CN114846199B - 由碳纳米管构成的长条物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的包含多个碳纳米管的长条物的制造方法包括以下工序，即：(1)从第一阵列逐渐拉出上述碳纳米管而得到第一网(10a)；(2)使上述第一网(10a)的一部分与第一保持件(12a)抵接，来将该第一网(10a)保持于该第一保持件(12a)；(3)从第二阵列逐渐拉出上述碳纳米管而得到第二网(10b)；(4)使上述第二网(10b)的一部分与第二保持件(12b)抵接，来将该第二网(10b)保持于该第二保持件(12b)；以及(5)在上述第一网(10a)的宽度方向与上述第二网(10b)的宽度方向基本上一致的状态下，使上述第一网(10a)的位于上述第一保持件(12a)的附近的部分与上述第二网(10b)的位于上述第二保持件(12b)的附近的部分重合而形成接头。
Description
技术领域
本发明涉及材质为碳纳米管的长条物(Long Member)的制造方法。
背景技术
碳纳米管具有优异的导电性、导热性和比强度。在各种领域中，对碳纳米管的利用进行了研究。每个碳纳米管是微小的。因此，作为构造的要素，可以使用多个碳纳米管的集合物。作为集合物，公知有网(Web)和线(Yarn)。
碳纳米管可以通过化学气相沉积法来制造。通过该方法得到碳纳米管的阵列。在该阵列中，多个碳纳米管沿规定的方向取向。从该阵列逐渐拉出碳纳米管。这些碳纳米管形成网。网为片状。
通过将该网与其他网连结而形成接头，从而得到长条网。也可以由该长条网得到长条的线。在日本特开2011－153392公报中公开了具有接头的线的制造方法。
专利文献1：日本特开2011－153392公报
碳纳米管具有对其他物体的附着力较大这一性质。因此，碳纳米管的操作性差。在日本特开2011－153392公报公开的方法中，接头的形成伴随有困难。并且，在通过该方法得到的长条网中，在接头处，碳纳米管的配置混乱。因此，在接头和其他部分中，碳纳米管发挥的特性存在较大的不同。通过该方法无法得到高品质的长条物。
发明内容
本发明的目的在于提供能够得到材质是碳纳米管且高品质的长条物的制造方法。
本发明涉及包含多个碳纳米管的长条物的制造方法。该制造方法包括以下工序，即：
(1)从第一阵列逐渐拉出上述碳纳米管而得到第一网；
(2)使上述第一网的一部分与第一保持件抵接，来将该第一网保持于该第一保持件；
(3)从第二阵列逐渐拉出上述碳纳米管而得到第二网；
(4)使上述第二网的一部分与第二保持件抵接，来将该第二网保持于该第二保持件；以及
(5)在上述第一网的宽度方向与上述第二网的宽度方向基本上一致的状态下，使上述第一网的位于上述第一保持件的附近的部分与上述第二网的位于上述第二保持件的附近的部分重合而形成接头。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括对上述接头施加张力的工序。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括对上述接头加压的工序。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括将在上述第一网的残留在上述第一保持件的部分从上述接头切去的工序。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括将在上述第二网的残留在上述第二保持件的部分从上述接头切去的工序。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括使上述第一保持件或上述第二保持件在相对于上述长条物的长边方向交叉的方向上移动来提高上述接头处的上述碳纳米管的密度的工序。
优选该制造方法在上述工序(5)之后还包括使上述第一网和上述第二网中的碳纳米管集束而形成线状的工序。
优选在上述工序(2)中，使用了具有第一网的宽度以上的宽度的第一保持件。优选在上述工序(4)中，使用了具有第二网的宽度以上的宽度的第二保持件。
优选在上述工序(2)中，使用了材质是将天然橡胶、丁腈橡胶或聚氨酯橡胶作为基材的橡胶组成物、将聚氨酯树脂或氟树脂作为基材的树脂组成物、陶瓷、或者金属的第一保持件。优选在上述工序(4)中，使用了材质是将天然橡胶、丁腈橡胶或聚氨酯橡胶作为基材的橡胶组成物、将聚氨酯树脂或氟树脂作为基材的树脂组成物、陶瓷、或者金属的第二保持件。
优选在上述工序(2)中，使用了延伸方向相对于第一网的宽度方向倾斜的第一保持件。优选在上述工序(4)中，使用了延伸方向相对于第二网的宽度方向倾斜的第二保持件。
