TWI689464B - 碳奈米管集合體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的碳奈米管集合體的製造方法包括以下步驟：準備滾筒，該滾筒具備具有圓柱形狀的軸部、及遍及軸部的全周而配置的樹脂膜；準備多條碳奈米管絲，該碳奈米管絲具有多根碳奈米管；以於與軸部的軸線方向平行的方向上並列配置、且位於樹脂膜上的方式，將多條碳奈米管絲抽拉捲繞於軸部的周方向上；向位於樹脂膜上的多條碳奈米管絲供給揮發性的液體；以及對供給有液體的多條碳奈米管絲進行加工。

Description

碳奈米管集合體的製造方法
本發明是有關於一種碳奈米管集合體的製造方法。
已知碳奈米管具有優異的機械強度、導熱性及導電性。而且，正在研究將多根碳奈米管形成為絲狀，以碳奈米管絲的形式作為各種產業製品的材料。
然而，對於此種碳奈米管絲而言，為了進一步提高導熱性及導電性而期望高密度化。另外，就生產效率的觀點而言，正在研究各種可使多條碳奈米管絲一併高密度化的方法。
例如已提出有如下的碳奈米管片材的製造方法：自配置於基板上的碳奈米管簇(carbon nanotube forest)中抽出多條奈米纖維(碳奈米管片材)，貼附於基板膜上後，浸漬於液體中或供給液體蒸氣，實現多條奈米纖維的高密度化，繼而將貼附於基板膜上的多條奈米纖維捲取至芯棒上(例如參照專利文獻1)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-174038號公報
然而，藉由專利文獻1所記載的碳奈米管片材的製造方法所 製造的多條奈米纖維是貼附於基板膜上，故是自芯棒回卷並自基板膜分離後，加工成各種產業製品、例如撚絲等。即，於將多條奈米纖維加工成各種產業製品時，必須將貼附於基板膜上的多條奈米纖維自芯棒抽出後，自基板膜剝離。
因此，多條奈米纖維的加工作業變煩雜，而且於提高由多條奈米纖維所製造的各種產業製品的生產效率的方面存在極限。
因此，本發明的目的在於提供一種碳奈米管集合體的製造方法，其可使多條碳奈米管絲一併高密度化，並且可順暢地加工多條碳奈米管絲，可提高碳奈米管集合體的生產效率。
本發明[1]包含一種碳奈米管集合體的製造方法，其包括以下步驟：準備滾筒，該滾筒具備具有圓柱形狀的軸部、及遍及所述軸部的全周而配置的樹脂膜；準備多條碳奈米管絲，該碳奈米管絲具有多根碳奈米管；以於與所述軸部的軸線方向平行的方向上並列配置、且位於所述樹脂膜上的方式，將所述多條碳奈米管絲抽拉捲繞於所述軸部的周方向上；向位於所述樹脂膜上的所述多條碳奈米管絲供給揮發性的液體；以及對供給有所述液體的所述多條碳奈米管絲進行加工。
然而，若對並列配置的多條碳奈米管絲供給揮發性的液體，則有時由液體的表面張力等導致碳奈米管絲移動，而多條碳奈米管絲的配向發生混亂。
另一方面，根據所述方法，向位於樹脂膜上的多條碳奈米管絲供給揮發性的液體，故可藉由樹脂膜與碳奈米管絲的摩擦而抑制並列配置的多條碳奈米管絲於軸線方向上移動。因此，可抑制多條碳奈米管絲的配向發生混亂。
其後，揮發性的液體氣化，藉此於各碳奈米管絲中，多根碳奈米管彼此凝聚，各碳奈米管絲的密度提高。
結果，可確保多條碳奈米管絲的配向，並且可使多條碳奈米管絲一併高密度化。
另外，因於滾筒上具備樹脂膜，故經高密度化的多條碳奈米管絲是自樹脂膜分離而獲得。因此，可順暢地加工多條碳奈米管絲，可提高碳奈米管集合體的生產效率。
本發明[2]包含如所述[1]所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述多條碳奈米管絲供給所述液體的步驟中，向位於所述樹脂膜上的所述多條碳奈米管絲噴霧所述液體。
然而，於藉由浸漬向多條碳奈米管絲供給液體的情形時，有時會向多條碳奈米管絲過剩地供給液體。於是，有時由液體的表面張力等導致並列配置的多條碳奈米管絲移動，而彼此相鄰的碳奈米管絲附著。因此，難以確保多條碳奈米管絲的配向。
根據此種方法，向樹脂膜上的多條碳奈米管絲噴霧液體，故與浸漬於液體中的情形相比較，可容易地調整向多條碳奈米管絲供給的液體量。因此，可使多條碳奈米管絲一併高密度化，並且能可靠地確保多條碳奈米管絲的配向。
本發明[3]包含如所述[2]所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述多條碳奈米管絲供給所述液體的步驟中，以限制向不位於所述樹脂膜上的所述多條碳奈米管絲噴霧所述液體的方式，配置限制構件。
根據此種方法，限制構件限制向不位於樹脂膜上的多條碳奈米管絲噴霧液體，故能可靠地抑制多條碳奈米管絲的配向發生混亂。
本發明[4]包含如所述[3]所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述多條碳奈米管絲供給所述液體的步驟中，以對所述軸部的中心角為5°以上且150°以下的範圍噴霧所述液體的方式，配置所述限制構件。
然而，若向多條碳奈米管絲噴霧液體，則液體是以放射狀而噴射。因此，有時附著於多條碳奈米管絲上的液體量變得不均勻。於該情形時，多條碳奈米管絲由於所附著的液體量之差而密度變得不均勻。
另一方面，根據所述方法，限制構件容許對軸部的中心角為5°以上且150°以下的範圍噴霧液體，另一方面限制向除此以外的範圍噴霧液體。因此，可向位於樹脂膜上的多條碳奈米管絲均勻地噴霧揮發性的液體，可實現所附著的液體量的均勻化。結果，可實現多條碳奈米管絲的密度的均勻化。
本發明[5]包含如所述[1]至[4]中任一項所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中於所述液體中分散有微粒子，或溶解 有樹脂材料。
根據此種方法，於液體中分散有微粒子，或溶解有樹脂材料，故可於向多條碳奈米管絲噴霧液體時，使微粒子或樹脂材料附著於多條碳奈米管絲上。因此，可對由多條碳奈米管絲加工而成的碳奈米管集合體賦予微粒子及/或樹脂材料的特性。
