(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブ繊維群を走行させつつ当該カーボンナノチューブ繊維群からカーボンナノチューブ糸を製造する糸製造装置であって、
カーボンナノチューブ集合体を支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記カーボンナノチューブ集合体から前記カーボンナノチューブ繊維群を連続的に引き出して前記カーボンナノチューブ繊維群を走行させる引出し部と、
前記支持部と前記引出し部との間に設けられ、前記引出し部により引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群を直接取り込んで当該カーボンナノチューブ繊維群に撚りを施す糸製造部と、を備え、
前記糸製造部は、前記カーボンナノチューブ繊維群に圧縮空気の旋回流によって仮撚りを施すことを特徴とする糸製造装置。
【請求項２】
前記引出し部は、一対のローラーからなるニップローラーを備えていることを特徴とする請求項１記載の糸製造装置。
【請求項３】
前記支持部に支持された前記カーボンナノチューブ集合体と前記糸製造部との間の距離は、前記糸製造部と前記ニップローラーとの間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項２記載の糸製造装置。
【請求項４】
前記糸製造部は、
前記カーボンナノチューブ繊維群が挿通されるノズル本体部と、
前記ノズル本体部に設けられ、前記カーボンナノチューブ繊維群の走行方向に直交する方向に圧縮空気により第１旋回流を発生させる第１ノズル部と、
前記ノズル本体部に設けられ、前記カーボンナノチューブ繊維群の走行方向に直交する方向で且つ前記第１旋回流とは逆方向に圧縮空気により第２旋回流を発生させる第２ノズル部と、を有し、
前記第１ノズル部と前記第２ノズル部とは、前記ノズル本体部において、前記カーボンナノチューブ繊維群の走行方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の糸製造装置。
【請求項５】
前記第１ノズル部は、前記カーボンナノチューブ繊維群の走行方向において、前記第２ノズル部の上流側に設けられており、
前記第１旋回流を形成する圧縮空気の圧力は、前記第２旋回流を形成する圧縮空気の圧力よりも小さいことを特徴とする請求項４記載の糸製造装置。
【請求項６】
前記第１ノズル部において発生する前記第１旋回流は、主として前記カーボンナノチューブ繊維群の外層の一部を巻き付け、
前記第２ノズル部において発生する前記第２旋回流は、主として前記カーボンナノチューブ繊維群に仮撚りを施して凝集させることを特徴とする請求項４又は５記載の糸製造装置。
【請求項７】
前記ノズル本体部には、前記第１ノズル部と前記第２ノズル部との間に、空気逃し部が設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載の糸製造装置。
【請求項８】
前記空気逃し部は、前記ノズル本体部の一部を切り欠いた切欠き部であることを特徴とする請求項７記載の糸製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ糸を製造する糸製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーボンナノチューブ糸の糸製造装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の糸製造装置では、基板上に設けられたナノチューブフォレスト（カーボンナノチューブ集合体）からナノチューブ繊維群を引き出して、紡糸口金によりナノチューブ繊維群に仮撚りを施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５２３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、綿などの繊維を紡績する糸製造装置では、ローラーを介して糸製造部に繊維を導入している。ここで、カーボンナノチューブの繊維は、凝集し易い特性を有しており、一度凝集するとその形状を保持する。そのため、カーボンナノチューブ繊維群は、ローラーを通過したときに圧着されて帯状に凝集し、その形状を保持する。この場合、糸製造部では、帯状に凝集したカーボンナノチューブ繊維群が撚られることになり、その結果、空隙を含んだ糸密度が低い糸が製造されるといった問題がある。【０００５】
このことについて、特許文献１に記載の糸製造装置は、ナノチューブフォレストから直接にカーボンナノチューブ繊維群を紡糸口金に導入しているため、糸密度の低下防止には有効な構成である。しかしながら、特許文献１の糸製造装置では、紡糸口金によりカーボンナノチューブ繊維群に撚りを施しているため、カーボンナノチューブ糸の製造速度の向上を図ることが難しい。【０００６】