优选在上述工序(2)中，使用了具有在第一保持件的附近朝向下游而宽度逐渐增大的形状的第一网。优选在上述工序(4)中，使用了具有在第二保持件的附近朝向上游而宽度逐渐增大的形状的第二网。
优选在上述工序(5)中形成的接头的长度为2mm以上50mm以下。
根据其他观点，本发明的装置用于制造包含多个碳纳米管的长条物。该装置具有：第一保持件，其用于保持由上述碳纳米管构成的第一网；第二保持件，其用于保持由上述碳纳米管构成的第二网；以及移动机构，其能够以使上述第二网与上述第一网重叠的方式，使上述第二保持件相对于上述第一保持件相对地移动。
优选第一保持件的宽度比第一网的宽度大。优选第二保持件的宽度比第二网的宽度大。
在本发明的制造方法中，第一网与第二网连结。因此，在该制造方法中，能够得到材质是碳纳米管的长条物。在该长条物中，在第一网与第二网的接头处，碳纳米管的排列均匀。该长条物的品质优异。
附图说明
图1是将用于本发明的一实施方式的长条体的制造方法的第一阵列和基板一起示出的立体图。
图2是表示使用了图1的第一阵列的长条体的制造方法的流程图。
图3中的(a)是表示图2的制造方法的一个工序的主视图，图3中的(b)是其俯视图。
图4中的(a)是表示图2的制造方法的其他工序的主视图，图3中的(b)是其俯视图。
图5是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图6是表示图5的工序的俯视图。
图7中的(a)是表示图2的制造方法的又一其他工序的主视图，图7中的(b)是其俯视图。
图8是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图9是表示图8的工序的俯视图。
图10是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图11是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图12是表示图11的工序的俯视图。
图13是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图14是表示通过图2的制造方法得到的长条网的一部分的放大俯视图。
图15是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图16是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图17是表示图2的制造方法的又一其他工序的放大主视图。
图18中的(a)是表示本发明的其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图，图18中的(b)是表示该制造方法的其他工序的俯视图。
图19是表示通过图18的制造方法得到的长条网的一部分的放大俯视图。
图20是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图。
图21是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图。
图22是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。
图23是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。
图24是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。
图25是表示用于图2的方法的制造装置的主视图。
图26是表示图25的装置的左侧视图。
具体实施方式
以下，适当地参照附图，基于优选的实施方式详细地说明本发明。
在图1中示出了第一阵列2a和基板4。第一阵列2a具有块形状。该第一阵列2a是多个碳纳米管6的集合体。为了便于说明，在图1中，对碳纳米管6施加有剖面线。这些碳纳米管6沿第一阵列2a的厚度方向(Z方向)取向。换言之，每个碳纳米管6相对于基板4大致直立。第一阵列2a的制造可以采用各种方法。典型的方法是化学气相沉积法。在该方法中，每个碳纳米管6从基板4朝向上方逐渐生长。
各个碳纳米管6的直径通常为0.5nm以上100nm以下。该碳纳米管6的长度通常为0.5μm以上10mm以下。碳纳米管6的层构造既可以为单层构造，也可以为双层构造，还可以为多层构造。也可以由构造不同的多种碳纳米管6形成第一阵列2a。
图2是表示使用了图1的第一阵列2a的长条体的制造方法的流程图。在该制造方法中，开始从第一阵列2a拉出碳纳米管6(步骤1)。
