碳纳米管3的碳纳米管3而言，其一端(下端)被拉向抽出方向的下游，由此碳纳米管3的另一端(上端)以朝向抽出方向的上游的方式倾倒，附着于邻接的碳纳米管3的另一端(上端)。
继而，对于在另一端(上端)附着有碳纳米管3的碳纳米管3而言，其另一端(上端)被拉向抽出方向的下游，由此其一端(下端)自对应的粒状体13A中被抽出，附着于邻接的碳纳米管3的一端(下端)。
由此，将多根碳纳米管3依次连续地自碳纳米管集合体10中抽出，形成多根碳纳米管3连续地连接而成的碳纳米管单纱1。
更详细而言，于碳纳米管单纱1中，对于连续的碳纳米管3而言，该些碳纳米管3的一端(下端)彼此或另一端(上端)彼此附着。
碳纳米管单纱1的抽出速度例如为0.1m/分钟以上，优选为5m/分钟以上，且例如为100m/分钟以下，优选为10m/分钟以下。
通过以上操作，自碳纳米管集合体10中同时一并抽出多条碳纳米管单纱1。
多条碳纳米管单纱1各自为未经捻合的无捻纱，且具有丝形状(线形状)。即，碳纳米管单纱1的捻绞角度为大致0°。
而且，于碳纳米管单纱1中，多根碳纳米管3各自于它们的延伸方向上连续地连接成直线状。即，多根碳纳米管3是沿着碳纳米管单纱1的延伸方向而取向。此外，图1的D中，为方便起见，以碳纳米管3逐一连续地连接而形成碳纳米管单纱1的方式记载，但实际上是由包含多根碳纳米管3的束连续地连接而形成碳纳米管单纱1。
碳纳米管单纱1的外径例如为5nm以上，优选为8nm以上，且例如为100nm以下，优选为80nm以下，进一步优选为50nm以下。
另外，因将各行10A的碳纳米管3平行地抽出(参照图2的放大图)，故多条碳纳米管单纱1是于与碳纳米管单纱1的延伸方向交叉的方向上并列配置。此外，在第一实施方式中，碳纳米管单纱1沿着前后方向而延伸，多条碳纳米管单纱1如图3的B所示那样于左右方向上并列配置。如此这样并列配置的多条碳纳米管单纱1具有大致片材形状，构成为碳纳米管片材6。
多条碳纳米管单纱1整体(碳纳米管片材6)的左右方向尺寸例如为1mm以上，优选为3mm以上，且例如为500mm以下，优选为300mm以下。
继而，如图3的A所示，以位于树脂膜16上的方式将多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)抽拉卷绕于滚筒本体15的周向上。
此时，多条碳纳米管单纱1是配置于滚筒本体15的中心角例如为5°～150°的范围、优选为10°～150°的范围的树脂膜16上。
继而，向位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)供给挥发性的液体。
挥发性的液体例如可列举水、有机溶剂等，优选可列举有机溶剂。有机溶剂例如可列举：低级(C1～C3)醇类(例如甲醇、乙醇、丙醇等)、酮类(例如丙酮等)、醚类(例如二乙醚、四氢呋喃等)、烷基酯类(例如乙酸乙酯等)、卤化脂肪族烃类(例如氯仿、二氯甲烷等)、极性非质子类(例如N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲酰胺等)等。
此种挥发性的液体中，优选可列举低级醇类，进一步优选可列举乙醇。此种挥发性的液体可单独使用或并用两种以上。
另外，挥发性的液体中，优选为可分散有微粒子，另外亦可溶解有树脂材料。
微粒子为其平均一次粒径例如为0.001μm以上、优选为0.01μm以上、且例如为100μm以下、优选为50μm以下的粒子。微粒子并无特别限制，例如可列举有机微粒子、无机微粒子等。
有机微粒子例如可列举硅酮微粒子、丙烯酸系微粒子等。
无机微粒子例如可列举碳微粒子、金属微粒子(例如铝、钛、铬、铁、钴、镍、铜、锌、银、锡、铂、金、铑、钯及含有该些金属的合金等)等。
此种微粒子中，优选可列举无机微粒子，进一步优选可列举碳微粒子。此种微粒子可单独使用或并用两种以上。
树脂材料并无特别限制，例如可列举上文所述的树脂。另外，亦可使用聚苯胺或聚吡咯等导电性高分子作为树脂材料。
此外，亦可于挥发性的液体中分散微粒子，并且溶解树脂材料。
对于向多条碳纳米管单纱1供给挥发性的液体的方法并无特别限制，例如可列举：向多条碳纳米管单纱1喷射挥发性的液体的方法(参照图2及图3的A)、或使多条碳纳米管单纱1浸渍于挥发性的液体中的方法(参照图6)等。
此种供给方法中，优选可列举向多条碳纳米管单纱1喷射挥发性的液体的方法。
另外，于向多条碳纳米管单纱1喷射挥发性的液体的情形时，优选为以限制向不位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射挥发性的液体的方式，配置作为限制构件的一例的限制板19。
如图2所示，限制板19具有正面视时大致呈矩形的板形状。限制板19于其大致中央部分具有开口19A。开口19A具有正面视时大致呈矩形的形状，且于前后方向上贯穿限制板19。
继而，如图3的A所示，经由限制板19的开口19A，向位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)喷射挥发性的液体。
