TWI765813B - 奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置 - Google Patents
奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI765813B TWI765813B TW110131757A TW110131757A TWI765813B TW I765813 B TWI765813 B TW I765813B TW 110131757 A TW110131757 A TW 110131757A TW 110131757 A TW110131757 A TW 110131757A TW I765813 B TWI765813 B TW I765813B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- nanotube network
- network
- substrate
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/168—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/28—Applying continuous inductive loading, e.g. Krarup loading
- H01B13/282—Applying continuous inductive loading, e.g. Krarup loading by winding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/16—Preparation
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
- D02G3/16—Yarns or threads made from mineral substances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0003—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for feeding conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0036—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/30—Drying; Impregnating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/08—Aligned nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/20—Nanotubes characterized by their properties
- C01B2202/34—Length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/20—Nanotubes characterized by their properties
- C01B2202/36—Diameter
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2101/00—Inorganic fibres
- D10B2101/10—Inorganic fibres based on non-oxides other than metals
- D10B2101/12—Carbon; Pitch
- D10B2101/122—Nanocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
奈米碳管網的製造方法包括:準備配置於基板上、且包含相對於基板而垂直配向的多根奈米碳管的奈米碳管陣列的步驟;以及抽出奈米碳管網的步驟,所述奈米碳管網是自奈米碳管陣列以多根奈米碳管單絲並列配置的方式抽出而成,並且,於抽出奈米碳管網的步驟中,使奈米碳管網在與基板的厚度方向及奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動。
Description
本發明是有關於一種奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置。
已知奈米碳管具有優異的機械強度、導熱性及導電性。另外,此種奈米碳管具有高的紡織性能,因此正在研究以網狀抽出包含多根奈米碳管的奈米碳管陣列。
例如提出有如下的奈米碳管膜的製造方法:於基板上,使包含多根奈米碳管的奈米碳管陣列成長後,自基板上的奈米碳管陣列抽出多根奈米碳管,從而形成奈米碳管膜(例如參照專利文獻1)。
所述奈米碳管膜的製造方法中,於奈米碳管陣列中相互鄰接的奈米碳管被連續地自基板抽出,伴隨著奈米碳管的抽出,奈米碳管陣列自基板依次剝離。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-91240號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,專利文獻1中記載的奈米碳管膜的製造方法中存在如下情況:於奈米碳管的抽出中,一部分奈米碳管陣列(即,多根奈米碳管)並未自基板剝離,而殘存於基板上。
該情形時,奈米碳管並未一樣地自奈米碳管陣列抽出,因此存在如下不良情況:於奈米碳管膜的各部分產生密度差,從而無法確保奈米碳管膜的均勻性。
另外,由於一部分奈米碳管陣列殘存於基板上,故存在如下不良情況:無法將一部分奈米碳管陣列用於奈米碳管膜的製造,從而導致奈米碳管膜的生產性降低。
因此,本發明的目的在於提供一種可實現奈米碳管網的均勻性的提高且可實現生產效率的提高的奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置。
[解決課題之手段]
本發明[1]包含一種奈米碳管網的製造方法,其包括:準備配置於基板上、且包含相對於所述基板而垂直配向的多根奈米碳管的奈米碳管陣列的步驟;以及抽出奈米碳管網的步驟,所述奈米碳管網是自所述奈米碳管陣列以多根奈米碳管單絲並列配置的方式抽出而成,並且,於所述抽出奈米碳管網的步驟中,使所述奈米碳管網在與所述基板的厚度方向及所述奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動。
根據此種方法,使奈米碳管網一邊在與基板的厚度方向及奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列抽出,故奈米碳管網的搖動經由多根奈米碳管單絲而作用於奈米碳管網的自奈米碳管陣列的抽出位置。
於是,於奈米碳管網的抽出位置,奈米碳管陣列的多根奈米碳管與周圍鄰接的奈米碳管確實地接觸。
藉此,於奈米碳管網的抽出位置,以相互鄰接的奈米碳管互相接近的方式作用,從而可將多根奈米碳管自奈米碳管陣列穩定地抽出。
因此,可實現奈米碳管網的均勻化,並且可抑制奈米碳管陣列殘存於基板上,從而可實現奈米碳管網的生產效率的提高。
本發明[2]包含如所述[1]所記載的奈米碳管網的製造方法,其中,於所述抽出奈米碳管網的步驟中,使所述奈米碳管網與接觸構件接觸,並使所述接觸構件搖動,藉此使所述奈米碳管網搖動。
根據此種方法,於抽出奈米碳管網的步驟中,使奈米碳管網與接觸構件接觸後,使接觸構件搖動,故可穩定而確實地使奈米碳管網搖動。
本發明[3]包含如所述[1]所記載的奈米碳管網的製造方法,其中,於所述抽出奈米碳管網的步驟中,使所述奈米碳管網與接觸構件接觸,並使所述基板搖動,藉此使所述奈米碳管網搖動。
根據此種方法,於抽出奈米碳管網的步驟中,在奈米碳管網與接觸構件接觸的狀態下使基板搖動,故可穩定而確實地使奈米碳管網搖動。
本發明[4]包含如所述[2]或[3]所記載的奈米碳管網的製造方法,其中,接觸構件的與所述奈米碳管網接觸的表面具有凹凸形狀。
然而,於奈米碳管網與接觸構件接觸的狀態下,若接觸構件或基板搖動,則存在如下情況:接觸構件上的奈米碳管網發生側滑,從而導致於奈米碳管網的各部分產生密度差。
另一方面,根據所述方法,接觸構件的表面具有凹凸形狀,故於奈米碳管網與接觸構件接觸的狀態下,即便接觸構件或基板搖動,藉由接觸構件的表面的凹凸形狀,亦可抑制接觸構件上的奈米碳管網發生側滑。因此,可確實地確保奈米碳管網的均勻性。
本發明[5]包含如所述[2]~[4]中任一項所記載的奈米碳管網的製造方法,其中,所述接觸構件的與所述奈米碳管網的接觸部分具有傾斜面,所述傾斜面隨著朝向所述搖動方向的內側,而朝與所述奈米碳管網的接觸方向外側傾斜。
然而,於奈米碳管網與接觸構件接觸的狀態下,若接觸構件或基板搖動,則存在如下情況:奈米碳管網以聚集至搖動更受約束的搖動方向的內側的方式移動。
但是,根據所述方法,接觸構件的接觸部分具有傾斜面,故於奈米碳管網與接觸構件接觸的狀態下,即便接觸構件或基板搖動,藉由接觸部分的傾斜面,亦可抑制接觸構件上的奈米碳管網朝向搖動方向的內側聚集。因此,可更進一步確實地確保奈米碳管網的均勻性。
本發明[6]包含如所述[2]~[5]中任一項所記載的奈米碳管網的製造方法,其中,所述接觸構件為具有圓柱形狀的輥。
根據此種方法,接觸構件為具有圓柱形狀的輥,故可使奈米碳管網以沿輥的周面的方式接觸。