在图3中示出该拉出的情形。图3中的(a)是主视图，图3中的(b)是俯视图。如图3所示，拉出从第一阵列2a的侧面8进行。夹住并拉出1根或少数根碳纳米管6。效仿所拉出的碳纳米管6，从第一阵列2a依次拉出其他碳纳米管6。此时的碳纳米管6彼此通过范德华力结合。碳纳米管6向下游侧(图3中的右侧)行进。
通过继续该拉出而形成第一网10a(步骤2)。如图3中的(a)所示，第一网10a的厚度(Z方向的尺寸)较小。如图3中的(b)所示，第一网10a的宽度(Y方向的尺寸)较大。换言之，第一网10a为片状。在本实施方式中，第一网10a的宽度朝向下游逐渐变小。换言之，第一网10a的宽度小于第一阵列2a的宽度或与其相同。第一网10a的宽度也可以恒定。第一网10a的宽度也可以朝向下游逐渐增大。
在图3中示出作为保持件的第一辊12a。根据图3中的(a)可知，第一辊12a位于第一网10a的下方，从第一网10a分离。根据图3中的(b)可知，第一辊12a的宽度(Y方向的尺寸)充分大于第一网10a的宽度。
通过继续该拉出，第一网10a生长。通过继续该拉出，碳纳米管6被消耗，第一阵列2a的尺寸缩小。在图4中示出缩小了的第一阵列2a。
在进行了充分拉出之后，第一辊12a与第一网10a抵接(步骤3)。在该实施方式中，如图4所示，第一辊12a与第一网10a的下表面抵接。并且，在比该第一辊12a靠上游的位置，第一网10a被切断(步骤4)。通过切断，如图5所示，第一网10a的一部分卷绕于第一辊12a。该卷绕的部分是第一网10a的保持部14a(边缘)。通过该保持部14a的吸附力，第一网10a保持于第一辊12a(步骤5)。由于第一辊12a具有第一网10a的宽度以上的宽度，所以第一网10a可以保持于第一辊12a而不会扰乱碳纳米管6的配置。如图6所示，该状态的第一网10a与第一阵列2a(参照图4)的边缘被切开。切断(步骤4)也可以在通过卷绕进行的保持(步骤5)之后进行。在吸附量不够的情况下，也可以通过粘合剂、双面胶等辅助手段来实现保持。
另一方面，准备图7所示的第二阵列2b。该第二阵列2b的构造与第一阵列2a的构造相同。第二阵列2b具有多个碳纳米管6。开始从该第二阵列2b拉出碳纳米管6(步骤6)。效仿所拉出的碳纳米管6，从第二阵列2b依次拉出其他碳纳米管6。此时的碳纳米管6彼此通过范德华力结合。碳纳米管6向下游侧行进。通过该拉出形成第二网10b(步骤7)。第二网10b和第一网10a相同，具有片形状。在本实施方式中，第二网10b的宽度朝向下游逐渐变小。换言之，第二网10b的宽度小于第二阵列2b的宽度或与其相同。第二网10b的宽度也可以是恒定的。第二网10b的宽度也可以朝向下游逐渐增大。
在图7中示出第二辊12b。根据图7中的(b)可知，该第二辊12b的宽度(Y方向的尺寸)充分大于第二网10b的宽度。
在该拉出的较早阶段(第二阵列2b的剩余尺寸较大的阶段)，第二辊12b与第二网10b抵接(步骤8)。在该实施方式中，如图7所示，第二辊12b与第二网10b的上表面抵接。并且，在比该第二辊12b靠下游的位置，第二网10b被切断(步骤9)。通过切断，如图8和图9所示，第二网10b的一部分卷绕于第二辊12b。该卷绕的部分是第二网10b的保持部14b(边缘)。通过该保持部14b的吸附力，第二网10b保持于第二辊12b(步骤10)。该状态的第二网10b与第二阵列2b相连。由于第二辊12b具有第二网10b的宽度以上的宽度，所以第二网10b可以保持于第二辊12b而不会扰乱碳纳米管6的配置。切断(步骤9)也可以在通过卷绕进行的保持(步骤10)之后进行。在吸附量不够的情况下，也可以通过粘合剂、双面胶等辅助手段来实现保持。
也可以在自开始从第一阵列2a拉出碳纳米管6(步骤1)至第一网10a通过第一辊12a保持(步骤5)为止的工序之前，进行自开始从第二阵列2b拉出碳纳米管6(步骤6)至第二网10b通过第二辊12b保持(步骤10)为止的工序。也可以与自开始从第一阵列2a拉出碳纳米管6(步骤1)至第一网10a通过第一辊12a保持(步骤5)为止的工序同时地进行自开始从第二阵列2b拉出碳纳米管6(步骤6)至第二网10b通过第二辊12b保持(步骤10)为止的工序。
在图10中示出第二网10b的保持(步骤10)完成之后的第一辊12a和第二辊12b。在图10中，第一辊12a位于第二辊12b的上游(左侧)。并且，第一辊12a位于第二辊12b的下方。因此，第一网10a位于第二网10b的下方。第一网10a中的除保持部14a以外的部分从第一辊12a的顶部16的附近朝向下游(右侧)延伸。第二网10b中的除保持部14b以外的部分从第二辊12b的底部18的附近朝向上游延伸。
第一辊12a也可以位于第二辊12b的上方。在该情况下，第一网10a中的除保持部14a以外的部分从第一辊12a的底部的附近朝向下游延伸。第二网10b中的除保持部14b以外的部分从第二辊12b的顶部的附近朝向上游延伸。
