JP5161133B2 - 極細繊維把持装置、把持方法および極細繊維試験装置 - Google Patents
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(引っ張り、摩擦、曲げ等に対する強度評価)を高精度に測定することが望まれている。具体的には、JIS(Japan Industrial Standard)規格において、繊維に関する引っ張り
強度試験法が規定されている。この強度試験法を実施するための試料の作成が必要とされる。
第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを備え、
第1のホルダの第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第1の針内に引き込み、極細繊維と第1の針とを固定し、
スライダ機構に極細繊維が固定された第1のホルダを取り付け、
第2のホルダの第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第2の針内に引き込み、
極細繊維を第2の針内に引き込んだ状態の第2のホルダをスライダ機構に取り付け、
第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、極細繊維の長さが設定した値となる状態で、ホルダ連結具でもって第1および第2のホルダを連結し、極細繊維と第2の針とを固定し、
連結された第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
試験装置に装着後にホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維把持装置である。
第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを使用し、
第1のホルダの第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第1の針内に引き込み、極細繊維と第1の針とを固定し、
スライダ機構に極細繊維が固定された第1のホルダを取り付け、
第2のホルダの第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第2の針内に引き込み、
極細繊維を第2の針内に引き込んだ状態の第2のホルダをスライダ機構に取り付け、
第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、極細繊維の長さが設定した値となる状態で、ホルダ連結具でもって第1および第2のホルダを連結し、極細繊維と第2の針とを固定し、
連結された第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
試験装置に装着後にホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維把持方法である。
第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
第1および第2の針の先端間に固定された試料用極細繊維に対して、引っ張り力を与える駆動部と、
試料用極細繊維に引っ張り力が与えられる時の荷重変化を測定する測定手段とを備え、
試料用極細繊維を第1および第2のホルダに把持する把持装置は、
第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを備え、
第1のホルダの第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第1の針内に引き込み、極細繊維と第1の針とを固定し、
スライダ機構に極細繊維が固定された第1のホルダを取り付け、
第2のホルダの第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を第2の針内に引き込み、
極細繊維を第2の針内に引き込んだ状態の第2のホルダをスライダ機構に取り付け、
第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、極細繊維の長さが設定した値となる状態で、ホルダ連結具でもって第1および第2のホルダを連結し、極細繊維と第2の針とを固定し、
連結された第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
試験装置に装着後にホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維試験装置である。
「試験装置の概略的構成」
この発明によるナノファイバー把持装置を適用できる試験装置について、図1を参照して説明する。図1に示すように、試験装置本体101には、荷重センサー例えば電子天秤が収納されている。電子天秤は、0.01mg程度(または0.1mg以上)の分解能を有する。電子天秤に限らず、同程度の分解能を有する荷重センサーを使用しても良い。図示しないが、電源を供給する電源コードが本体101から導出され、パーソナルコンピュータと接続するためのインターフェース例えばRS−232Cインターフェースが本体101に対して接続されている。
である。上部ホルダ108を上方向に変位させ、試料が引っ張られるにしたがって、荷重が変化する。そして、試料が破断した時に、荷重が急激に変化する。この試験によって試料の引っ張り強度を試験できる。さらに、変位−荷重のカーブの傾きから試料の弾性率を測定することができる。よりさらに、応力緩和およびクリープを試験することが可能である。
図3に示すように、把持装置107は、試験装置に装着する前にスライダ機構51上に水平状態に置かれて試料110を固定するようになされる。スライダ機構51は、平行するレール52aおよび52bによってスライドブロック53がスライド自在に支持され、固定ブロック54とスライドブロック53との間の距離が任意に設定可能とされている。針57および58の中心がほぼ一致した状態で、固定ブロック54に上部ホルダ108が置かれ、スライドブロック53上に下部ホルダ109が置かれる。
この発明の一実施の形態では、設定された試料長の試料繊維110を針57および58の間に取り付けるために、図4に示す吸引装置を使用する。吸引装置は、クレードル71と、クレードル71に装着自在の円筒状の本体72と、本体72から導出されたフレキシブルなチューブ73と、チューブ73の先端に取り付けられた係合部74とを備える。係合部74は、チューブ73に対して装着自在とされている。例えば市販されている毛穴吸引装置を使用しても良い。
最初に、図5に示すように、上部ホルダ108(ニードルアダプタソケット55)の針57が設けられた端面と反対の面の貫通孔に吸引装置のチューブ73が挿入される。図7に示すように、貫通孔の長さが長いので、係合部74を取り外してチューブ73の先端を貫通孔内に押し込むことによって、接続状態が外れないようにできる。ニードルアダプタソケット55には、Oリング61が装着されている。
上述したこの発明の一実施の形態では、吸引装置によって上部ホルダ108の針内に試料繊維を吸い込み、次に、下部ホルダ109の針内に試料繊維を吸い込むようにしている。しかしながら、順序を逆とし、先に、下部ホルダ109の針内に試料繊維を吸い込むようにしても良い。さらに、二つの吸引装置を使用して各吸引装置によって上部ホルダ108および下部ホルダ109のそれぞれに吸引力を与えるようにしても良い。