因此,可實現奈米碳管網與輥的接觸面積的提高。其結果,於奈米碳管網與輥接觸的狀態下,即便輥或基板搖動,亦可確實地抑制輥上的奈米碳管網發生側滑。
本發明[7]包含一種奈米碳管集合體的製造方法,其包括:使藉由如所述[2]~[6]中任一項所記載的奈米碳管網的製造方法所製造的奈米碳管網通過所述接觸構件上後,進行加工的步驟。
根據此種方法,如上所述般抽出的奈米碳管網是在未經加工的狀態下通過接觸構件上後,受到加工。
即,奈米碳管網中的多根奈米碳管單絲於奈米碳管網的抽出位置與輥之間,維持在與奈米碳管單絲的延伸方向相交的方向上並列配置的狀態。
然而,於奈米碳管網的抽出位置與接觸構件之間,若奈米碳管網受到例如撚合等加工,則所述加工引起的力經由多根奈米碳管單絲而作用於奈米碳管網的抽出位置。於是,存在奈米碳管網的抽出變得不穩定的情況。
另一方面,根據所述方法,奈米碳管網於通過接觸構件上後受到加工,故可藉由接觸構件來抑制所述加工引起的力作用於奈米碳管網的抽出位置。因此,可確保奈米碳管網的穩定的抽出。
本發明[8]包含如所述[7]所記載的奈米碳管集合體的製造方法,其中,於所述對奈米碳管網進行加工的步驟中,使所述奈米碳管網撚合而製成撚絲。
根據此種方法,可藉由使奈米碳管網撚合這一簡易的方法來對奈米碳管網順利地進行加工,從而可製造撚絲。因此,可實現撚絲的生產性的提高。
本發明[9]包含如所述[7]所記載的奈米碳管集合體的製造方法,其中,所述對奈米碳管網進行加工的步驟包括:準備具有圓柱形狀的捲繞軸的步驟;將所述奈米碳管網於所述捲繞軸的周面纏繞多周的步驟;以及將於所述捲繞軸的周面纏繞多周的所述奈米碳管網在所述捲繞軸的軸線方向上切斷,而形成為片形狀的步驟。
根據此種方法,可藉由將奈米碳管網於捲繞軸上纏繞多周並進行切斷這一簡易的方法,來對奈米碳管網順利地進行加工,從而可製造積層有多個奈米碳管網的片(以下設為奈米碳管積層片)。因此,可實現奈米碳管積層片的生產性的提高。
本發明[10]包含如所述[7]所記載的奈米碳管集合體的製造方法,其中,於所述對奈米碳管網進行加工的步驟中,將所述奈米碳管網浸漬於揮發性的液體中。
根據此種方法,奈米碳管網浸漬於揮發性的液體中,故藉由揮發性液體汽化,於各奈米碳管單絲中,多根奈米碳管相互凝聚,並且多根奈米碳管單絲相互凝聚。因此,可實現奈米碳管網的密度的提高。
本發明[11]包含一種奈米碳管網的製造裝置,其具備:基板,配置有包含垂直配向的多根奈米碳管的奈米碳管陣列;奈米碳管網,自所述奈米碳管陣列以多根奈米碳管單絲並列配置的方式抽出而成;以及接觸構件,相對於所述基板而配置於所述奈米碳管網的抽出方向的下游,並且,所述接觸構件或所述基板能夠在與所述基板的厚度方向及所述奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動。
根據此種構成,與奈米碳管網接觸的接觸構件或基板在與基板的厚度方向及奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動。
因此,藉由使奈米碳管網與接觸構件接觸,而使奈米碳管網一邊在接觸構件或基板的搖動方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列連續地抽出。
因此,可連續地製造經均勻化的奈米碳管網,並且可抑制奈米碳管陣列殘存於基板上,從而可實現奈米碳管網的生產效率的提高。
[發明的效果]
本發明的奈米碳管網的製造方法中,可實現奈米碳管網的均勻性的提高,且可實現生產效率的提高。
本發明的奈米碳管集合體的製造方法中,可對奈米碳管網順利地進行加工,從而可實現生產效率的提高。
本發明的奈米碳管網的製造裝置中,可連續地製造經均勻化的奈米碳管網,從而可實現奈米碳管網的生產效率的提高。
1.第1實施形態
(1)奈米碳管網的製造方法
本發明的奈米碳管網的製造方法的第1實施形態例如如圖1所示,包括準備配置於基板1上的奈米碳管陣列2的步驟(製備步驟)、以及自奈米碳管陣列2抽出奈米碳管網3的步驟(抽出步驟)。
此種製造方法中,首先,準備配置於基板1上的奈米碳管陣列2。
為了準備奈米碳管陣列2,例如如圖2A~圖2C所示,藉由化學氣相成長法(CVD(chemical vapor deposition)法),於基板1上使垂直配向的多根奈米碳管4成長。
更詳細而言,如圖2A所示,首先,準備基板1。基板1並無特別限定,例如可列舉CVD法中所使用的公知的基板,可使用市售品。作為基板1,例如可列舉矽基板、或積層有二氧化矽膜7的不銹鋼基板8等,較佳為可列舉積層有二氧化矽膜7的不銹鋼基板8。
就後述奈米碳管陣列2的連續供給的觀點而言,如圖1所示,基板1較佳為具有長條且平帶形狀,並且就後述基板1的捲取的觀點而言,較佳為具有可撓性。
第1實施形態中,如圖1~圖2D所示,基板1為積層有二氧化矽膜7的不銹鋼基板8,具有如下形狀,即,具有可撓性的長條且平帶形狀。
再者,於以下的說明中,將基板1的厚度方向設為上下方向,將基板1的長條方向設為前後方向,將基板1的寬度方向設為左右方向。具體而言,以各圖所示的方向箭頭為基準。
於基板1為積層有二氧化矽膜7的不銹鋼基板8的情形時,不銹鋼基板8的厚度例如為20 μm以上,較佳為50 μm以上,且例如為100 μm以下,較佳為80 μm以下,二氧化矽膜7的厚度例如為10 nm以上,較佳為100 nm以上,且例如為1 μm 以下,較佳為500 nm以下。
而且,如圖2A所示,於基板1上、較佳為於二氧化矽膜7上形成觸媒層9。為了於基板1上形成觸媒層9,而藉由公知的成膜方法將金屬觸媒於基板1(較佳為二氧化矽膜7)上成膜。
作為金屬觸媒,例如可列舉鐵、鈷、鎳等,較佳為可列舉鐵。此種金屬觸媒可單獨使用或併用兩種以上。作為成膜方法,例如可列舉真空蒸鍍及濺鍍,較佳為可列舉真空蒸鍍。
藉此,觸媒層9配置於基板1上。再者,於基板1為積層有二氧化矽膜7的不銹鋼基板8的情形時,二氧化矽膜7及觸媒層9例如亦可如日本專利特開2014-94856號公報中所記載般,藉由將混合有二氧化矽前驅物溶液及金屬觸媒前驅物溶液的混合溶液塗佈於不銹鋼基板8後,使所述混合液進行相分離,繼而加以乾燥而同時形成。
觸媒層9的厚度(上下方向尺寸)例如為1 nm以上,較佳為2 nm以上,且例如為10 nm以下,較佳為4 nm以下。
繼而,如圖2B所示,將配置有觸媒層9的基板1加熱至例如700℃以上且900℃以下。藉此,觸媒層9凝聚而成為多個粒狀體9A。
然後,如圖2C所示,將原料氣體供給至經加熱的基板1。原料氣體包含碳數1~4的烴氣體(低級烴氣體)。作為碳數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,較佳為可列舉乙炔氣體。
另外,原料氣體亦可視需要而包含氫氣、或惰性氣體(例如氦、氬等)、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。作為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9A的各個為起點,多根奈米碳管4成長。再者,圖2C中,為方便起見,而記載為自一個粒狀體9A使一根奈米碳管4成長,但並不限定於此,亦可自一個粒狀體9A使多根奈米碳管4成長。
此種多根奈米碳管4於基板1上,以相互大致平行的方式於基板1的厚度方向(上下方向)上延伸。即,多根奈米碳管4以相對於基板1正交的方式配向(垂直配向)。
奈米碳管4可為單層奈米碳管及多層奈米碳管的任一種,較佳為多層奈米碳管。該些奈米碳管4可單獨使用或併用兩種。
奈米碳管4的平均外徑例如為1 nm以上,較佳為5 nm以上,且例如為100 nm以下,較佳為50 nm以下,進而佳為20 nm以下。
奈米碳管4的平均長度(平均軸線方向尺寸)例如為1 μm以上,較佳為100 μm以上,進而佳為200 μm以上,且例如為1000 μm以下,較佳為500 μm以下,進而佳為400 μm以下。再者,奈米碳管4的層數、平均外徑及平均長度例如藉由拉曼(Raman)分光分析、或電子顯微鏡觀察等公知的方法來測定。
藉此,具備多根奈米碳管4的奈米碳管陣列2形成於基板1上。
如圖1所示,奈米碳管陣列2於上下方向具有厚度,且具有沿與上下方向正交的面方向(前後方向及左右方向)延伸的大致片形狀。詳細而言,奈米碳管陣列2於左右方向上具備多個列2A,所述列2A是多根奈米碳管4於前後方向上以直線狀排列的列。
於奈米碳管陣列2中,多個列2A於左右方向上隔開例如100 nm~200 nm的間隔而配置,於各列2A中,多根奈米碳管4於前後方向上隔開例如100 nm~200 nm的間隔而配置。即,於奈米碳管陣列2中,多根奈米碳管4於前後左右方向上密集。
另外,如圖3B及圖3C所示,奈米碳管陣列2的左右方向尺寸L1例如為5 mm以上,較佳為10 mm以上,進而佳為150 mm以上,且例如為500 mm以下,較佳為450 mm以下。
奈米碳管陣列2的體積密度例如為10 mg/cm3
以上,較佳為20 mg/cm3
以上,且例如為60 mg/cm3
以下,較佳為50 mg/cm3
以下。再者,奈米碳管陣列2的體積密度例如根據每單位面積質量(單位面積重量:單位mg/cm2
)與奈米碳管的長度(利用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)(日本電子公司製造)或非接觸膜厚計(基恩士(Keyence)公司製造)而測定)來算出。
繼而,如圖1所示,自奈米碳管陣列2,使奈米碳管網3一邊於左右方向上搖動,一邊於自後側朝向前側的抽出方向D上抽出。