此时，限制板19通过开口19A而容许对规定范围喷射液体，同时限制向除此以外的范围喷射液体。
限制板19容许喷射的范围是滚筒本体15的中心角θ例如为1°以上、优选为5°以上、且例如为180°以下、优选为150°以下的范围。此外，挥发性的液体是对多条碳纳米管单纱1的整个左右方向喷射。
由此，限制板19容许向位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射液体，另一方面，限制板19限制向不位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射挥发性的液体。
另外，于向多条碳纳米管单纱1供给挥发性的液体的步骤中，优选为使滚筒2沿于左侧面看时为顺时针的方向连续地旋转驱动。
由此，多条碳纳米管单纱1通过与树脂膜16的摩擦而于滚筒2的周向上移动。因此，可向多条碳纳米管单纱1连续地供给(优选为喷射)挥发性的液体。由此，挥发性的液体均匀地附着于多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)上。
进而，于挥发性的液体中分散有粒子的情形时，微粒子均匀地附着于多条碳纳米管单纱1上，于挥发性的液体中溶解有树脂材料的情形时，树脂材料均匀地附着于多条碳纳米管单纱1上。此外，于图3的A、图3的C及图4的A中，示出了微粒子35附着于碳纳米管3上的形态。
其后，挥发性的液体气化，由此于各碳纳米管单纱1中，多根碳纳米管3彼此凝聚，各碳纳米管单纱1的密度提高。
将此种多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)加工成作为碳纳米管集合体的一例的各种产业制品，例如是碳纳米管加捻纱4、碳纳米管层叠片材5(参照图4的B)等。
此外，于第一实施方式中，将对将多条碳纳米管单纱1加工成碳纳米管加捻纱4的情形加以详述。
于将多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)加工成碳纳米管加捻纱4时，如图2所示，将多条碳纳米管单纱1自滚筒2抽出。
此时，多条碳纳米管单纱1是自滚筒2的树脂膜16分离而被抽出。
继而，将多条碳纳米管单纱1集束后，使其旋转而捻合。由此制造碳纳米管加捻纱4。
碳纳米管加捻纱4的外径例如为5μm以上，优选为30μm以上，且例如为80μm以下，优选为60μm以下，进一步优选为40μm以下。
另外，碳纳米管加捻纱4的体积密度例如为0.6g/cm3以上，优选为超过0.6g/cm3，进一步优选为0.8g/cm3以上，且例如为2.0g/cm3以下。
另外，于碳纳米管加捻纱4的延伸方向上，碳纳米管加捻纱4的导电率例如为50S/m以上，优选为100S/m以上，且例如为5000S/m以下，优选为1000S/m以下。此外，导电率是利用公知的导电率测定装置(例如横河电机公司制造)来测定。
如图2所示，该碳纳米管加捻纱4的制造方法例如是通过纺织装置20来连续地实施。纺织装置20具备供给部21、喷射部22及纺织部23。
供给部21是配置于纺织装置20的后侧部分，且以将多条碳纳米管单纱1供给于喷射部22的方式构成。供给部21具备碳纳米管支撑体8、及未图示的抽出工具。
碳纳米管支撑体8具备所述基板9、及所述碳纳米管集合体10。
喷射部22是相对于供给部21而于前侧空开间隔而配置。喷射部22具备所述滚筒2、所述限制板19及喷射器24。
滚筒2是相对于碳纳米管支撑体8而于前侧空开间隔而配置。
限制板19是相对于滚筒2而于前侧空开间隔而配置。限制板19与滚筒2之间的间隔例如为0.1mm以上，优选为1mm以上，且例如为50mm以下，优选为20mm以下。
另外，限制板19的开口19A于前后方向上与树脂膜16中的滚筒本体15的中心角为5°以上且150°以下的范围相向。
喷射器24为公知的喷射器，且是相对于限制板19而于前侧空开间隔而配置。限制板19与喷射器24之间的间隔例如为10mm以上，优选为30mm以上，且例如为500mm以下，优选为300mm以下。
喷射器24具备喷嘴24A，且以朝向后侧喷射所述挥发性的液体的方式构成。而且，喷射器24的喷嘴24A经由限制板19的开口19A而于前后方向上与滚筒本体15的中心角为5°以上且150°以下的范围相向。
纺织部23是相对于滚筒2而于后侧空开间隔而配置，具备集束部26及回收部25。
集束部26具备支撑板27及一对轴28。
支撑板27具有沿左右方向延伸的俯视时大致呈矩形形状的板形状。一对轴28是于支撑板27的上表面上于左右方向上彼此空开稍许的间隔而配置。一对轴28各自具有沿上下方向延伸的大致圆柱形状，以可绕轴芯相对旋转的方式被支撑于支撑板27上。
回收部25是相对于集束部26而于后侧空开间隔而配置。回收部25具备旋转部30、卷取轴29及旋转轴31。
旋转部30具有朝向前侧开放的大致U字状。卷取轴29是配置于旋转部30的左右两侧壁之间。卷取轴29具有沿左右方向延伸的大致圆柱形状，以可旋转的方式被支撑于旋转部30的左右两侧壁上。
