纱线制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一边使纤维组行进一边由该纤维组制造纱线的纱线制造装置。
【背景技术】
[0002]作为上述那样的纱线制造装置，在专利文献1的图1中，记载有一边对碳纳米管纤维组加捻来制造碳纳米管纱线一边卷绕该碳纳米管纱线的环锭式(ring type)纺织装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-65339号公报
【发明内容】
[0006]但是，在如碳纳米管纤维组那样耐荷载值较低且质量较小的纤维组成为对象的情况下，在专利文献1的图1记载的装置中，无法使配置在钢领(ring)上的纱线引导用的钢丝圈(traveler)恰当地旋转，其结果为，有可能无法在所制造的纱线中得到充分的性能。
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种能够在所制造的纱线中得到充分的性能的纱线制造装置。
[0008]本发明的纱线制造装置是一边使纤维组行进一边由该纤维组制造纱线的纱线制造装置，具有:卷绕驱动机构，其通过使安装有卷绕管的卷绕轴绕其卷绕中心线旋转，而将纱线卷绕到卷绕管上；加捻驱动机构，其通过使将纱线引导到卷绕管的引导部在卷绕管的周围旋转，而一边使纤维组及/或纱线旋转，一边对纤维组加捻来制造纱线；和横动驱动机构，其通过使引导部相对于卷绕管沿着卷绕轴的卷绕中心线相对地往复移动，而在卷绕管上使纱线横动。
[0009]在该纱线制造装置中，通过使用于使纱线在卷绕管上横动的引导部在卷绕管的周围旋转，来使纤维组及/或纱线旋转，而对纤维组加捻来制造纱线。由此，即使在如碳纳米管纤维组那样耐荷载值较低且质量较小的纤维组成为对象的情况下，也能够良好地对该纤维组加捻。另外，通过使纤维组及/或纱线旋转而形成气圈(纤维组及/或纱线因离心力而膨胀成气球状的状态)，则即使在碳纳米管纤维组那样纤维组的伸缩性较小的情况下，也能够一边通过气圈良好地吸收在该纤维组中产生的张力变动，一边高效地对该纤维组加捻。由此，根据该纱线制造装置，能够在所制造的纱线中得到充分的性能。
[0010]在本发明的纱线制造装置中，也可以是，纤维组是碳纳米管纤维组，纱线是碳纳米管纱线，加捻驱动机构一边形成基于纤维组及/或纱线的旋转产生的气圈，一边对纤维组加捻来制造纱线。即使在耐荷载值较低且质量较小的碳纳米管纤维组成为对象的情况下，也能够根据上述的构成在所制造的碳纳米管纱线中得到充分的性能。
[0011]本发明的纱线制造装置也可以还具有支承碳纳米管形成基板的基板支承部，从该碳纳米管形成基板引出碳纳米管纤维组。由此，能够稳定地供给碳纳米管纤维组。
[0012]也可以是，本发明的纱线制造装置还具有:框架，其支承卷绕驱动机构及横动驱动机构；和载台，其以能够沿着卷绕轴的卷绕中心线往复移动的方式安装在框架上，且支承加捻驱动机构，卷绕驱动机构具有:卷绕驱动源，其固定在框架上；和卷绕动力传递机构，其通过卷绕驱动源的驱动力而使卷绕轴绕其卷绕中心线旋转，加捻驱动机构具有:加捻驱动源，其固定在载台上；和加捻动力传递机构，其通过加捻驱动源的驱动力而使引导部在卷绕管的周围旋转，横动驱动机构具有:横动驱动源，其固定在框架上；和横动动力传递机构，其通过横动驱动源的驱动力，而使载台沿着卷绕轴的卷绕中心线往复移动，由此使引导部相对于卷绕管沿着卷绕轴的卷绕中心线相对地往复移动。由此，能够独立地控制各个卷绕驱动源、加捻驱动源及横动驱动源，从而良好地实施各个卷绕动作、加捻动作及横动动作。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，能够提供一种可在所制造的纱线中得到充分的性能的纱线制造装置。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一个实施方式的纱线制造装置的俯视图。