本發明[6]包含如所述[1]至[5]中任一項所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中所述碳奈米管絲為所述多根碳奈米管於所述碳奈米管絲的延伸方向上連續地連接而成的碳奈米管單絲。
根據此種方法，多根碳奈米管於碳奈米管絲的延伸方向上連續地連接，故多根碳奈米管是沿著碳奈米管單絲的延伸方向而配向。
因此，可於碳奈米管單絲中可靠地確保碳奈米管的配向性，而且可於碳奈米管集合體中可靠地確保碳奈米管的配向性。
本發明[7]包含如所述[6]所記載的碳奈米管集合體的製造方法，其中於對所述多條碳奈米管絲進行加工的步驟中，將噴霧有所述液體的所述多條碳奈米管單絲自所述滾筒抽出後，加以撚合而製成撚絲。
根據此種方法，藉由將多條碳奈米管單絲自滾筒抽出並加以撚合的簡易方法，可順暢地加工多條碳奈米管單絲，可製造撚絲。因此，可提高撚絲的生產性。
本發明[8]包含如所述[1]至[6]中任一項所記載的碳奈米 管集合體的製造方法，其中於將所述多條碳奈米管絲抽拉捲繞於所述軸部上的步驟中，將所述多條碳奈米管絲於所述滾筒的周面上捲繞多周，於對所述多條碳奈米管絲進行加工的步驟中，將於所述滾筒的周面上捲繞多周的所述多條碳奈米管絲於所述軸線方向上切斷，形成為片材形狀。
根據此種方法，多條碳奈米管絲是於噴霧了揮發性的液體後，依次捲繞於滾筒上。因此，多條碳奈米管絲是於配置於已捲繞於滾筒上的多條碳奈米管絲上後，被噴霧揮發性的液體。此時，對於在表面上露出的外側的多條碳奈米管絲而言，藉由與內側的多條碳奈米管絲的摩擦而抑制於軸線方向上移動。因此，可抑制外側的多條碳奈米管絲的配向發生混亂。另外，揮發性的液體氣化，藉此各碳奈米管絲的密度提高，並且所捲繞的多條碳奈米管絲於軸部的徑向上彼此凝聚。
因此，可抑制多條碳奈米管絲的配向發生混亂，並且可提高於滾筒上捲繞多周的多條碳奈米管絲的密度。
其後，藉由將於滾筒上捲繞多周的多條碳奈米管絲於軸線方向上切斷，並使其自滾筒脫離，可製造將多條碳奈米管絲積層多層而成的片材(以下稱為碳奈米管積層片材)。
即，藉由將多條碳奈米管絲於滾筒上捲繞多周並加以切斷的簡易方法，可順暢地加工多條碳奈米管絲，可製造碳奈米管積層片材。因此，可提高碳奈米管積層片材的生產性。
本發明的碳奈米管集合體的製造方法可使多條碳奈米管絲一併高密度化，並且可順暢地加工多條碳奈米管絲，可提高碳奈米管集合體的生產效率。
1:碳奈米管單絲
2:滾筒
3:碳奈米管
4:碳奈米管撚絲
5:碳奈米管積層片材
6:碳奈米管片材
8:碳奈米管支撐體
9:基板
10:碳奈米管集合體
10A:行
11:二氧化矽膜
12:不鏽鋼基板
13:觸媒層
13A:粒狀體
15:滾筒本體
16:樹脂膜
19:限制板
19A:開口
20:紡織裝置
21:供給部
22:噴霧部
23:紡織部
24:噴霧器
24A:噴嘴
25:回收部
26:集束部
27:支撐板
28、44:軸
29:捲取軸
30:旋轉部
31:旋轉軸
35:微粒子
40:乾燥器
41:積層片材製造裝置
42:浸漬部
43:浸漬槽
X:移動方向上游端部
Y:移動方向下游端部
θ:中心角
圖1A為用以說明本發明的碳奈米管單絲的製備步驟的一實施形態的說明圖，且表示於基板上形成觸媒層的步驟。圖1B表示繼圖1A之後對基板進行加熱，使觸媒層凝聚成多個粒狀體的步驟。圖1C表示繼圖1B之後對多個粒狀體供給原料氣體，使多根碳奈米管成長的步驟。圖1D表示繼圖1C之後抽出多根碳奈米管而製備碳奈米管單絲的步驟。
圖2為用以由圖1D所示的多條碳奈米管單絲來製造碳奈米管撚絲的紡織裝置的立體圖。
圖3的(A)為圖2所示的紡織裝置的概略構成圖。圖3的(B)為圖3的(A)所示的多條碳奈米管單絲的噴霧前的平面圖。 圖3的(C)為圖3的(A)所示的多條碳奈米管單絲的噴霧後的平面圖。
圖4A為用以由圖1D所示的多條碳奈米管單絲來製造碳奈米管積層片材的積層片材製造裝置的概略構成圖。圖4B為藉由圖4A所示的積層片材製造裝置所製造的碳奈米管積層片材的立體圖。
圖5為圖3的(A)所示的紡織裝置的第1變形例(具備浸 漬部的態樣)的概略構成圖。
圖6為圖3的(A)所示的紡織裝置的第2變形例(於開口內配置有滾筒的態樣)的概略構成圖。
圖7A表示實施例3的碳奈米管積層片材的掃描式電子顯微鏡(Scanning Electronic Microscopy，SEM)照片。圖7B表示實施例4的碳奈米管積層片材5的SEM照片。
1.第1實施形態
例如，本發明的碳奈米管集合體的製造方法如圖2所示般包括以下步驟：準備滾筒2；準備多條作為碳奈米管絲的一例的碳奈米管單絲1；將多條碳奈米管單絲1抽拉捲繞於滾筒2的周面上；向滾筒2上的多條碳奈米管單絲1噴霧液體；以及對多條碳奈米管單絲1進行加工。
於此種製造方法中，首先準備滾筒2。
如圖2及圖3的(A)所示，滾筒2具備作為軸部的一例的滾筒本體15、及樹脂膜16。
滾筒本體15包含金屬，具有沿既定方向延伸的圓柱形狀。再者，以下的說明中，將滾筒本體15的延伸既定方向設為作為軸線方向的一例的左右方向，將與左右方向正交的方向設為前後方向。具體而言，以各圖中所示的方向箭頭為基準。
滾筒本體15的尺寸並無特別限制，滾筒本體15的外徑例如為1cm以上且20cm以下，滾筒本體15的左右方向的尺寸 例如為1cm以上且100cm以下。而且，滾筒本體15是以將其軸線作為旋轉中心而旋轉的方式構成。
樹脂膜16是於滾筒本體15的周面上遍及滾筒本體15的全周而配置。樹脂膜16的厚度例如為1μm以上且1000μm以下。
另外，樹脂膜16於左右方向上可配置於整個滾筒本體15上，亦可僅配置於滾筒本體15的一部分上。於在左右方向上僅於滾筒本體15的一部分上配置有樹脂膜16的情形時，將樹脂膜16配置於與後述限制板19的開口19A相向的位置、較佳為滾筒本體15的左右方向大致中央處。於該情形時，相對於滾筒本體15的左右方向的尺寸100%，樹脂膜16的左右方向的尺寸例如為20%以上且80%以下。