旋转轴31是相对于旋转部30而配置于后侧。旋转轴31具有沿前后方向延伸的大致圆柱形状，其前端部是固定于旋转部30的后壁的左右方向中央处。由此，旋转部30能以旋转轴31、即沿着前后方向的轴线为旋转中心而旋转。
在此种纺织装置20中，通过未图示的抽出工具，自碳纳米管集合体10中同时且平行地向前侧抽出各行10A的碳纳米管3。由此，将多条碳纳米管单纱1以于左右方向上并列配置的大致片材形状的碳纳米管片材6的形式自碳纳米管集合体10中抽出。
继而，以位于树脂膜16上的方式，将多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)于滚筒本体15的周向上自滚筒2的上端部向下端部抽拉卷绕大致半周。其后，将多条碳纳米管单纱1自滚筒2向后侧抽出，并使其通过一对轴28之间。
由此，将多条碳纳米管单纱1集束成线形状(丝形状)。继而，将经过集束的多条碳纳米管单纱1的后端部固定于回收部25的卷取轴29上。
继而，向滚筒2、卷取轴29及旋转轴31输入驱动力，使滚筒2沿于左侧面看时为顺时针的方向旋转，并且使卷取轴29沿于左侧面看时为逆时针的方向旋转，使旋转部30沿于正面视时为逆时针的方向旋转。
于是，如图3的A所示，伴随着滚筒2的旋转，多条碳纳米管单纱1通过与树脂膜16的摩擦而于滚筒本体15的周向上移动。另外，将多条碳纳米管单纱1自碳纳米管集合体10中连续地抽出。
由滚筒2的旋转所致的多条碳纳米管单纱1的移动速度例如为0.1m/min以上，优选为5m/min以上，且例如为100m/min以下，优选为10m/min以下。
继而，喷射器24经由限制板19的开口19A，向于滚筒本体15的周向上移动的多条碳纳米管单纱1喷射所述挥发性的液体。由此，挥发性的液体附着于多条碳纳米管单纱1。
此时，限制板19限制如下情况，即：液体附着于在多条碳纳米管单纱1的移动方向上位于较滚筒2更靠上游侧及下游侧的多条碳纳米管单纱1(更具体而言，是较位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1的移动方向上游端部X更靠上游侧、以及较移动方向下游端部Y更靠下游侧)。
其后，通过滚筒2的旋转及卷取轴29的旋转，以自滚筒2的树脂膜16分离的方式，将附着有液体的多条碳纳米管单纱1自滚筒2向后侧送出。
然后，如图2所示，多条碳纳米管单纱1通过一对轴28而于集束部26中经集束后，通过旋转轴31的旋转而沿自前侧观察时为顺时针的方向旋转并捻合，并且通过卷取轴29的旋转而向后侧移动，而被卷取至卷取轴29上。
此时，旋转部30的旋转速度(周速)例如为1000rpm以上，优选为2000rpm以上，且例如为5000rpm以下，优选为4000rpm以下。
通过以上操作，利用纺织装置20来制造碳纳米管加捻纱4。
3.作用效果
于此种第一实施方式中，如图3的A所示，向位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1供给挥发性的液体。因此，可通过树脂膜16与碳纳米管单纱1的摩擦而抑制碳纳米管单纱1于左右方向上移动。其结果是，可抑制并列配置的多条碳纳米管单纱1的取向发生混乱。
其后，挥发性的液体气化，由此在各碳纳米管单纱1中，多根碳纳米管3彼此凝聚，各碳纳米管单纱1的密度提高。
因此，可确保多条碳纳米管单纱1的取向，并且可使多条碳纳米管单纱1一并高密度化。
另外，因于滚筒2上具备树脂膜16，故经高密度化的多条碳纳米管单纱1是自树脂膜16分离而获得。其结果是，可顺畅地加工多条碳纳米管单纱1，可提高碳纳米管加捻纱4的生产效率。
另外，如图3的A所示，向树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射液体。因此，与通过浸渍向多条碳纳米管单纱1供给液体的情形相比较，可容易地调整向多条碳纳米管单纱1供给的液体量。其结果是，可使多条碳纳米管单纱1一并高密度化，并且能切实地确保多条碳纳米管单纱1的取向。
另外，如图2及图3的A所示，限制板19限制向不位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射液体。因此，能切实地抑制多条碳纳米管单纱1的取向发生混乱。
另外，如图3的A所示，限制板19容许对滚筒本体15的中心角θ为5°以上且150°以下的范围喷射液体，另一方面限制向除此以外的范围喷射液体。因此，可向位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1均匀地喷射挥发性的液体，可实现所附着的液体量的均匀化。其结果是，可实现多条碳纳米管单纱1的密度的均匀化。
另外，如图3的A及图3的C所示，于液体中分散有微粒子35，故可使微粒子35附着于多条碳纳米管单纱1上。其结果是，可使由多条碳纳米管单纱1加工而成的碳纳米管加捻纱4上均匀地承载微粒子35。由此，可提高比表面积，并且能切实地赋予微粒子35的特性(例如提高导电性等)。
另外，如图1的D所示，多根碳纳米管3于碳纳米管单纱1中于碳纳米管3纱线的延伸方向上连续地连接。因此，多根碳纳米管3是沿着碳纳米管单纱1的延伸方向而取向。