接下来，第二辊12b在Z方向上相对地靠近第一辊12a(步骤11)。在本实施方式中，第一辊12a和第二辊12b这双方进行移动。具体而言，第一辊12a向图10的箭头A1表示的方向移动，第二辊12b向图10的箭头A2表示的方向移动。在图11和图12中示出移动(步骤11)完成之后的第一辊12a和第二辊12b。
在图12中，第一网10a的宽度方向是Y方向，第二网10b的宽度方向也是Y方向。换言之，第一网10a的宽度方向与第二网10b的宽度方向一致。第一网10a的宽度方向与第二网10b的宽度方向也可以多少不同。
在图11和图12中，第一网10a中的位于第一辊12a的顶部16与第二辊12b的底部18之间的部分、和第二网10b中的位于第一辊12a的顶部16与第二辊12b的底部18之间的部分重叠。换言之，位于第一辊12a的附近的第一网10a与位于第二辊12b的附近的第二网10b重叠。通过该重叠而形成接头20(步骤12)。在该接头20中，第一网10a的碳纳米管6与第二网10b的碳纳米管6通过范德华力结合。
接下来，将第一网10a的保持部14a从该第一网10a的剩余部分切去。相同地，将第二网10b的保持部14b从该第二网10b的剩余部分切去。换言之，将保持部14a和保持部14b从接头20切去(步骤13)。上述切去可以通过针或切割刀片来完成。上述切去也可以不进行。上述切去也可以之后进行。也可以仅将保持部14a和保持部14b中的任一方切去。
接下来，如图13所示，第一辊12a沿Z方向移动而从接头20离开，第二辊12b沿Z方向移动而从接头20离开(步骤14)。
如上述所述，第一网10a的保持部14a被从该第一网10a的剩余部分切去。因此，如图13所示，第一网10a的保持部14a残留于第一辊12a。在不将保持部14a从第一网10a的剩余部分切去的情况下，在第一辊12a从接头20离开之前，该第一辊12a绕顺时针旋转，该保持部14a与第二网10b重叠。换言之，该保持部14a成为接头20的一部分。
如上所述，第二网10b的保持部14b被从该第二网10b的剩余部分切去。因此，如图13所示，第二网10b的保持部14b残留于第二辊12b。
在不将保持部14b从第二网10b的剩余部分切去的情况下，在第二辊12b从接头20离开之前，该第二辊12b绕顺时针旋转，该保持部14b与第一网10a重叠。换言之，该保持部14b成为接头20的一部分。
通过以上的工序，第二网10b与第一网10a连结，得到长条网。在图14中示出该长条网22。并且，其他网也可以与该第二网10b连结。通过进行多个连结来得到由多个网构成的长条网。
该长条网22卷绕于卷轴。也可以在长条网22重叠带状的隔离物来卷绕该长条网22。该隔离物阻止长条网22的表面和背面的接触。作为隔离物，例示出树脂膜、纸等。也可以使该长条网22集束来得到线(Yarn)。也可以使该长条网22通过模具来得到线(Yarn)。也可以将该长条网22捻合来得到捻线(Strand)。
在图14中，箭头L是接头20的长度。长度L沿长条网22的延伸方向(X方向)测定。长度L优选为2mm以上50mm以下。对于长度L为2mm以上的接头20，2个网可以牢固地连结。从该观点出发，长度L更优选为5mm以上，特别优选为8mm以上。长度L为50mm以下的长条网22的均质性优异。从该观点出发，长度L更优选为40mm以下，特别优选为35mm以下。
作为第一辊12a的表面(即、与第一网10a的接触面)的优选材质，例示出橡胶组成物、树脂组成物、陶瓷、金属以及碳系材料。作为橡胶组成物的优选基材，例示出天然橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯橡胶。作为树脂组成物的优选基材，例示出聚氨酯树脂和氟树脂。作为优选的金属，例示出不锈钢。作为优选的碳系材料，例示出石墨。第一辊12a的表面也可以通过类金刚石碳等碳系材料来进行涂覆。表面为该材质的第一辊12a难以固定碳纳米管6。从该观点出发，特别优选为上述橡胶组成物。
作为第二辊12b的表面(即、与第二网10b的接触面)的优选材质，例示出橡胶组成物、树脂组成物、陶瓷、金属以及碳系材料。作为橡胶组成物的优选基材，例示出天然橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯橡胶。作为树脂组成物的优选基材，例示出聚氨酯树脂和氟树脂。作为优选的金属，例示出不锈钢。作为优选的碳系材料，例示出石墨。第二辊12b的表面也可以通过类金刚石碳等碳系材料来进行涂覆。表面为该材质的第二辊12b难以固定碳纳米管6。从该观点出发，特别优选为上述橡胶组成物。
