KR101150887B1

KR101150887B1 - 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법

Info

Publication number: KR101150887B1
Application number: KR1020110111772A
Authority: KR
Inventors: 김익수; 김병석; 이유진; 유야 나카가와; 이재환
Original assignee: 신슈 다이가쿠; 주식회사 톱텍
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-05-30
Also published as: JP2012162811A

Abstract

본 발명은 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 관한 것으로서, 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 제 1 공정과, 혼합 분산액을 이용하여 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 제작하는 제 2 공정과, 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 꼬임사로 하는 것에 의해 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 제 3 공정을 이 순서로 포함하며, 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 카본나노 구조물 함유 시트와는 다른 특성을 가진 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능한 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

카본나노 구조물 함유사의 제조 방법{Method for manufacturing fabric containing carbon nano structure}

본 발명은 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 나노테크놀로지 분야에서는 도전성이나 인장 강도 특성, 유연성, 열전도성, 내열성 등이 우수한 카본나노 구조물의 연구가 진행되고 있다. 이 카본나노 구조물은 대표적으로는 카본나노튜브로서 알려져 있다.

또한, 이 카본나노 구조물은 상기와 같은 우수한 성질을 갖고 있으므로 이것을 응용하여 카본나노 구조물을 함유한 종이나 시트 형상물을 구성하고, 도전 재료나 전자파 실드 재료, 전자파 흡수 재료, 마이크로파 흡수 발열 재료, 전극, 초미세 필터, 면상(面狀) 발열 재료, 촉매 담체 재료, 연료전지 재료, 이차전지 재료, 전기 자동차 등에 사용하는 것이 검토되고 있다.

종래, 이와 같은 카본나노 구조물을 함유하는 시트형상물(이하,「카본나노 구조물 함유 시트」라고 함)의 제조 방법으로서 쇠그물(wire cloth)을 이용한 습식 초지법이나 카본나노 구조물의 분산액을 이용한 함침법이 제안되어 있다 (예를 들면, 특허문헌 1참조). 습식 초지법이란, 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합하여 혼합 분산액을 제작한 후, 쇠그물을 이용하여 이 혼합 분산액을 습식 초지(抄紙)하여 카본나노 구조물 함유 시트를 얻는 것이다. 또한, 함침법이란, 카본나노 구조물을 포함하지 않는 섬유 혼합체에 카본나노 구조물의 분산액을 함침시켜 카본나노 구조물 함유 시트를 얻는 것이다.

종래의 습식 초지법이나 함침법에 의한 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 의하면, 카본나노 구조물이 비교적 균일하게 분산된 상태로 섬유 표면에 부착된 카본나노 구조물 함유 시트를 제조할 수 있다.

국제공개 제ＷＯ2009/054415호

그러나, 산업계에서는 종래의 소재와는 다른 구조나 특성을 갖고, 여러 가지 용도에 있어서 적절하게 이용할 수 있는 소재 및 그와 같은 소재를 제조하는 것이 가능한 제조 방법이 항상 요구되고 있다. 특히, 상기와 같은 우수한 성질을 가진 카본나노 구조물은 앞으로 여러 가지 분야로의 응용이 기대되고 있으며, 종래와 같은 시트형상물이 아니라 카본나노 구조물이 균일하게 분산된 실을 제조할 수 있으면 그 기대에 따를 수 있을 가능성도 비약적으로 확대된다.

따라서, 본 발명은 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 카본나노 구조물 함유 시트와는 다른 특성을 가진 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능한 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 노력을 거듭한 결과, 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액을 이용하여 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 제작하고, 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 꼬임사(twisted thread)로 하는 것에 의해 카본나노 구조물이 균일하게 분산된 카본나노 구조물 함유사가 제조 가능해지는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

[1] 즉, 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법은 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 제 1 공정과, 상기 혼합 분산액을 이용하여 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 제작하는 제 2 공정과, 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 꼬임사로 하는 것에 의해 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 제 3 공정을 이 순서로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 의하면, 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액을 이용하여 제작된 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 꼬임사로 하는 것에 의해 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 카본나노 구조물 함유 시트와는 다른 특성을 가진 카본나노 구조물 함유사의 제조를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 의하면, 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액을 이용하여 제작한 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 기초로 카본나노 구조물 함유사를 제조하므로, 카본나노 구조물이 응집된 상태로 존재할 우려가 적고, 카본나노 구조물의 도전성 등의 특성을 살린 시트형상 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 의하면, 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 꼬임사로 하는 것에 의해 카본나노 구조물 함유사를 제조하므로, 제조되는 카본나노 구조물 함유사의 강도를 높이는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서, 「카본나노 구조물」이란, 거의 탄소 원소만으로 구성된 나노미터 오더의 구조체를 말하며, 그라파이트 구조를 가진 시트인 그라펜시트, 1개의 그라펜시트가 통형상이 된 단층 카본나노 튜브, 2개 이상의 그라펜시트가 통형상으로 층을 이루고 있는 다층 카본나노 튜브, 나노미터 사이즈의 직경을 가진 카본 섬유가 직경 1000nm 이내로 나선 형상이 된 카본나노코일, 카본나노화이바, 카보나노혼, 카본나노캡슐 등을 바람직하게 예시할 수 있다 (이하, 본 명세서에서 「CNT」 용어는 이들 카본나노 구조물을 포함하는 총칭으로 이용하고 있다).