其结果是，可于碳纳米管单纱1中切实地确保碳纳米管3的取向性，而且可于碳纳米管加捻纱4中切实地确保碳纳米管3的取向性。
另外，如图2及图3的A所示，通过将多条碳纳米管单纱1自滚筒2抽出并加以捻合的简易方法，可顺畅地加工多条碳纳米管单纱1，可制造碳纳米管加捻纱4。因此，可提高碳纳米管加捻纱4的生产性。
4.第二实施方式
继而，参照图4的A及图4的B，对本发明的第二实施方式加以说明。此外，第二实施方式中，对与所述第一实施方式相同的构件标注相同的符号，省略其说明。
于第一实施方式中，将多条碳纳米管单纱1加工成碳纳米管加捻纱4，于第二实施方式中，如图4的B所示，将多条碳纳米管单纱1加工成作为碳纳米管集合体的一例的碳纳米管层叠片材5。
于将多条碳纳米管单纱1加工成碳纳米管层叠片材5时，将多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)于滚筒2的周面上卷绕多周。
更具体而言，是将自碳纳米管集合体10中抽出的多条碳纳米管单纱1的前端部固定于滚筒2的树脂膜16上。继而，使滚筒2旋转，并且与第一实施方式同样地向多条碳纳米管单纱1供给液体。
于是，多条碳纳米管单纱1是于被喷射了挥发性的液体后，依次卷绕于滚筒2的周面上。因此，多条碳纳米管单纱1是以于表面上露出的方式配置于已卷绕于滚筒2上的多条碳纳米管单纱1上，并被喷射挥发性的液体。此时，对于在表面上露出的外侧的多条碳纳米管单纱1而言，通过与内侧的多条碳纳米管单纱1的摩擦而被抑制于左右方向上移动。
由此，将被供给了液体的多条碳纳米管单纱1于滚筒2的周面上卷绕多周。换言之，于滚筒2的周面上，将被供给了液体的碳纳米管片材6于滚筒2的径向上层叠多层。
其后，挥发性的液体气化，由此各碳纳米管单纱1的密度提高，并且所卷绕的多条碳纳米管单纱1(所层叠的碳纳米管片材6)于滚筒本体15的径向上彼此凝聚。
继而，通过切断刀(例如剃刀、切割刀等)将卷绕于滚筒2上的多条碳纳米管单纱1于左右方向上切断，使其自滚筒2脱离。
由此，如图4的B所示，制造具有片材形状的碳纳米管层叠片材5。
碳纳米管层叠片材5于厚度方向上层叠有多个碳纳米管片材6。碳纳米管片材6的层叠数例如为5层以上，优选为10层以上，且例如为1000层以下，优选为500层以下。
另外，碳纳米管层叠片材5的厚度例如为0.01μm以上，优选为5μm以上，且例如为500μm以下，优选为200μm以下。
如图4的A所示，此种碳纳米管层叠片材5可利用层叠片材制造装置41而连续地制造。此外，层叠片材制造装置41除了不具备纺织部23的方面以外，与纺织装置20相同。
根据此种第二实施方式，可抑制多条碳纳米管单纱1的取向发生混乱，并且可提高于滚筒2上卷绕多周的多条碳纳米管单纱1的密度。
其后，将于滚筒2上卷绕多周的多条碳纳米管单纱1于轴线方向上切断，使其自滚筒2脱离，由此可制造碳纳米管层叠片材5。
即，通过将多条碳纳米管单纱1于滚筒2上卷绕多周并切断的简易方法，可顺畅地加工多条碳纳米管单纱1，可制造碳纳米管层叠片材5。因此，可提高碳纳米管层叠片材5的生产性。
通过此种第二实施方式亦可发挥与所述第一实施方式相同的作用效果。
另外，碳纳米管层叠片材5例如可优选地用作电极。因此，优选为于碳纳米管层叠片材5的制造过程中，使具有催化剂活性的微粒子(例如铂、铑、钯等的金属微粒子)分散于挥发性的溶剂中，使多条碳纳米管单纱1上承载具有催化剂活性的微粒子。
5.变形例
于第一实施方式及第二实施方式中，通过喷射而向树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1供给挥发性的液体，但不限定于此，亦可如图5所示那样，通过浸渍而向树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1供给挥发性的液体。
于此种情形时，纺织装置20具备浸渍部42来代替喷射部22。
浸渍部42具备浸渍槽43及多个轴44。浸渍槽43具有朝向上侧开放的大致箱形状，于其内部蓄留有所述挥发性的液体。而且，滚筒2是以滚筒2的下端部浸渍于浸渍槽43的液体中的方式配置。
多个轴44是以使多条碳纳米管单纱1(碳纳米管片材6)朝向滚筒2后自滚筒2送出的方式适当配置于规定的位置。
由此，将多条碳纳米管单纱1于滚筒2的树脂膜16上浸渍于浸渍槽43内的挥发性的液体中。
然而，若通过浸渍而向多条碳纳米管单纱1供给液体，则有时会向多条碳纳米管单纱1过剩地供给液体。此时，有时会因液体的表面张力等而导致并列配置的多条碳纳米管单纱1发生移动，并附着于彼此相邻的碳纳米管单纱1。因此，第一实施方式及第二实施方式优于该变形例。
另外，于第一实施方式及第二实施方式中，如图3的A所示，限制板19是配置于滚筒2与喷射器24之间，但只要限制板19可限制向不位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1喷射液体，则对于其配置并无特别限制。
