JP6340708B2 - Tungsten wire and tungsten fiber - Google Patents
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Description
本発明は、タングステン線及びタングステン繊維などに関する。 The present invention relates to tungsten wires and tungsten fibers.
従来、スクリーン印刷によって絶縁基板上に配線パターンを形成(印刷)することで、プリント配線基板を製造することが行われている。スクリーン印刷では、複数の金属線が編まれて構成されたスクリーンメッシュが用いられる。特許文献1では、スクリーンメッシュに対して研削及び研磨を施して、複数の金属線を細くしている。これにより、プリント配線基板の配線パターンの微細化を図っている。 Conventionally, a printed wiring board is manufactured by forming (printing) a wiring pattern on an insulating substrate by screen printing. In screen printing, a screen mesh formed by knitting a plurality of metal wires is used. In Patent Document 1, a plurality of metal wires are thinned by grinding and polishing the screen mesh. Thereby, the wiring pattern of the printed wiring board is miniaturized.
しかしながら、上記従来のスクリーンメッシュは、ステンレス製の金属線を用いて構成されている。ステンレス製の金属線は、強度が十分ではないため、使用時の伸び、短寿命などが発生する。このため、ステンレスよりも強度が強い材料を用いた金属線が求められる。 However, the conventional screen mesh is configured using a stainless steel metal wire. Since stainless steel metal wires are not strong enough, elongation during use, short life, and the like occur. For this reason, the metal wire using the material whose intensity | strength is stronger than stainless steel is calculated | required.
そこで、本発明は、高性能なタングステン線及びタングステン繊維などを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-performance tungsten wire and tungsten fiber.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るタングステン線は、表面粗さRaが0.10μm以下であり、かつ、引張強度が3700MPa以上であるタングステン線である。 In order to achieve the above object, a tungsten wire according to one embodiment of the present invention is a tungsten wire having a surface roughness Ra of 0.10 μm or less and a tensile strength of 3700 MPa or more.
また、本発明の一態様に係るタングステン繊維は、前記タングステン線と、前記タングステン線に保持された、放射性物質を吸着する吸着剤とを有する。 Moreover, the tungsten fiber which concerns on 1 aspect of this invention has the said tungsten wire and the adsorption agent hold | maintained at the said tungsten wire and adsorb | sucks a radioactive substance.
本発明によれば、高性能なタングステン線及びタングステン繊維などを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-performance tungsten wire and tungsten fiber.
以下では、本発明の実施の形態に係るタングステン線、スクリーンメッシュ及びタングステン繊維について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Below, the tungsten wire, screen mesh, and tungsten fiber which concern on embodiment of this invention are demonstrated in detail using drawing. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
[スクリーンメッシュ(金属メッシュ)]
まず、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ(金属メッシュ)の概要について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10の平面図である。図2は、図1のII−II線における本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10の断面図である。
(Embodiment 1)
[Screen mesh (metal mesh)]
First, an outline of a screen mesh (metal mesh) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a
スクリーンメッシュ10は、図1に示すように、複数のタングステン線100を用いて製網された金属メッシュの一例であり、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュである。スクリーンメッシュ10の織組織は、例えば、綾織(具体的には、2/2の綾組織を持つ四つ綾)である。具体的には、図2に示すように、タテ糸11を構成する複数のタングステン線100と、ヨコ糸12を構成する複数のタングステン線100とが2本ずつ交互に上下を交差することで、スクリーンメッシュ10は形成されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、スクリーンメッシュ10の織組織は、これに限定されず、三つ綾、又は、3/1の綾組織を持つ四つ綾などの他の綾織でもよい。あるいは、スクリーンメッシュ10の織組織は、平織、又は、繻子織でもよい。