為了自奈米碳管陣列2使奈米碳管網3一邊搖動一邊抽出,例如,首先,準備作為接觸構件的一例的張力輥22。
張力輥22具有在左右方向上延伸的圓柱形狀。張力輥22的外徑並無特別限制,例如為1 cm以上且20 cm以下。
張力輥22的左右方向的尺寸只要與奈米碳管陣列2的左右方向尺寸L1同等,則並無特別限制,較佳為大於奈米碳管陣列2的左右方向尺寸L1。
而且,張力輥22相對於奈米碳管陣列2而於前側隔開間隔地配置。即,張力輥22相對於基板1(奈米碳管陣列2)而配置於奈米碳管網3的抽出方向D的下游側。
張力輥22與奈米碳管陣列2之間的間隔例如為10 cm以上且20 cm以下。
另外,如圖1所示,張力輥22能夠以其軸線為中心,朝左側面觀察時順時針方向旋轉,且如圖3B及圖3C所示,在左右方向上能夠往返移動(能夠搖動)。
更具體而言,張力輥22於停止時位於圖3B及圖3C中虛線所示的初始位置。於張力輥22處於初始位置的狀態下,自上下方向觀察時,張力輥22的左右方向(軸線方向)中央與奈米碳管陣列2的左右方向中央是沿前後方向排列,且位於沿前後方向延伸的同一虛線I上。
而且,張力輥22於驅動時,一邊朝左側面觀察時順時針方向旋轉,一邊以如下方式連續地移動,即,以規定的移動速度在位於較初始位置靠左側、且相對位於最左側的第1位置(參照圖3B的實線)與位於較初始位置靠右側、且相對位於最右側的第2位置(參照圖3C的實線)之間往返。
即,張力輥22於驅動時,相對於初始位置而朝左右兩側分別移動移動量L2(搖動幅度L2)。
張力輥22的移動量L2只要為奈米碳管陣列2中的多個列2A之間的間隔以上、且奈米碳管陣列2的左右方向尺寸L1以下,則並無特別限制,例如為1 μm以上,就控制的觀點而言較佳為1 mm以上,且例如為10 mm以下,就奈米碳管網3的抽出穩定性的觀點而言,較佳為5 mm以下。
另外,張力輥22的移動量L2較佳為相對於奈米碳管陣列2的左右方向尺寸L1而例如為1/50以上,較佳為1/30以上,進而佳為1/25以上,且例如為1/2以下,較佳為1/10以下,進而佳為1/20以下。
另外,張力輥22較佳為相對於通過處於初始位置的張力輥22的左右方向中央的虛線I而以對稱的方式往返移動。該情形時,張力輥22的左右兩側的移動量L2相互相同。
張力輥22的移動速度例如為0.1 m/分鐘以上,較佳為0.5 m/分鐘以上,進而佳為1 m/分鐘以上,且例如為100 m/分鐘以下,較佳為10 m/分鐘以下,進而佳為5 m/分鐘以下。
另外,張力輥22的移動速度相對於後述奈米碳管網3的抽出速度而例如為1/1000以上,較佳為1/100以上,進而佳為1/10以上,且例如為1/1以下,較佳為1/2以下,進而佳為1/5以下。
另外,張力輥22的振動頻率(每單位時間的往返次數)例如為5次/分鐘以上,較佳為10次/分鐘以上,進而佳為100次/分鐘以上,特佳為150次/分鐘以上,且例如為500次/分鐘以下,較佳為250次/分鐘以下。
繼而,如圖1所示,將奈米碳管網3自奈米碳管陣列2抽出,並使其與張力輥22接觸。
為了將奈米碳管網3自奈米碳管陣列2抽出,而利用未圖示的抽出工具對奈米碳管陣列2中的位於各列2A前端部的奈米碳管4一併加以保持,並朝向與基板1的厚度方向交叉(相交)的方向、較佳為前側拉拽。
於是,如圖2D所示,經拉拽的奈米碳管4自對應的粒狀體9A被拉出。此時,於前後方向上鄰接於被拉出的奈米碳管4的奈米碳管4藉由與被拉出的奈米碳管4的摩擦力及凡得瓦力(Van der Waals force)等,而所述奈米碳管4的一端(下端)附著於被拉出的奈米碳管4的一端(下端),從而自對應的粒狀體9A被拉出。
此時,於一端(下端)附著有奈米碳管4的奈米碳管4的一端(下端)被朝抽出方向D的下游拉拽,藉此,奈米碳管4的另一端(上端)以朝向抽出方向D的上游的方式傾倒,而附著於鄰接的奈米碳管4的另一端(上端)。
繼而,於另一端(上端)附著有奈米碳管4的奈米碳管4的另一端(上端)被朝抽出方向D的下游拉拽,藉此,所述一端(下端)自對應的粒狀體9A被拉出,並附著於鄰接的奈米碳管4的一端(下端)。
藉此,多根奈米碳管4依次連續地自奈米碳管陣列2抽出,形成多根奈米碳管4以直線狀連續地相連的奈米碳管單絲10。
更詳細而言,於奈米碳管單絲10中,關於連續的奈米碳管4,該些奈米碳管4的一端(下端)彼此或另一端(上端)彼此附著,並以沿奈米碳管單絲10的延伸方向的方式配向。
再者,圖1及圖2D中,為方便起見,而記載為奈米碳管4逐根連續地相連,而形成奈米碳管單絲10,但實際上為,包含多根奈米碳管4的束(捆(bundle))連續地相連,而形成奈米碳管單絲10。
此種奈米碳管單絲10是未進行撚合的無撚絲,且具有絲形狀(線形狀)。即,奈米碳管單絲10的撚回角為大致0°。
奈米碳管單絲10的外徑例如為5 nm以上,較佳為8 nm以上,且例如為100 nm以下,較佳為80 nm以下,進而佳為50 nm以下。
如圖1的放大圖所示,各列2A的奈米碳管4被同時且平行地一併抽出,因此,此種奈米碳管單絲10在與奈米碳管單絲10的延伸方向交叉(相交)的方向上並列配置有多根。
具體而言,多根奈米碳管單絲10於前後方向上延伸,且於左右方向上並列配置。藉此,並列配置的多根奈米碳管單絲10具有大致片形狀,且以奈米碳管網3的形式形成。
即,奈米碳管網3是以多根奈米碳管單絲10並列配置的方式抽出而成。
然後,使奈米碳管網3與張力輥22接觸。具體而言,將奈米碳管網3以位於張力輥22的周面22A(表面的一例)的方式,在處於初始位置的張力輥22的周方向上引繞。
此時,如圖3A所示,奈米碳管網3與張力輥22的中心角例如為5°~180°的範圍、較佳為10°~150°的範圍、進而佳為60°~120°的範圍的張力輥22的周面22A接觸。
再者,於奈米碳管網3的與張力輥22的周面22A接觸的部分,將其移動方向上游端部(左側面觀察時順時針方向的上游端部)設為接觸上游端部X。
如圖3A及圖3B所示,奈米碳管網3的接觸上游端部X相對於奈米碳管網3的抽出位置P而於前側隔開間隔地配置。
奈米碳管網3的接觸上游端部X與奈米碳管網3的抽出位置P的前後方向之間的間隔L3例如為10 cm以上且20 cm以下。
另外,將張力輥22處於初始位置的狀態的、位於抽出位置P與接觸上游端部X之間的奈米碳管網3設為基準奈米碳管網3A(參照圖3B及圖3C的虛線)。自上下方向觀察時,基準奈米碳管網3A(即,多根奈米碳管單絲10)以沿前後方向的方式延伸。
繼而,於對基板1的向左右方向的移動進行了限制的狀態下,使張力輥22於左右方向上往返移動。此時,較佳為藉由使張力輥22朝左側面觀察時順時針方向旋轉,而於奈米碳管陣列2與張力輥22之間,以對奈米碳管網3施加張力的方式,對奈米碳管網3進行拉拽。
於是,奈米碳管網3一邊藉由張力輥22的周面22A與奈米碳管網3的摩擦而於左右方向上搖動(擺動(oscillation)),一邊自奈米碳管陣列2被連續地抽出。
即,張力輥22藉由搖動(於左右方向上往返移動),而使奈米碳管網3於奈米碳管網3的寬度方向即左右方向(與基板1的厚度方向及奈米碳管網3的抽出方向D此兩方向正交的方向)上搖動。因此,左右方向為奈米碳管網3的搖動方向的一例。
再者,將張力輥22處於第1位置或第2位置的狀態的、位於抽出位置P與接觸上游端部X之間的奈米碳管網3設為搖動奈米碳管網3B(參照圖3B及圖3C的實線)。
搖動奈米碳管網3B的奈米碳管單絲10是以相對於前後方向傾斜的方式,以抽出位置P為支點,自基準奈米碳管網3A的奈米碳管單絲10起搖動。
基準奈米碳管網3A的奈米碳管單絲10與搖動奈米碳管網3B的奈米碳管單絲10所成的搖動角θ的角度為反正切(arctan)(張力輥22的移動量L2/接觸上游端部X與抽出位置P之間的間隔L3),例如為0.0003°以上,較佳為0.01°以上,進而佳為0.1°以上,且例如為6°以下,較佳為3°以下,進而佳為1°以下。
藉由以上,奈米碳管網3自基板1上的奈米碳管陣列2,一邊於左右方向上搖動,一邊被連續地抽出。
作為奈米碳管網3的抽出速度,例如為10 mm/分鐘以上,較佳為100 mm/分鐘以上,進而佳為300 mm/分鐘以上,且例如為10000 mm/分鐘以下,較佳為1000 mm/分鐘以下,進而佳為700 mm/分鐘以下。
另外,若奈米碳管網3自奈米碳管陣列2抽出,則如圖2D所示,多根奈米碳管4自奈米碳管陣列2抽出,因此,奈米碳管陣列2伴隨著奈米碳管網3的抽出而自基板1依次剝離。於是,奈米碳管網3的自奈米碳管陣列2的抽出位置P相對於基板1而朝向抽出方向D的上游移動。
因此,於奈米碳管網3的抽出步驟中,較佳為於奈米碳管網3的抽出位置P以朝抽出方向D的下游移動的方式搬送基板1,而將奈米碳管陣列2連續地供給至抽出位置P。
基板1的抽出位置P處的移動速度是以奈米碳管網3的抽出位置P於抽出方向D上實質上維持為同一位置的方式適當地調整,例如為0.5 mm/分鐘以上且1.5 mm/分鐘以下。
而且,如圖1所示,通過抽出位置P、且奈米碳管陣列2已被剝離的基板1較佳為被捲取。更具體而言,捲取軸25將通過抽出位置P的基板1捲取並加以回收。
捲取軸25具有於左右方向上延伸的圓柱形狀。捲取軸25能夠以其軸線為中心而旋轉。捲取軸25相對於奈米碳管網3的抽出位置P而於下側空出間隔地配置。
而且,捲取軸25於通過抽出位置P的基板1被固定後,朝左側面觀察時順時針方向旋轉,藉此將驅動力供給至基板1,而以所述移動速度搬送基板1,並加以捲取。
再者,關於基板1,雖未圖示,但較佳為可藉由以下方式搬送:將形成有奈米碳管陣列2的基板1捲繞於輥軸,並將自輥軸送出的基板1捲取於捲取軸25。