例如亦可如图6所示，与第一实施方式相比较使限制板19的开口19A形成得更大，以滚筒2位于开口19A内的方式配置限制板19。
于该情形时，开口19A的上侧边缘部与位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1的移动方向上游端部X空开稍许的间隔而相向，开口19A的下侧边缘部与位于树脂膜16上的多条碳纳米管单纱1的移动方向下游端部Y空开稍许的间隔而相向。
通过此种变形例亦可发挥与所述第一实施方式相同的作用效果。
另外，于第一实施方式及第二实施方式中，亦可在使被供给了挥发性的液体的多条碳纳米管单纱1干燥后，对其进行加工。
于该情形时，于纺织装置20中，如图3的A中的虚线所示那样具备干燥器40。
干燥器40是配置于滚筒2与集束部26之间。干燥器40为公知的干燥装置，且以多条碳纳米管单纱1于内部通过的方式而构成。
因此，附着有挥发性的液体的多条碳纳米管单纱1于通过干燥器40时，例如经加热至80℃以上且120℃以下而干燥。
另外，虽未图示，于层叠片材制造装置41中，将卷绕有多条碳纳米管单纱1的滚筒2整体加热，而将多条碳纳米管单纱1干燥。
此外，多条碳纳米管单纱1的加热优选为于减压下实施。
由此，挥发性的液体切实地气化，可于各碳纳米管单纱1中切实地提高密度。
通过此种变形例亦可发挥与所述第一实施方式相同的作用效果。
另外，于第一实施方式中，如图2所示那样将多条碳纳米管单纱1加工成碳纳米管加捻纱4，但不限定于此，亦可将多条碳纳米管单纱1加工成碳纳米管无捻纱(碳纳米管集合体的一例)。
于该情形时，例如通过日本专利特开2014-169521号公报中记载的方法等使多条碳纳米管单纱1于具有孔部的模具中通过。
另外，于第一实施方式中，如图2所示那样将多条碳纳米管单纱1自碳纳米管集合体10中一并抽出，但亦可自碳纳米管集合体10中逐一多次地抽出碳纳米管单纱1。
于该情形时，因必须将逐一抽出的多条碳纳米管单纱1并列配置，故第一实施方式为优选。
另外，如图3的A所示，在第一实施方式中，滚筒2具备金属制的滚筒本体15、及树脂制的树脂膜16，但不限定于此，滚筒2亦可是滚筒本体15与树脂膜16成为一体而由树脂形成。
该些第一实施方式及变形例可适当组合。
实施例
以下示出实施例对本发明加以更具体说明，但本发明不限定于该些实施例。以下的记载中所用的调配比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可代替为所述“实施方式’中记载的与该些对应的调配比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限值(以“以下”、“小于”的形式定义的数值)或下限值(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。
实施例1
于不锈钢制的基板上层叠二氧化硅膜后，于二氧化硅膜上蒸镀铁作为催化剂层。
继而，将基板加热至规定的温度，对催化剂层供给原料气体(乙炔气体)。由此，于基板上形成俯视时大致呈矩形形状的碳纳米管集合体。在碳纳米管集合体中，多根碳纳米管以彼此大致平行的方式延伸，且以相对于基板而正交的方式取向(垂直取向)。碳纳米管的平均外径为约12nm，碳纳米管的平均长度为约200μm，碳纳米管集合体中的多根碳纳米管3的体积密度为约40mg/cm3。
而且，通过抽出工具将在碳纳米管集合体中配置于前端部的多根碳纳米管以整个宽度一并加以保持，并向前侧抽拉。由此，自碳纳米管支撑体的碳纳米管集合体中抽出多条碳纳米管单纱。碳纳米管单纱的抽出速度为0.18m/分钟以下。碳纳米管单纱的平均外径为约60nm～80nm。
继而，通过图2所示的纺织装置向多条碳纳米管单纱喷射乙醇(挥发性的液体)，之后进行捻合而制备碳纳米管加捻纱。
此外，纺织装置所具有的滚筒本体的外径为5cm，树脂膜为聚四氟乙烯膜。
通过以上操作而制备碳纳米管加捻纱。
实施例2
除了通过浸渍向而多条碳纳米管单纱供给乙醇以外，与实施例1同样地制备碳纳米管加捻纱。
实施例3
与实施例1同样地准备多条碳纳米管单纱。继而，通过图4的A及图4的B所示的层叠片材制造装置，向多条碳纳米管单纱喷射乙醇(挥发性的液体)，并且将多条碳纳米管单纱于滚筒的周面上卷绕多周。
此外，层叠片材制造装置所具有的滚筒本体的外径为5cm，树脂膜为聚四氟乙烯膜。
其后，将卷绕有多条碳纳米管单纱的滚筒于减压下加热至100℃，使多条碳纳米管单纱干燥。
继而，将于滚筒的周面上卷绕多周的多条碳纳米管单纱于左右方向上切断，使其自滚筒脱离，从而制备碳纳米管层叠片材。碳纳米管层叠片材的厚度为10μm～20μm。
实施例4
除了于乙醇中分散碳微粒子以外，与实施例3同样地制备碳纳米管层叠片材。碳微粒子的一次平均粒径为0.5μm，碳微粒子的分散浓度为0.05质量％。
评价：
1)喷射与浸渍的比较
于实施例1及实施例2中，通过目测来确认刚供给乙醇后的多条碳纳米管单纱。在实施例1中，并列配置的多条碳纳米管单纱是彼此并不附着地取向。在实施例2中，于并列配置的多条碳纳米管单纱中，一部分碳纳米管单纱与彼此相邻的碳纳米管单纱附着。