The woven structure of the
複数のタテ糸11及び複数のヨコ糸12はそれぞれ、略等間隔に配置されている。隣り合う2本のタテ糸11の間隔(ピッチ)、及び、隣り合う2本のヨコ糸12の間隔(ピッチ)はそれぞれ、特に限定されない。タテ糸11のピッチとヨコ糸12のピッチとは、同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、タテ糸11及びヨコ糸12はそれぞれ、1インチ当たり400本ずつ配置されている。
The plurality of
タテ糸11及びヨコ糸12の各々を構成する複数のタングステン線100は、例えば、全て同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、タテ糸11とヨコ糸12とで異なる線径のタングステン線100を用いてもよい。タングステン線100の詳細については、後で説明する。
The plurality of
タテ糸11とヨコ糸12とが互いに略直角に交差することで、複数の交差部分に複数の開口(網目)13が形成されている。開口13は、隣り合う2本のタテ糸11(タングステン線100)と、隣り合う2本のヨコ糸12(タングステン線100)とによって形成される平面視形状が略矩形の開口である。
The
開口13は、スクリーン印刷に用いる印刷材料(インク)を通過させる部分である。所望の配線パターンなどに応じて複数の開口13を選択的に埋めることで、スクリーンメッシュ10には、印刷材料が通過可能な部分(通過部22(図5参照))と通過不可能な部分(非通過部23(図5参照))とが形成される。これにより、スクリーン印刷によって所望の配線パターンを基板などの被写体に印刷することができる。なお、開口13の穴埋めには、乳剤などが用いられる。スクリーン印刷の詳細については、図5及び図6を用いて後で説明する。
The
スクリーンメッシュ10を平面視した場合の、単位面積当たりの開口13の個数(開口数)、及び、単位面積当たりの開口13の面積(開口率)は特に限定されない。開口数が多く、開口率が大きい場合には、スクリーンメッシュ10を用いたスクリーン印刷の精度を高めることができる。例えば、スクリーン印刷によって、高精細な配線パターンを形成することができる。
The number of
スクリーンメッシュ10は、製網後に圧延されてもよい。図3は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10aの平面図である。図4は、図3のIV−IV線における本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10aの断面図である。
The
スクリーンメッシュ10aは、図1及び図2に示すスクリーンメッシュ10を圧延したものである。具体的には、圧延ロールなどを用いて、スクリーンメッシュ10を厚み方向に圧延する。これにより、図3及び図4に示すように、スクリーンメッシュ10のタテ糸11及びヨコ糸12の各々には、圧延部14が形成される。
The
圧延部14は、スクリーンメッシュ10が厚み方向に押圧されることで形成された平坦部である。具体的には、圧延部14は、タテ糸11及びヨコ糸12の各々が塑性変形した部分である。図4に示すように、圧延部14は、タテ糸11及びヨコ糸12の各々の上面と下面とに形成される。
The rolling
圧延されたスクリーンメッシュ10aは、タテ糸11とヨコ糸12との固着強度が増加する。このため、スクリーン印刷の際のスキージなどによって押し込まれた場合であっても、開口13の形状が変形することが抑制される。したがって、スクリーン印刷の精度を高めることができる。
In the rolled
[タングステン線]
続いて、スクリーンメッシュ10及び10aに用いられるタングステン線100について説明する。上述したスクリーンメッシュ10及び10aは、以下に示す特徴を有するタングステン線100を用いて製網されたものである。
[Tungsten wire]
Next, the
タングステン線100は、極細の金属細線(金属繊維)であり、タングステン線100の線径(直径)(図1及び図2に示す線径d)は、例えば、22μm以下である。例えば、タングステン線100の線径は、18μm、16μm、13μm、9μm又は5μm以下などでもよい。
The
本実施の形態では、タングステン線100の表面粗さRaは、0.10μm以下である。例えば、表面粗さRaは、0.07μm又は0.04μm以下でもよい。このように、タングステン線100の表面が滑らかであるので、タングステン線100を用いた製網の際の設備摩耗、及び、圧延時の断線などを抑制することができる。なお、製網後のタングステン線100(すなわち、タテ糸11及びヨコ糸12)の表面粗さRaは、0.10μmより大きくなっていてもよい。
In the present embodiment, the surface roughness Ra of the
タングステン線100の引張強度は、例えば、3700MPa以上4200MPa以下である。
The tensile strength of the
また、タングステン線100は、真直性に優れている。真直性は、垂下長さで表すことができる。垂下長さは、所定の長さのタングステン線100を、鉛直方向に沿った姿勢で真っ直ぐに引っ張った状態から張力を解いたときのタングステン線100の長さに相当する。具体的には、タングステン線100の長さが1000mmである場合における垂下長さは、例えば、900mm以上である。つまり、1000mmのタングステン線100の両端を持って、鉛直方向に引っ張って真っ直ぐに伸ばした後、下端を放した場合のタングステン線100の長さ(垂下長さ)は、900mm以上である。簡単に言い換えると、タングステン線100は、ほとんど縮まずに真っ直ぐな状態を保っている。
Further, the
また、タングステン線100は、例えば、純タングステンによって構成されている。純タングステンは、純度99.9%以上のタングステンである。タングステン線100の純度は、例えば、95%以上でもよいが、これらに限定されない。本実施の形態では、タングステン線100の純度は、略100%である。
The
タングステン線100は、例えば、次のような方法で製造することができる。まず、粒径5μmのタングステン粉末をプレス成型して焼結してインゴット化する。次に、インゴット化したタングステン塊に対して、周囲から鍛造圧縮して伸展するスエージング加工を施すことによりワイヤ状にする。その後、孔径を漸次小さくした複数の伸線ダイスを用いた線引き(伸線)を繰り返し行う。このとき、例えば、50MG時点での酸化物量の重量比を0.2%以上0.5%以下として、線引きを孔径200μmの単結晶ダイヤモンドダイスから始める。これにより、表面粗さRaが0.10μm以下のタングステン線100を製造することができる。なお、「MG」とは、長さ200mmの線の質量をミリグラムで表した数値を示す単位である。