另外,亦可藉由輥對輥(roll to roll)方式,於所搬送的基板1上依次形成奈米碳管陣列2。詳細而言,亦可將未形成奈米碳管陣列2的基板1捲繞於輥軸,將基板1自輥軸朝向捲取軸25搬送,在輥軸與捲取軸25之間,於所搬送的基板1上依次形成奈米碳管陣列2。
藉由以上,而連續地製造奈米碳管網3,並且連續地回收已剝離了奈米碳管陣列2的基板1。
(2)奈米碳管集合體的製造方法
此種奈米碳管網3可加工為各種產業製品,例如奈米碳管撚絲5、奈米碳管積層片6(參照圖5B)等。
第1實施形態中,對奈米碳管網3被加工為作為奈米碳管集合體的一例的奈米碳管撚絲5的態樣進行了詳細敍述。
為了將奈米碳管網3加工為奈米碳管撚絲5,而如圖1所示,使引繞至張力輥22上的奈米碳管網3以通過張力輥22上的方式,自張力輥22抽出。
而且,使奈米碳管網3通過張力輥22上後,使其旋轉,將多根奈米碳管單絲10撚合(加工步驟)。藉此,製造奈米碳管撚絲5。
奈米碳管撚絲5的外徑例如為5 μm以上,較佳為30 μm以上,且例如為80 μm以下,較佳為60 μm以下,進而佳為40 μm以下。
另外,奈米碳管撚絲5的體積密度例如為0.6 g/cm3
以上,較佳為超過0.6 g/cm3
,進而佳為0.8 g/cm3
以上,且例如為2.0 g/cm3
以下。
(3)奈米碳管網的製造裝置
奈米碳管撚絲5的製造方法例如如圖1所示,利用作為奈米碳管網的製造裝置的一例的紡織裝置20來連續地實施。紡織裝置20具備網製造單元21、與紡織單元23。
網製造單元21配置於紡織裝置20的後側部分,且構成為自奈米碳管陣列2連續地抽出奈米碳管網3。
網製造單元21具備:配置有奈米碳管陣列2的基板1、未圖示的抽出工具、所述捲取軸25、及所述張力輥22。
基板1具有可撓性,並且具有長條且平帶形狀。奈米碳管陣列2於基板1上以在前後方向上延伸的方式配置。再者,基板1於網製造單元21中,向左右方向的移動受到限制。
捲取軸25配置於基板1的前端部的下側。於捲取軸25的周面固定著基板1的前端部。
張力輥22相對於奈米碳管陣列2的前端部而於前側空出間隔地配置。
紡織單元23相對於張力輥22而於下側空出間隔地配置,且具備集束部26、與回收部24。
集束部26相對於張力輥22而於下側空出間隔地配置,且具備支撐板27、與一對軸28。
支撐板27具有於左右方向上延伸的正面視時大致矩形形狀的板形狀。一對軸28於支撐板27的前表面在左右方向上相互隔開微小的間隔而配置。軸28具有沿前後方向延伸的大致圓柱形狀,且能夠繞軸芯相對旋轉地支撐於支撐板27。
回收部24相對於集束部26而於下側空出間隔地配置。回收部24具備旋轉部30、繞絲軸29、及旋轉軸31。
旋轉部30具有朝向上側開放的正面視時大致U字狀。繞絲軸29配置於旋轉部30的左右兩側壁之間。繞絲軸29具有於左右方向上延伸的大致圓柱形狀,且能夠旋轉地支撐於旋轉部30的左右兩側壁。
旋轉軸31相對於旋轉部30而配置於下側。旋轉軸31具有於上下方向上延伸的大致圓柱形狀,其上端部固定於旋轉部30的下壁的左右方向中央。藉此,旋轉部30能夠以旋轉軸31、即沿上下方向的軸線為旋轉中心而旋轉。
此種紡織裝置20中,利用未圖示的抽出工具,自奈米碳管陣列2將各列2A的奈米碳管4同時且平行地朝向前側抽出。藉此,以於左右方向上並列配置有多根奈米碳管單絲10的大致片形狀的奈米碳管網3的形式,自奈米碳管陣列2抽出。即,紡織裝置20於驅動時具備奈米碳管網3。
繼而,將奈米碳管網3於張力輥22的周方向上,自張力輥22的上端部朝向前端部引繞大致1/4周。其後,將奈米碳管網3以通過張力輥22上的方式,自張力輥22朝下側抽出,並使其通過一對軸28之間。
藉此,奈米碳管網3、即多根奈米碳管單絲10被集束為線形狀(絲形狀)。然後,將經集束的多根奈米碳管單絲10的下端部固定於回收部24的繞絲軸29。
此時,奈米碳管網3於奈米碳管陣列2與張力輥22之間、以及張力輥22與回收部24之間分別由張力輥22施加有張力。
繼而,將驅動力輸入至張力輥22、捲取軸25、繞絲軸29、及旋轉軸31。於是,張力輥22、捲取軸25及繞絲軸29分別朝左側面觀察時順時針方向旋轉,旋轉部30朝俯視時順時針方向旋轉。
於是,奈米碳管網3藉由張力輥22及繞絲軸29的旋轉而被拉拽,從而以所述抽出速度自奈米碳管陣列2抽出,且被搬送,並且基板1藉由捲取軸25的旋轉,而以所述移動速度被搬送。即,張力輥22及繞絲軸29作為將奈米碳管網3抽出並加以搬送的搬送單元而發揮功能。
藉此,奈米碳管網3的抽出位置P於抽出方向D上維持於同一位置。
而且,基板1將奈米碳管陣列2連續地供給至抽出位置P,並於通過抽出位置P後被捲取於捲取軸25。再者,捲取軸25構成為伴隨著基板1的捲取的進行而朝下側移動。
另一方面,奈米碳管網3於抽出位置P自奈米碳管陣列2被連續地抽出。
而且,奈米碳管網3於通過張力輥22上後,自張力輥22被朝下側送出,且於通過一對軸28而被集束於集束部26後,一邊藉由旋轉軸31的旋轉,朝俯視時順時針方向旋轉並被撚合,一邊朝下側移動,而捲取於繞絲軸29。
此時,旋轉部30的旋轉速度(周速度)例如為1000 rpm以上,較佳為2000 rpm以上,且例如為5000 rpm以下,較佳為4000 rpm以下。
藉由以上,連續地製造奈米碳管網3後,加工為奈米碳管撚絲5。
此種奈米碳管撚絲5例如可用於使用碳纖維的紡織品(片)、電氣設備(例如馬達、變壓器、感測器等)的導電線材等各種產業製品。
具體而言,如圖10所示,奈米碳管撚絲5可用於穿戴式感測器50。穿戴式感測器50構成為對檢測對象者的手的動作(例如手指的屈伸)進行檢測,且具備:安裝部52、具有奈米碳管撚絲5的感測器單元51、及感測器本體(未圖示)。
安裝部52是由具有伸縮性的樹脂材料或針織原材料而形成為手套裝。而且,安裝部52可安裝於檢測對象者的手上。
感測器單元51對應於檢測對象者的手指的關節而具備多個。感測器單元51具備一對電極墊53、與奈米碳管撚絲5。
一對電極墊53於安裝部52的各部分相互隔開間隔地配置。一對電極襯墊53分別於穿戴式感測器50安裝於檢測對象者的手上的狀態下,以與檢測對象者的手指接觸的方式設置於安裝部52。再者,雖未圖示,但電極墊53經由配線與感測器本體電性連接。
奈米碳管撚絲5架設於一對電極墊53之間,且將一對電極墊53電性連接。
藉此,若使手動作,則手指的屈伸經由一對電極墊53及奈米碳管撚絲5,而以一對電極墊53間的電阻變化的形式經由配線被感測器本體(未圖示)所檢測到。
2.作用效果
[1]如圖3B及圖3C所示,奈米碳管網3一邊於左右方向上搖動,一邊朝向前側自奈米碳管陣列2抽出。
然而,因觸媒層9的粒狀體9A的極大化、或基板1的局部污染等引起的觸媒層9的潤濕性不良等,而存在於奈米碳管陣列2的各部分產生密度差的情況。
於是,奈米碳管陣列2的密度相對較小的部分中,相互鄰接的奈米碳管4之間的間隔變大,因此存在如下情況:無法良好地抽出奈米碳管網3,一部分奈米碳管陣列2並未自基板1剝離,而殘存於基板1上。
該情形時,於奈米碳管網3的各部分中,無法確保均勻的密度,而且,存在殘存於基板1上的奈米碳管陣列2附著於所抽出的奈米碳管網3等不良情況。
另一方面,若奈米碳管網3一邊於左右方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列2被抽出,則奈米碳管網3的搖動經由多根奈米碳管單絲10,而作用於奈米碳管網3的自奈米碳管陣列2的抽出位置P。
於是,即便奈米碳管陣列2局部包含密度小的部分,於奈米碳管網3的抽出位置P,多根奈米碳管4與周圍、特別是左右方向上鄰接的奈米碳管4亦確實地接觸。
藉此,於奈米碳管網3的抽出位置P,以相互鄰接的奈米碳管4互相接近的方式作用,從而可將多根奈米碳管4自奈米碳管陣列2穩定地抽出。
因此,可實現奈米碳管網3的均勻化,並且可抑制奈米碳管陣列2殘存於基板1上,從而可實現奈米碳管網3的生產效率的提高。
[2]另外,如圖3B及圖3C所示,使奈米碳管網3與張力輥22接觸後,使張力輥22在左右方向上搖動。藉此,可使奈米碳管網3穩定而確實地搖動。
[3]另外,張力輥22為具有圓柱形狀的輥。因此,如圖3A所示,可使奈米碳管網3以沿張力輥22的周面的方式接觸。
其結果,可實現奈米碳管網3與張力輥22的接觸面積的提高。藉此,於奈米碳管網3與張力輥22接觸的狀態下,即便張力輥22搖動,亦可確實地抑制張力輥22上的奈米碳管網3移動。
[4]如圖1所示,奈米碳管網3在未經加工的狀態下通過張力輥22上後,受到加工。
即,奈米碳管網3中的多根奈米碳管單絲10於奈米碳管網3的抽出位置P與張力輥22之間,實質上維持在與奈米碳管單絲10的延伸方向交叉(相交)的方向上並列配置的狀態。
而且,奈米碳管網3是於通過張力輥22上後受到加工,故可利用張力輥22來抑制所述加工引起的力作用於奈米碳管網3的抽出位置P。其結果,可確保奈米碳管網3的穩定的抽出。
[5]如圖1所示,奈米碳管網3藉由撚合這一簡易的方法而被順利地加工為奈米碳管撚絲5。因此,可實現奈米碳管撚絲5的生產性的提高。
[6]如圖1所示,紡織裝置20中,與奈米碳管網3接觸的張力輥22在左右方向上往返移動,並且繞絲軸29拉拽奈米碳管網3。
藉此,奈米碳管網3一邊在張力輥22的移動方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列2被連續地抽出。
因此,可連續地製造經均勻化的奈米碳管網3,並且可抑制奈米碳管陣列2殘存於基板1上,從而可實現奈米碳管網3的生產效率的提高。