[2] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서는, 상기 제 3 공정은 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 꼬임사 장치 내에 통과시켜 연신(延伸)하여 상기 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 제 3 공정을 효율적으로 실시하는 것이 가능해지고, 높은 생산 효율로 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능해진다.

[3] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서 상기 섬유는 셀룰로스 섬유이고, 또 상기 혼합 분산액은 수계의 혼합 분산액인 것이 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 카본나노 구조물이 균일하게 섬유 표면에 균질하게 부착된 구조의 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 것이 가능해진다. 셀룰로스 섬유는 카르복실기나 수산기 등의 친수기를 가지므로 물에 잘 분산되기 때문이다.

[4] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서는, 상기 혼합 분산액을 그물형상 부재에 분사함으로써 카본나노 구조물 함유 시트를 연속적으로 제작하고, 또한 상기 카본나노 구조물 함유 시트를 절단하여 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 혼합 분산액 중 일부의 용매를 통과시키면서 카본나노 구조물 함유 시트를 그물형상 부재상에 제작할 수 있으므로 용매 함유량이 낮은 카본나노 구조물 함유 시트를 제작하는 것이 가능해지고, 이후의 건조 시간 등을 단축하는 것이 가능해진다.

[5] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서는 상기 혼합 분산액을 기재상에 코팅함으로써 카본나노 구조물 함유 시트를 연속적으로 제작하고, 또한 상기 카본나노 구조물 함유 시트를 절단하여 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 시트를 제작하는 것도 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 혼합 분산액을 낭비하지 않고 효율적으로 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 기재상에 코팅함으로써 카본나노 구조물 함유 시트를 제작하므로 제작되는 카본나노 구조물 함유 시트의 두께의 관리를 용이하게 하는 것이 가능해진다.

[6] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에서 있어서 상기 제 1 공정에서는 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유와 증점제를 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 카본나노 구조물 섬유 시트를 제작하는 것이 용이해지고, 카본나노 구조물 함유사를 높은 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다.

증점제로서는 카르복시메틸셀룰로스, 알긴산소다, 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 카제인, 폴리아크릴산소다, 스틸렌-무수 말레인산 공중합체 등의 수용성 고분자, 규산염 등의 무기중합체 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

[7] 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 있어서 상기 제 1 공정에서는 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유의 분산액을 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같은 방법으로 하는 것에 의해 카본나노 구조물과 섬유가 양호하게 분산되고, 카본나노 구조물이 응집된 상태로 존재할 우려가 더 적은 혼합 분산액을 제작하는 것이 가능해진다.

본 발명은 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 카본나노 구조물 함유 시트와는 다른 특성을 가진 카본나노 구조물 함유사를 제조하는 것이 가능한 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 3 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 섬유 퇴적물 제작 공정의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 변형예 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10은 변형예 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법에 대해, 도면에 도시한 실시 형태에 기초하여 설명한다.

[실시형태 1]

도 1은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는 섬유 퇴적물 제작 공정을 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 건조 공정을 도시한 도면이며, 도 3의 (c)는 절단 공정을 도시한 도면이다.

도 4는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 3 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 5는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합하여 혼합 분산액(1A)을 제작하는 제 1 공정(혼합 분산액 제작 공정)과, 혼합 분산액(1A)을 이용하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 제 2 공정(띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정)과, 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제작하는 제 3 공정(꼬임사 공정)을 이 순서로 포함한다. 이하, 제조 공정에 따라서 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 상세히 설명한다.

또한, 이하의 설명에서 「시트형상 섬유 퇴적물」이란, 적어도 카본나노 구조물과 섬유가 퇴적된 상태의 시트 형상물로서, 건조 전의 상태를 의미하고 있다.