The
なお、スエージング加工後に熱処理、及び、線引き後に電解研磨などを適宜行ってもよい。これにより、タングステン線100の表面性を一層高めることができる。すなわち、タングステン線100の表面粗さRaを一層小さくすることができる。
Note that heat treatment after swaging and electropolishing after wire drawing may be appropriately performed. Thereby, the surface property of the
[スクリーン印刷]
図5は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10を用いたスクリーン板20の平面図である。図6は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10を用いたスクリーン印刷を模式的に示す断面図である。
[Screen printing]
FIG. 5 is a plan view of a
図5に示すように、スクリーンメッシュ10は、接着剤などを用いて枠材21に固定される。枠材21は、例えば、木枠又はアルミ枠などを用いて形成される。枠材21の大きさは、印刷対象のサイズなどに依存し、特に限定されない。
As shown in FIG. 5, the
必要に応じてスクリーンメッシュ10の洗浄を行った後、スクリーンメッシュ10の全面(具体的には、枠材21の枠内)に感光性の乳剤を塗布(コーティング)する。所望のパターンに対応するマスク(ポジフィルムなど)を用いて露光することで、通過部22と非通過部23とを形成する。
After the
通過部22は、スクリーン印刷の印刷材料(インク)32が通過する部分であり、スクリーンメッシュ10によって乳剤が保持されていない部分である。すなわち、通過部22は、埋められていない複数の開口13の集合である。図5に示す例では、アルファベットの「A」の字状に通過部22が形成されている。
The
非通過部23は、スクリーン印刷の印刷材料32が通過しない部分であり、スクリーンメッシュ10によって乳剤が保持されている部分である。すなわち、非通過部23に含まれる複数の開口13の各々は、乳剤で埋められている。非通過部23は、枠材21の枠内の通過部22を除いた部分である。
The
図6に示すように、スクリーン印刷は、図5で示すスクリーン板20を用いて行われる。ここでは、スクリーン印刷によって、基板40の表面に導電性の配線パターン41を形成する方法について説明する。
As shown in FIG. 6, screen printing is performed using the
具体的には、スクレーパー(図示せず)を用いて、印刷材料32を通過部22内に充填させる。印刷材料32は、例えば、配線パターンを形成する場合には、銀ペーストなどの導電性材料であるが、これに限定されない。
Specifically, the
通過部22に印刷材料32が充填された後、図6の紙面右向きの矢印で示すように、スキージ31をスクリーンメッシュ10の表面に沿って移動させる。具体的には、枠材21と基板40の表面との間には、一定の隙間が形成されているので、スキージ31は、スクリーンメッシュ10を基板40に向けて押し込むように移動させる。これにより、通過部22に充填された印刷材料が基板40に付着し、配線パターン41が形成される。
After the
[効果など]
以下では、スクリーンメッシュ10及びタングステン線100の効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。
[Effects, etc.]
Hereinafter, the effects of the
従来、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュは、ステンレス線(SUS線)を用いて製造されていた。しかしながら、ステンレス線は強度が十分ではないために、ステンレス線を用いて製網されたスクリーンメッシュでは、スキージに押し込まれた時に伸びてしまい、網目(開口)の形状が変形するという問題がある。 Conventionally, a screen mesh for screen printing has been manufactured using a stainless steel wire (SUS wire). However, since the strength of the stainless steel wire is not sufficient, the screen mesh made of stainless steel wire has a problem that it is stretched when pushed into the squeegee and the shape of the mesh (opening) is deformed.
そこで、本発明者らは、強度がより強い材料を用いてスクリーンメッシュを製造することを検討した。具体的には、本発明者らは、強度が強い材料としてタングステンに着目し、スクリーンメッシュを製造することを検討した。タングステン線は、硬度はステンレス線の4倍程度であり、引張強度はステンレス線の1.3倍程度である。このように、タングステン線はステンレス線よりも強くて伸びにくいので、タングステン線を用いて製網されたスクリーンメッシュは、スキージに押し込まれた時の網目の変形が抑制される。したがって、スクリーン印刷を精度良く行うことができる。 Therefore, the present inventors examined the production of a screen mesh using a material having higher strength. Specifically, the present inventors have focused on tungsten as a material having a high strength and studied to manufacture a screen mesh. The tungsten wire has a hardness of about 4 times that of the stainless steel wire and a tensile strength of about 1.3 times that of the stainless wire. As described above, the tungsten wire is stronger than the stainless wire and is not easily stretched. Therefore, the screen mesh made using the tungsten wire is prevented from being deformed when being pushed into the squeegee. Therefore, screen printing can be performed with high accuracy.