樹脂膜16是由樹脂形成為膜形狀，樹脂例如可列舉熱塑性樹脂、熱硬化樹脂等。
熱塑性樹脂例如可列舉：聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等)、聚碳酸酯樹脂、氟樹脂(例如乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烴、全氟乙烯-丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等)等。
熱硬化樹脂例如可列舉矽酮樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂等。
此種樹脂中，較佳可列舉熱塑性樹脂，進而佳可列舉氟樹脂，尤佳可列舉聚四氟乙烯。
另外，獨立於滾筒2，而如圖2所示般另準備多條碳奈米管單絲1。
準備多條碳奈米管單絲1時，例如，如圖1A~圖1D所示，藉由化學氣相成長法(化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法)使垂直配向於基板9上的多根碳奈米管3成長後，自多根碳奈米管3中抽出多條碳奈米管單絲1。
更詳細而言，如圖1A所示，首先準備基板9。基板9並無特別限定，例如可列舉CVD法中所用的公知的基板，可使用市售品。
基板9具體可列舉矽基板、或積層有二氧化矽膜11的不鏽鋼基板12等，較佳可列舉積層有二氧化矽膜11的不鏽鋼基板12。再者，圖1A~圖1D及圖2中，示出基板9為積層有二氧化矽膜11的不鏽鋼基板12的情形。
繼而，如圖1A所示，於基板9上、較佳為二氧化矽膜11上形成觸媒層13。於基板9上形成觸媒層13時，藉由公知的成膜方法將金屬觸媒於基板9(較佳為二氧化矽膜11)上成膜。
金屬觸媒例如可列舉鐵、鈷、鎳等，較佳可列舉鐵。此種金屬觸媒可單獨使用或併用兩種以上。成膜方法例如可列舉真空蒸鍍及濺鍍，較佳可列舉真空蒸鍍。
藉此，於基板9上配置觸媒層13。再者，於基板9為積層有二氧化矽膜11的不鏽鋼基板12的情形時，二氧化矽膜11及觸媒層13例如亦可如日本專利特開2014-94856號公報所記載 般，藉由以下方式同時形成：將使二氧化矽前驅物溶液與金屬觸媒前驅物溶液混合而成的混合溶液塗佈於不鏽鋼基板12上後，使該混合液發生相分離，繼而加以乾燥。
繼而，如圖1B所示，將配置有觸媒層13的基板9加熱至例如700℃以上且900℃以下。藉此，觸媒層13凝聚，成為多個粒狀體13A。
然後，如圖1C所示，對經加熱的基板9供給原料氣體。原料氣體包含碳數1~4的烴氣體(低級烴氣體)。碳數1~4的烴氣體例如可列舉甲烷氣體、乙烷氣體、丙烷氣體、丁烷氣體、乙烯氣體、乙炔氣體等，較佳可列舉乙炔氣體。
另外，原料氣體視需要亦可包含氫氣或惰性氣體(例如氦氣、氬氣等)、水蒸氣等。
於原料氣體包含氫氣或惰性氣體的情形時，原料氣體中的烴氣體的濃度例如為1體積%以上，較佳為30體積%以上，且例如為90體積%以下，較佳為50體積%以下。原料氣體的供給時間例如為1分鐘以上，較佳為5分鐘以上，且例如為60分鐘以下，較佳為30分鐘以下。
藉此，以多個粒狀體13A各自作為起點，多根碳奈米管3成長。再者，圖1C中，為方便起見，以自一個粒狀體13A成長一根碳奈米管3的方式記載，但不限定於此，亦可自一個粒狀體13A成長多根碳奈米管3。
此種多根碳奈米管3各自於基板9上以彼此大致平行的 方式於基板9的厚度方向上延伸。即，多根碳奈米管3是以與基板9正交的方式配向(垂直配向)。
多根碳奈米管3各自可為單層碳奈米管及多層碳奈米管的任一種，較佳為多層碳奈米管。該些碳奈米管3可單獨使用或併用兩種以上。
碳奈米管3的平均外徑例如為1nm以上，較佳為5nm以上，且例如為100nm以下，較佳為50nm以下，進而佳為20nm以下。
碳奈米管3的平均長度(平均軸線方向尺寸)例如為1μm以上，較佳為100μm以上，進而佳為200μm以上，且例如為1000μm以下，較佳為500μm以下，進而佳為400μm以下。再者，碳奈米管3的層數、平均外徑及平均長度例如是藉由拉曼光譜法(Raman spectroscopy)或電子顯微鏡觀察等公知的方法而測定。
藉此，於基板9上形成具備多根碳奈米管3的碳奈米管集合體10。
如圖2所示，碳奈米管集合體10具有於與基板9的厚度方向(上下方向)正交的面方向(前後方向及左右方向)上延伸的大致片材形狀。碳奈米管集合體10於左右方向上具備多個行10A，該行10A是多根碳奈米管3於前後方向上直線排列而成。
碳奈米管集合體10中，多根碳奈米管3的體積密度例如為10mg/cm3以上，較佳為20mg/cm3以上，且例如為60mg/cm3 以下，較佳為50mg/cm3以下。再者，碳奈米管3的體積密度例如是根據每單位面積的質量(基重：單位為mg/cm2)、及碳奈米管的長度(藉由SEM(日本電子公司製造)或非接觸膜厚計(基恩斯(Keyence)公司製造)所測定)而算出。
繼而，如圖1D所示，自碳奈米管集合體10中抽出多條碳奈米管單絲1。
於自碳奈米管集合體10中抽出多條碳奈米管單絲1時，例如藉由未圖示的抽出工具將碳奈米管集合體10中位於各行10A的縱向端部的碳奈米管3一併加以保持，並且於與基板9的厚度方向交叉的方向、較佳為前後方向上抽拉。
於是，經抽拉的碳奈米管3自對應的粒狀體13A中被拔出。此時，對於與所拔出的碳奈米管3鄰接的碳奈米管3而言，藉由與所拔出的碳奈米管3的摩擦力及凡德瓦爾力(Van Der Waals force)等，該碳奈米管3的一端(下端)附著於所拔出的碳奈米管3的一端(下端)，自對應的粒狀體13A中被拔出。
此時，對於在一端(下端)附著有碳奈米管3的碳奈米管3而言，其一端(下端)被拉向抽出方向的下游，由此碳奈米管3的另一端(上端)以朝向抽出方向的上游的方式傾倒，附著於鄰接的碳奈米管3的另一端(上端)。