3.第2實施形態
其次,參照圖4A~圖4C來對本發明的第2實施形態進行說明。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注相同的符號,並省略其說明。
如圖1所示,第1實施形態中,基板1具有長條且平帶形狀,並且於奈米碳管網3的抽出步驟中,在通過抽出位置P後由捲取軸25捲取,但並不限定於此,第2實施形態中,基板1亦可於奈米碳管網3的抽出步驟中不被捲取。
該情形時,基板1的形狀並無特別限制,基板1亦可不具有可撓性。
另外,如圖3B及圖3C所示,第1實施形態中,於奈米碳管網3的抽出步驟中,基板1向左右方向的移動受到限制,張力輥22在左右方向上往返移動,但並不限定於此,如圖4B及圖4C所示,第2實施形態中,於奈米碳管網3的抽出步驟中,張力輥22向左右方向的移動受到限制,基板1在左右方向上往返移動。
詳細而言,基板1以如下方式連續地移動,即,以所述移動量L2及移動速度,在相對位於最左側的第1位置(參照圖4B的實線)與相對位於最右側的第2位置(參照圖4C的實線)之間往返。
即,於抽出奈米碳管網3的步驟中,在奈米碳管網3與張力輥22接觸的狀態下,使基板1在左右方向上搖動。
藉此,亦可使奈米碳管網3穩定而確實地搖動。
此種第2實施形態的紡織裝置20具備網製造單元21、與紡織單元23。網製造單元21具備:對奈米碳管陣列2加以支撐的基板1、未圖示的抽出工具、及張力輥22。
關於基板1,如上所述,其形狀並無特別限制,且於左右方向上能夠往返移動(能夠搖動)。張力輥22於網製造單元21中,左右方向的移動受到限制。
而且,紡織裝置20中,於奈米碳管網3與張力輥22接觸的狀態下,基板1在左右方向上往返移動,並且繞絲軸29及張力輥22搬送奈米碳管網3。
因此,奈米碳管網3一邊在左右方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列2被連續地抽出。
其結果,可連續地製造經均勻化的奈米碳管網3,並且可抑制奈米碳管陣列2殘存於基板1上,從而可實現奈米碳管網3的生產效率的提高。
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。
4.第3實施形態
其次,參照圖5A及圖5B來對本發明的第3實施形態進行說明。再者,第3實施形態中,對與所述第1實施形態相同的構件標注相同的符號,並省略其說明。
第1實施形態中,如圖1所示,奈米碳管網3被加工為奈米碳管撚絲5,第3實施形態中,如圖5B所示,奈米碳管網3被加工為作為奈米碳管集合體的一例的奈米碳管積層片6。
為了將奈米碳管網3加工為奈米碳管積層片6,如圖5A所示,首先,準備作為搬送構件的一例的捲繞軸34。
捲繞軸34具有在左右方向上延伸的圓柱形狀。捲繞軸34較張力輥22而言,配置於奈米碳管網3的搬送方向的更下游側。
而且,使奈米碳管網3一邊在左右方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列2抽出後,使其通過張力輥22上,繼而將奈米碳管網3的前端部(游離端部)固定於捲繞軸34的周面。其後,使捲繞軸34朝左側面觀察時順時針方向旋轉。
於是,奈米碳管網3以所述抽出速度自奈米碳管陣列2抽出並且被搬送。其後,奈米碳管網3依次纏繞於捲繞軸34的周面。
繼而,利用切斷刃(例如剃刀、切割刀等)將纏繞於捲繞軸34的奈米碳管網3於左右方向上切斷,使其自捲繞軸34脫離。
藉此,如圖5B所示,製造具有片形狀的奈米碳管積層片6。
奈米碳管積層片6於厚度方向上積層有多個奈米碳管網3。奈米碳管網3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,奈米碳管積層片6的厚度例如為0.01 μm以上,較佳為5 μm以上,且例如為500 μm以下,較佳為200 μm以下。
如圖5A所示,此種奈米碳管積層片6可利用片製造裝置33來連續地製造。再者,片製造裝置33除了具備捲繞軸34來代替紡織單元23以外,與紡織裝置20相同。即,片製造裝置33具備網製造單元21、與捲繞軸34。捲繞軸34相對於張力輥22而於下側空出間隔地配置。
根據此種第3實施形態,可藉由將奈米碳管網3於捲繞軸34上纏繞多周並進行切斷這一簡易的方法,來對奈米碳管網3順利地進行加工,從而可製造積層有多個奈米碳管網3的奈米碳管積層片6。因此,可實現奈米碳管積層片6的生產性的提高。
藉由此種第3實施形態,亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
5.第4實施形態
其次,參照圖6來對本發明的第4實施形態進行說明。再者,第4實施形態中,對與所述第1實施形態相同的構件標注相同的符號,並省略其說明。
如圖6所示,第4實施形態中,奈米碳管網3於通過張力輥22上後,浸漬於揮發性的液體中。
作為揮發性的液體,例如可列舉水、有機溶劑等,較佳為可列舉有機溶劑。作為有機溶劑,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(例如二乙基醚、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,較佳為可列舉低級醇類,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。
再者,揮發性的液體中可分散微粒子,另外,亦可溶解樹脂材料。
作為微粒子,例如可列舉:有機微粒子(例如矽酮微粒子、丙烯酸微粒子、胺基甲酸酯微粒子等)、無機微粒子(例如二氧化矽、氧化鈦、碳酸鈣等)、金屬微粒子(例如金微粒子、銀微粒子、銅微粒子等)、碳微粒子(例如碳黑等)等。
作為樹脂材料,例如可列舉:熱塑性樹脂(例如聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、氟樹脂等)、熱硬化樹脂(例如矽酮樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂等)等。
於此種情形時,紡織裝置20於張力輥22與集束部26之間具備浸漬部40。
浸漬部40具備浸漬槽41、與多個軸構件42。浸漬槽41具有朝向上側開放的大致盒形狀,其內部貯存有所述揮發性的液體。
多個軸構件42以將奈米碳管網3浸漬於浸漬槽41內的揮發性的液體中的方式配置。
根據此種第4實施形態,於奈米碳管網3通過張力輥22上後,奈米碳管網3被浸漬於揮發性的液體中。而且,藉由揮發性的液體汽化,於各奈米碳管單絲10中,多根奈米碳管4相互凝聚,並且多根奈米碳管單絲10相互凝聚。其結果,可實現奈米碳管網3的密度的提高。
另外,藉由此種第4實施形態,亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
再者,片製造裝置33亦可具備浸漬部40。
6.變形例
第1實施形態~第4實施形態中,張力輥22的周面22A為不存在凹凸的平滑面,但較佳為如圖7A及圖7B所示般具有凹凸形狀。
具體而言,藉由於張力輥22的周面22A設置多個突起45,而使張力輥22的周面22A形成為凹凸形狀。
多個突起45對應於張力輥22的周面22A中的配置奈米碳管網3的部分而配置。
例如,如圖7A所示,多個突起45以與奈米碳管網3的左右方向整體相對應的方式,於張力輥22的周面22A中的除左右兩端部以外的部分(左端部與右端部之間的部分)遍及整周而一樣地配置。
該情形時,多個突起45於左右方向上空開間隔地包含多個列45A,所述列45A是多個突起45在張力輥22的周方向上排列的列。
多個列45A之間的間隔相對於張力輥22的移動量L2例如為1/100以上且1/10以下。
另外,關於多個突起45,亦可如圖7B所示,以與奈米碳管網3的左右兩端相對應的方式,多個突起45於左右方向上空開間隔地僅包含一對列45A。
多個突起45分別自張力輥22的周面22A朝向徑向的外側突出,且具有大致半球形狀。突起45的高度例如為0.5 mm以上且小於1 mm。
若如所述般於張力輥22的周面22A設置多個突起45,則於張力輥22的周面22A上配置有奈米碳管網3時,多個突起45進入奈米碳管網3中的多根奈米碳管單絲10之間。
藉此,即便張力輥22或基板1搖動,亦可抑制張力輥22上的奈米碳管網3的側滑。因此,可確實地確保奈米碳管網3的均勻性。
另外,如圖7C所示,張力輥22的周面22A亦可於配置奈米碳管網3的部分具有傾斜面46。
傾斜面46於張力輥22的周面22A中的除了左右兩端部以外的部分(左端部與右端部之間的部分)遍及整周地配置。傾斜面46隨著朝向張力輥22的左右方向中央,而朝張力輥22的徑向外側傾斜。即,傾斜面46以隨著朝向左右方向內側,而朝向與奈米碳管網3的接觸方向外側的方式傾斜。藉此,張力輥22具有如下形狀,即,隨著自左右方向中央部朝向左右方向外側而直徑變小的錐形狀。
然而,於奈米碳管網3與張力輥22接觸的狀態下,若張力輥22或基板1搖動,則存在如下情況:奈米碳管網3聚集至搖動更受約束的左右方向的內側。
但是,本變形例中,由於張力輥22具有傾斜面46,故於張力輥22或基板1搖動時,可抑制奈米碳管網3朝向張力輥22的左右方向中央聚集。
另外,如圖7D及圖7E所示,可於張力輥22的周面22A設置調整構件,所述調整構件可適當地調整與奈米碳管網3的接觸面積。
例如,可於張力輥22的周面22A設置作為調整構件的一例的多個突條47。
多個突條47以與奈米碳管網3的左右方向整體相對應的方式,於張力輥22的周面22A中的除左右兩端部以外的部分(左端部與右端部之間的部分)遍及整周地配置。