(1) 제 1 공정(혼합 분산액 제작 공정)

제 1 공정은 CNT가 분산되어 존재하도록 제작된 CNT 분산액과 섬유를 혼합하여 이들 혼합 분산액(1A)을 제작하는 혼합 분산액 제작 공정이다. 이 공정에서는 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 탱크(21) 내에 CNT 분산액, 섬유 등을 투입하고, 혼합 장치(23)에 의해 이것들을 혼합하여 혼합 분산액(1A)을 제작한다.

CNT 분산액의 제작 방법은 특별히 한정되지 않고, 국제공개 제ＷＯ2009/054415호, 국제공개 제ＷＯ2008/069150호 등에 예시된 방법을 적합하게 채용할 수 있다. 일례를 들면, CNT의 분산을 돕는 계면활성제를 사용하여 초음파 처리 등에 의해 분산하는 방법이나, 유기용제를 사용하여 초음파 처리 등에 의해 분산하는 방법, 동일한 극성을 가진 분자끼리의 척력(斥力)을 이용하여 분산하는 방법, CNT에 자성체를 부착시켜 분산하는 방법, CNT의 표면을 수식하여 분산하는 방법 등을 단독으로 또는 조합하여 실시하여 CNT가 응집하지 않고 균일하게 분산되어 존재하는 CNT 분산액을 제작할 수 있다.

이용되는 CNT는 특별히 한정되지 않는다. CNT의 예로서는, 그라펜시트, 단층 카본나노튜브, 다층 카본나노튜브, 카본나노코일, 카본나노화이바, 카본나노혼, 카본나노캡슐 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, CNT의 제조 방법에 대해서도 ＣＶＤ법, 아크 방전법 등 어느 방법이라도 관계없다.

CNT 분산액에 대해 혼합하는 섬유는 중간체로서의 띠형상의 CNT 함유 시트(7)의 주체가 되는 재료이고, 실시형태 1에서는 셀룰로스 섬유를 이용한다. 셀룰로스 섬유로서는 예를 들면, 목재 펄프 섬유나 비목재 펄프 섬유, 셀룰로스 섬유를 처리하여 얻어지는 마이크로피브릴 섬유, 바이오셀룰로스 섬유 등을 단독으로 또는 적절히 조합하여 사용할 수 있다.

섬유는 건조 상태의 섬유를 CNT 분산액에 직접 투입하는 것이 아니라, 미리 섬유의 분산액(이하, 「섬유 분산액」이라고 함)을 제작하고 나서 CNT 분산액과 혼합하고 있다. 이와 같이 혼합 분산액(1A)을 제작함으로써 섬유가 응집되는 것을 방지할 수 있다.

CNT 분산액으로서는 계면활성제를 함유하는 CNT 분산액을 이용하고, 섬유 분산액으로서는 CNT 정착액을 함유하는 섬유 분산액을 이용한다. 계면활성제(음이온성 계면활성제)와 정착액(양이온성 정착제)는 반대의 극성을 갖는다. 그리고, CNT 분산액과 섬유 분산액을 혼합하기 전에 섬유에 CNT 정착액을 흡착시키고 있다.

혼합 분산액(1A)에는 이외에도 무기계 또는 유기계 접착제나 증강제, 증점제 등의 첨가물을 적절히 혼합할 수 있다. 제조하는 CNT 함유사(9)의 용도에 따라서 혼합하는 재료나 그 종류, 혼합 비율 등을 결정하는 것이 바람직하다. 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법은 그물형상 부재(33)에 혼합 분산액(1A)을 분사하는 섬유 퇴적물 제작 공정을 포함하므로, 분사 장치(27)에 의해 혼합 분산액(1A)을 분사할 수 있도록 점도나 밀도 등을 조정하는 것이 중요하다.

혼합 분산액(1A)은 유기계 분산액 또는 수계 분산액 중 어느 것이라도 좋지만, 그 중에서 적어도 CNT 분산액이나 셀룰로스 섬유를 물이나 물 및 알코올의 혼합 용매 등의 용매중에 분산시킨 수계 분산액으로 하는 것이 바람직하다. 수계분산액이라면 혼합 분산액(1A) 중의 CNT나 셀룰로스 섬유가 균일하게 분산되기 쉬워진다.

또한, 혼합 분산액(1A)의 제작에 이용하는 혼합 장치(23)는 특별히 한정되지 않고, 공지된 믹서중에서 적절히 최적인 것을 선택할 수 있다.

(2) 제 2 공정(띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정)

제 2 공정은 혼합 분산액(1A)을 이용하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정이다. 구체적으로는 혼합 분산액(1A)을 그물형상 부재(33)에 분사하여 시트형상 섬유 퇴적물(3A)를 연속적으로 제작하는 섬유 퇴적물 제작 공정과, 시트 형상 섬유 퇴적물(3A)을 건조시켜 CNT 함유 시트(5A)로 하는 건조 공정과, CNT 함유 시트(5A)를 절단하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 절단 공정을 이 순서로 포함한다.