繼而，對於在另一端(上端)附著有碳奈米管3的碳奈米管3而言，其另一端(上端)被拉向抽出方向的下游，由此其一端(下端)自對應的粒狀體13A中被拔出，附著於鄰接的碳奈 米管3的一端(下端)。
藉此，將多根碳奈米管3依次連續地自碳奈米管集合體10中抽出，形成多根碳奈米管3連續地連接而成的碳奈米管單絲1。
更詳細而言，於碳奈米管單絲1中，對於連續的碳奈米管3而言，該些碳奈米管3的一端(下端)彼此或另一端(上端)彼此附著。
碳奈米管單絲1的抽出速度例如為0.1m/min以上，較佳為5m/min以上，且例如為100m/min以下，較佳為10m/min以下。
藉由以上操作，自碳奈米管集合體10中同時一併抽出多條碳奈米管單絲1。
多條碳奈米管單絲1各自為未經撚合的無撚絲，且具有絲形狀(線形狀)。即，碳奈米管單絲1的撚轉角度為大致0°。
而且，於碳奈米管單絲1中，多根碳奈米管3各自於該些碳奈米管的延伸方向上連續地連接成直線狀。即，多根碳奈米管3是沿著碳奈米管單絲1的延伸方向而配向。再者，圖1D中，為方便起見，以碳奈米管3逐一連續地連接而形成碳奈米管單絲1的方式記載，但實際上，包含多根碳奈米管3的束連續地連接而形成碳奈米管單絲1。
碳奈米管單絲1的外徑例如為5nm以上，較佳為8nm以上，且例如為100nm以下，較佳為80nm以下，進而佳為50nm 以下。
另外，因將各行10A的碳奈米管3平行地抽出(參照圖2的放大圖)，故多條碳奈米管單絲1是於與碳奈米管單絲1的延伸方向交叉的方向上並列配置。再者，第1實施形態中，碳奈米管單絲1沿著前後方向而延伸，多條碳奈米管單絲1如圖3的(B)所示般於左右方向上並列配置。如此般並列配置的多條碳奈米管單絲1具有大致片材形狀，構成為碳奈米管片材6。
多條碳奈米管單絲1整體(碳奈米管片材6)的左右方向尺寸例如為1mm以上，較佳為3mm以上，且例如為500mm以下，較佳為300mm以下。
繼而，如圖3的(A)所示，以位於樹脂膜16上的方式將多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)抽拉捲繞於滾筒本體15的周方向上。
此時，多條碳奈米管單絲1是配置於滾筒本體15的中心角為例如5°~150°的範圍、較佳為10°~150°的範圍的樹脂膜16上。
繼而，向位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)供給揮發性的液體。
揮發性的液體例如可列舉水、有機溶劑等，較佳可列舉有機溶劑。有機溶劑例如可列舉：低級(C1~C3)醇類(例如甲醇、乙醇、丙醇等)、酮類(例如丙酮等)、醚類(例如二乙醚、四氫呋喃等)、烷基酯類(例如乙酸乙酯等)、鹵化脂肪族烴類(例 如氯仿、二氯甲烷等)、極性非質子類(例如N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺等)等。
此種揮發性的液體中，較佳可列舉低級醇類，進而佳可列舉乙醇。此種揮發性的液體可單獨使用或併用兩種以上。
另外，揮發性的液體中，較佳為可分散有微粒子，另外亦可溶解有樹脂材料。
微粒子為其平均一次粒徑為例如0.001μm以上、較佳為0.01μm以上、且例如100μm以下、較佳為50μm以下的粒子。微粒子並無特別限制，例如可列舉有機微粒子、無機微粒子等。
有機微粒子例如可列舉矽酮微粒子、丙烯酸系微粒子等。
無機微粒子例如可列舉碳微粒子、金屬微粒子(例如鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、銀、錫、鉑、金、銠、鈀及含有該些金屬的合金等)等。
此種微粒子中，較佳可列舉無機微粒子，進而佳可列舉碳微粒子。此種微粒子可單獨使用或併用兩種以上。
樹脂材料並無特別限制，例如可列舉上文所述的樹脂。另外，亦可使用聚苯胺或聚吡咯等導電性高分子作為樹脂材料。
再者，亦可於揮發性的液體中分散微粒子，並且溶解樹脂材料。
對多條碳奈米管單絲1供給揮發性的液體的方法並無特別限制，例如可列舉：向多條碳奈米管單絲1噴霧揮發性的液體 的方法(參照圖2及圖3的(A))、或使多條碳奈米管單絲1浸漬於揮發性的液體中的方法(參照圖6)等。
此種供給方法中，較佳可列舉向多條碳奈米管單絲1噴霧揮發性的液體的方法。
另外，於向多條碳奈米管單絲1噴霧揮發性的液體的情形時，較佳為以限制向不位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧揮發性的液體的方式，配置作為限制構件的一例的限制板19。
如圖2所示，限制板19具有正面視時大致矩形的板形狀。限制板19於其大致中央部分具有開口19A。開口19A具有正面視時大致矩形的形狀，且於前後方向上貫穿限制板19。
繼而，如圖3的(A)所示，經由限制板19的開口19A，向位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)噴霧揮發性的液體。
此時，限制板19藉由開口19A而容許對既定範圍噴霧液體，另一方面限制向除此以外的範圍噴霧液體。
限制板19容許噴霧的範圍為滾筒本體15的中心角θ為例如1°以上、較佳為5°以上、且例如180°以下、較佳為150°以下的範圍。再者，揮發性的液體是對多條碳奈米管單絲1的整個左右方向噴霧。
藉此，限制板19容許向位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧液體，另一方面，限制板19限制向不位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧揮發性的液體。
另外，於向多條碳奈米管單絲1供給揮發性的液體的步驟中，較佳為使滾筒2沿於左側面視時為順時針的方向連續地旋轉驅動。
