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(shí)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]這里，例如公知有如下內(nèi)容:碳納米管纖維組的拉出性能根據(jù)從碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維組時的拉出速度而發(fā)生變動。因此，在這樣的紗線制造裝置的領(lǐng)域中，要求監(jiān)視碳納米管紗線的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠監(jiān)視碳納米管紗線的制造狀態(tài)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對碳納米管纖維組施加捻合或假捻(仮撚*9 )來制造碳納米管紗線的紗線制造裝置。該紗線制造裝置具備拉出部、紗線制造部以及狀態(tài)監(jiān)視部。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。
[0007]在該紗線制造裝置中，能夠通過利用狀態(tài)監(jiān)視部監(jiān)視碳納米管纖維組或碳納米管紗線的狀態(tài)來監(jiān)視碳納米管紗線的制造狀態(tài)。通過像這樣監(jiān)視碳納米管紗線的制造狀態(tài)，例如能夠進(jìn)行與由狀態(tài)監(jiān)視部檢測到的不良狀況等對應(yīng)的處理。
[0008]也可以構(gòu)成為狀態(tài)監(jiān)視部是檢測碳納米管紗線的粗細(xì)的紗線粗細(xì)檢測傳感器。此時，能夠檢測碳納米管紗線的粗細(xì)，因此能夠防止制造出紗線粗細(xì)不合格的碳納米管紗線。此外，作為紗線粗細(xì)檢測傳感器，可以使用根據(jù)從碳納米管形成基板拉出的碳納米管纖維組的纖維量來檢測碳納米管紗線的粗細(xì)的傳感器或直接檢測碳納米管紗線的粗細(xì)的傳感器。
[0009]也可以構(gòu)成為紗線制造裝置還具備控制部，該控制部根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果來對由拉出部拉出的碳納米管纖維組的量進(jìn)行控制。此時，能夠使?fàn)顟B(tài)監(jiān)視部的監(jiān)視結(jié)果反饋給碳納米管纖維組的拉出量，從而能夠根據(jù)監(jiān)視結(jié)果控制碳納米管纖維組的拉出量，由此制造粗細(xì)均勻的碳納米管紗線。
[0010]也可以構(gòu)成為控制部通過變更在拉出部的碳納米管纖維組的拉出速度來對拉出的碳納米管纖維組的量進(jìn)行控制。此時，僅通過變更碳納米管纖維組的拉出速度就能夠容易地控制碳納米管纖維組的量。
[0011]紗線制造裝置也可以構(gòu)成為還具備拉出片數(shù)變更部，該拉出片數(shù)變更部對從設(shè)置有多個的碳納米管形成基板拉出碳納米管纖維分的碳納米管形成基板的片數(shù)進(jìn)行變更，控制部通過控制拉出片數(shù)變更部來變更拉出碳納米管纖維組的碳納米管形成基板的片數(shù)，而對拉出的碳納米管纖維組的量進(jìn)行控制。在該情況下，僅通過變更拉出碳納米管纖維組的碳納米管形成基板的片數(shù)就能夠容易地控制碳納米管纖維組的量。
[0012]也可以構(gòu)成為控制部在通過狀態(tài)監(jiān)視部未檢測到碳納米管纖維組或碳納米管紗線的行進(jìn)的情況下，使拉出部的動作與紗線制造部的動作停止。此時，能夠防止盡管碳納米管纖維組或碳納米管紗線未行進(jìn)而拉出部以及紗線制造部繼續(xù)動作的情況，實(shí)現(xiàn)紗線制造裝置的適當(dāng)控制。
[0013]也可以構(gòu)成為控制部在對由拉出部拉出的碳納米管纖維組的量進(jìn)行過控制之后未獲得所希望的碳納米管紗線的粗細(xì)的情況下，使拉出部以及紗線制造部的動作停止。此時，能夠防止盡管未獲得所希望的碳納米管紗線的粗細(xì)而繼續(xù)制造碳納米管紗線的情況。
[0014]也可以構(gòu)成為紗線制造部通過氣流對碳納米管纖維組實(shí)施假捻。這里，在使用氣流的情況下，能夠高速地對碳納米管纖維組實(shí)施假捻。因此，雖然需要從碳納米管形成基板高速地拉出碳納米管纖維組，但若拉出速度變快，則存在產(chǎn)生無法拉出所希望的量的碳納米管纖維組的情況的趨勢。因而，在通過氣流對碳納米管纖維組實(shí)施假捻的紗線制造裝置設(shè)置狀態(tài)監(jiān)視部來監(jiān)視碳納米管紗線的狀態(tài)，從而例如能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行與由狀態(tài)監(jiān)視部檢測到的不良狀況等對應(yīng)的處理等。