如圖7D所示,多個突條47分別自張力輥22的周面22A朝向徑向外側突出,且具有側面視時大致圓弧形狀。另外,多個突條47沿左右方向延伸,並於張力輥22的周方向上相互空出間隔地配置。
藉此,於張力輥22的周面22A,當抽出奈米碳管網3時,可適當地調整張力輥22與奈米碳管網3的接觸面積,從而可抑制奈米碳管網3固著於張力輥22。
另外,於第1實施形態~第4實施形態中,張力輥22為接觸構件的一例,但接觸構件並不限定於此。例如,接觸構件亦可為板狀的構件。
另外,第1實施形態~第4實施形態中,於奈米碳管網3的抽出步驟中,奈米碳管網3藉由與張力輥22接觸、且張力輥22於左右方向上往返移動,而於左右方向上搖動,但並不限定於此。
例如,利用未圖示的抽出工具對奈米碳管陣列2的奈米碳管4加以保持,一邊使未圖示的抽出工具於左右方向上往返移動,一邊朝向前側拉拽,藉此亦可使奈米碳管網3一邊於左右方向上搖動,一邊自奈米碳管陣列2抽出。
另外,第1實施形態~第4實施形態中,於抽出步驟中,張力輥22於左右方向上往返移動,奈米碳管網3於左右方向上搖動,但奈米碳管網3的搖動方向只要如圖9A及圖9所示般,與基板1的厚度方向及奈米碳管網3的抽出方向D此兩方向交叉(相交),則並無特別限制。
即,奈米碳管網3的搖動方向至少包含向左右方向的向量成分。
例如,如圖8A所示,於張力輥22在連結右前側與左後側的方向上往返移動,而奈米碳管網3在連結右前側與左後側的方向上搖動的情形時,奈米碳管網3的搖動方向S1(詳細而言為,由奈米碳管網3的搖動所得的向量)分解為沿左右方向的向量成分V1、與沿前後方向的向量成分V2,因此,該搖動方向S1包含沿左右方向的向量成分V1。
另外,如圖8B所示,於張力輥22在連結右上側與左下側的方向上往返移動,而奈米碳管網3在連結右上側與左下側的方向上搖動的情形時,奈米碳管網3的搖動方向S2(詳細而言為,由奈米碳管網3的搖動所得的向量)分解為沿左右方向的向量成分V1、與沿上下方向的向量成分V2,因此,該搖動方向S2包含沿左右方向的向量成分V1。
作為此種奈米碳管網3的搖動方向,具體而言,如圖9A及圖9B所示,可列舉:左右方向(與基板1的厚度方向及奈米碳管網3的抽出方向D此兩方向正交的方向)、連結右上側與左下側的方向、連結左上側與右下側的方向、連結右後側與左前側的方向、連結左後側與右前側的方向等。
另外,如圖1所示,第1實施形態中,紡織裝置20具有網製造單元21及紡織單元23,且連續地實施奈米碳管網3的自奈米碳管陣列2的抽出、與奈米碳管網3向奈米碳管撚絲5的加工,但並不限定於此。
亦可以分開的步驟來實施奈米碳管網3的自奈米碳管陣列2的抽出、與奈米碳管網3的加工(紡織)。
例如,如圖5A所示,亦可將自奈米碳管陣列2抽出的奈米碳管網3捲繞於捲繞軸34後,對自捲繞軸34抽出的奈米碳管網3另行加工。
另外,如圖1所示,第1實施形態中,將奈米碳管網3加工為奈米碳管撚絲5,但並不限定於此,亦可將奈米碳管網3加工為作為奈米碳管集合體的一例的奈米碳管無撚絲。
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,使奈米碳管網3(多根奈米碳管單絲10)通過具有穴部的模具。
藉由該些變形例,亦可發揮與所述第1實施形態相同的作用效果。
該些第1實施形態~第4實施形態及變形例可適當地組合。
[實施例]
以下示出實施例,並對本發明進行更具體的說明,但本發明並不限定於該些實施例。以下的記載中所使用的調配比例(含有比例)、物性值、參數等具體的數值於所述「實施方式」中有所記載,可替換為與該些相對應的調配比例(含有比例)、物性值、參數等相應記載的上限值(以「以下」、「小於」來定義的數值)或下限值(以「以上」、「超過」來定義的數值)。
實施例1
將二氧化矽膜積層於不銹鋼製的基板(不銹鋼基板)後,於二氧化矽膜上蒸鍍鐵作為觸媒層。再者,基板具有長條且平帶形狀,基板的長條方向(縱方向)的長度為10 m,基板的寬度方向(橫方向)的長度為20 mm。另外,基板的厚度為50 μm。
繼而,將基板加熱至規定的溫度,並將原料氣體(乙炔氣體)供給至觸媒層。藉此,於基板上形成俯視時大致矩形形狀的奈米碳管陣列(製備步驟)。
於奈米碳管陣列中,多根奈米碳管以相互大致平行的方式延伸,以相對於基板而正交的方式配向(垂直配向)。奈米碳管為多層奈米碳管,且奈米碳管的平均外徑為約12 nm,奈米碳管的平均長度為約300 μm,奈米碳管陣列的體積密度為約40 mg/cm3
。
繼而,利用抽出工具對配置於奈米碳管陣列的前端部的多根奈米碳管遍及整個寬度地一併加以保持,並朝向前側拉拽。
藉此,奈米碳管網自基板上的奈米碳管陣列被抽出。再者,於奈米碳管網中,多根奈米碳管單絲於左右方向上並列配置。奈米碳管單絲的平均直徑為約60 nm~80 nm。
繼而,使奈米碳管網朝前側移動,並於周面具有凹凸形狀的張力輥的周面,朝左側面觀察時順時針方向抽出。此時,奈米碳管網配置於張力輥的中心角為90°的範圍的周面上。
奈米碳管網的接觸上游端部與奈米碳管網的抽出位置之間的間隔為15 cm。
繼而,使張力輥朝左側面觀察時順時針方向旋轉,並且使其以100 mm/分鐘的速度於左右方向上往返移動(搖動)。再者,張力輥的移動量於左右兩側分別各為1 mm,張力輥的往返次數為25次/分鐘。
藉此,使奈米碳管網一邊於左右方向上搖動,一邊以500 mm/分鐘的速度抽出(抽出步驟)。
此時,藉由目視而確認到:奈米碳管陣列的全部以奈米碳管網的形式自基板剝離。
比較例1
於抽出步驟中,除了不使張力輥搖動,而使奈米碳管網不搖動地抽出以外,以與實施例1相同的方式製備奈米碳管網。
再者,於抽出步驟中,藉由目視而確認到:一部分奈米碳管陣列殘存於基板上。
再者,所述發明以本發明的實施形態的方式提供,但其僅為單純的例示,不可限定性地解釋。由該技術領域的本領域技術人員所明瞭的本發明的變形例包含於後述申請專利範圍中。
[產業上之可利用性]
本發明的奈米碳管網的製造方法及奈米碳管網的製造裝置可適宜地用於各種產業製品中所使用的奈米碳管網的製造。
本發明的奈米碳管集合體的製造方法可適宜地用於各種產業製品中所使用的奈米碳管集合體的製造,特別是可用於奈米碳管撚絲、奈米碳管積層片等的製造。
1:基板
2:奈米碳管陣列
2A:列
3:奈米碳管網
3A:基準奈米碳管網
3B:搖動奈米碳管網
4:奈米碳管
5:奈米碳管撚絲
6:奈米碳管積層片
7:二氧化矽膜
8:不銹鋼基板
9:觸媒層
9A:粒狀體
10:奈米碳管單絲
20:紡織裝置
21:網製造單元
22:張力輥
22A:張力輥的周面
23:紡織單元
24:回收部
25:捲取軸
26:集束部
27:支撐板
28:軸
29:繞絲軸
30:旋轉部
31:旋轉軸
33:片製造裝置
34:捲繞軸
40:浸漬部
41:浸漬槽
42:軸構件
45:突起
45A:列
46:傾斜面
47:突條
50:穿戴式感測器
51:感測器單元
52:安裝部
53:電極墊
D:抽出方向
I:虛線
L1:左右方向尺寸
L2:移動量(搖動幅度)
L3:間隔
P:抽出位置
S1、S2:搖動方向
V1、V2:向量成分
X:接觸上游端部
θ:搖動角
圖1是作為本發明的奈米碳管網的製造裝置的第1實施形態的紡織裝置的立體圖。
圖2A是用以說明圖1所示的奈米碳管陣列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2B表示繼圖2A之後,對基板進行加熱而使觸媒層凝聚為多個粒狀體的步驟。圖2C表示繼圖2B之後,將原料氣體供給至多個粒狀體,而使多根奈米碳管成長的步驟。圖2D表示繼圖2C之後,抽出多根奈米碳管而製備奈米碳管網的步驟。
圖3A是圖1所示的紡織裝置的概略構成圖。圖3B是圖3A所示的紡織裝置的平面圖,且表示張力輥移動至左側的狀態。圖3C是圖3A所示的紡織裝置的平面圖,且表示張力輥移動至右側的狀態。
圖4A是作為本發明的奈米碳管網的製造裝置的第2實施形態的紡織裝置的概略構成圖。圖4B是圖4A所示的紡織裝置的平面圖,且表示基板移動至左側的狀態。圖4C是圖4A所示的紡織裝置的平面圖,且表示基板移動至右側的狀態。
圖5A是作為本發明的奈米碳管網的製造裝置的第3實施形態的片製造裝置的概略構成圖。圖5B是利用圖5A所示的片製造裝置所製造的奈米碳管積層片的立體圖。
圖6是本發明的奈米碳管網的製造裝置的第4實施形態的概略構成圖。
圖7A是圖1所示的張力輥的第1變形例的概略構成圖。圖7B是圖1所示的張力輥的第2變形例的概略構成圖。圖7B是圖1所示的張力輥的第2變形例的概略構成圖。圖7C是圖1所示的張力輥的第3變形例的概略構成圖。圖7D是圖1所示的張力輥的第4變形例的概略構成圖。圖7E是圖7D所示的張力輥的正面圖。
圖8A是用以說明圖1所示的奈米碳管網的搖動方向為連結前右側及後左側的方向的情形時的向量成分的說明圖。圖8B是用以說明圖1所示的奈米碳管網的搖動方向為連結右上側及左下側的方向的情形時的向量成分的說明圖。
圖9A是用以說明圖1所示的奈米碳管網的搖動方向的說明圖,且為自基板的厚度方向觀察奈米碳管網的搖動方向的圖。圖9B是用以說明圖1所示的奈米碳管網的搖動方向的說明圖,且為自奈米碳管網的抽出方向觀察奈米碳管網的搖動方向的圖。
圖10是具備圖1所示的奈米碳管撚絲或集合體的穿戴式感測器(wearable sensor)的概略構成圖。
1:基板
2:奈米碳管陣列
3:奈米碳管網
5:奈米碳管撚絲
20:紡織裝置
21:網製造單元
22:張力輥
22A:張力輥的周面
23:紡織單元
25:捲取軸