藉此，多條碳奈米管單絲1藉由與樹脂膜16的摩擦而於滾筒2的周方向上移動。因此，可向多條碳奈米管單絲1連續地供給(較佳為噴霧)揮發性的液體。藉此，揮發性的液體均勻地附著於多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)上。
進而，於揮發性的液體中分散有粒子的情形時，微粒子均勻地附著於多條碳奈米管單絲1上，於揮發性的液體中溶解有樹脂材料的情形時，樹脂材料均勻地附著於多條碳奈米管單絲1上。再者，於圖3的(A)、圖3的(C)及圖4A中，示出微粒子35附著於碳奈米管3上的態樣。
其後，揮發性的液體氣化，藉此於各碳奈米管單絲1中，多根碳奈米管3彼此凝聚，各碳奈米管單絲1的密度提高。
將此種多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)加工成作為碳奈米管集合體的一例的各種產業製品、例如碳奈米管撚絲4、碳奈米管積層片材5(參照圖4B)等。
再者，於第1實施形態中，對將多條碳奈米管單絲1加工成碳奈米管撚絲4的態樣加以詳述。
於將多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)加工成碳奈米管撚絲4時，如圖2所示，將多條碳奈米管單絲1自滾筒2抽出。
此時，多條碳奈米管單絲1是自滾筒2的樹脂膜16分離而被抽出。
繼而，將多條碳奈米管單絲1集束後，使其旋轉而撚合。藉此製造碳奈米管撚絲4。
碳奈米管撚絲4的外徑例如為5μm以上，較佳為30μm以上，且例如為80μm以下，較佳為60μm以下，進而佳為40μm以下。
另外，碳奈米管撚絲4的體積密度例如為0.6g/cm3以上，較佳為超過0.6g/cm3，進而佳為0.8g/cm3以上，且例如為2.0g/cm3以下。
另外，於碳奈米管撚絲4的延伸方向上，碳奈米管撚絲4的導電率例如為50S/m以上，較佳為100S/m以上，且例如為5000S/m以下，較佳為1000S/m以下。再者，導電率是利用公知的導電率測定裝置(例如橫河電機公司製造)來測定。
如圖2所示，該碳奈米管撚絲4的製造方法例如是藉由紡織裝置20來連續地實施。紡織裝置20具備供給部21、噴霧部22及紡織部23。
供給部21是配置於紡織裝置20的後側部分，且以將多條碳奈米管單絲1供給於噴霧部22的方式構成。供給部21具備碳奈米管支撐體8、及未圖示的抽出工具。
碳奈米管支撐體8具備所述基板9、及所述碳奈米管集合體10。
噴霧部22是相對於供給部21而於前側空開間隔而配置。噴霧部22具備所述滾筒2、所述限制板19及噴霧器24。
滾筒2是相對於碳奈米管支撐體8而於前側空開間隔而配置。
限制板19是相對於滾筒2而於前側空開間隔而配置。限制板19與滾筒2之間的間隔例如為0.1mm以上，較佳為1mm以上，且例如為50mm以下，較佳為20mm以下。
另外，限制板19的開口19A於前後方向上與樹脂膜16中的滾筒本體15的中心角為5°以上且150°以下的範圍相向。
噴霧器24為公知的噴霧器，且是相對於限制板19而於前側空開間隔而配置。限制板19與噴霧器24之間的間隔例如為10mm以上，較佳為30mm以上，且例如為500mm以下，較佳為300mm以下。
噴霧器24具備噴嘴24A，且以朝向後側噴霧所述揮發性的液體的方式構成。而且，噴霧器24的噴嘴24A經由限制板19的開口19A而於前後方向上與滾筒本體15的中心角為5°以上且150°以下的範圍相向。
紡織部23是相對於滾筒2而於後側空開間隔而配置，具備集束部26及回收部25。
集束部26具備支撐板27及一對軸28。
支撐板27具有沿左右方向延伸的俯視時大致矩形形狀的板形狀。一對軸28是於支撐板27的上表面上於左右方向上彼 此空開稍許的間隔而配置。一對軸28各自具有沿上下方向延伸的大致圓柱形狀，以可繞軸芯相對旋轉的方式支撐於支撐板27上。
回收部25是相對於集束部26而於後側空開間隔而配置。回收部25具備旋轉部30、捲取軸29及旋轉軸31。
旋轉部30具有朝向前側開放的大致U字狀。捲取軸29是配置於旋轉部30的左右兩側壁之間。捲取軸29具有沿左右方向延伸的大致圓柱形狀，以可旋轉的方式支撐於旋轉部30的左右兩側壁上。
旋轉軸31是相對於旋轉部30而配置於後側。旋轉軸31具有沿前後方向延伸的大致圓柱形狀，其前端部是固定於旋轉部30的後壁的左右方向中央處。藉此，旋轉部30能以旋轉軸31、即沿著前後方向的軸線為旋轉中心而旋轉。
此種紡織裝置20中，藉由未圖示的抽出工具，自碳奈米管集合體10中同時且平行地向前側抽出各行10A的碳奈米管3。藉此，將多條碳奈米管單絲1以於左右方向上並列配置的大致片材形狀的碳奈米管片材6的形式自碳奈米管集合體10中抽出。
繼而，以位於樹脂膜16上的方式，將多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)於滾筒本體15的周方向上自滾筒2的上端部向下端部抽拉捲繞大致半周。其後，將多條碳奈米管單絲1自滾筒2向後側抽出，使其通過一對軸28之間。
藉此，將多條碳奈米管單絲1集束成線形狀(絲形狀)。繼而，將經集束的多條碳奈米管單絲1的後端部固定於回收部25 的捲取軸29上。
繼而，對滾筒2、捲取軸29及旋轉軸31輸入驅動力，使滾筒2沿於左側面視時為順時針的方向旋轉，並且使捲取軸29沿於左側面視時為逆時針的方向旋轉，使旋轉部30沿於正面視時為逆時針的方向旋轉。
於是，如圖3的(A)所示，伴隨著滾筒2的旋轉，多條碳奈米管單絲1藉由與樹脂膜16的摩擦而於滾筒本體15的周方向上移動。另外，將多條碳奈米管單絲1自碳奈米管集合體10中連續地抽出。
由滾筒2的旋轉所致的多條碳奈米管單絲1的移動速度例如為0.1m/min以上，較佳為5m/min以上，且例如為100m/min以下，較佳為10m/min以下。
繼而，噴霧器24經由限制板19的開口19A，向於滾筒本體15的周方向上移動的多條碳奈米管單絲1噴霧所述揮發性的液體。藉此，揮發性的液體附著於多條碳奈米管單絲1。