2)电极性能
将实施例3及实施例4的碳纳米管层叠片材制成双电荷层电容器的电极，评价静电电容及导电电阻。
此外，双电荷层电容器为双极式单元，且电解液为1.6mol/L的三乙基甲基铵-四氟硼酸盐的碳酸丙二酯溶液(TEMA-BF4/PC)。另外，静电电容及导电电阻是通过电化学测定系统(输力强(Solartron)公司制造的1280B)来测定。将其结果示于表1中。
表1
no. 静电电容[F/g] 导电电阻[Ωcm<sup>2</sup>]
实施例1 12 5
实施例2 19 6
3)电极性能
将实施例3的碳纳米管层叠片材的扫描式电子显微镜(SEM)照片示于图7的A中，将实施例4的碳纳米管层叠片材的SEM照片示于图7的B中。
图7的B中，确认到碳微粒子偏向存在，且其周围由碳纳米管包覆。
此外，上述发明是作为本发明的实施方式提供的，其仅为例示而非限定性的解释。为本领域技术人员所易于做出的本发明的变形例包括在本申请的权利要求范围之内。
产业上之可利用性
本发明的碳纳米管集合体的制造方法可优选地用于制造为各种产业制品所用的碳纳米管集合体，尤其可用于制造碳纳米管加捻纱、碳纳米管层叠片材等。
附图标记说明
1：碳纳米管单纱；
2：滚筒；
3：碳纳米管；
15：滚筒本体；
16：树脂膜；
19：限制板。

Claims (7)

1.一种碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备滚筒，所述滚筒具备呈圆柱形状的轴部、和遍及所述轴部的全周而配置的树脂膜；
准备多条碳纳米管纱线，所述碳纳米管纱线具有多根碳纳米管；
将所述多条碳纳米管纱线于与所述轴部的轴线方向平行的方向上并列配置，构成为具有片材形状的一片碳纳米管片材，以位于所述树脂膜上的方式，将所述一片碳纳米管片材抽拉卷绕于所述轴部的周向上；
向位于所述树脂膜上的所述一片碳纳米管片材供给挥发性的液体；以及
不是将被供给了所述液体的所述一片碳纳米管片材卷绕于所述滚筒的周面上，而是以通过所述滚筒，并通过干燥器的方式送出之后进行加工，
树脂材料没有溶解于所述液体中。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，于向所述一片碳纳米管片材供给所述液体的步骤中，向位于所述树脂膜上的所述一片碳纳米管片材喷射所述液体。
3.根据权利要求2所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，于向所述一片碳纳米管片材供给所述液体的步骤中，以限制向不位于所述树脂膜上的所述一片碳纳米管片材喷射所述液体的方式，配置限制构件。
4.根据权利要求3所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，于向所述一片碳纳米管片材供给所述液体的步骤中，以对所述轴部的中心角为5°以上且150°以下的范围喷射所述液体的方式，配置所述限制构件。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，所述碳纳米管纱线为所述多根碳纳米管于所述碳纳米管纱线的延伸方向上连续地连接而成的碳纳米管单纱。
6.根据权利要求5所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，于对所述一片碳纳米管片材进行加工的步骤中，将被喷射了所述液体的所述多条碳纳米管单纱自所述滚筒抽出后，加以捻合而制成加捻纱。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其特征在于，于将所述碳纳米管片材抽拉卷绕于所述轴部上的步骤中，将所述碳纳米管片材自所述滚筒的上端部向下端部抽拉卷绕大致半周，
于对所述碳纳米管片材进行加工的步骤中，将所述碳纳米管片材以自所述树脂膜分离的方式自所述滚筒抽出之后进行加工。
CN201680019702.1A 2015-03-31 2016-03-22 碳纳米管集合体的制造方法 Expired - Fee Related CN107429438B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015072499A JP6462458B2 (ja) 2015-03-31 2015-03-31 カーボンナノチューブ集合体の製造方法
JP2015-072499 2015-03-31
PCT/JP2016/059029 WO2016158575A1 (ja) 2015-03-31 2016-03-22 カーボンナノチューブ集合体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107429438A CN107429438A (zh) 2017-12-01
CN107429438B true CN107429438B (zh) 2020-03-24

Family