本発明は、糸密度の高いカーボンナノチューブ糸を高速で製造できる糸製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る糸製造装置は、カーボンナノチューブ繊維群を走行させつつ当該カーボンナノチューブ繊維群からカーボンナノチューブ糸を製造する糸製造装置であって、カーボンナノチューブ集合体を支持する支持部と、支持部に支持されたカーボンナノチューブ集合体からカーボンナノチューブ繊維群を連続的に引き出してカーボンナノチューブ繊維群を走行させる引出し部と、支持部と引出し部との間に設けられ、引出し部により引き出されたカーボンナノチューブ繊維群を直接取り込んで当該カーボンナノチューブ繊維群に撚りを施す糸製造部と、を備え、糸製造部は、カーボンナノチューブ繊維群に圧縮空気の旋回流によって仮撚りを施すことを特徴とする。【０００８】
この糸製造装置では、糸製造部は、引出し部により引き出されたカーボンナノチューブ繊維群を直接取り込んでカーボンナノチューブ繊維群に仮撚りを施している。すなわち、カーボンナノチューブ集合体から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群は、ローラー等を介されずに直接に糸製造部に導入される。したがって、糸製造装置では、カーボンナノチューブ繊維群が扁平な形状とならない状態で撚られるため、糸密度の高いカーボンナノチューブ糸を製造することができる。また、糸製造装置では、カーボンナノチューブ繊維群に圧縮空気の旋回流によって撚りを施している。したがって、糸製造装置では、カーボンナノチューブ繊維群からカーボンナノチューブ糸を高速で製造することができる。【０００９】
一実施形態においては、引出し部は、一対のローラーからなるニップローラーを備えていてもよい。圧縮空気の旋回流によりカーボンナノチューブ繊維群を撚る構成では、糸製造部から導出されるカーボンナノチューブ繊維群（撚られた糸）にバルーンが発生している。このとき、バルーンが発生した状態で糸を巻き取ろうとすると、安定的に巻き取ることが困難である。そこで、糸製造装置では、ニップローラーを備えている。これにより、糸製造装置では、ニップローラーによって糸製造部から導出された糸のバルーンを止める（撚りを止める）ことができる。したがって、糸製造装置では、安定した糸の巻き取りが可能となる。【００１０】
一実施形態においては、支持部に支持されたカーボンナノチューブ集合体と糸製造部との間の距離は、糸製造部とニップローラーとの間の距離よりも小さくてもよい。糸製造装置では、カーボンナノチューブ集合体と糸製造部との距離を短くすることで、糸製造部における撚りがカーボンンナノチューブ集合体から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に効果的に作用する。したがって、糸製造装置では、良好なカーボンナノチューブ糸を製造することができる。【００１１】
一実施形態においては、糸製造部は、カーボンナノチューブ繊維群が挿通されるノズル本体部と、ノズル本体部に設けられ、カーボンナノチューブ繊維群の走行方向に直交する方向に圧縮空気により第１旋回流を発生させる第１ノズル部と、ノズル本体部に設けられ、カーボンナノチューブ繊維群の走行方向に直交する方向で且つ第１旋回流とは逆方向に圧縮空気により第２旋回流を発生させる第２ノズル部と、を有し、第１ノズル部と第２ノズル部とは、ノズル本体部において、カーボンナノチューブ繊維群の走行方向において異なる位置に設けられていてもよい。この糸製造装置では、第１ノズル部により第１旋回流を発生させており、第２ノズル部により第１旋回流と逆方向の第２旋回流を発生させている。そのため、糸製造装置では、カーボンナノチューブ繊維群に安定した仮撚りを高速で施すことができる。【００１２】
一実施形態においては、第１ノズル部は、カーボンナノチューブ繊維群の走行方向において、第２ノズル部の上流側に設けられており、第１旋回流を形成する圧縮空気の圧力は、第２旋回流を形成する圧縮空気の圧力よりも小さくてもよい。このように、第１ノズル部を第２ノズル部の上流側に設けた構成において、第１旋回流を形成する圧縮空気の圧力を小さくする、すなわち第２旋回流を形成する圧縮空気の圧力を大きくすることにより、カーボンナノチューブ繊維群に仮撚りを良好に施すことができる。【００１３】
一実施形態においては、第１ノズル部において発生する第１旋回流は、主としてカーボンナノチューブ繊維群の外層の一部を巻き付け、第２ノズル部において発生する第２旋回流は、主としてカーボンナノチューブ繊維群に仮撚りを施して凝集させてもよい。これにより、糸製造装置では、カーボンナノチューブ繊維群に仮撚りを良好に施すことができる。【００１４】
一実施形態においては、ノズル本体部には、第１ノズル部と第２ノズル部との間に、空気逃し部が設けられていてもよい。これにより、糸製造装置では、第１ノズル部における第１旋回流と第２ノズル部における第２旋回流とが干渉することを抑制できる。これにより、各ノズル部における旋回流に乱れが生じることを抑制でき、カーボンナノチューブ糸の品質の信頼性の低下を抑制できる。【００１５】
一実施形態においては、空気逃し部は、ノズル本体部の一部を切り欠いた切欠き部であってもよい。これにより、糸製造装置では、切欠き部以外のノズル本体部により、カーボンナノチューブ繊維群が飛散することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、糸密度の高いカーボンナノチューブ糸を高速で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、一実施形態に係る糸製造装置を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す糸製造装置の一部を示す斜視図である。
