紗線制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由碳納米管纖維組制造碳納米管紗線的紗線制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為上述那樣的紗線制造裝置，公知有如下裝置:具備從碳納米管形成基板連續(xù)地拉出碳納米管纖維組的拉出部、和對由拉出部拉出的碳納米管纖維組實施捻合來制造紗線的紗線制造部的紗線制造(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-116632號公報
[0004]在這樣的紗線制造裝置中，例如有時會因碳納米管形成基板的品質(zhì)等而導(dǎo)致從碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維組時的拉出性能發(fā)生變動。在拉出性能降低的情況下，無法獲得規(guī)定的量的碳納米管纖維組，從而無法制造所希望的粗細(xì)的紗線。在這樣的紗線制造裝置的領(lǐng)域中，尋求穩(wěn)定地制造所希望的粗細(xì)的碳納米管紗線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠穩(wěn)定地制造所希望的粗細(xì)的碳納米管紗線的紗線制造裝置。
[0006]本發(fā)明的一方面所涉及的紗線制造裝置是一種使碳納米管纖維組凝集來制造碳納米管紗線的裝置，其具備基板支承部、連續(xù)拉出部、紗線制造部、狀態(tài)監(jiān)視部以及供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)?；逯С胁恐С刑技{米管形成基板。連續(xù)拉出部從碳納米管形成基板連續(xù)地拉出碳納米管纖維組。紗線制造部使由連續(xù)拉出部拉出的碳納米管纖維組凝集。狀態(tài)監(jiān)視部對從碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組的狀態(tài)、或碳納米管紗線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果來對從碳納米管形成基板拉出并向紗線制造部供給的碳納米管纖維組的供給狀態(tài)進(jìn)行變更。
[0007]根據(jù)該紗線制造裝置，能夠根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果來變更向紗線制造部供給的碳納米管纖維組的供給狀態(tài)。這樣一來，能夠通過根據(jù)碳納米管纖維組或碳納米管紗線的狀態(tài)變更碳納米管纖維組的供給狀態(tài)，來將使用碳納米管纖維組而制造的碳納米管紗線的粗細(xì)保持為恒定。由此，能夠穩(wěn)定地制造所希望的粗細(xì)的碳納米管紗線。
[0008]也可以構(gòu)成為基板支承部設(shè)置有多個，供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)通過變更拉出碳納米管纖維組的碳納米管形成基板的數(shù)量來變更碳納米管纖維組的供給狀態(tài)。這樣一來，能夠通過變更拉出碳納米管纖維組的碳納米管形成基板的數(shù)量來容易地變更碳納米管纖維組的供給狀態(tài)。
[0009]也可以構(gòu)成為供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)具備初始拉出部和控制部。在該情況下，初始拉出部可以從碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維組，并使拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組接觸?？刂撇靠梢栽谧芳永鎏技{米管纖維組的碳納米管形成基板的情況下，控制初始拉出部，以從碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維組，并使拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組接觸。這樣一來，能夠通過使由初始拉出部拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組接觸來使兩者結(jié)合。由此，能夠?qū)⒂沙跏祭霾坷龅奶技{米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組一起向紗線制造部容易地供給。
[0010]也可以構(gòu)成為初始拉出部通過吸引力來從碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維組。此時，能夠使用吸引力而以簡單的結(jié)構(gòu)拉出碳納米管纖維組。
[0011]也可以構(gòu)成為初始拉出部具備吸引管和驅(qū)動部。在該情況下，可以在吸引管設(shè)置有吸引碳納米管纖維組的吸引口。驅(qū)動部可以以使被吸引管吸引出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組交叉的方式，使吸引管相對于構(gòu)成碳納米管纖維組的拉出對象的碳納米管形成基板進(jìn)退。由此，若使吸引管向遠(yuǎn)離碳納米管形成基板的方向移動，則能夠通過吸引管的吸引力拉出碳納米管纖維組。拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組交叉，兩者結(jié)合。因此，能夠通過使吸引管進(jìn)退來將由初始拉出部拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組一起向紗線制造部容易地供給。