しかしながら、タングステン線には、表面が粗いという問題がある。表面が粗いタングステン線を用いて製網を行った場合、製網装置(織機)などの設備の摩耗が激しい。具体的には、製網装置が備える部品(具体的には、タングステン線を押さえる筬)が摩耗により消耗し、交換頻度が増加する。また、製網時の設備の摩耗だけでなく、製網後に圧延したときにタングステン線に割れが発生する。このため、一般的なタングステン線を製網しただけでは、スクリーン印刷に利用可能なスクリーンメッシュを製造することが難しいことが判明した。 However, the tungsten wire has a problem that the surface is rough. When a net is made using a tungsten wire having a rough surface, the equipment such as the net making apparatus (loom) is worn heavily. Specifically, the parts (specifically, the hook that holds the tungsten wire) provided in the netting device are consumed due to wear, and the replacement frequency increases. Moreover, not only the wear of the equipment at the time of the net making but also the tungsten wire is cracked when rolled after the net making. For this reason, it has been found that it is difficult to produce a screen mesh that can be used for screen printing only by making a general tungsten wire.
そこで、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、タングステン線の表面性を十分に高めることで、上記の問題を解決することができた。 Thus, as a result of intensive studies, the inventors have been able to solve the above problem by sufficiently increasing the surface properties of the tungsten wire.
以下では、表面粗さRaが異なる複数のタングステン線に対して、製網中の断線の発生、及び、製網装置の筬などの設備の摩耗について評価した結果について説明する。ここでは、表面粗さRaが0.04μm、0.07μm、0.10μm、0.12μm、0.15μmの5種類のタングステン線について評価した。図7は、本実施の形態に係るタングステン線100の評価結果を示す図である。
Below, the result of having evaluated the generation | occurrence | production of the disconnection in a net making and the abrasion of facilities, such as a cage | basket of a net making apparatus, with respect to the several tungsten wire from which surface roughness Ra differs is demonstrated. Here, five types of tungsten wires having surface roughness Ra of 0.04 μm, 0.07 μm, 0.10 μm, 0.12 μm, and 0.15 μm were evaluated. FIG. 7 is a diagram showing an evaluation result of the
図7に示すように、表面粗さRaが0.10μm以下のタングステン線を用いて製網した場合、断線及び設備の摩耗はほとんど発生しなかった。一方で、表面粗さRaが0.12μm及び0.15μmのタングステン線を用いて製網した場合、断線及び設備の摩耗の発生が確認された。具体的には、表面粗さRaが0.15μmのタングステン線を用いて製網した場合には、タテ糸の約20%に断線が発生した。また、表面粗さRaが0.15μmのタングステン線を用いて製網した場合には、タテ糸を押さえる筬が激しく摩耗した。 As shown in FIG. 7, when the net was made using a tungsten wire having a surface roughness Ra of 0.10 μm or less, disconnection and equipment wear hardly occurred. On the other hand, when a net was made using a tungsten wire having a surface roughness Ra of 0.12 μm and 0.15 μm, it was confirmed that disconnection and equipment wear occurred. Specifically, when a net was made using a tungsten wire having a surface roughness Ra of 0.15 μm, breakage occurred in about 20% of the warp yarn. In addition, when a net was made using a tungsten wire having a surface roughness Ra of 0.15 μm, the wrinkles for holding the warp yarn were severely worn.
以上のことから、本実施の形態に係るタングステン線100は、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュ10に用いられる、表面粗さRaが0.10μm以下であるタングステン線である。また、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ10は、タングステン線100を用いて製網された、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュである。
From the above, the
これにより、表面粗さRaが0.10μm以下になるまでタングステン線100の表面性を高めることで、製網装置の摩耗を抑制することができる。また、タングステン線100の滑りが良くなるので、製網の加工性も向上する。具体的には、タテ糸11及びヨコ糸12の歪み及び位置ずれなどが抑制されて、面内で均一な形状の複数の開口13を有するスクリーンメッシュ10を製網することができる。
Thereby, abrasion of a net making apparatus can be suppressed by improving the surface property of the
さらに、タングステン線100の表面の凹凸(亀裂)が少なくなるので、製網後の圧延時に、タングステン線100に割れが発生するのを抑制することができる。このため、タングステン線100の断線の発生が少なくなるので、スクリーンメッシュ10の歩留まりの低下を抑制することができる。
Furthermore, since the irregularities (cracks) on the surface of the
また、例えば、タングステン線100の引張強度は、3700MPa以上4200MPa以下である。
For example, the tensile strength of the
これにより、タングステン線100の引張強度が3700MPa以上であって高いので、スクリーンメッシュ10の耐久性を高めることができる。具体的には、スクリーン印刷の際にスキージ31に押し込まれた場合でも、タングステン線100の断線などを抑制することができる。また、タングステン線100の引張強度は4200MPa以下であって高すぎないので、タングステン線100が硬すぎて割れてしまうことを抑制することができる。
Thereby, since the tensile strength of the
また、例えば、タングステン線100の長さが1000mmである場合における垂下長さは、900mm以上である。
Further, for example, when the length of the
これにより、タングステン線100の真直性が十分に高いので、製網時の断線の発生を抑制することができる。したがって、タングステン線100を用いて製網したスクリーンメッシュ10の歩留まりの低下を抑制することができる。
Thereby, since the straightness of the
また、例えば、タングステン線100の線径は、22μm以下である。
For example, the wire diameter of the
これにより、タングステン線100の線径が22μm以下であるので、タングステン線100の柔軟性が高く、曲げやすくなる。したがって、製網の加工性を高めることができる。また、タングステン線100の線径が22μm以下であるので、タングステン線100を用いて製網されたスクリーンメッシュ10の耐久性を高めることができる。したがって、スクリーン印刷に繰り返し使用した場合であっても網目(開口13)の崩れなどの発生が抑制されて、高精度のスクリーン印刷を行うことができる。
Thereby, since the wire diameter of the
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2について説明する。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment will be described.