섬유 퇴적물 제작 공정은 이하와 같이 실시한다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 엔드리스 벨트형상의 그물형상 부재(33)를 이송 롤러(29, 31)에 의해 한쪽 방향으로 회전시킨다. 이 상태에서 도 2 및 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프(25)에 의해 탱크(21) 내의 혼합 분산액(1A)을 분사 노즐(27)을 향해 압송(壓送)하고, 혼합 분산액(1A)의 압력이 분사 노즐(27)의 개방 밸브압을 초과했을 때, 또는 분사 노즐(27)의 개방 밸브 조작을 하여 보내지는 그물형상 부재(33)를 향해 분사 노즐(27)로부터 혼합 분산액(1A)이 분사된다. 분사 노즐(27) 자체가 가압 기구를 갖고 있어도 좋고, 이 경우에는 분사 노즐(27)의 가압 기구의 동작에 의해 혼합 분산액(1A)의 분사 동작을 제어한다.

도 3의 (a)에 도시한 예에서는 펌프(25)에 의해 압송되는 혼합 분산액(1A)이 2 계통으로 분배되어 2개의 분사 노즐(27)로부터 혼합 분산액(1A)이 분사되도록 되어 있다. 이것에 의해 그물형상 부재(33)상에 시트 형상 섬유 퇴적물(3A)이 제작되고, 상면에 시트형상 섬유 퇴적물(3A)이 제작된 그물형상 부재(33)가 순차적으로 건조 공정에 보내진다.

실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에서는 혼합 분산액(1A)을 그물형상 부재(33)에 분사하므로 분사 후, 건조시키기까지의 사이에 혼합 분산액(1A)중의 용매의 일부가 그물형상 부재(33)를 통과하여 낙하한다. 그물형상 부재(33)를 통과하여 낙하된 용매는 용매 받이부(35) 내에 회수된다.

그물형상 부재(33)를 구성하는 재료 자체는 특별히 한정되지 않지만, 그물형상 부재(33)는 이송 롤러(29, 31)에 의해 한쪽 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다.

분사 노즐(27)의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개 또는 복수의 분사 노즐(27)로부터 혼합 분산액(1A)을 분사할 수 있다. 또는, 도 5에 도시한 바와 같이 그물형상 부재(33)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 배열된 복수의 토출구를 구비한 분사 노즐(27’)에 의해 혼합 분산액(1A)을 분사할 수도 있다.

분사 직후의 시트형상 섬유 퇴적물(3A)의 두께는, 예를 들면 10㎛～1000㎛이다. 분사 노즐(27)에 의해 분사가 가능해지도록 용매가 비교적 많은 혼합 분산액(1A)이 이용되므로, 분사 직후의 시트 형상 섬유 퇴적물(3A)(도 3의 (a)의 시트형상 섬유 퇴적물(3A))의 두께는 작성되는 CNT 함유 시트(5A)의 두께에 비하여 약간 두꺼워진다.

섬유 퇴적물 제작 공정에서는 제작하는 섬유 퇴적물(3A)의 두께에 따라서 혼합 분산액(1A)의 분사 유량과 그물형상 부재(33)의 이송 속도를 조절하는 것이 바람직하다.

계속해서, 시트형상 섬유 퇴적물(3A)을 건조시켜 CNT 함유 시트(5A)를 제작하는 건조 공정은 이하와 같이 실시한다. 즉, 도 2 및 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 순차적으로 보내져 오는 그물형상 부재(33)를 히터(37a, 37b)를 구비하여 구성된 건조 장치 내에 통과시켜 그물형상 부재(33)상의 시트형상 섬유 퇴적물(3A)을 건조시킨다. 이에 의해 CNT 함유 시트(5A)를 연속적으로 제작할 수 있다.

사용하는 건조 장치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 전열선이나 온풍 발생 장치, 적외선 히터 등을 적절히 사용할 수 있다.

또한, 섬유 퇴적물 제작 공정과 건조 공정 사이에 CNT 함유 시트(5A)를 도시하지 않은 한 쌍의 롤러 사이에 통과시킴으로써 CNT 함유 시트를 탈수하는 공정을 실시하도록 해도 좋다.

온도나 시간 등의 건조 조건은 혼합 분산액(1A)의 원료나 건조 장치의 구조에 따라서 적절히 최적의 값을 선택할 수 있다. 제작되는 CNT 함유 시트(5A)의 두께는 예를 들면, 10㎛～1000㎛이다.