【図３】図３は、糸製造部を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す糸製造部の分解図である。
【図５】図５は、糸製造部におけるエアーの流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る糸製造装置を示す図である。図２は、図１に示す糸製造装置の一部を示す斜視図である。各図に示されるように、糸製造装置１は、カーボンナノチューブ繊維群（以下、「ＣＮＴ繊維群」という）Ｆを走行させつつ当該ＣＮＴ繊維群Ｆからカーボンナノチューブ糸（以下、「ＣＮＴ糸」という）Ｙを製造する装置である。
【００２０】
糸製造装置１は、基板支持部（支持部）３と、糸製造部５と、引出し部と、を備えている。引出し部は、ニップローラー７ａ，７ｂと、巻取装置９と、を備えている。基板支持部３、糸製造部５、ニップローラー７ａ，７ｂ及び巻取装置９は、この順序で所定線上に配置されており、ＣＮＴ繊維群Ｆは、基板支持部３から巻取装置９に向かって走行させられる。なお、ＣＮＴ繊維群Ｆは、カーボンナノチューブからなる繊維が複数集合したものである。ＣＮＴ糸Ｙは、ＣＮＴ繊維群Ｆに仮撚りが掛けられて凝集したものである。
【００２１】
基板支持部３は、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されるカーボンナノチューブ形成基板（以下、「ＣＮＴ形成基板」という）Ｓを保持した状態で支持する。ＣＮＴ形成基板Ｓは、カーボンナノチューブフォレスト（carbon  nanotube  forest）、或いは、カーボンナノチューブの垂直配向構造体等と称されるものであり、化学気相成長法等によって基板Ｂ上に高密度且つ高配向にカーボンナノチューブ（例えば、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等）が形成されたカーボンナノチューブ集合体である。基板Ｂとしては、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、シリコン基板、金属基板等が用いられる。なお、ＣＮＴ糸Ｙの製造開始時、ＣＮＴ形成基板Ｓの交換時等には、マイクロドリルと称される治具によって、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すことができる。
【００２２】
糸製造部５は、圧縮空気（エアー）の旋回流によってＣＮＴ繊維群Ｆに仮撚りを施して凝集させる。図３は、糸製造部を示す図である。図４は、図３に示す糸製造部の分解図である。図３及び図４では、ノズル本体部１０を断面で示している。図３及び図４に示されるように、糸製造部５は、ノズル本体部１０と、第１ノズル部２０と、第２ノズル部３０と、を備えている。第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０は、ノズル本体部１０に設けられており、ノズル本体部１０、第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０は、ユニット化されている。
【００２３】
ノズル本体部１０は、ＣＮＴ繊維群Ｆを挿通させると共に、第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０を保持するハウジングである。ノズル本体部１０は、例えば真鍮等の材料により形成されている。ノズル本体部１０は、ＣＮＴ繊維群Ｆを挿通させると共にノズル本体部１０にＣＮＴ繊維群Ｆを導入する導入口１１と、第１ノズル部２０を収容する第１収容部１２と、第２ノズル部３０を収容する第２収容部１３と、ＣＮＴ繊維群Ｆを挿通させると共にノズル本体部１０からＣＮＴ繊維群Ｙを導出する導出口１４と、を有している。第１収容部１２及び第２収容部１３は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に沿って配置されている。
【００２４】
第１収容部１２は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向において一端側（糸製造部５が図１に示されるように配置されたときに、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向の上流側となる位置）に設けられている。第２収容部１３は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向において他端側（糸製造部５が図１に示されるように配置されたときに、第１収容部１２の下流側となる位置）に設けられている。
【００２５】