[0016]图2是图1的纱线制造装置的加捻卷绕装置的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0017]以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。此外，在各图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0018]如图1所示，纱线制造装置1是一边使碳纳米管纤维组(以下称为“CNT纤维组”)F行进一边由该CNT纤维组F制造碳纳米管纱线(以下称为“CNT纱线”)Y的装置。纱线制造装置1具有基板支承部2、加捻卷绕装置5和控制部10。基板支承部2及加捻卷绕装置5配置在呈直线的规定线L上，CNT纤维组F从基板支承部2向加捻卷绕装置5行进。控制部10控制加捻卷绕装置5的动作。此外，CNT纤维组F是多条由碳纳米管构成的纱条体(纤维)集合而成的。CNT纱线Y是对CNT纤维组F加捻(实捻或虚捻)而成的。以下，将CNT纤维组F的行进方向上的上游侧简称为“上游侧”，将CNT纤维组F的行进方向上的下游侧简称为“下游侧”。
[0019]基板支承部2在保持着碳纳米管形成基板(以下称为“CNT形成基板”)S的状态下对其进行支承，其中从该碳纳米管形成基板引出CNT纤维组F。CNT形成基板S被称为碳纳米管森林(carbon nanotube forest)或碳纳米管的垂直取向构造体等，是通过化学气相生长法等在基板上高密度且高取向地形成碳纳米管(例如单层碳纳米管、双层碳纳米管、多层碳纳米管等)而成的。作为基板，例如使用玻璃基板、硅基板、金属基板等。此外，在CNT纱线Y的制造开始时、CNT形成基板S的更换时等，能够使用被称为微型钻孔(micro-drill)的钻模，从CNT形成基板S引出CNT纤维组F。另外，能够代替微型钻孔而使用吸引装置、粘接带等，来从CNT形成基板S引出CNT纤维组F。
[0020]加捻卷绕装置5 —边对从CNT形成基板S引出的CNT纤维组F加捻，一边将所制造的CNT纱线Y卷绕到卷绕管上。更具体地说，如图2所示，加捻卷绕装置5具有:卷绕驱动机构20，其将CNT纱线Y卷绕到卷绕管T上；加捻驱动机构30，其一边使CNT纤维组F及/或CNT纱线Y旋转，一边对CNT纤维组F加捻来制造CNT纱线Y ;和横动驱动机构40，其在卷绕管T上使CNT纱线Y横动。而且，加捻卷绕装置5还具有支承卷绕驱动机构20及横动驱动机构40的框架5a、和支承加捻驱动机构30的载台34。
[0021]卷绕驱动机构20具有以规定线L为卷绕中心线的卷绕轴21、和使卷绕轴21旋转的卷绕驱动马达(卷绕驱动源)22。卷绕管T安装在卷绕轴21的作为上游侧端部的前端部21a上，能够相对于卷绕轴21装拆。卷绕轴21的作为下游侧端部的基端部21b经由联轴器23而与卷绕驱动马达22的驱动轴22a连结。卷绕轴21经由轴承24而轴支承在加捻卷绕装置5的框架5a上。卷绕驱动马达22固定在框架5a上。
[0022]以上的卷绕驱动机构20通过使卷绕驱动马达22驱动而使安装有卷绕管T的卷绕轴21绕其卷绕中心线(即规定线L)旋转，来将CNT纱线Y卷绕到卷绕管T上。在该卷绕驱动机构20中，通过联轴器23构成卷绕动力传递机构。卷绕动力传递机构是通过卷绕驱动马达22的驱动力而使卷绕轴21绕其卷绕中心线旋转的机构。
[0023]加捻驱动机构30具有将CNT纱线Y引导到卷绕管T的引导部31、和使引导部31在卷绕管T的周围旋转的加捻驱动马达(加捻驱动源)32。引导部31包含包围卷绕轴21的筒状的主体31a、和从主体31a向上游侧延伸的一对臂31b。在一个臂31b的作为上游侧端部的前端部上，设有供被向卷绕管T引导的CNT纱线Y穿插的穿插孔31c。穿插在穿插孔31c中的CNT纱线Y以CNT纤维组F及/或CNT纱线Y的状态从配置在规定线L上的引导环35通过，而被引导到卷绕管T。引导部31的主体31a经由多个正齿轮33而与加捻驱动马达32的驱动轴32a连结。加捻驱动马达32固定在载台34上。载台34