该制造方法也可以包括对接头20施加张力的工序。该工序在形成接头20(步骤12)之后，在辊12a、12b离开(步骤14)之前进行。在图15中示出该工序。在该工序中，第一辊12a或第二辊12b在Z方向上移动。在图15的实施方式中，与图11所示的状态相比，第一辊12a向上方移动，第二辊12b向下方移动。图15表示上述移动已完成的状态。通过上述移动，张力作用于接头20。通过该张力，第二网10b与第一网10a牢固地连结。
图15中的箭头θ是接头20相对于长条网22的延伸方向(X方向)的角度。从对接头20外加足够的张力的观点出发，角度θ优选为2°以上，更加优选为4°以上，特别优选为5°以上。从抑制长条网22的断裂的观点出发，角度θ优选为30°以下，更优选为20°以下，特别优选为15°以下。
该制造方法也可以包括对接头20加压的工序。该工序在形成接头20(步骤12)之后，在辊12a、12b离开(步骤14)之前进行。在图16中示出该工序。如图16中箭头所示，在该工序中，第一辊12a或第二辊12b边旋转边在X方向上移动。通过该移动，接头20被第一辊12a和第二辊12b夹持。接头20通过第一辊12a和第二辊12b而被加压。通过该加压，第二网10b与第一网10a牢固地连结。也可以通过除第一辊12a和第二辊12b以外的手段来实现加压。
该制造方法也可以包括提高接头20中的碳纳米管6的密度的工序。该工序在形成接头20(步骤12)之后，在辊12a、12b离开(步骤14)之前进行。在图17中示出该工序。在该工序中，第一辊12a相对于第二辊12b相对地反复进行移动。图17中的箭头A3表示该移动的方向。移动方向是相对于长边方向交叉的方向。在本实施方式中，移动方向是宽度方向(Y方向)。也可以为第一辊12a和第二辊12b这双方进行移动。也可以仅第二辊12b进行移动。通过该移动，在接头20中碳纳米管6集束。通过该集束，第二网10b与第一网10a牢固地连结。也可以通过3个以上的辊(或其他保持件)来实现碳纳米管6的集束。
在除接头20以外的地方，第一辊12a也可以相对于第二辊12b反复进行相对移动。通过该反复的移动，可以得到在除接头20以外的部位碳纳米管6的密度较高的长条物(例如线)。
也可以通过风压使长条网22的碳纳米管6集束来得到线。也可以通过向长条网22喷雾有机溶剂(例如乙醇)来促进碳纳米管6的集束。
图18中的(a)是表示本发明的其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图，图18中的(b)是表示该制造方法的其他工序的俯视图。
在图18的(a)中，从尺寸已缩小的第一阵列24a拉出了第一网26a。在图18的(a)中示出作为第一保持件的第一辊28a。该第一辊28a的延伸方向相对于第一网26a的宽度方向(Y方向)倾斜。与图3～6所示的实施方式相同，该第一辊28a与第一网26a抵接。并且，在比该第一辊28a靠上游的位置，第一网26a被切断。通过切断，第一网26a的一部分卷绕于第一辊28a。该卷绕的部分是第一网26a的保持部(边缘)。通过该保持部的吸附力，第一网26a保持于第一辊28a。
在图18的(b)中，从尺寸较大的第二阵列24b拉出了第二网26b。在图18的(b)中示出作为第二保持件的第二辊28b。该第二辊28b的延伸方向相对于第二网26b的宽度方向(Y方向)倾斜。与图7～9所示的实施方式相同，该第二辊28b与第二网26b抵接。并且，在比该第二辊28b靠上游的位置，第二网26b被切断。通过切断，第二网26b的一部分卷绕于第二辊28b。该卷绕的部分是第二网26b的保持部(边缘)。通过该保持部的吸附力，第二网26b保持于第二辊28b。
与图10～13所示的实施方式相同，通过第二辊28b与第一辊28a接近来形成接头。通过形成该接头，第二网26b与第一网26a连结而得到长条网。
该长条网30的一部分如图19所示。在图19中示出接头32的附近。图19中的箭头A4表示接头32的延伸方向。第一辊28a的延伸方向相对于第一网26a的宽度方向倾斜，第二辊28b的延伸方向相对于第二网26b的宽度方向倾斜，因此接头32的延伸方向相对于长条网30的宽度方向(Y方向)倾斜。在该长条网30中，碳纳米管的密度沿着长度方向的变化并不急剧。该长条网30的品质高。由该长条网30得到的线的品质也高。
即便是第一辊28a的延伸方向相对于第一网26a的宽度方向倾斜，也可以通过第二辊28b的延伸方向与第二网26b的宽度方向一致的装置得到高品质的长条网30。即便是第一辊28a的延伸方向与第一网26a的宽度方向一致，也可以通过第二辊28b的延伸方向相对于第二网26b的宽度方向倾斜的装置得到高品质的长条网30。
