JP5832754B2 - 糸状カーボンナノ構造物の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法を説明するために示す図である。
図2及び図3は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法における第2工程を説明するために示す図である。図3(a)は繊維堆積物作製工程を示す図であり、図3(b)は乾燥工程を示す図であり、図3(c)は切断工程を示す図である。
図4は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法における第3工程を説明するために示す図である。
図5は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法における第4工程を説明するために示す図である。
図6は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法における繊維堆積物作製工程の別の例を説明するために示す図である。
第1工程は、CNTが分散して存在するように作製されたCNT分散液と繊維とを混合してこれらの混合分散液1Aを作製する混合分散液作製工程である。この工程においては、例えば、図1に示すように、タンク21内にCNT分散液、繊維等を投入して、混合装置23によってこれらを混合して混合分散液1Aを作製する。
第2工程は、混合分散液1Aを用いて帯状のCNT含有シート7を作製する帯状CNT含有シート作製工程である。具体的には、混合分散液1Aを網状部材33に噴射してシート状繊維堆積物3Aを連続的に作製する繊維堆積物作製工程と、シート状繊維堆積物3Aを乾燥させてCNT含有シート5Aとする乾燥工程と、CNT含有シート5Aを切断して帯状のCNT含有シート7を作製する切断工程とをこの順序で含む。
第3工程は、帯状のCNT含有シート7を撚り糸することによりCNT含有糸9を作製する撚り糸工程である。具体的には、帯状のCNT含有シート7を撚り糸装置43内に通過させて、帯状のCNT含有シート7からCNT含有糸9を作製する。
第4工程は、CNT含有糸9を加熱して繊維を炭化又は除去することにより、CNTを主体としてなる糸状CNT11を作製する加熱工程である。
図7は、実施形態2に係る糸状CNTの製造方法における第2工程を説明するために示す図である。なお、以下の図面において、特に説明がない限り、図2と同じ符号が付されているものは同じ構成要素を示しており、これらの構成要素は実施形態1で説明した内容に沿って同様に構成することができる。
CNT分散液及び繊維は、実施形態1の糸状CNTの製造方法で使用したものを好適に使用することができる。繊維は、あらかじめ繊維の分散液としたものを混合することもできる。また、混合分散液1Bは好ましくは水系分散液である。
図8及び図9は、実施形態3に係る糸状CNTの製造方法におけるの第2工程を説明するために示す図である。図9(a)は繊維堆積物作製工程を示す図であり、図9(b)は乾燥工程を示す図であり、図9(c)は切断工程を示す図である。
第1工程は、CNTが分散して存在するように作製されたCNT分散液と繊維と増粘剤とを混合してこれらの混合分散液1Cを作製する混合分散液作製工程である。例えば、図8に示すように、タンク21内にCNT分散液、繊維、水溶性ポリマー等を投入して、混合装置23によってこれらを混合して混合分散液1Cを作製する。
第2工程は、混合分散液1Cを用いて帯状のCNT含有シート7を作製する帯状CNT含有シート作製工程である。具体的には、混合分散液1Cを基材59にコーティングしてシート状繊維堆積物3Cを連続的に作製する繊維堆積物作製工程と、シート状繊維堆積物3Cを乾燥させてCNT含有シート5Cとする乾燥工程と、CNT含有シート5Cを切断して帯状のCNT含有シートを作製する切断工程とをこの順序で含む。
第3工程は、第2工程で作製された帯状のCNT含有シートを撚り糸することによりCNT含有糸を作製する工程である。第3工程は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法の場合と同様の手順に沿って実施することができる。すなわち、帯状のCNT含有シートを撚り糸装置43に通過させることにより、強固に撚り糸されたCNT含有糸を作製することができる。
第4工程は、第3工程で作製されたCNT含有糸を加熱して、CNT含有糸中の繊維を炭化又は除去することにより糸状CNTを作製する工程である。第4工程は、実施形態1に係る糸状CNTの製造方法の場合と同様の手順に沿って実施することができる。すなわち、CNT含有糸を加熱装置55に通過させることにより糸状CNTを作製することができる。
Claims (7)
- 少なくともカーボンナノ構造物の分散液と繊維とを混合して混合分散液を作製する第1工程と、
前記混合分散液を用いて帯状のカーボンナノ構造物含有シートを作製する第2工程と、
前記帯状のカーボンナノ構造物含有シートを撚り糸することによりカーボンナノ構造物含有糸を作製する第3工程と、
前記カーボンナノ構造物含有糸を加熱して前記繊維を炭化することにより、前記カーボンナノ構造物を主体としてなる糸状カーボンナノ構造物を作製する第4工程とをこの順序で含むことを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項1に記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記第3工程は、前記帯状のカーボンナノ構造物含有シートを撚り糸装置内に通過させて延伸し前記カーボンナノ構造物含有糸を作製することを特徴とする請求項1に記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記繊維がセルロース繊維であり、かつ、前記混合分散液が水系の混合分散液であることを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記混合分散液を網状部材に噴射することによりカーボンナノ構造物含有シートを連続的に作製するとともに、前記カーボンナノ構造物含有シートを切断して前記帯状のカーボンナノ構造物含有シートを作製することを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記混合分散液を基材上にコーティングすることによりカーボンナノ構造物含有シートを連続的に作製するとともに、前記カーボンナノ構造物含有シートを切断して前記帯状のカーボンナノ構造物含有シートを作製することを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項4又は5に記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記第1工程においては、少なくともカーボンナノ構造物の分散液と繊維と増粘剤とを混合して混合分散液を作製することを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の糸状カーボンナノ構造物の製造方法において、
前記第1工程においては、少なくともカーボンナノ構造物の分散液と繊維の分散液とを混合して混合分散液を作製することを特徴とする糸状カーボンナノ構造物の製造方法。
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