実施の形態1では、金属メッシュをスクリーン印刷用のスクリーンメッシュ10として用いる例について示したが、金属メッシュの用途はこれに限定されない。本実施の形態では、放射性物質の吸着及び回収用途に用いられる金属メッシュについて説明する。
In Embodiment 1, although the example which uses a metal mesh as the
以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、同じ点については説明を省略又は簡略化する。 Below, it demonstrates centering on difference with Embodiment 1, and abbreviate | omits or simplifies description about the same point.
[構成]
図8は、本実施の形態に係る金属メッシュ110の外観図である。なお、図8では、金属メッシュ110の一部にのみ網目を図示しているが、金属メッシュ110の全体が網目状になっている。
[Constitution]
FIG. 8 is an external view of the
本実施の形態に係る金属メッシュ110は、複数のタングステン線100を用いて製網されている。金属メッシュ110の織組織は、例えば、綾織(具体的には、2/2の綾組織を持つ四つ綾)である。具体的には、タテ糸111を構成するタングステン線100とヨコ糸112を構成する複数のタングステン線100とが2本ずつ交互に上下を交差することで、金属メッシュ110は形成されている。
The
金属メッシュ110の具体的な構成は、実施の形態1に係るスクリーンメッシュ10と略同じである。タテ糸111及びヨコ糸112の各々が、タングステン線100の単線ではなく、繊維が織り込まれたタングステン線100(タングステン繊維)から構成されている点が相違する。
The specific configuration of the
図9は、本実施の形態に係る金属メッシュ110の製網に用いるタングステン繊維120の模式図である。具体的には、タングステン繊維120は、金属メッシュ110を構成する複数のタテ糸111及び複数のヨコ糸112の各々に相当する。
FIG. 9 is a schematic diagram of a
タングステン繊維120は、タングステン線100と化学繊維とを含む複合線である。具体的には、タングステン繊維120は、タングステン線100を芯線として、化学繊維からなる仮撚糸121が巻回された金属繊維である。図9に示すタングステン繊維120を、タテ糸111及びヨコ糸112として用いることで、図8に示す金属メッシュ110が製網されている。
The
仮撚糸121は、タングステン線100に織り込まれた繊維の一例であり、例えば、化学繊維から構成されている。仮撚糸121を構成する化学繊維としては、例えば、ポリエステル、アクリル又はナイロンなどの合成繊維が用いられる。化学繊維としては、合成繊維に限らず、レーヨンなどの再生繊維、又は半合成繊維を用いてもよい。また、化学繊維の代わりに、天然繊維を仮撚糸121として用いてもよい。
The false twisted yarn 121 is an example of a fiber woven into the
本実施の形態では、仮撚糸121には、放射性物質を吸着する吸着剤が付着されている。吸着剤は、例えば、プルシャンブルーであるが、これに限定されない。 In the present embodiment, an adsorbent that adsorbs a radioactive substance is attached to the false twisted yarn 121. The adsorbent is, for example, Prussian blue, but is not limited thereto.
プルシャンブルーは、紺青と呼ばれる青色の人工顔料である。プルシャンブルーの一般的な組成式は、AyFe[Fe(CN)6]x・zH2Oで表される。組成式中の「A」は、セシウムイオン(Cs+)などの金属陽イオンである。組成式中の「x」、「y」及び「z」は、所定の定数である。プルシャンブルーは、金属錯体又は配位高分子と呼ばれる物質群の一種で、粒径10nm以下の微結晶の内部に複数の空隙を持つ構造を有する。プルシャンブルーは、当該空隙にセシウムを取り込むことで、セシウムイオンを選択的に吸着する性質を有する。 Prussian blue is a blue artificial pigment called bitumen. A general composition formula of Prussian blue is represented by A y Fe [Fe (CN) 6 ] x · zH 2 O. “A” in the composition formula is a metal cation such as cesium ion (Cs + ). “X”, “y”, and “z” in the composition formula are predetermined constants. Prussian blue is a kind of substance group called a metal complex or a coordination polymer, and has a structure having a plurality of voids inside a microcrystal having a particle size of 10 nm or less. Prussian blue has the property of selectively adsorbing cesium ions by incorporating cesium into the voids.
