JP6462417B2 - カーボンナノチューブ複合繊維の製造方法、カーボンナノチューブ複合繊維の製造装置およびカーボンナノチューブ複合繊維 - Google Patents
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Description
本発明のカーボンナノチューブ複合繊維の製造方法は、例えば、図2および図3に示すように、芯材2を準備する工程と、基板8上に配置される複数のカーボンナノチューブ12を準備する工程と、基板8上の複数のカーボンナノチューブ12からカーボンナノチューブ無撚糸3を引き出す工程と、芯材2にカーボンナノチューブ無撚糸3を巻き付けて、複合繊維前駆体4を調製する工程と、複合繊維前駆体4を加熱処理して、カーボンナノチューブ複合繊維1を調製する工程とを含んでいる。
2.他の実施形態
次に、図5および図6を参照して、本発明のカーボンナノチューブ複合繊維の製造方法の他の実施形態について説明する。
3.変形例
また、図3に示すように、芯材2にカーボンナノチューブ無撚糸3を巻き付けて、複合繊維前駆体4を調製した後、加熱処理の前に、複合繊維前駆体4をプレスすることもできる。
ステンレス製の基板に二酸化ケイ素膜を積層した後、二酸化ケイ素膜上に、触媒層として鉄を蒸着した。
実施例1と同様にして調製した複数のカーボンナノチューブ無撚糸を、外径が1mmのポリエステル線材(芯材)の周りに10層積層されるように、ポリエステル線材(芯材)に巻き付けて、複合繊維前駆体を調製した。
実施例1と同様にして調製した複数のカーボンナノチューブ無撚糸に、銅(金属)を蒸着させて前処理した。次いで、前処理した複数のカーボンナノチューブ無撚糸を、外径50μmの銅線(芯材)の周りに10層積層されるように、銅線(芯材)に巻き付けて、複合繊維前駆体を調製した。
実施例1および実施例2で得られたカーボンナノチューブ複合繊維のそれぞれは、外径50μmの銅線に対して、30%の強度の向上が確認された。
2 芯材
3 カーボンナノチューブ無撚糸
4 複合繊維前駆体
8 基板
11 触媒層
12 カーボンナノチューブ
20 複合繊維製造装置
21 送出部
22 回収部
23 供給部
24 加熱部
Claims (6)
- 所定方向に延びる芯材を準備する工程と、
基板上に配置され、前記基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブを準備する工程と、
前記基板上の前記複数のカーボンナノチューブから、前記複数のカーボンナノチューブが連続的に繋がるカーボンナノチューブ無撚糸を引き出して調製する工程と、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を、前記芯材に巻き付けて、複合繊維前駆体を調製する工程と、
前記複合繊維前駆体を加熱処理する工程とを含むことを特徴とする、カーボンナノチューブ複合繊維の製造方法。 - 前記複数のカーボンナノチューブを準備する工程は、
前記基板上に触媒層を配置する工程と、
前記基板に原料ガスを供給することにより、前記触媒層を起点として、前記複数のカーボンナノチューブを成長させる工程とを含んでいることを特徴とする、請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合繊維の製造方法。 - 前記芯材は、金属からなり、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を調製する工程において、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を、金属を含有する金属含有液に浸漬した後、乾燥させるか、または、
前記カーボンナノチューブ無撚糸に、金属を蒸着させることを特徴とする、請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ複合繊維の製造方法。 - 前記芯材は、高分子材料からなり、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を調製する工程において、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を高分子材料からなるフィルムに重ねるか、または、
前記カーボンナノチューブ無撚糸を、高分子材料を含有する高分子含有液に浸漬した後、乾燥させるか、あるいは、
前記カーボンナノチューブ無撚糸に、高分子材料が溶解した高分子溶液をエレクトロスピニングすることを特徴とする、請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ複合繊維の製造方法。 - 芯材を所定方向に向かって送り出すように構成され、前記所定方向に沿う軸線を回転中心として回転可能な送出部と、
前記送出部に対して前記所定方向に間隔を空けて配置され、前記送出部から送り出される前記芯材を回収するように構成され、前記所定方向に沿う軸線を回転中心として回転可能な回収部と、
前記送出部と前記回収部との間に配置される前記芯材に、カーボンナノチューブ無撚糸を供給する供給部と、
前記送出部および前記回収部のそれぞれが回転することにより、前記カーボンナノチューブ無撚糸が巻き付けられた前記芯材を加熱するように構成される加熱部とを備えることを特徴とする、カーボンナノチューブ複合繊維の製造装置。 - 所定方向に延びる芯材と、
複数のカーボンナノチューブが連続的に繋がるカーボンナノチューブ無撚糸であって、前記芯材に巻き付けられるカーボンナノチューブ無撚糸とを備えることを特徴とする、カーボンナノチューブ複合繊維。
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