此時，限制板19限制液體附著於多條碳奈米管單絲1的移動方向上的位於較滾筒2更靠上游側及下游側的多條碳奈米管單絲1(更具體而言，較位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1的移動方向上游端部X更靠上游側、及較移動方向下游端部Y更靠下游側)。
其後，藉由滾筒2的旋轉及捲取軸29的旋轉，以自滾筒2的樹脂膜16分離的方式，將附著有液體的多條碳奈米管單絲 1自滾筒2向後側送出。
然後，如圖2所示，多條碳奈米管單絲1通過一對軸28而於集束部26中經集束後，藉由旋轉軸31的旋轉而沿自前側觀察時為順時針的方向旋轉並撚合，並且藉由捲取軸29的旋轉而向後側移動，而被捲取至捲取軸29上。
此時，旋轉部30的旋轉速度(周速)例如為1000rpm以上，較佳為2000rpm以上，且例如為5000rpm以下，較佳為4000rpm以下。
藉由以上操作，利用紡織裝置20來製造碳奈米管撚絲4。
2.作用效果
於此種第1實施形態中，如圖3的(A)所示，向位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1供給揮發性的液體。因此，可藉由樹脂膜16與碳奈米管單絲1的摩擦而抑制碳奈米管單絲1於左右方向上移動。結果，可抑制並列配置的多條碳奈米管單絲1的配向發生混亂。
其後，揮發性的液體氣化，藉此各碳奈米管單絲1中，多根碳奈米管3彼此凝聚，各碳奈米管單絲1的密度提高。
因此，可確保多條碳奈米管單絲1的配向，並且可使多條碳奈米管單絲1一併高密度化。
另外，因於滾筒2上具備樹脂膜16，故經高密度化的多條碳奈米管單絲1是自樹脂膜16分離而獲得。結果，可順暢地加 工多條碳奈米管單絲1，可提高碳奈米管撚絲4的生產效率。
另外，如圖3的(A)所示，向樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧液體。因此，與藉由浸漬向多條碳奈米管單絲1供給液體的情形相比較，可容易地調整向多條碳奈米管單絲1供給的液體量。結果，可使多條碳奈米管單絲1一併高密度化，並且能可靠地確保多條碳奈米管單絲1的配向。
另外，如圖2及圖3的(A)所示，限制板19限制向不位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧液體。因此，能可靠地抑制多條碳奈米管單絲1的配向發生混亂。
另外，如圖3的(A)所示，限制板19容許對滾筒本體15的中心角θ為5°以上且150°以下的範圍噴霧液體，另一方面限制向除此以外的範圍噴霧液體。因此，可向位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1均勻地噴霧揮發性的液體，可實現所附著的液體量的均勻化。結果，可實現多條碳奈米管單絲1的密度的均勻化。
另外，如圖3的(A)及圖3的(C)所示，於液體中分散有微粒子35，故可使微粒子35附著於多條碳奈米管單絲1上。結果，可使由多條碳奈米管單絲1加工而成的碳奈米管撚絲4上均勻地承載微粒子35。藉此，可提高比表面積，並且能可靠地賦予微粒子35的特性(例如提高導電性等)。
另外，如圖1D所示，多根碳奈米管3於碳奈米管單絲1中於碳奈米管單絲1的延伸方向上連續地連接。因此，多根碳奈 米管3是沿著碳奈米管單絲1的延伸方向而配向。
結果，可於碳奈米管單絲1中可靠地確保碳奈米管3的配向性，而且可於碳奈米管撚絲4中可靠地確保碳奈米管3的配向性。
另外，如圖2及圖3的(A)所示，藉由將多條碳奈米管單絲1自滾筒2抽出並加以撚合的簡易方法，可順暢地加工多條碳奈米管單絲1，可製造碳奈米管撚絲4。因此，可提高碳奈米管撚絲4的生產性。
3.第2實施形態
繼而，參照圖4A及圖4B，對本發明的第2實施形態加以說明。再者，第2實施形態中，對與所述第1實施形態相同的構件標註相同的符號，省略其說明。
於第1實施形態中，將多條碳奈米管單絲1加工成碳奈米管撚絲4，於第2實施形態中，如圖4B所示，將多條碳奈米管單絲1加工成作為碳奈米管集合體的一例的碳奈米管積層片材5。
於將多條碳奈米管單絲1加工成碳奈米管積層片材5時，將多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)於滾筒2的周面上捲繞多周。
更具體而言，將自碳奈米管集合體10中抽出的多條碳奈米管單絲1的前端部固定於滾筒2的樹脂膜16上。繼而，使滾筒2旋轉，並且與第1實施形態同樣地向多條碳奈米管單絲1供給液體。
於是，多條碳奈米管單絲1是於噴霧了揮發性的液體後，依次捲繞於滾筒2的周面上。因此，多條碳奈米管單絲1是以於表面上露出的方式配置於已捲繞於滾筒2上的多條碳奈米管單絲1上，並被噴霧揮發性的液體。此時，對於在表面上露出的外側的多條碳奈米管單絲1而言，藉由與內側的多條碳奈米管單絲1的摩擦而抑制於左右方向上移動。
藉此，將供給有液體的多條碳奈米管單絲1於滾筒2的周面上捲繞多周。換言之，於滾筒2的周面上，將供給有液體的碳奈米管片材6於滾筒2的徑向上積層多層。
其後，揮發性的液體氣化，藉此各碳奈米管單絲1的密度提高，並且所捲繞的多條碳奈米管單絲1(所積層的碳奈米管片材6)於滾筒本體15的徑向上彼此凝聚。
繼而，藉由切斷刀(例如剃刀、切割刀等)將捲繞於滾筒2上的多條碳奈米管單絲1於左右方向上切斷，使其自滾筒2脫離。
藉此，如圖4B所示，製造具有片材形狀的碳奈米管積層片材5。
碳奈米管積層片材5於厚度方向上積層有多個碳奈米管片材6。碳奈米管片材6的積層數例如為5層以上，較佳為10層以上，且例如為1000層以下，較佳為500層以下。
另外，碳奈米管積層片材5的厚度例如為0.01μm以上，較佳為5μm以上，且例如為500μm以下，較佳為200μm以下。
如圖4A所示，此種碳奈米管積層片材5可藉由積層片材製造裝置41而連續地製造。再者，積層片材製造裝置41除了不具備紡織部23的方面以外，與紡織裝置20相同。