图20是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图。在图20中示出作为第一保持件的第一辊34和保持于该第一辊34的第一网36。该第一网36具有在第一辊34的附近朝向下游(右侧)而宽度逐渐增大的形状。该形状可以通过裁断网来得到。和图10～13所示的实施方式相同，通过第二辊向第一辊34接近来形成接头。通过形成该接头，第二网与第一网36连结而得到长条网。由于第一网36具有上述形状，所以在该接头处，碳纳米管的密度沿着长度方向的变化并不急剧。该长条网的品质高。由该长条网得到的线的品质也高。
图21是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的俯视图。在图21中示出作为第二保持件的第二辊38和保持于该第二辊38的第二网40。该第二网40具有在第二辊38的附近朝向上游(左侧)而宽度逐渐增大的形状。该形状可以通过裁断网来得到。与图10～13所示的实施方式相同，通过第二辊38向第一辊接近来形成接头。通过该接头，第二网40与第一网连结而得到长条网。由于第二网40具有上述形状，所以在该接头处，碳纳米管的密度沿着长度方向的变化并不急剧。该长条网的品质高。由该长条网得到的线的品质也高。
图22是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。在图22中示出第一保持件42、第二保持件44、第一网46和第二网48。第一保持件42的剖面形状为椭圆。第二保持件44的剖面形状为椭圆。第一网46保持于第一保持件42。形成为椭圆的第一保持件42抑制第一网46从该第一保持件42脱离。第二网48保持于第二保持件44。形成为椭圆的第二保持件44抑制第二网48从该第二保持件44脱离。与图10～13所示的实施方式相同，通过第二保持件44向第一保持件42接近来形成接头。通过形成该接头，第二网48与第一网46连结而得到长条网。
图23是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。在图23中示出第一保持件50、第二保持件52、第一网54和第二网56。第一保持件50的剖面形状为矩形。第二保持件52的剖面形状为矩形。第一网54保持于第一保持件50。第一保持件50的角部58抑制第一网54从该第一保持件50脱离。第二网56保持于第二保持件52。第二保持件52的角部60抑制第二网56从该第二保持件52脱离。与图10～13所示的实施方式相同，通过第二保持件52向第一保持件50接近来形成接头。通过形成该接头，第二网56与第一网54连结而得到长条网。
图24是表示本发明的又一其他实施方式的制造方法的一个工序的主视图。在图24中示出第一保持件62、第二保持件64、第一网66和第二网68。第一保持件62为板状。第二保持件64为板状。第一网66保持于第一保持件62。第一保持件62的角部70抑制第一网66从该第一保持件62脱离。第二网68保持于第二保持件64。第二保持件64的角部72抑制第二网68从该第二保持件64脱离。与图10～13所示的实施方式相同，通过第二保持件64向第一保持件62接近来形成接头。通过形成该接头，第二网68与第一网66连结而得到长条网。
本发明的制造方法可以使用各种形状的保持件。可以使用剖面为多边形(三角形、五边形、六边形、八边形等)的保持件。也可以使用剖面为长圆的保持件。长圆的概念包括与田径场的跑道类似的形状。该形状由隔开规定间隔对置的2个半圆和连结这些半圆之间的2条直线构成。
在图25和图26中示出适用于本发明的制造方法的装置74的一例。该装置74具有基座76、第一部分78a和第二部分78b。基座76在其上表面具有4个槽80，第一部分78a位于比第二部分78b靠上游(图25的左侧)的位置。
第一部分78a具有第一底部安装件82a、4个第一活塞84a、第一顶部安装件86a、一对第一支承件88a、第一辊90a(第一保持件)和第一臂92a。
第一底部安装件82a具有2个第一导轨94a。各个第一导轨94a嵌入基座76的槽80。该第一导轨94a能够相对于槽80滑动。也可以代替导轨94a，或者和导轨94a一起，而使第一底部安装件82a具有滚轮、车轮等。
各个第一活塞84a从第一底部安装件82a直立。该第一活塞84a的下端固定于第一底部安装件82a。该第一活塞84a能够伸缩。伸缩的方向是上下方向(Z方向)。
第一顶部安装件86a位于4个第一活塞84a之上。各个第一活塞84a的上端固定于第一顶部安装件86a。通过该第一活塞84a的伸缩，第一顶部安装件86a能够沿上下方向移动。