계속해서, CNT 함유 시트(5A)를 절단하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 절단 공정은 이하와 같이 실시한다. 즉, 도 2 및 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 절단 장치(39)에 의해 보내져 오는 CNT 함유 시트(5A)를 예를 들면 1mm~100mm 정도의 폭으로 절단하여 꼬임사로 할 수 있는 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작한다. 절단된 CNT 함유 시트(7)는 감기 롤러(41)에 의해 감겨진다.

(3) 제 3 공정(꼬임사 공정)

제 3 공정은 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제작하는 꼬임사 공정이다. 구체적으로는 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사 장치(43) 내에 통과시켜 띠형상의 CNT 함유 시트(7)로 CNT 함유사(9)를 제작한다.

제 3 공정은 이하와 같이 실시한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 제 2 공정에서 제작한 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 주 꼬임사 장치(45)를 이용하여 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제작할 수 있다. 이때, 실 이송 장치(47, 49)를 이용하여 CNT 함유사(9)를 도 4의 좌측으로 우측으로 꼬면서 실을 보내는 것에 의해 강고하게 꼬인 CNT 함유사(9)를 연속적으로 제조할 수 있다.

실 이송 장치(47, 49)를 이용하여 실을 보낼 때, 실 이송 장치(49)의 실 이송 속도(V1)를 실 이송 장치(47)의 실 이송 속도(V2) 보다도 빠르게 하면, CNT 함유사(9)의 연신을 실시할 수도 있다.

제 3 공정에서 제작되는 CNT 함유사(9)의 직경은 예를 들면 10㎛～1000㎛이다.

이상의 공정을 거쳐 CNT 함유사(9)를 제조할 수 있다.

실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액(1A)을 이용하여 제작된 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제조하므로 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 CNT 함유 시트와는 다른 특성을 가진 CNT 함유사(9)를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액(1A)을 이용하여 제작한 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 기초로 CNT 함유사(9)를 제조하므로 CNT가 응집된 상태로 존재할 우려가 적고, CNT의 도전성 등의 특성을 살린 CNT 함유사(9)를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제조하므로, 제조되는 CNT 함유사(9)의 강도를 높이는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 상기 혼합 분산액(1A)으로 중간체로서의 CNT 함유 시트(5A)를 연속적으로 제작하므로, 높은 생산 효율로 CNT 함유사(9)를 제조하는 것이 가능해지고, 공업화에 따른 CNT 함유사(9)의 대량 생산이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 혼합 분산액(1A)을 그물형상 부재(33)에 분사하여 CNT 함유 시트(5A)를 연속적으로 제작하고, 또한 CNT 함유 시트(5A)를 절단한 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사 장치(43)에 통과시켜 CNT 함유사(9)를 연속적으로 제조하도록 하므로, 생산 라인을 구축하여 공업화에 따른 CNT 함유사(9)의 대량 생산을 가능하게 할 수 있다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 혼합 분산액(1A)을 그물형상 부재(33)에 분사함으로써 시트형상 섬유 퇴적물(3A)을 제작하므로, 용매 함유량이 낮은 시트형상 섬유 퇴적물을 제작하는 것이 가능해지고, 이후의 건조 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 섬유는 셀룰로스 섬유이고, 또한 혼합 분산액(1A)은 수계의 혼합 분산액이므로, CNT가 균일하게 섬유 표면에 균질하게 부착된 구조의 CNT 함유사를 제작하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, CNT 분산액에 계면활성제가 함유되어 있으므로 CNT 분산액중에서 CNT가 잘 분산하게 된다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, CNT 분산액과 섬유 분산액을 혼합하기 전에 섬유에 CNT의 정착액을 흡착시키므로 CNT가 섬유의 표면에 더 양호하게 정착하게 된다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 정착액과 계면활성제가 반대의 극성을 가지므로 CNT가 섬유의 표면에 의해 더 양호하게 정착하게 된다.

또한, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 적도 CNT 분산액과 섬유 분산액을 혼합하여 혼합 분산액(1A)을 제작하므로 CNT와 섬유가 양호하게 분산되고, CNT가 응집된 상태로 존재할 우려가 더 적은 혼합 분산액(1A)을 제작하는 것이 가능해진다.

[실시형태 2]

도 6은 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 한편, 이하의 도면에서 특별히 설명이 없는 한, 도 2와 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일한 구성 요소를 나타내며, 이들 구성 요소는 실시형태 1에서 설명한 내용에 따라서 동일하게 구성할 수 있다.

실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법은 도 6에 도시한 바와 같이, 기본적으로는 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 동일한 공정을 포함하지만, 제 1 공정의 내용이 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와는 다르다.

즉, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에서는 적어도 CNT 분산액과 섬유와 증점제를 혼합하여 이들 혼합 분산액(1B)을 제작하고 있다.