[0015]也可以構(gòu)成為還具備基板支承部，該基板支承部支承碳納米管形成基板。據(jù)此，能夠穩(wěn)定地供給碳納米管纖維組。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠監(jiān)視碳納米管紗線的制造狀態(tài)。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示一實(shí)施方式所涉及的紗線制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0018]圖2是表示圖1的控制部所進(jìn)行的處理的流程的流程圖。
[0019]圖3是表示第一變形例所涉及的紗線制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0020]圖4是表示第二變形例所涉及的紗線制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照附圖對本發(fā)明的一實(shí)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。
[0022]如圖1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)成為包括基板支承部2、前輥部(拉出部)3、紗線制造部4、夾持輥部5、紗線粗細(xì)檢測傳感器(狀態(tài)監(jiān)視部)6、卷取部7以及控制部8?；逯С胁?、前輥部3、紗線制造部4、夾持輥部5、紗線粗細(xì)檢測傳感器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從基板支承部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對CNT纖維組F施加捻合(假捻)而形成的。
[0023]基板支承部2以保持拉出CNT纖維組F的碳納米管形成基板(以下，稱為“CNT形成基板”)s的狀態(tài)對其進(jìn)行支承。CNT形成基板S是被稱為碳納米管森林(carbon nanotubeforest)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，例如使用塑料基板、玻璃基板、硅基板、金屬基板等。此外，在開始制造CNT紗線Y時、在更換CNT形成基板S時等，可以通過被稱為微型鉆頭(microdrill)的工具等從CNT形成基板S拉出CNT纖維組F。
[0024]前輥部3具備驅(qū)動輥30a、從動輥30b以及驅(qū)動馬達(dá)31。驅(qū)動輥30a以及從動輥30b的外周面彼此抵接。驅(qū)動輥30a借助來自驅(qū)動馬達(dá)31的驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)。從動輥30b伴隨著驅(qū)動輥30a的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動輥30a以及從動輥30b夾持從CNT形成基板S拉出的CNT纖維組F，伴隨著驅(qū)動輥30a以及從動輥30b的旋轉(zhuǎn)而從CNT形成基板S連續(xù)地拉出CNT纖維組F，并使之凝集為紗線狀。
[0025]紗線制造部4對通過前輥部3從CNT形成基板S拉出的CNT纖維組F實(shí)施捻合。紗線制造部4具備噴嘴40以及空氣供給部41。空氣供給部41向噴嘴40供給空氣。噴嘴40將從空氣供給部41供給來的空氣吹向CNT纖維組F的周圍，從而通過氣流對CNT纖維組F實(shí)施捻合(假捻)，生成CNT紗線Y。
[0026]夾持輥部5具備驅(qū)動輥50a、從動輥50b以及驅(qū)動馬達(dá)51。驅(qū)動輥50a以及從動輥50b的外周面彼此抵接。驅(qū)動輥50a借助來自驅(qū)動馬達(dá)51的驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)。從動輥50b伴隨著驅(qū)動輥50a的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)。由紗線制造部4實(shí)施捻合而形成的CNT紗線Y被驅(qū)動輥30a以及從動輥30b夾持。從紗線制造部4送出緊后的CNT紗線Y會發(fā)生抖動，但能夠通過被驅(qū)動輥50a以及從動輥50b夾持來抑制抖動。
[0027]紗線粗細(xì)檢測傳感