各个第一支承件88a从第一顶部安装件86a直立。该第一支承件88a固定于第一顶部安装件86a。在一方的第一支承件88a与另一方的第一支承件88a之间架设有第一辊90a。该第一辊90a具有与图3～6所示的辊12a的构造相同的构造。如上述所述，第一顶部安装件86a能够沿上下方向移动。伴随该移动，第一支承件88a和第一辊90a也沿上下方向移动。
第一臂92a的一端与第一底部安装件82a连结。如图26所示，第一臂92a沿Y方向延伸。该第一臂92a的另一端与未图示的驱动装置连结。典型的驱动装置是马达。通过该驱动装置，如图26中箭头A3所示，第一臂92a进行往复运动。该往复运动是Y方向上的运动。伴随该往复运动，第一部分78a作为整体进行往复运动。该往复运动通过第一导轨94a被槽80引导的方式进行。
第二部分78b具有第二底部安装件82b、4个第二活塞84b、第二顶部安装件86b、一对第二支承件88b、第二辊90b(第二保持件)和第二臂92b。
第二底部安装件82b具有2个第二导轨94b。各个第二导轨94b嵌入基座76的槽80。该第二导轨94b能够相对于槽80滑动。也可以代替导轨94b，或者和导轨94b一起，而使第二底部安装件82b具有滚轮、车轮等。
各个第二活塞84b从第二底部安装件82b直立。该第二活塞84b的下端固定于第二底部安装件82b。该第二活塞84b能够伸缩。伸缩的方向是上下方向(Z方向)。
第二顶部安装件86b位于4个第二活塞84b之上。各个第二活塞84b的上端固定于第二顶部安装件86b。通过该第二活塞84b的伸缩，第二顶部安装件86b能够沿上下方向移动。
各个第二支承件88b从第二顶部安装件86b直立。该第二支承件88b固定于第二顶部安装件86b。在一方的第二支承件88b与另一方的第二支承件88b之间架设有第二辊90b。该第二辊90b具有与图7～9所示的辊12b的构造相同的构造。如上述所述，第二顶部安装件86b能够沿上下方向移动。伴随该移动，第二支承件88b和第二辊90b也沿上下方向移动。
第二臂92b的一端与第二底部安装件82b连结。虽未图示，第二臂92b沿Y方向延伸。该第二臂92b的另一端与未图示的驱动装置连结。典型的驱动装置是马达。通过该驱动装置，第二臂92b在Y方向上进行往复运动。伴随该往复运动，第二部分78b作为整体进行往复运动。该往复运动通过第二导轨94b被槽80引导的方式进行。
以下，对该装置74的使用方法的一例进行说明。为了通过该装置74得到长条网，第一网96a的上游侧端通过第一辊90a保持。并且，第二网96b的下游侧端通过第二辊90b保持。接下来，通过第一活塞84a伸长，如图25中箭头A1所示，第一辊90a上升。并且，通过第二活塞84b伸长，如图25中箭头A2所示，第二辊90b下降。通过该上升以及下降，第二网96b与第一网96a重叠。通过该重叠形成接头20(参照图14)，由此得到长条网。也可以不使第一辊90a移动而仅使第二辊90b移动。也可以不使第二辊90b移动而仅使第一辊90a移动。
接下来，第一部分78a进行Y方向上的往复运动，且第二部分78b进行Y方向上的往复运动。第一部分78a的往复运动的周期与第二部分78b的往复运动的周期相同。第一部分78a的移动方向与第二部分78b的移动方向相反。通过上述往复运动，在接头20中碳纳米管集束，由此提高了这些碳纳米管的密度。也可以不使第一部分78a行往复运动而仅使第二部分78b进行往复运动。也可以不使第二部分78b进行往复运动而仅使第一部分78a进行往复运动。也可以通过不具有往复运动的机构的装置74得到长条网。
第一部分78a也可以具有其他的第一保持件来代替第一辊90a。第一部分78a可以具有图22～24所记载的第一保持件。第二部分78b也可以具有其他的第二保持件来代替第二辊90b。第二部分78b可以具有图22～24所记载的第二保持件。
第一活塞84a和第二活塞84b是用于辊的移动机构。装置74也可以具有除活塞以外的移动机构。
【工业上的可利用性】
通过本发明的制造方法，能够得到适于利用碳纳米管的特性的各种用途的长条物。
附图标记说明：
2a…第一阵列；2b…第二阵列；4…基板；6…碳纳米管；10a…第一网；10b…第二网；12a…第一辊；12b…第二辊；14a…第一网的保持部；14b…第二网的保持部；20…接头；22…长条网；24a…第一阵列；24b…第二阵列；26a…第一网；26b…第二网；28a…第一辊；28b…第二辊；30…长条网；32…接头；34…第一辊；36…第一网；38…第二辊；40…第二网；42…第一保持件；44…第二保持件；46…第一网；48…第二网；50…第一保持件；52…第二保持件；54…第一网；56…第二网；62…第一保持件；64…第二保持件；66…第一网；68…第二网；74…装置；76…基座；78a…第一部分；78b…第二部分；80…槽；82a…第一底部安装件；82b…第二底部安装件；84a…第一活塞；84b…第二活塞；86a…第一顶部安装件；86b…第二顶部安装件；88a…第一支承件；88b…第二支承件；90a…第一辊；90b…第二辊；92a…第一臂；92b…第二臂；94a…第一导轨；94b…第二导轨；96a…第一网；96b…第二网。