CNT 분산액 및 섬유는 실시형태 1의 CNT 함유사의 제조 방법에서 사용한 것을 적절하게 사용할 수 있다. 섬유는 미리 섬유의 분산액으로 한 것을 혼합할 수도 있다. 또한, 혼합 분산액(1B)은 바람직하게는 수계 분산액이다.

증점제는 보류(步留) 향상제나 지력(紙力) 증강제로서 이용할 수 있고, 혼합 분산액중에서 접착제로 기능하는 재료로서, 그물형상 부재상에 제작하는 시트형상 섬유 퇴적물을 시트 형상으로 유지하는 것을 용이하게 하기 위해 혼합된다. 증점제로서는 카르복실메틸셀룰로스, 알긴산소다, 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 카제인, 폴리아크릴산소다, 스틸렌-무수 말레인산 공중합체 등의 수용성 고분자, 규산염 등의 무기 중합체 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이 중, 수용성 폴리머로서는 예를 들면, 천연 수용성 폴리머의 양이온성 전분, 합성 수용성 폴리머의 폴리에틸렌이민, 양이온성 폴리비닐알콜, 양이온성 아크릴아미드계 중합체 등의 양이온성 수용성 폴리머 및 음이온성 아크릴아미드계 중합체 등의 음이온성 수용성 폴리머를 이용할 수 있다. 수용성 폴리머는 이외에도 수용성 비이온 폴리머나 수용성 양성 폴리머 등을 사용할 수도 있다.

제 2 공정(띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정) 및 제 3 공정(꼬임사 공정)은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 각 공정과 동일하게 실시된다. 이상의 공정을 거쳐 CNT 함유사를 연속적으로 제조할 수 있다.

실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의해 얻어지는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 접착제로서 기능하는 증점제가 혼합 분산액(1Ｂ)중에 함유되어 있으므로 그물형상 부재(33)상에 분사했을 때, 시트형상 섬유 퇴적물(3B)을 시트 형상으로 유지하는 것이 용이해진다. 따라서, 시트형상 섬유 퇴적물(3B)을 제작하는 것이 용이해지고, CNT 함유사를 높은 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 제작하는 CNT 함유 시트(5B)의 두께의 관리를 용이하게 하는 것이 가능해지는 효과도 얻어진다.

[실시형태 3]

도 7 및 도 8은 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 8의 (a)는 섬유 퇴적물 제작 공정을 도시한 도면이고, 도 8의 (b)는 건조 공정을 도시한 도면이며, 도 8의 (c)는 절단 공정을 도시한 도면이다.

실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법은 기본적으로는 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 동일한 공정을 포함하지만, 제 2 공정(띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정)의 내용이 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와는 다르다.

즉, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에서는 도 7 및 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 혼합 분산액(1C)을 기재(53)상에 코팅함으로써 시트형상 섬유 퇴적물(3C)를 연속적으로 제작하고 있다. 이하, 제조 공정에 따라서 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명한다.

(1) 제 1 공정(혼합 분산액 제작 공정)

제 1 공정은 CNT가 분산되어 존재하도록 제작된 CNT 분산액과 섬유와 증점제를 혼합하여 이들 혼합 분산액(1C)을 제작하는 혼합 분산액 제작 공정이다. 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이 탱크(21) 내에 CNT 분산액, 섬유, 수용성 폴리머 등을 투입하고, 혼합 장치(23)에 의해 이것들을 혼합하여 혼합 분산액(1C)을 제작한다.

제 1 공정에 대해서는 기본적으로 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 혼합 분산액 제작 공정과 동일하게 실시할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 단, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에서는 기재(53)상에 혼합 분산액(1C)을 코팅하므로, 이용하는 도공기(塗工機)(51)의 구성이나 제작하는 CNT 함유 시트(5C)의 두께 등에 따라서 점도나 밀도 등을 조정하는 것이 중요하다.

또한, 기재(53)상에 제작하는 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 시트 형상으로 유지하는 것을 용이하게 하기 위해, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 마찬가지로 혼합 분산액(1C)에 증점제를 혼합하는 것이 중요하다.

(2) 제 2 공정(띠형상 CNT 함유 시트 제작 공정)

제 2 공정은 혼합 분산액(1C)을 이용하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 띠형상 CNT 함유 섬유 시트 제작 공정이다. 구체적으로는 혼합 분산액(1C)을 기재(53)에 코팅하여 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 연속적으로 제작하는 섬유 퇴적물 제작 공정과, 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 건조시켜 CNT 함유 시트(5C)로 하는 건조 공정과, CNT 함유 시트(5C)를 절단하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하는 절단 공정을 이 순서로 포함한다.