26:集束部
27:支撐板
28:軸
29:繞絲軸
D:抽出方向
L3:間隔
P:抽出位置
X:接觸上游端部
Claims (12)
- 一種奈米碳管網的製造方法,包括: 準備配置於基板上、且包含相對於所述基板而垂直配向的多根奈米碳管的奈米碳管陣列的步驟;以及 抽出奈米碳管網的步驟,所述奈米碳管網是自所述奈米碳管陣列以多根奈米碳管單絲並列配置的方式抽出而成,並且 於所述抽出奈米碳管網的步驟中, 使所述奈米碳管網與接觸構件接觸,並使所述接觸構件或所述基板自初始位置搖動,藉此使所述奈米碳管網在與所述基板的厚度方向及所述奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上搖動, 所述接觸構件或所述基板在所述奈米碳管網的搖動方向上,以在第1位置與第2位置之間往返的方式連續地移動,所述第1位置位於較所述初始位置靠一側、且相對位於最靠一側,所述第2位置位於較所述初始位置靠另一側、且相對位於最靠另一側, 當將所述接觸構件或所述基板處於所述初始位置的狀態的奈米碳管網設為基準奈米碳管網、且將所述接觸構件或所述基板處於所述第1位置或所述第2位置的狀態的奈米碳管網設為搖動奈米碳管網時,所述搖動奈米碳管網的奈米碳管單絲是以相對於與所述厚度方向及所述搖動方向此兩方向正交的前後方向傾斜的方式,並以所述奈米碳管網的抽出位置為支點,自所述基準奈米碳管網的奈米碳管單絲起搖動。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中, 所述接觸構件或所述基板的移動量相對於所述初始位置而分別被確保為所述搖動方向的兩側,且相對於所述奈米碳管網的寬度而為1/50以上且1/2以下, 所述接觸構件或所述基板的每單位時間的往返次數為10次/分鐘以上且500次/分鐘以下。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中,所述移動量為1 μm以上且10 mm以下, 所述每單位時間的往返次數為100次/分鐘以上且500次/分鐘以下。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中, 所述基準奈米碳管網的奈米碳管單絲與所述搖動奈米碳管網的奈米碳管單絲所成的搖動角的反正切的值為0.1以上且6以下。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中,所述接觸構件的與所述奈米碳管網接觸的表面具有凹凸形狀。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中,所述接觸構件為具有圓柱形狀的輥。
- 如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法,其中,所述接觸構件為具有圓柱形狀的輥, 所述接觸構件的與所述奈米碳管網的接觸部分具有傾斜面,所述傾斜面隨著朝向所述輥的延伸方向的中央,而朝所述輥的直徑方向外側傾斜。
- 一種奈米碳管集合體的製造方法,其特徵在於包括:使藉由如請求項1所述的奈米碳管網的製造方法所製造的奈米碳管網通過所述接觸構件上後,進行加工的步驟。
- 如請求項8所述的奈米碳管集合體的製造方法,其中,於所述對奈米碳管網進行加工的步驟中,使所述奈米碳管網撚合而製成撚絲。
- 如請求項8所述的奈米碳管集合體的製造方法,其中,所述對奈米碳管網進行加工的步驟包括: 準備具有圓柱形狀的捲繞軸的步驟; 將所述奈米碳管網於所述捲繞軸的周面纏繞多周的步驟;以及 將於所述捲繞軸的周面纏繞多周的所述奈米碳管網在所述捲繞軸的軸線方向上切斷,而形成為片形狀的步驟。
- 如請求項8所述的奈米碳管集合體的製造方法,其中,於所述對奈米碳管網進行加工的步驟中,將所述奈米碳管網浸漬於揮發性的液體中。
- 一種奈米碳管網的製造裝置,具備: 基板,配置有包含垂直配向的多根奈米碳管的奈米碳管陣列; 奈米碳管網,自所述奈米碳管陣列以多根奈米碳管單絲並列配置的方式抽出而成;以及 接觸構件,相對於所述基板而配置於所述奈米碳管網的抽出方向的下游,並且 所述接觸構件或所述基板能夠在與所述基板的厚度方向及所述奈米碳管網的抽出方向此兩方向相交的方向上自初始位置搖動,且在所述奈米碳管網的搖動方向上,以在第1位置與第2位置之間往返的方式連續地移動,所述第1位置位於較所述初始位置靠一側、且相對位於最靠一側,所述第2位置位於較所述初始位置靠另一側、且相對位於最靠另一側, 當將所述接觸構件或所述基板處於所述初始位置的狀態的奈米碳管網設為基準奈米碳管網、且將所述接觸構件或所述基板處於所述第1位置或所述第2位置的狀態的奈米碳管網設為搖動奈米碳管網時,所述搖動奈米碳管網的奈米碳管單絲是以相對於與所述厚度方向及所述搖動方向此兩方向正交的前後方向傾斜的方式,並以所述奈米碳管網的抽出位置為支點,自所述基準奈米碳管網的奈米碳管單絲起搖動。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015138586A JP6604759B2 (ja) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | カーボンナノチューブウェブの製造方法、カーボンナノチューブ集合体の製造方法およびカーボンナノチューブウェブの製造装置 |
JP2015-138586 | 2015-07-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202146329A TW202146329A (zh) | 2021-12-16 |
TWI765813B true TWI765813B (zh) | 2022-05-21 |
Family
ID=57756945
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110131757A TWI765813B (zh) | 2015-07-10 | 2016-06-17 | 奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置 |
TW105119040A TWI740831B (zh) | 2015-07-10 | 2016-06-17 | 奈米碳管網的製造方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105119040A TWI740831B (zh) | 2015-07-10 | 2016-06-17 | 奈米碳管網的製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10899619B2 (zh) |
JP (1) | JP6604759B2 (zh) |
KR (1) | KR102575221B1 (zh) |
CN (2) | CN113148984A (zh) |
TW (2) | TWI765813B (zh) |
WO (1) | WO2017010180A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6699517B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2020-05-27 | Jnc株式会社 | 紡績源部材、ウェブ状構造体、紡績源部材の製造方法およびウェブ状構造体の製造方法 |
WO2018118682A1 (en) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | Lintec Of America, Inc. | Nanofiber yarn spinning system |
WO2019216067A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | Murata Machinery, Ltd. | Carbon nanotube substrate lead-out end preparation apparatus, spinning system, carbon nanotube substrate lead-out end preparation method, and spinning method |
JP7285212B2 (ja) * | 2019-12-27 | 2023-06-01 | 日立造船株式会社 | カーボンナノチューブ成形体の製造方法 |
CN114572765B (zh) * | 2022-02-23 | 2023-11-21 | 武汉市碳翁科技有限公司 | 一种碳纳米管加捻收集装置及使用方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140186550A1 (en) * | 2007-02-07 | 2014-07-03 | Christopher H. Cooper | Methods for the production of aligned carbon nanotubes and nanostructured material containing the same |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1445236A1 (fr) * | 2003-02-05 | 2004-08-11 | Université de Liège | Procédé et installation pour la fabrication de nanotubes de carbone |