[製造方法]
続いて、本実施の形態に係る金属メッシュ110の製造方法について説明する。図10は、本実施の形態に係る金属メッシュ110の製造方法を示すフローチャートである。
[Production method]
Then, the manufacturing method of the
図10に示すように、まず、放射性物質を吸着する吸着剤を複数のタングステン線100に保持させる(S8)。具体的には、プルシャンブルーを複数のタングステン線100の各々に付着させる。
As shown in FIG. 10, first, the adsorbent that adsorbs the radioactive substance is held on the plurality of tungsten wires 100 (S8). Specifically, Prussian blue is attached to each of the plurality of
本実施の形態では、複数のタングステン線100の各々に繊維(仮撚糸121)を織り込み、織り込んだ繊維にプルシャンブルーを付着させる。例えば、仮撚糸121が織り込まれたタングステン線100に、プルシャンブルーを含む塗料を塗布することで、仮撚糸121にプルシャンブルーを付着させる。あるいは、仮撚糸121にプルシャンブルーを含浸させてもよい。すなわち、プルシャンブルーが予め付着された仮撚糸121をタングステン線100に織り込んでもよい。
In the present embodiment, a fiber (false twisted yarn 121) is woven into each of the plurality of
ここで、タングステン線100に織り込まれた繊維(仮撚糸121)ではなく、タングステン線100の表面に直接プルシャンブルーを付着させてもよい。例えば、プルシャンブルーを含む塗料を複数のタングステン線100の各々の表面に塗布してもよい。
Here, instead of the fiber woven into the tungsten wire 100 (false twisted yarn 121), the Pullshan blue may be directly attached to the surface of the
あるいは、タングステン線100を製造する際に、タングステン線100の原材料にプルシャンブルーを混入してもよい。具体的には、タングステン粉末とプルシャンブルーとの混合物をプレス成型して焼結してインゴット化してもよい。インゴット化された混合物に対して、スエージング加工及び線引きを行うことで、プルシャンブルーを含有するタングステン線100を製造することができる。
Alternatively, when the
次に、プルシャンブルーが保持された複数のタングステン線100を用いて、金属メッシュ110を製網する(S10)。具体的には、製網装置(織機)を用いて複数のタングステン線100をそれぞれタテ糸111及びヨコ糸112として織り込むことで、金属メッシュ110が製網される。
Next, the
以上のように、本実施の形態では、プルシャンブルーの保持工程(S8)は、製網工程(S10)より前に行われる。 As described above, in this embodiment, the Prussian blue holding step (S8) is performed before the net making step (S10).
[効果など]
従来、原子力発電所において、ウラン、プルトニウムなどの核燃料を使用した場合に、核***生成物として、セシウム、コバルトなどの放射性物質が生成される。放射性物質は、人体及び環境などに悪影響を与えるため、外部に漏れ出ないように、かつ、漏れ出た場合には速やかに効率良く回収することが望まれている。
[Effects, etc.]
Conventionally, when nuclear fuels such as uranium and plutonium are used in nuclear power plants, radioactive materials such as cesium and cobalt are generated as fission products. Since radioactive substances adversely affect the human body and the environment, it is desired to collect them quickly and efficiently so that they do not leak to the outside.
上述したように、プルシャンブルーは、放射性物質であるセシウムなどを吸着するので、セシウムの回収を容易に行うことができる。しかしながら、セシウムを吸着したプルシャンブルーが放射線の放出源となるので、このプルシャンブルーの回収が困難となる。 As described above, Prussian blue adsorbs cesium or the like, which is a radioactive substance, so that cesium can be easily recovered. However, since the Prussian blue adsorbing cesium becomes a radiation emission source, it becomes difficult to collect the Prussian blue.
そこで、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、タングステン繊維とプルシャンブルーとを利用して、効率良く放射性物質を回収することを見出した。具体的には、本実施の形態に係るタングステン繊維120は、タングステン線100と、タングステン線100に保持された、放射性物質を吸着する吸着剤とを有する。ここで、吸着剤は、例えば、プルシャンブルーである。
Thus, as a result of intensive studies, the inventors have found that the radioactive material can be efficiently recovered using tungsten fibers and Prussian blue. Specifically, the
一般的に、タングステンは、比重が重いので、放射線の遮蔽効果を有する。具体的には、タングステンをガンマ線が通過する際に、ガンマ線が減衰する。したがって、放射性物質の周囲をタングステンで囲むことで、放射性物質からの放射線が外部に放出されるのを抑制することができる。 Generally, since tungsten has a high specific gravity, it has a radiation shielding effect. Specifically, gamma rays are attenuated when gamma rays pass through tungsten. Therefore, by surrounding the radioactive substance with tungsten, radiation from the radioactive substance can be suppressed from being emitted to the outside.