섬유 퇴적물 제작 공정은 이하와 같이 실시한다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이 기재(53)를 이송 롤러(29, 31)에 의해 한쪽 방향으로 회전시킨다. 이 상태에서 도 7 및 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프(25)에 의해 혼합 분산액(1C)을 도공기(51)에 공급하고, 또한 도공기(51)에 의해 기재(53)상에 혼합 분산액(1C)을 코팅하여 연속적으로 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 제작한다. 도 7 및 도 8의 (a)에 도시한 예에서는 도공기(51)로서 롤코터를 이용하는 예가 도시되어 있지만, 도공기(51)는 롤코터에 한정되지 않는다.

기재(53)는 실시형태 1의 CNT 함유사의 제조 방법에서 사용하는 그물형상 부재(33)와는 달리, 예를 들면 혼합 분산액(1C) 또는 그 용매가 통과되지 않도록 구성되어 있다. 기재(53)를 구성하는 재료 자체는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 기재(53)는 수지 필름과 같이 용매를 투과시키지 않는 재료로 이루어져도 좋고, 종이나 부직포와 같이 용매를 투과시키는 재료로 이루어져도 좋다.

시트 형상 섬유 퇴적물(3C)의 두께는, 예를 들면 10㎛～1000㎛이다. 코팅에 의해 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 제작하는 방법의 경우에는 점도 또는 농도가 높은 혼합 분산액(1C)을 이용할 수 있으므로, 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에서 제작되는 섬유 퇴적물(3C)의 두께에 비하여 다소 얇아지는 경향이 있다.

섬유 퇴적물 제작 공정에서는 제작하는 시트형상 섬유 퇴적물(3C)의 두께에 따라서 혼합 분산액(1C)의 점도와 기재(53)의 이송 속도를 조절하는 것이 바람직하다.

건조 공정 및 절단 공정은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 동일한 순서에 따라서 실시할 수 있다. 이에 의해 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작할 수 있다.

(3) 제 3 공정(꼬임사 공정)

제 3 공정은 제 2 공정에서 제작된 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제작하는 꼬임사 공정이다. 제 3 공정은 실시형태 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 동일한 순서에 따라서 실시할 수 있다. 즉, 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사 장치에 통과시킴으로써 강고하게 실이 꼬인 CNT 함유사(9)를 제작할 수 있다.

이상의 공정을 거쳐 CNT 함유사를 연속적으로 제조할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법은 섬유 퇴적물 제작 공정의 내용이 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와는 다르지만, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액(1C)을 이용하여 제작된 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제조하므로, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 마찬가지로 종래 존재하지 않은 구조를 갖고, 종래의 CNT 함유 시트와는 다른 특성을 가진 CNT 함유사를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액(1C)을 이용하여 제작한 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 기초로 CNT 함유사(9)를 제조하므로, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 마찬가지로 CNT가 응집된 상태로 존재할 우려가 적고, CNT의 도전성 등의 특성을 살린 CNT 함유사를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 상기 혼합 분산액(1C)으로 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 연속적으로 제작하므로, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 마찬가지로 높은 생산 효율로 CNT 함유사를 제조하는 것이 가능해지고, 공업화에 따른 CNT 함유사의 대량 생산이 가능해진다.

또한, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 혼합 분산액(1C)으로 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 연속적으로 제작하므로, 실시형태 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법의 경우와 마찬가지로 생산 라인을 구축하여 혼합 분산액(1C)으로 CNT 함유사를 높은 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 증점제가 혼합 분산액 중에 함유되어 있으므로 혼합 분산액(1C)을 기재(53)상에 코팅할 때, 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 시트형상으로 유지하는 것이 용이해진다. 따라서, 시트형상 섬유 퇴적물(3C)을 제작하는 것이 용이해지고, CNT 함유사를 높은 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 제작하는 CNT 함유 시트(5C)의 두께의 관리를 용이하게 하는 것이 가능해지는 효과도 얻어진다.

또한, 실시형태 3에 따른 CNT 함유사의 제조 방법에 의하면, 혼합 분산액(1C)을 낭비하지 않고 유효하게 이용하는 것이 가능해지고, 또한 제작하는 CNT 함유 시트(5C)의 두께의 관리를 용이하게 하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 CNT 함유사의 제조 방법을 상기 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 실시하는 것이 가능하고, 예를 들면 다음과 같은 변형도 가능하다.

(1) 상기 각 실시형태에서 나타낸 각 요소의 치수, 형상, 배치, 재료는 예시이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 결정할 수 있다.