57、58・・・針
61、62・・・Oリング
64a、64b、64c・・・エクステンション
67a、67b・・・ホルダ連結具
72・・・吸引装置の本体
73・・・チューブ
101・・・試験装置本体
105・・・秤量面上のマグネット部
107・・・把持装置
108・・・上部ホルダ
109・・・下部ホルダ
Claims (5)
- 中心に第1の貫通孔を有する円筒状の第1のホルダと、
上記第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
上記第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
上記第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、上記第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
上記第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、上記第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを備え、
上記第1のホルダの上記第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を上記第1の針内に引き込み、上記極細繊維と上記第1の針とを固定し、
上記スライダ機構に上記極細繊維が固定された上記第1のホルダを取り付け、
上記第2のホルダの上記第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から上記極細繊維を上記第2の針内に引き込み、
上記極細繊維を上記第2の針内に引き込んだ状態の上記第2のホルダを上記スライダ機構に取り付け、
上記第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、上記極細繊維の長さが設定した値となる状態で、上記ホルダ連結具でもって上記第1および第2のホルダを連結し、上記極細繊維と上記第2の針とを固定し、
連結された上記第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
上記試験装置に装着後に上記ホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維把持装置。 - 上記第1および第2の針と上記第1および第2のホルダとの間に異なる長さのエクステンションを配することによって、上記第1および第2のホルダの間隔を一定としたままで上記試料用極細繊維の長さを調整する請求項1記載の極細繊維把持装置。
- 中心に第1の貫通孔を有する円筒状の第1のホルダと、
上記第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
上記第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
上記第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、上記第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
上記第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、上記第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを使用し、
上記第1のホルダの上記第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を上記第1の針内に引き込み、上記極細繊維と上記第1の針とを固定し、
上記スライダ機構に上記極細繊維が固定された上記第1のホルダを取り付け、
上記第2のホルダの上記第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から上記極細繊維を上記第2の針内に引き込み、
上記極細繊維を上記第2の針内に引き込んだ状態の上記第2のホルダを上記スライダ機構に取り付け、
上記第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、上記極細繊維の長さが設定した値となる状態で、上記ホルダ連結具でもって上記第1および第2のホルダを連結し、上記極細繊維と上記第2の針とを固定し、
連結された上記第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
上記試験装置に装着後に上記ホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維把持方法。 - 上記第1および第2の針と上記第1および第2のホルダとの間に異なる長さのエクステンションを配することによって、上記第1および第2のホルダの間隔を一定としたままで上記試料用極細繊維の長さを調整する請求項3記載の極細繊維把持方法。
- 中心に第1の貫通孔を有する円筒状の第1のホルダと、
上記第1の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第1のホルダの端面に設けられた第1の針と、
中心に第2の貫通孔を有する円筒状の第2のホルダと、
上記第2の貫通孔とその中心孔が連続して通じるように、上記第2のホルダの端面に設けられた第2の針と、
上記第1および第2の針の先端間に固定された試料用極細繊維に対して、引っ張り力を与える駆動部と、
上記試料用極細繊維に引っ張り力が与えられる時の荷重変化を測定する測定手段とを備え、
上記試料用極細繊維を上記第1および第2のホルダに把持する把持装置は、
上記第1および第2の針の中心がほぼ一致した状態でもって、上記第1および第2のホルダの少なくとも一方をスライド自在に保持するスライダ機構と、
上記第1および第2の針の先端間の距離を一定に保持した状態で、上記第1および第2のホルダを連結するホルダ連結具とを備え、
上記第1のホルダの上記第1の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から極細繊維を上記第1の針内に引き込み、上記極細繊維と上記第1の針とを固定し、
上記スライダ機構に上記極細繊維が固定された上記第1のホルダを取り付け、
上記第2のホルダの上記第2の貫通孔の開放端に対して吸引装置の吸引部を取り付け、上記吸引装置の吸引力によって、先端から上記極細繊維を上記第2の針内に引き込み、
上記極細繊維を上記第2の針内に引き込んだ状態の上記第2のホルダを上記スライダ機構に取り付け、
上記第1および第2のホルダの一方をスライドさせ、上記極細繊維の長さが設定した値となる状態で、上記ホルダ連結具でもって上記第1および第2のホルダを連結し、上記極細繊維と上記第2の針とを固定し、
連結された上記第1および第2のホルダを試験装置に装着し、
上記試験装置に装着後に上記ホルダ連結具を取り外すことを特徴とする極細繊維試験装置。
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