本実施の形態では、プルシャンブルーがタングステン線100に保持されているので、プルシャンブルーが吸収したセシウムなどの放射性物質から放出される放射線は、プルシャンブルーに近接しているタングステン線100によって遮蔽される。すなわち、金属メッシュ110は、プルシャンブルーによって放射性物質を吸着することができ、かつ、吸着した放射性物質からの放射線が外部に放出されるのを抑制することができる。したがって、放射性物質を金属メッシュ110ごと回収することができる。
In the present embodiment, since the Prussian blue is held by the
また、例えば、タングステン繊維120は、さらに、タングステン線100に織り込まれた繊維(具体的には、仮撚糸121)を有し、吸着剤は、繊維に付着されている。
For example, the
これにより、タングステン線100に仮撚糸121が織り込まれているので、タングステン繊維120の表面積を大きくすることができる。プルシャンブルーの付着面積が大きくなるので、放射性物質の吸着力を高めることができる。
Thereby, since the false twisted yarn 121 is woven in the
また、例えば、タングステン繊維120は、吸着剤は、タングステン線100の表面に付着されている。
Further, for example, in the
これにより、タングステン線100の表面にプルシャンブルーが付着されているので、プルシャンブルーが吸着した放射性物質から放出される放射線をタングステン線100が効率良く減衰させることができる。したがって、タングステン繊維120による放射線の遮蔽効果を高めることができる。また、タングステン線100の表面を荒らした場合には、タングステン線100の表面積を大きくすることができるので、プルシャンブルーの付着面積を大きくすることができる。
Thereby, since the Pursian blue is attached to the surface of the
また、本実施の形態に係る金属メッシュ110の製造方法は、さらに、放射性物質を吸着する吸着剤(具体的には、プルシャンブルー)を複数のタングステン線100に保持させる工程(S8)を含む。また、例えば、保持させる工程(S8)は、製網する工程(S10)の前に行う。
In addition, the method of manufacturing the
これにより、プルシャンブルーによってセシウムなどを吸着することができ、吸着されたセシウムなどから放出される放射線をタングステン線100によって遮蔽する。よって、金属メッシュ110を用いて放射性物質の回収を簡単に行うことができる。
As a result, cesium or the like can be adsorbed by Prussian blue, and radiation emitted from the adsorbed cesium or the like is shielded by the
また、例えば、保持させる工程(S8)では、複数のタングステン線100の各々に繊維(具体的には、仮撚糸121)を織り込み、織り込んだ繊維に吸着剤を付着させる。
Further, for example, in the holding step (S8), fibers (specifically, false twisted yarn 121) are woven into each of the plurality of
これにより、タングステン線100に仮撚糸121を織り込むので、金属メッシュ110の表面積を大きくすることができる。プルシャンブルーの付着面積が大きくなるので、放射性物質の吸着力を高めることができる。
Thereby, since the false twisted yarn 121 is woven into the
[変形例]
以下では、本実施の形態に係る金属メッシュ110及びタングステン繊維120の変形例について説明する。
[Modification]
Below, the modification of the
例えば、本実施の形態では、タングステン線100に仮撚糸121を織り込み、織り込んだ仮撚糸121にプルシャンブルーを付着させたが、これに限らない。タングステン線100の表面に直接、プルシャンブルーなどの吸着剤を塗布してもよい。
For example, in the present embodiment, the false twisted yarn 121 is woven into the
例えば、製網工程(S10)の後に、保持工程(S8)を行ってもよい。具体的には、製網工程(S10)では、仮撚糸121が織り込まれていないタングステン線100を用いて金属メッシュ(図1及び図2に示すスクリーンメッシュ10)を製網する。なお、製網工程(S10)では、各々に繊維(仮撚糸121)が織り込まれた複数のタングステン線100を用いて、金属メッシュを製網してもよい。
For example, the holding step (S8) may be performed after the net making step (S10). Specifically, in the net making process (S10), a metal mesh (
次に、プルシャンブルーを複数のタングステン線100に保持させる(S8)。具体的には、複数のタングステン線100の表面にプルシャンブルーを塗布する。例えば、プルシャンブルーを含む塗料に、製網された金属メッシュを浸漬することで、金属メッシュの全面にプルシャンブルーを塗布する。あるいは、噴霧器などを用いてプルシャンブルーを含む塗料を金属メッシュに吹き付けてもよい。
Next, the Prussian blue is held on the plurality of tungsten wires 100 (S8). Specifically, Prussian blue is applied to the surfaces of the plurality of
以上のように、例えば、本変形例に係る金属メッシュの製造方法は、保持させる工程(S8)は、製網する工程(S10)の後に行う。 As described above, for example, in the metal mesh manufacturing method according to this modification, the holding step (S8) is performed after the net making step (S10).