JP3991157B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2007-10-17 | 日立造船株式会社 | カーボンナノチューブの製造装置 |
CN100450922C (zh) * | 2006-11-10 | 2009-01-14 | 清华大学 | 一种超长定向的碳纳米管丝/薄膜及其制备方法 |
CN101407312B (zh) * | 2007-10-10 | 2011-01-26 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 碳纳米管薄膜的制备装置及其制备方法 |
JP5229732B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2013-07-03 | 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 | 微細炭素繊維撚糸の製造装置及び製造方法 |
CN101905878A (zh) | 2009-06-04 | 2010-12-08 | 清华大学 | 碳纳米管线状结构及其制备方法 |
CN101990147B (zh) * | 2009-07-31 | 2013-08-28 | 清华大学 | 振动膜及应用该振动膜的扬声器 |
CN102001641B (zh) | 2009-08-28 | 2013-06-05 | 清华大学 | 碳纳米管线状结构的制备方法 |
KR101140409B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2012-05-03 | 한국기계연구원 | 플렉시블 탄소나노튜브 에미터 제조방법 및 이에 의해 제조된 플렉시블 탄소나노튜브 에미터 |
JP5699387B2 (ja) | 2010-03-29 | 2015-04-08 | 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ撚糸およびその製造方法 |
JP5629918B2 (ja) | 2010-03-29 | 2014-11-26 | 地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ集合体、その製造方法及びカーボンナノチューブ撚糸 |
JP5582574B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-09-03 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブの製造装置 |
US20120282453A1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-08 | North Carolina State University | Carbon nanotube composites and methods and apparatus for fabricating same |
CN103159204B (zh) * | 2011-12-09 | 2015-03-25 | 北京富纳特创新科技有限公司 | 碳纳米管膜的制备方法 |
JP2014027563A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、及び電源制御方法 |
JP6008724B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-10-19 | 日立造船株式会社 | カーボンナノ接合導電材料基板の製造方法 |
JP2014169521A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-09-18 | Honda Motor Co Ltd | カーボンナノチューブ繊維及びその製造方法 |
JP6059089B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-01-11 | 株式会社フジクラ | カーボンナノファイバ集合体の製造方法及び製造装置、並びに導電線の製造方法及び製造装置 |
JP6242189B2 (ja) * | 2013-11-27 | 2017-12-06 | 日立造船株式会社 | 配向性繊維シートの製造方法 |
-
2015
- 2015-07-10 JP JP2015138586A patent/JP6604759B2/ja active Active
-
2016
- 2016-06-01 US US15/743,128 patent/US10899619B2/en active Active
- 2016-06-01 CN CN202110136222.6A patent/CN113148984A/zh active Pending
- 2016-06-01 CN CN201680038338.3A patent/CN107710348A/zh active Pending
- 2016-06-01 WO PCT/JP2016/066179 patent/WO2017010180A1/ja active Application Filing
- 2016-06-01 KR KR1020187000714A patent/KR102575221B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-17 TW TW110131757A patent/TWI765813B/zh active
- 2016-06-17 TW TW105119040A patent/TWI740831B/zh active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140186550A1 (en) * | 2007-02-07 | 2014-07-03 | Christopher H. Cooper | Methods for the production of aligned carbon nanotubes and nanostructured material containing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107710348A (zh) | 2018-02-16 |
TWI740831B (zh) | 2021-10-01 |
JP6604759B2 (ja) | 2019-11-13 |
US10899619B2 (en) | 2021-01-26 |
TW201708103A (zh) | 2017-03-01 |
CN113148984A (zh) | 2021-07-23 |
KR102575221B1 (ko) | 2023-09-05 |
JP2017019690A (ja) | 2017-01-26 |
KR20180028448A (ko) | 2018-03-16 |
TW202146329A (zh) | 2021-12-16 |
WO2017010180A1 (ja) | 2017-01-19 |
US20190100435A1 (en) | 2019-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI765813B (zh) | 奈米碳管網的製造方法、奈米碳管集合體的製造方法及奈米碳管網的製造裝置 | |
JP6482966B2 (ja) | カーボンナノチューブウェブの製造方法、カーボンナノチューブ集合体の製造方法およびカーボンナノチューブウェブの製造装置 | |
TWI689464B (zh) | 碳奈米管集合體的製造方法 | |
TWI744279B (zh) | 奈米碳管紗線的製造方法 | |
JP6649100B2 (ja) | Cnt積層体の製造方法およびカーボンナノチューブ撚糸の製造方法 | |
KR101928128B1 (ko) | 탄소나노구조를 함유하는 하이브리드 섬유의 대규모 제조 장치 및 방법 및 관련 물질 | |
JP2011208296A (ja) | カーボンナノチューブ撚糸およびその製造方法 | |
US20180044819A1 (en) | Method for manufacturing carbon nanotube fiber, apparatus for manufacturing carbon nanotube fiber, and carbon nanotube fiber | |
JP6462418B2 (ja) | カーボンナノチューブ繊維の製造方法、カーボンナノチューブ繊維の製造装置およびカーボンナノチューブ繊維 | |
CN114402100B (zh) | 碳纳米管加捻纱的制造方法以及碳纳米管加捻纱的制造装置 | |
TWI855155B (zh) | 碳奈米管加撚紗的製造方法以及碳奈米管加撚紗的製造裝置 |