ID=57004988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680019702.1A Expired - Fee Related CN107429438B (zh) 2015-03-31 2016-03-22 碳纳米管集合体的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180073166A1 (zh)
EP (1) EP3279375A4 (zh)
JP (1) JP6462458B2 (zh)
KR (1) KR101974903B1 (zh)
CN (1) CN107429438B (zh)
TW (1) TWI689464B (zh)
WO (1) WO2016158575A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6699517B2 (ja) * 2016-11-11 2020-05-27 Jnc株式会社 紡績源部材、ウェブ状構造体、紡績源部材の製造方法およびウェブ状構造体の製造方法
WO2018118682A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Lintec Of America, Inc. Nanofiber yarn spinning system
JP6829609B2 (ja) * 2017-01-16 2021-02-10 日立造船株式会社 カーボンナノチューブウェブの引出方法
EP3648970A4 (en) * 2017-08-08 2021-03-31 Lintec Of America, Inc. CHANGING THE DENSITY OF A NANOFIBER SHEET USING A TRIMMED SURFACE
JP7133827B2 (ja) * 2017-09-29 2022-09-09 国立研究開発法人産業技術総合研究所 カーボンナノチューブ撚糸体、キャパシター及びフィルター
CN108609434B (zh) * 2018-03-26 2020-11-03 苏州捷迪纳米科技有限公司 收集装置及制备系统
KR102445848B1 (ko) * 2018-03-26 2022-09-21 쑤저우 저나노 카본 컴퍼니 리미티드 수집장치 및 제조시스템
WO2019216067A1 (en) * 2018-05-10 2019-11-14 Murata Machinery, Ltd. Carbon nanotube substrate lead-out end preparation apparatus, spinning system, carbon nanotube substrate lead-out end preparation method, and spinning method
JP7280564B2 (ja) * 2018-08-31 2023-05-24 株式会社アイシン カーボンナノチューブ電極及びこれを用いた蓄電デバイス
KR101956153B1 (ko) 2018-10-04 2019-06-24 어썸레이 주식회사 탄소나노튜브를 포함하는 얀의 제조방법 및 이로부터 제조된 얀
KR101962215B1 (ko) * 2018-11-30 2019-03-26 어썸레이 주식회사 일 방향으로 정렬된 얀을 포함하는 탄소나노튜브 시트를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 탄소나노튜브 시트
KR101992745B1 (ko) 2019-01-24 2019-06-26 어썸레이 주식회사 구조적 안정성이 우수하고 전자 방출 효율이 향상된 이미터 및 이를 포함하는 x-선 튜브
KR102099410B1 (ko) 2019-04-04 2020-04-09 어썸레이 주식회사 세라믹계 소재로 이루어진 집속전극을 포함하는 x-선 발생장치
KR102099411B1 (ko) 2019-07-26 2020-04-09 어썸레이 주식회사 구조적 안정성이 우수한 전계 방출 장치 및 이를 포함하는 x-선 튜브
CN114341262B (zh) * 2019-09-03 2024-10-15 住友电气工业株式会社 碳纳米管-树脂复合体以及碳纳米管-树脂复合体的制造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7399443B2 (en) * 2004-02-27 2008-07-15 Lucent Technologies Inc. Carbon particle fiber assembly technique