第１収容部１２と第２収容部１３との間には、空気逃し部１５が設けられている。空気逃し部１５は、第１ノズル部２０において発生した第１旋回流ＳＦ１を逃す部分である。空気逃し部１５は、ノズル本体部１０の一部を切り欠いた切欠き部とされている。空気逃し部１５は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行路を含んで設けられている。第１収容部１２と第２収容部１３との間のＣＮＴ繊維群Ｆの走行路は、空気逃し部１５により開放されている一方、ノズル本体部１０により一部が囲われている。
【００２６】
ノズル本体部１０には、第１流路部１６と、第２流路部１７と、が設けられている。第１流路部１６は、第１収容部１２に連通しており、第１ノズル部２０に圧縮空気を供給する流路である。第２流路部１７は、第２収容部１３に連通しており、第２ノズル部３０に圧縮空気を供給する流路である。なお、本実施形態では、ノズル本体部１０が複数（ここでは３個）の部品により構成されているが、ノズル本体部１０は一体成型品であってもよい。
【００２７】
第１ノズル部２０は、第１旋回流ＳＦ１を発生させてＣＮＴ繊維群Ｆにバルーンを形成し、ＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施す。第１ノズル部２０は、例えばセラミックスにより形成されている。第１ノズル部２０は、ノズル本体部１０の第１収容部１２に配置されている。第１ノズル部２０は、ＣＮＴ繊維群Ｆを挿通させる共に、第１旋回流ＳＦ１を発生させる空間を画成する筒状部２２を有している。筒状部２２は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に沿って設けられている。
【００２８】
第１ノズル部２０には、図５に示されるように、ノズル本体部１０に設けられた第１流路部１６を介して、図示しないエアー供給源から圧縮空気が供給される。第１ノズル部２０では、図２に示されるように、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に直交する方向、例えば走行方向を軸として半時計回りの方向に第１旋回流ＳＦ１が発生する。第１旋回流ＳＦ１は、筒状部２２の内壁に沿って発生する。第１旋回流ＳＦ１は、主として、ＣＮＴ繊維群Ｆの外側の繊維群（外層の一部）を内側の繊維群に巻き付ける。第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧力（静圧）は、例えば０．２５ＭＰａ程度である。
【００２９】
第２ノズル部３０は、第２旋回流ＳＦ２を発生させてＣＮＴ繊維群Ｆにバルーンを形成し、ＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施す。第２ノズル部３０は、例えばセラミックにより形成されている。第２ノズル部３０は、ノズル本体部１０の第２収容部１３に配置されている。第２ノズル部３０には、ＣＮＴ繊維群Ｆを挿通させると共に、第２旋回流ＳＦ２を発生される空間を画成する筒状部３２を有している。筒状部３２は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に沿って設けられている。
【００３０】
第２ノズル部３０には、図５に示されるように、ノズル本体部１０に設けられた第２流路部１７を介して、図示しないエアー供給源から圧縮空気が供給される。第２ノズル部３０では、図２に示されるように、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に直交する方向で第１旋回流ＳＦ１とは逆方向、例えば走行方向を軸として時計回りの方向に第２旋回流ＳＦ２が発生する。すなわち、第２旋回流ＳＦ２の方向は、第１旋回流ＳＦ１の方向と逆方向とされている。第２旋回流ＳＦ２は、筒状部３２の内壁に沿って発生する。第２旋回流ＳＦ２は、主として、ＣＮＴ繊維群Ｆの芯部（内側の繊維群）に対して、第１旋回流ＳＦ１とは逆方向の撚りを施す。第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力（静圧）は、例えば０．４〜０．６ＭＰａ程度である。すなわち、第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力は、第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧力よりも大きい。言い換えれば、第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧力は、第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力よりも小さい。
【００３１】
ニップローラー７ａ，７ｂは、糸製造部５により仮撚りされて凝集されたＣＮＴ糸Ｙを搬送する。ニップローラー７ａ，７ｂは、ＣＮＴ糸Ｙを挟む位置に一対配置されている。ニップローラー７ａ，７ｂは、糸製造部５から伝播するＣＮＴ繊維群Ｆの撚り（バルーン）を止める。糸製造部５により仮撚りされたＣＮＴ繊維群Ｆは、ニップローラー７ａ，７ｂを通過することにより更に凝集され、最終的な製造物であるＣＮＴ糸Ｙとされる。
【００３２】
本実施形態では、図１に示されるように、ＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との間の距離Ｌ１は、糸製造部５とニップローラー７ａ，７ｂとの間の距離Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２）。すなわち、糸製造部５は、ＣＮＴ形成基板Ｓに近い位置に配置されている。