根據此種第2實施形態，可抑制多條碳奈米管單絲1的配向發生混亂，並且可提高於滾筒2上捲繞多周的多條碳奈米管單絲1的密度。
其後，將於滾筒2上捲繞多周的多條碳奈米管單絲1於軸線方向上切斷，使其自滾筒2脫離，藉此可製造碳奈米管積層片材5。
即，藉由將多條碳奈米管單絲1於滾筒2上捲繞多周並切斷的簡易方法，可順暢地加工多條碳奈米管單絲1，可製造碳奈米管積層片材5。因此，可提高碳奈米管積層片材5的生產性。
藉由此種第2實施形態亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
另外，碳奈米管積層片材5例如可較佳地用作電極。因此，較佳為於碳奈米管積層片材5的製造過程中，使具有觸媒活性的微粒子(例如鉑、銠、鈀等的金屬微粒子)分散於揮發性的溶劑中，使多條碳奈米管單絲1上承載具有觸媒活性的微粒子。
4.變形例
於第1實施形態及第2實施形態中，藉由噴霧向樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1供給揮發性的液體，但不限定於此，亦可如圖5所示般，藉由浸漬向樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1 供給揮發性的液體。
於此種情形時，紡織裝置20具備浸漬部42來代替噴霧部22。
浸漬部42具備浸漬槽43及多個軸44。浸漬槽43具有朝向上側開放的大致箱形狀，於其內部蓄留有所述揮發性的液體。而且，滾筒2是以滾筒2的下端部浸漬於浸漬槽43的液體中的方式配置。
多個軸44是以使多條碳奈米管單絲1(碳奈米管片材6)朝向滾筒2後自滾筒2送出的方式適當配置於既定的位置。
藉此，將多條碳奈米管單絲1於滾筒2的樹脂膜16上浸漬於浸漬槽43內的揮發性的液體中。
然而，若藉由浸漬向多條碳奈米管單絲1供給液體，則有時會向多條碳奈米管單絲1過剩地供給液體。此時，有時因液體的表面張力等導致並列配置的多條碳奈米管單絲1移動，而附著於彼此相鄰的碳奈米管單絲1。因此，第1實施形態及第2實施形態優於該變形例。
另外，於第1實施形態及第2實施形態中，如圖3的(A)所示，限制板19是配置於滾筒2與噴霧器24之間，但只要限制板19可限制向不位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1噴霧液體，則其配置並無特別限制。
例如亦可如圖6所示，與第1實施形態相比較使限制板19的開口19A形成得更大，以滾筒2位於開口19A內的方式配置 限制板19。
於該情形時，開口19A的上側邊緣部與位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1的移動方向上游端部X空開稍許的間隔而相向，開口19A的下側邊緣部與位於樹脂膜16上的多條碳奈米管單絲1的移動方向下游端部Y空開稍許的間隔而相向。
藉由此種變形例亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
另外，於第1實施形態及第2實施形態中，亦可使供給有揮發性的液體的多條碳奈米管單絲1乾燥後，進行加工。
於該情形時，於紡織裝置20中，如圖3的(A)中虛線中所示般具備乾燥器40。
乾燥器40是配置於滾筒2與集束部26之間。乾燥器40為公知的乾燥裝置，且以多條碳奈米管單絲1於內部通過的方式而構成。
因此，附著有揮發性的液體的多條碳奈米管單絲1於通過乾燥器40時，例如經加熱至80℃以上且120℃以下而乾燥。
另外，於積層片材製造裝置41中，雖未圖示，但將捲繞有多條碳奈米管單絲1的滾筒2整體加熱，而將多條碳奈米管單絲1乾燥。
再者，多條碳奈米管單絲1的加熱較佳為於減壓下實施。
藉此，揮發性的液體可靠地氣化，可於各碳奈米管單絲1中可靠地提高密度。
藉由此種變形例亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
另外，於第1實施形態中，如圖2所示般將多條碳奈米管單絲1加工成碳奈米管撚絲4，但不限定於此，亦可將多條碳奈米管單絲1加工成碳奈米管無撚絲(碳奈米管集合體的一例)。
於該情形時，例如藉由日本專利特開2014-169521號公報中記載的方法等使多條碳奈米管單絲1於具有孔部的模具中通過。
另外，於第1實施形態中，如圖2所示般將多條碳奈米管單絲1自碳奈米管集合體10中一併抽出，但亦可自碳奈米管集合體10中逐一多次地抽出碳奈米管單絲1。
於該情形時，因必須將逐一抽出的多條碳奈米管單絲1並列配置，故較佳為第1實施形態。
另外，如圖3的(A)所示，第1實施形態中，滾筒2具備包含金屬的滾筒本體15、及包含樹脂的樹脂膜16，但不限定於此，滾筒2亦可使滾筒本體15與樹脂膜16成一體而由樹脂形成。
該些第1實施形態及變形例可適當組合。
[實施例]
以下示出實施例對本發明加以更具體說明，但本發明不限定於該些實施例。以下的記載中所用的調配比例(含有比例)、物性值、參數等的具體數值可代替為所述「實施方式」中記載的 與該些對應的調配比例(含有比例)、物性值、參數等相應記載的上限值(以「以下」、「小於」的形式定義的數值)或下限值(以「以上」、「超過」的形式定義的數值)。
實施例1
於不鏽鋼製的基板上積層二氧化矽膜後，於二氧化矽膜上蒸鍍鐵作為觸媒層。
繼而，將基板加熱至既定的溫度，對觸媒層供給原料氣體(乙炔氣體)。藉此，於基板上形成俯視時大致矩形形狀的碳奈米管集合體。碳奈米管集合體中，多根碳奈米管以彼此大致平行的方式延伸，且以相對於基板而正交的方式配向(垂直配向)。碳奈米管的平均外徑為約12nm，碳奈米管的平均長度為約200μm，碳奈米管集合體中的多根碳奈米管3的體積密度為約40mg/cm3。