Claims (17)
1.一种包含多个碳纳米管的长条物的制造方法，其特征在于，包括如下工序，即：
工序1.从第一阵列逐渐拉出多个所述碳纳米管而得到片状的第一网；
工序2.使所述第一网的一部分与第一保持件抵接，来将该第一网保持于该第一保持件；
工序3.从第二阵列逐渐拉出多个所述碳纳米管而得到片状的第二网；
工序4.使所述第二网的一部分与第二保持件抵接，来将该第二网保持于该第二保持件；以及
工序5.在所述第一网的宽度方向与所述第二网的宽度方向基本上一致的状态下，使所述第一网的位于所述第一保持件的附近的部分与所述第二网的位于所述第二保持件的附近的部分重合而形成接头。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括对所述接头施加张力的工序。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括对所述接头加压的工序。
4.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括将所述第一网的残留在所述第一保持件的部分从所述接头切去的工序。
5.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括将所述第二网的残留在所述第二保持件的部分从所述接头切去的工序。
6.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括使所述第一保持件或所述第二保持件在相对于所述长条物的长边方向交叉的方向上移动来提高所述接头处的所述碳纳米管的密度的工序。
7.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5之后，还包括使所述第一网和所述第二网中的碳纳米管集束而形成线状的工序。
8.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序2中，使用了具有所述第一网的宽度以上的宽度的所述第一保持件。
9.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序4中，使用了具有所述第二网的宽度以上的宽度的所述第二保持件。
10.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序2中，使用了材质是将天然橡胶、丁腈橡胶或聚氨酯橡胶作为基材的橡胶组成物、将聚氨酯树脂或氟树脂作为基材的树脂组成物、陶瓷、或者金属的所述第一保持件。
11.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序4中，使用了材质是将天然橡胶、丁腈橡胶或聚氨酯橡胶作为基材的橡胶组成物、将聚氨酯树脂或氟树脂作为基材的树脂组成物、陶瓷、或者金属的所述第二保持件。
12.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序2中，使用了具有在所述第一保持件的附近朝向下游而宽度逐渐增大的形状的第一网。
13.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序4中，使用了具有在所述第二保持件的附近朝向上游而宽度逐渐增大的形状的第二网。
14.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
在所述工序5中形成的所述接头的长度为2mm以上50mm以下。
15.一种装置，用于制造包含多个碳纳米管的长条物，其特征在于，具有：
第一保持件，其用于保持由所述碳纳米管构成的片状的第一网；
第二保持件，其用于保持由所述碳纳米管构成的片状的第二网；以及
移动机构，其能够以使所述第二网与所述第一网重叠的方式，使所述第二保持件相对于所述第一保持件相对地移动。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述第一保持件的宽度比所述第一网的宽度大。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，
所述第二保持件的宽度比所述第二网的宽度大。
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