【００３３】
巻取装置９は、糸製造部５によって仮撚りされてニップローラー７ａ，７ｂを通過したＣＮＴ糸Ｙをボビンに巻き取る。巻取装置９は、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出し、ＣＮＴ繊維群Ｆを走行させる。
【００３４】
続いて、糸製造装置１におけるＣＮＴ糸Ｙの製造方法について説明する。最初に、基板支持部３に支持されたＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが巻取装置９により引き出される。引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆは、糸製造部５に直接導入される。糸製造部５に導入されたＣＮＴ繊維群Ｆは、糸製造部５の第２ノズル部３０の第２旋回流ＳＦ２により撚りが開始される。第２旋回流ＳＦ２により撚りが施されて凝集したＣＮＴ繊維群Ｆは、第１ノズル部２０の第１旋回流ＳＦ１により撚りが戻される。また、第１ノズル部２０の第１旋回流ＳＦ１により、第２旋回流ＳＦ２により凝集されなかったＣＮＴ繊維群Ｆの一部（外面の部分）が凝集した表面に巻き付けられる。これにより、糸製造部５によりＣＮＴ繊維群Ｆを凝集させる。糸製造部５により撚りが施されたＣＮＴ繊維群ＦはＣＮＴ糸Ｙとなり、巻取装置９によりボビンに巻き取られる。糸製造装置１では、例えば数十ｍ／ｍｉｎでＣＮＴ糸Ｙが製造される。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態に係る糸製造装置１では、糸製造部５は、巻取装置９により引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆを直接取り込んでＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施している。すなわち、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆは、ローラー等を介されずに直接に糸製造部５に導入される。したがって、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群Ｆが扁平な形状（帯状）とならない状態（未凝集）で撚られるため、糸密度の高いＣＮＴ糸Ｙを製造することができる。また、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群Ｆに圧縮空気の旋回流によって撚りを施している。したがって、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群ＦからＣＴ糸Ｙを高速で製造することができる。
【００３６】
本実施形態では、糸製造部５と巻取装置９との間にニップローラー７ａ，７ｂを配置している。圧縮空気の旋回流によりＣＮＴ繊維群Ｆを撚る構成では、糸製造部５から導出されるＣＮＴ繊維群Ｆにバルーンが発生している。このとき、バルーンが発生した状態で巻取装置９により糸を巻き取ろうとすると、安定的に巻き取ることが困難である。そこで、糸製造装置１では、糸製造部５と巻取装置９との間にニップローラー７ａ，７ｂを配置している。これにより、糸製造装置１では、ニップローラー７ａ，７ｂによって糸製造部５から導出された糸のバルーンを止める（撚りを止める）ことができる。したがって、糸製造装置１では、安定したＣＮＴ糸Ｙの巻き取りが可能となる。
【００３７】
本実施形態では、基板支持部３に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との間の距離は、糸製造部５とニップローラー７ａ，７ｂとの間の距離よりも小さい。糸製造装置１では、ＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との距離を短くすることで、糸製造部５における撚りがＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆに効果的に作用する。したがって、糸製造装置１では、良好なＣＮＴ糸Ｙを製造することができる。
【００３８】
本実施形態の糸製造装置１では、第１ノズル部２０により第１旋回流ＳＦ１を発生させており、第２ノズル部３０により第１旋回流ＳＦ１と逆方向の第２旋回流ＳＦ２を発生させている。そのため、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群Ｆに仮撚りを高速で施すことができる。
【００３９】
糸製造装置１では、圧縮空気により旋回流を発生させてＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施すため、圧縮空気の量を調整することにより、撚り具合を容易に調整することができる。また、糸製造装置１では、第１ノズル部２０と第２ノズル部３０とは、それぞれノズル本体部１０に設けられてユニット化されており、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向において異なる位置に配置されている。これにより、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群Ｆを容易に第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０に通すことができる。