而且，藉由抽出工具將碳奈米管集合體中配置於前端部的多根碳奈米管以整個寬度一併加以保持，並向前側抽拉。藉此，自碳奈米管支撐體的碳奈米管集合體中抽出多條碳奈米管單絲。碳奈米管單絲的抽出速度為0.18m/min以下。碳奈米管單絲的平均外徑為約60nm~80nm。
繼而，藉由圖2所示的紡織裝置向多條碳奈米管單絲噴霧乙醇(揮發性的液體)後，撚合而製備碳奈米管撚絲。
再者，紡織裝置所具有的滾筒本體的外徑為5cm，樹脂膜為聚四氟乙烯膜。
藉由以上操作而製備碳奈米管撚絲。
實施例2
除了藉由浸漬向多條碳奈米管單絲供給乙醇以外，與實施例1同樣地製備碳奈米管撚絲。
實施例3
與實施例1同樣地準備多條碳奈米管單絲。繼而，藉由圖4A及圖4B所示的積層片材製造裝置，向多條碳奈米管單絲噴霧乙醇(揮發性的液體)，並且將多條碳奈米管單絲於滾筒的周面上捲繞多周。
再者，積層片材製造裝置所具有的滾筒本體的外徑為5cm，樹脂膜為聚四氟乙烯膜。
其後，將捲繞有多條碳奈米管單絲的滾筒於減壓下加熱至100℃，使多條碳奈米管單絲乾燥。
繼而，將於滾筒的周面上捲繞多周的多條碳奈米管單絲於左右方向上切斷，使其自滾筒脫離，製備碳奈米管積層片材。碳奈米管積層片材的厚度為10μm~20μm。
實施例4
除了於乙醇中分散碳微粒子以外，與實施例3同樣地製備碳奈米管積層片材。碳微粒子的一次平均粒徑為0.5μm，碳微粒子的分散濃度為0.05質量%。
評價：
1)噴霧與浸漬的比較
於實施例1及實施例2中，藉由目測來確認剛供給乙醇後的 多條碳奈米管單絲。實施例1中，並列配置的多條碳奈米管單絲是彼此並不附著地配向。實施例2中，並列配置的多條碳奈米管單絲中，一部分碳奈米管單絲與彼此相鄰的碳奈米管單絲附著。
2)電極性能
將實施例3及實施例4的碳奈米管積層片材製成電雙層電容器的電極，評價靜電電容及導電電阻。
再者，電雙層電容器為雙極式單元，且電解液為1.6mol/L的三乙基甲基銨-四氟硼酸鹽的碳酸丙二酯溶液(TEMA-BF4/PC)。另外，靜電電容及導電電阻是藉由電化學測定系統(輸力強(Solartron)公司製造的1280B)來測定。將其結果示於表1中。
Figure 105109941-A0305-02-0035-1
3)電極性能
將實施例3的碳奈米管積層片材的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片示於圖7A中，將實施例4的碳奈米管積層片材的SEM照片示於圖7B中。
圖7B中，確認到碳微粒子偏向存在，且其周圍經碳奈米管被覆。
再者，所述發明是作為本發明的實施形態而提供，但僅 為簡單的例示，並未限定性地解釋。本技術領域的人員明知的本發明的變形例包括在後述申請專利範圍內。
[產業上之可利用性]
本發明的碳奈米管集合體的製造方法可較佳地用於製造各種產業製品所用的碳奈米管集合體，尤其可用於製造碳奈米管撚絲、碳奈米管積層片材等。
1‧‧‧碳奈米管單絲
2‧‧‧滾筒
3‧‧‧碳奈米管
4‧‧‧碳奈米管撚絲
6‧‧‧碳奈米管片材
8‧‧‧碳奈米管支撐體
9‧‧‧基板
10‧‧‧碳奈米管集合體
10A‧‧‧行
11‧‧‧二氧化矽膜
12‧‧‧不鏽鋼基板
19‧‧‧限制板
19A‧‧‧開口
20‧‧‧紡織裝置
21‧‧‧供給部
22‧‧‧噴霧部
23‧‧‧紡織部
24‧‧‧噴霧器
24A‧‧‧噴嘴
25‧‧‧回收部
26‧‧‧集束部
27‧‧‧支撐板
28‧‧‧軸
29‧‧‧捲取軸
30‧‧‧旋轉部
31‧‧‧旋轉軸

Claims (7)

  1. 一種碳奈米管集合體的製造方法，其特徵在於包括以下步驟：準備滾筒，所述滾筒具備具有圓柱形狀的軸部、及遍及所述軸部的全周而配置的樹脂膜；準備多條碳奈米管絲，所述碳奈米管絲具有多根碳奈米管；將所述多條碳奈米管絲於與所述軸部的軸線方向平行的方向上並列配置，以構成為具有片材形狀的一片碳奈米管片材、且位於所述樹脂膜上的方式，將所述一片碳奈米管片材抽拉捲繞於所述軸部的周方向上；向位於所述樹脂膜上的所述一片碳奈米管片材供給揮發性的液體；以及對供給有所述液體的所述一片碳奈米管片材以未捲繞於所述滾筒的周面而通過所述滾筒並通過乾燥器的方式送出後進行加工，且於所述液體中未溶解有樹脂材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述一片碳奈米管片材供給所述液體的步驟中，向位於所述樹脂膜上的所述一片碳奈米管片材噴霧所述液體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述一片碳奈米管片材供給所述液體的步驟中，以限制向不位於所述樹脂膜上的所述一片碳奈米管片材噴霧所述 液體的方式，配置限制構件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中於向所述一片碳奈米管片材供給所述液體的步驟中，以對所述軸部的中心角為5°以上且150°以下的範圍噴霧所述液體的方式，配置所述限制構件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中所述碳奈米管絲為所述多根碳奈米管於所述碳奈米管絲的延伸方向上連續地連接而成的碳奈米管單絲。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中於對所述一片碳奈米管片材進行加工的步驟中，將噴霧有所述液體的所述多條碳奈米管單絲自所述滾筒抽出後，加以撚合而製成撚絲。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的碳奈米管集合體的製造方法，其中於將所述碳奈米管片材抽拉捲繞於所述軸部上的步驟中，將所述碳奈米管片材於所述滾筒的上端部向下端部抽拉捲繞大致半周，於對所述碳奈米管片材進行加工的步驟中，以所述碳奈米管片材自所述樹脂膜分離的方式自所述滾筒抽出後進行加工。
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