(2) 상기 실시형태 1 내지 실시형태 3에서는 그물형상 부재(33) 또는 기재(53) 자체를 한쪽 방향으로 회전시키도록 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 9는 변형예 1에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 이송 롤러에 의해 한쪽 방향으로 회전된 벨트 컨베이어(55)상에 직사각형 형상의 기재(57)를 얹어 설치하여 상기 기재(57)를 반송하고, 또한 반송되어 가는 기재(57)상에 혼합 분산액(1D)을 분사하여 직사각형 형상의 시트형상 섬유 퇴적물(3D)을 제작하여 직사각형 형상의 CNT 함유 시트(5D)를 연속적으로 제작해도 좋다. 이 경우에는 이 후 직사각형 형상의 CNT 함유 시트(5D)를 절단하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하고, 상기 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬임사로 하는 것에 의해 CNT 함유사를 제조할 수 있다.

(3) 상기 실시형태 1 내지 실시형태 3에서는 기재로서의 그물형상 부재(33) 또는 기재(53)로부터 분리된 상태로 CNT 함유 시트(5A~5C)를 회수하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 10은 변형예 2에 따른 CNT 함유사의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 기재(63)와 함께 CNT 함유 시트(5E)를 회수해도 좋다. 이 경우에는 이 후 CNT 함유 시트(5E)를 기재(63)에서 분리한 후에 CNT 함유 시트(5E)를 절단하여 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 제작하고, 상기 띠형상의 CNT 함유 시트(7)를 꼬는 것에 의해 CNT 함유사(9)를 제조할 수 있다.

(4) 상기 실시형태 1 내지 실시형태 3에서는 제 2 공정의 섬유 퇴적물 제작 공정과 건조 공정을 일련의 라인상에서 실시하도록 하고 있지만, 섬유 퇴적물 작성 공정과 건조 공정을 별도의 라인으로 나눠 실시할 수도 있다. 이 경우, 도 9에 도시한 바와 같이 직사각형 형상의 기재(57)를 사용하면, 섬유 퇴적물 제작 공정과 건조 공정 사이의 이동을 용이하게 하는 것이 가능해지고, 또한 대형의 건조 장치를 이용하여 한번에 대량의 시트 형상 섬유 퇴적물을 건조시키는 것이 가능해진다.

(5) 상기 실시형태 1 내지 실시형태 3에서는 순차적으로 보내지는 그물형상 부재(33)나 기재(53)상에 시트형상 섬유 퇴적물(3A, 3B, 3C)을 제작하여 CNT 함유 시트(5A, 5B, 5C)를 연속적으로 제작하도록 하고 있지만, 본 발명은 이와 같은 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 적어도 CNT 분산액과 섬유를 혼합한 혼합 분산액을 고래(古來)의 초지법을 배워 쇠그물을 이용하여 초지(抄紙)하여 CNT 함유 시트를 제작함으로써 CNT 함유사를 제조할 수도 있다.

1A, 1B, 1C, 1D, 1E: 혼합 분산액
3A, 3B, 3C, 3D, 3E: 시트형상 섬유 퇴적물
5A, 5B, 5C, 5D, 5E: CNT 함유 시트
7: 띠형상 CNT 함유 시트
9: CNT 함유사
21: 탱크
23: 혼합 장치
25: 펌프
27, 27’: 분사 노즐
29, 31: 이송 롤러
59: 투입 롤러
41, 61: 감기 롤러
33: 그물형상 부재
35: 용매 받이부
37a, 37b: 히터
39: 절단 장치
43: 꼬임사 장치
45: 주 꼬임사 장치
47, 49: 실 이송 장치
51: 도공기(롤코터)
53, 57, 63: 기재
55: 벨트 컨베이어

Claims

적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유를 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 제 1 공정,
상기 혼합 분산액을 이용하여 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 제작하는 제 2 공정, 및
상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 꼬임사로 하는 것에 의해 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 제 3 공정을 이 순서로 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 공정은 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 꼬임사 장치 내에 통과시켜 연신하여 상기 카본나노 구조물 함유사를 제작하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유는 셀룰로스 섬유이고, 또 상기 혼합 분산액은 수계의 혼합 분산액인 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합 분산액을 그물형상 부재에 분사함으로써 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 연속적으로 제작하고, 또한 상기 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 절단하여 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 제작하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합 분산액을 기재상에 코팅함으로써 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 연속적으로 제작하고, 또한 상기 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 절단하여 상기 띠형상의 카본나노 구조물 함유 섬유 시트를 제작하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유에 증점제를 더 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 적어도 카본나노 구조물의 분산액과 섬유의 분산액을 혼합하여 혼합 분산액을 제작하는 것을 특징으로 하는 카본나노 구조물 함유사의 제조 방법.