【００４０】
本実施形態では、第１ノズル部２０は、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向において、第２ノズル部３０の上流側に配置されている。このような構成において、第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧力は、第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力よりも小さい。これにより、糸製造装置１では、第１ノズル部２０において発生する第１旋回流ＳＦ１は、主としてＣＮＴ繊維群Ｆの外側の一部を巻き付け、第２ノズル部３０において発生する第２旋回流ＳＦ２は、主としてＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施す。したがって、糸製造装置１では、ＣＮＴ繊維群Ｆに良好に仮撚りを施して凝集させることができる。
【００４１】
本実施形態では、ノズル本体部１０には、第１ノズル部２０と第２ノズル部３０との間に、空気逃し部１５が設けられている。空気逃し部１５は、ノズル本体部１０の一部を切り欠いた切欠き部である。これにより、糸製造部５では、第１ノズル部２０における第１旋回流ＳＦ１と第２ノズル部３０における第２旋回流ＳＦ２とが干渉することを抑制できる。したがって、糸製造部５では、各ノズル部２０，３０における旋回流ＳＦ１，ＳＦ２に乱れが生じることを抑制でき、ＣＮＴ糸Ｙの品質の信頼性の低下を抑制できる。また、糸製造部５では、空気逃し部１５以外のノズル本体部１０により、ＣＮＴ繊維群Ｆが飛散することを抑制できる。
【００４２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ＣＮＴ繊維群Ｆの供給源として、ＣＮＴ形成基板Ｓに替えて、カーボンナノチューブを連続的に合成してＣＮＴ繊維群Ｆを供給する浮遊触媒装置等を用いてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、ＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との間の距離Ｌ１は、糸製造部５とニップローラー７ａ，７ｂとの間の距離Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２）構成を一例に説明したが、ＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との間の距離Ｌ１は、糸製造部５とニップローラー７ａ，７ｂとの間の距離Ｌ２は同等であってもよい。或いは、ＣＮＴ形成基板Ｓと糸製造部５との間の距離Ｌ１は、糸製造部５とニップローラー７ａ，７ｂとの間の距離Ｌ２よりも大きくてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧力を第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力よりも小さくする形態を一例に説明したが、第１及び第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力は、同じであってもよい。或いは、第２旋回流ＳＦ２を形成する圧縮空気の圧力を第１旋回流ＳＦ１を形成する圧縮空気の圧より小さくしてもよい。
【００４５】
上記実施形態では、ノズル本体部１０に第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０が配置さている構成を一例に説明したが、ノズル本体部１０に形成される空間をそれぞれ第１ノズル部及び第２ノズル部としてもよい。すなわち、ノズル本体部１０において、第１ノズル部２０及び第２ノズル部３０に相当する構成が一体に形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、糸密度の高いカーボンナノチューブ糸を高速で製造できる糸製造装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１…糸製造装置、３…基板支持部（支持部）、５…糸製造部、７ａ，７ｂ…ニップローラー、９…巻取装置（引出し部）、１０…ノズル本体部、１５…空気逃し部、２０…第１ノズル部、３０…第２ノズル部、Ｆ…ＣＮＴ繊維群（カーボンナノチューブ繊維群）、Ｓ…ＣＮＴ形成基板（カーボンナノチューブ集合体）、ＳＦ１…第１旋回流、ＳＦ２…第２旋回流、Ｙ…ＣＮＴ糸（カーボンナノチューブ糸）。
【図１】
0005971419.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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