これにより、放射性物質の回収用途に用いる場合に、必要に応じて金属メッシュに放射性物質の吸着力を持たすことができる。また、金属メッシュの製網後にプルシャンブルーを保持させるので、プルシャンブルーを保持させる前の金属メッシュを、放射性物質の回収以外の用途(例えば、スクリーン印刷)に用いることができる。すなわち、金属メッシュの汎用性を高めることができる。また、異なる用途に利用可能な金属メッシュを大量生産しておくことで、コストの低下を実現することができる。 Thereby, when using for the collection | recovery use of a radioactive substance, the adsorption | suction power of a radioactive substance can be given to a metal mesh as needed. Further, since the Prussian blue is retained after the metal mesh is made, the metal mesh before retaining the Pursian blue can be used for purposes other than the collection of radioactive substances (for example, screen printing). That is, the versatility of the metal mesh can be enhanced. Moreover, cost reduction can be realized by mass-producing metal meshes that can be used for different purposes.
なお、本発明は、プルシャンブルーなどの吸着剤が保持されたタングステン線100を用いた繊維製品であれば、金属メッシュに限定されない。例えば、繊維製品は、タングステン繊維120を原糸とする織物、編物又は不織布などの繊維布帛でもよい。繊維布帛の形状は、例えば、布状又はシート状であるが、これに限らない。例えば、タングステン繊維120を綿状(ワタ状)にまとめてもよい。
The present invention is not limited to the metal mesh as long as it is a textile product using the
また、例えば、タングステン繊維120は、図9に示すような構成に限らず、タングステン線100と化学繊維からなる糸とを撚り又は引き揃えたものでもよい。
In addition, for example, the
また、例えば、タングステン繊維120は、タングステン線100と仮撚糸121との複合線に限らず、プルシャンブルーなどの吸着剤が保持されたタングステン線100の単線でもよい。
Further, for example, the
また、例えば、本実施の形態では、タングステン線100を製網する例について示したが、これに限らない。例えば、表面にプルシャンブルーを塗布した複数のタングステン線100を撚り又は引き揃えただけでもよい。
Further, for example, in the present embodiment, an example in which the
(その他)
以上、本発明に係るタングステン線及びスクリーンメッシュについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other)
As described above, the tungsten wire and the screen mesh according to the present invention have been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、上記の実施の形態では、タングステン線100の引張強度、垂下長さ及び線径の数値の例示を行ったが、例示した数値に限定されない。例えば、タングステン線100の引張強度は、4200MPaより大きくてもよく、3700MPaより小さくてもよい。例えば、タングステン線100の長さが1000mmである場合における垂下長さは、900mmより短くてもよい。タングステン線100の線径は、22μmより大きくてもよい。
For example, in the above embodiment, the numerical values of the tensile strength, the drooping length, and the wire diameter of the
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, and forms obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art to each embodiment. Forms are also included in the present invention.
10、10a スクリーンメッシュ
100 タングステン線
120 タングステン繊維
121 仮撚糸(繊維)
10,
Claims (11)
請求項1に記載のタングステン線。 Droop length when the length of the tungsten wire is 1000mm, the tungsten wire according to claim 1 is at least 900 mm.
長さが1000mmである場合における垂下長さが900mmであるタングステン線。 Section is circular, the wire diameter is at 5μm or more, the surface roughness Ra is not more 0.10μm or less, and a tensile strength of Ri der least 3700MPa,
Tungsten wire hanging length Ru 900mm der when length is 1000 mm.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のタングステン線。 The tungsten wire according to claim 1, wherein a wire diameter of the tungsten wire is 22 μm or less.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のタングステン線。 The purity of the tungsten wire, tungsten wire according to any one of claims 1 to 5, 95% or more.
前記タングステン線に保持された、放射性物質を吸着する吸着剤とを有する
タングステン繊維。 The tungsten wire according to any one of claims 1 to 6 ,
A tungsten fiber having an adsorbent adsorbing a radioactive substance held on the tungsten wire.
前記タングステン線に保持された、放射性物質を吸着する吸着剤とを有する
タングステン繊維。 A tungsten wire having a circular cross section, a wire diameter of 5 μm or more, a surface roughness Ra of 0.10 μm or less, and a tensile strength of 3700 MPa or more ;
And an adsorbent that is held on the tungsten wire and adsorbs a radioactive substance.
Tungsten fiber .
前記タングステン線に織り込まれた繊維を有し、
前記吸着剤は、前記繊維に付着されている
請求項7又は8に記載のタングステン繊維。 further,
Having fibers woven into the tungsten wire;
The tungsten fiber according to claim 7 or 8 , wherein the adsorbent is attached to the fiber.
請求項7又は8に記載のタングステン繊維。 The tungsten fiber according to claim 7 or 8 , wherein the adsorbent is attached to a surface of the tungsten wire.
請求項7〜10のいずれか1項に記載のタングステン繊維。 The tungsten fiber according to any one of claims 7 to 10 , wherein the adsorbent is Prussian blue.
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