[0012]也可以構(gòu)成為吸引管具有圓弧形狀，驅(qū)動部使吸引管以包圍從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組的周圍的方式進(jìn)退。在該情況下，若在由吸引管拉出碳納米管纖維組的狀態(tài)下使吸引管向遠(yuǎn)離碳納米管形成基板的方向后退，則由吸引管拉出的碳納米管纖維組以從碳納米管形成基板拉出的拉出位置為支點而擺動。進(jìn)一步使吸引管以包圍從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組的周圍的方式后退，從而由吸引管拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組接觸。由此，能夠使由吸引管拉出的碳納米管纖維組與從其他碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組容易地接觸。
[0013]也可以構(gòu)成為驅(qū)動部具備驅(qū)動輥以及從動輥，上述驅(qū)動輥以及從動輥夾持吸引管，通過驅(qū)動驅(qū)動輥來使吸引管進(jìn)退。此時，能夠通過驅(qū)動驅(qū)動輥來使吸引管容易地進(jìn)退。
[0014]也可以構(gòu)成為在吸引管的與驅(qū)動輥對置的面，設(shè)置有沿著吸引管的延伸方向延伸的引導(dǎo)部，在驅(qū)動輥設(shè)置有與引導(dǎo)部卡合的凹部?；蛘?，也可以構(gòu)成為在吸引管的與從動輥對置的面，設(shè)置有沿著吸引管的延伸方向延伸的引導(dǎo)部，在從動輥設(shè)置有與引導(dǎo)部卡合的凹部。在上述情況下，能夠使吸引管在預(yù)先確定的方向進(jìn)退，而吸引管不會旋轉(zhuǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠穩(wěn)定地制造所希望的粗細(xì)的碳納米管紗線。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示一實施方式所涉及的紗線制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0017]圖2是表示圖1的纖維供給部周圍的立體圖。
[0018]圖3是表示圖1的纖維供給部周圍的俯視圖。
[0019]圖4是表示圖1的初始拉出部的立體圖。
[0020]圖5是表示圖1的初始拉出部的動作的圖，其中，(a)是表示使吸引管后退的狀態(tài)的立體圖，(b)是表示使吸引管進(jìn)入的狀態(tài)的立體圖。
[0021]圖6是沿CNT纖維組的行進(jìn)方向觀察吸引管后退的樣子的示意圖。
[0022]圖7是表示臂的保持部向保持位置移動的樣子的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施方式進(jìn)行說明。此外，在附圖的說明中，對相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明。
[0024]如圖1?圖4所示，紗線制造裝置1是邊使碳納米管纖維組(以下，稱為“CNT纖維組”)F行進(jìn)邊由CNT纖維組F制造碳納米管紗線(以下，稱為“CNT紗線”)Y的裝置。紗線制造裝置1構(gòu)成為包含纖維供給部2、紗線制造部4、夾持輥部5、狀態(tài)監(jiān)視部6以及卷取部(連續(xù)拉出部)7。纖維供給部2、紗線制造部4、夾持輥部5、狀態(tài)監(jiān)視部6以及卷取部7依次配置于規(guī)定線L上，CNT纖維組F以及CNT紗線Υ從纖維供給部2朝向卷取部7行進(jìn)。此外，CNT纖維組F是集合多個由碳納米管構(gòu)成的纖維而形成的。CNT紗線Υ是通過紗線制造部4將CNT纖維組F凝集為紗線狀而形成的。
[0025]纖維供給部2對拉出CNT纖維組F的碳納米管形成基板(以下，稱為“CNT形成基板”)S進(jìn)行保持。CNT形成基板S是被稱為碳納米管森林(carbon nanotube forest)或碳納米管的垂直取向構(gòu)造體等的結(jié)構(gòu)，通過化學(xué)氣相沉積法等在基板上高密度且高取向地形成碳納米管(例如，單層碳納米管、雙層碳納米管、多層碳納米管等)。作為基板，例如使用玻璃基板、硅基板、金屬基板等。
[0026]纖維供給部2具備基板支承部10、供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)20以及基板更換機(jī)構(gòu)30。在本實施方式中，基板支承部10在纖維供給部2設(shè)置有5個?；逯С胁?0能夠裝卸地對拉出CNT纖維組F的CNT形成基板S進(jìn)行支承。供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)20對從CNT形成基板S拉出并向紗線制造部4供給的CNT纖維組F的供給狀態(tài)進(jìn)行變更。基板更換機(jī)構(gòu)30將被基板支承部10支承的CNT形成基板S更換為其他CNT形成基板S?；逯С胁?0、供給狀態(tài)變更機(jī)構(gòu)20以及基板更換機(jī)構(gòu)30的詳細(xì)情況稍后進(jìn)行敘述。
[0027]紗線制造部4對由后述的夾持輥部5拉出的CNT纖維組F實施假捻(仮撚<0 )。紗線制造部4將供給的空氣吹向CNT纖維組F的周圍，通過氣流對CNT纖維組F實施假捻，生成CNT紗線Y。
[0028]夾持輥部5具備一對拉出CNT纖維組F的輥。設(shè)置于夾持輥部5的輥夾持被紗線制造部4實施捻合而形成的CNT紗線Y，并伴隨著輥的旋轉(zhuǎn)向卷取部7側(cè)輸送CNT紗線Y。從紗線制造部4送出緊后的CNT紗線Y會發(fā)生抖動，但通過利用設(shè)置于夾持輥部5的輥夾持CNT紗線Y而能夠抑制抖動。
[0029]狀態(tài)監(jiān)視部6對CNT紗線Y的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，這里對CNT紗線Y的粗細(xì)進(jìn)行檢測。作為狀態(tài)監(jiān)視部6，例如只要是光學(xué)式、接觸式或靜電電容式的傳感器等能夠檢測CNT紗線Y的粗細(xì)的傳感器，可以使用各種