WO2007015710A2 (en) 2004-11-09 2007-02-08 Board Of Regents, The University Of Texas System The fabrication and application of nanofiber ribbons and sheets and twisted and non-twisted nanofiber yarns
AU2006350110B2 (en) * 2005-11-04 2011-03-03 Nanocomp Technologies, Inc. Nanostructured antennas and methods of manufacturing same
CN100450922C (zh) * 2006-11-10 2009-01-14 清华大学 一种超长定向的碳纳米管丝/薄膜及其制备方法
US8709372B2 (en) * 2007-10-02 2014-04-29 Los Alamos National Security, Llc Carbon nanotube fiber spun from wetted ribbon
JP5229732B2 (ja) * 2008-11-11 2013-07-03 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 微細炭素繊維撚糸の製造装置及び製造方法
CN101905878A (zh) * 2009-06-04 2010-12-08 清华大学 碳纳米管线状结构及其制备方法
CN101964229B (zh) * 2009-07-21 2012-05-30 清华大学 碳纳米管绞线及其制备方法
CN101967699B (zh) * 2010-10-13 2012-08-08 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 高性能碳纳米管纤维的制备方法
CN102953171A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 苏州捷迪纳米科技有限公司 碳纳米管纺纱机及采用该碳纳米管纺纱机制备碳纳米管纱线的方法
CN103159204B (zh) * 2011-12-09 2015-03-25 北京富纳特创新科技有限公司 碳纳米管膜的制备方法
CN103964411B (zh) * 2013-01-30 2016-01-13 北京富纳特创新科技有限公司 处理碳纳米管膜的方法
WO2015011768A1 (ja) 2013-07-22 2015-01-29 村田機械株式会社 糸製造装置
JP6015862B2 (ja) * 2013-07-22 2016-10-26 村田機械株式会社 糸製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016191173A (ja) 2016-11-10
EP3279375A1 (en) 2018-02-07
TW201639781A (zh) 2016-11-16
KR20170121266A (ko) 2017-11-01
WO2016158575A1 (ja) 2016-10-06
KR101974903B1 (ko) 2019-05-03
JP6462458B2 (ja) 2019-01-30
US20180073166A1 (en) 2018-03-15
CN107429438A (zh) 2017-12-01
TWI689464B (zh) 2020-04-01
EP3279375A4 (en) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107429438B (zh) 碳纳米管集合体的制造方法
JP6649100B2 (ja) Ｃｎｔ積層体の製造方法およびカーボンナノチューブ撚糸の製造方法
CN108541279B (zh) 碳纳米管纱线的制造方法
JP6482966B2 (ja) カーボンナノチューブウェブの製造方法、カーボンナノチューブ集合体の製造方法およびカーボンナノチューブウェブの製造装置
TWI696732B (zh) 碳奈米管纖維的製造方法
CN113165878B (zh) 用于制备包含单轴对准的纱线的碳纳米管片的方法和由此制备的碳纳米管片
TWI740831B (zh) 奈米碳管網的製造方法
JP6462418B2 (ja) カーボンナノチューブ繊維の製造方法、カーボンナノチューブ繊維の製造装置およびカーボンナノチューブ繊維
EP4033018A1 (en) Method for manufacturing carbon nanotube twisted thread, and device for manufacturing carbon nanotube twisted thread
TWI855155B (zh) 碳奈米管加撚紗的製造方法以及碳奈米管加撚紗的製造裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200324