CN101981238B

CN101981238B - 纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法

Info

Publication number: CN101981238B
Application number: CN2009801109047A
Authority: CN
Inventors: 住田宽人; 黑川崇裕; 石川和宜; 富永善章; 竹泽干夫; 高桥光弘; 横山政秀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: US20110059261A1; US8475692B2; CN101981238A; WO2009122669A1

Abstract

纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法，在防止溶媒蒸汽的爆炸的同时制造纳米纤维。纳米纤维制造装置具备：流出机构(201)，使原料液(300)向空间中流出；第一带电机构(202)，对原料液(300)赋予电荷而使其带电；导引机构(206)，形成对所制造的纳米纤维(301)进行导引的风洞；气流产生机构(203)，产生向导引机构(203)内侧搬送纳米纤维的气流；扩散机构(240)，使通过导引机构(206)导引的纳米纤维(301)扩散；收集装置，将纳米纤维(301)电气地吸引并收集；以及吸引机构(102)，将上述气流与从原料液(300)蒸发的蒸发成分一起吸引。

Description

纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法

技术领域

本发明涉及一种利用静电延伸现象(静电纺丝法)制造纳米纤维的纳米纤维装置。

背景技术

作为对由树脂等构成、具有亚微米尺度(submicron scale)的直径的线状(纤维状)物质(纳米纤维)进行制造的方法，已知静电纺丝(electrospinning)法。

该静电纺丝法是指如下方法：将使树脂等分散或溶解到溶媒中后的原料液通过喷嘴等流出(喷射)至空间中，并且对原料液赋予电荷而使其带电，使在空间飞行中的原料液产生静电延伸现象，由此得到纳米纤维。

更具体而言，带电并流出的原料液，随着溶媒从在空间飞行中的原料液中蒸发，原料液的体积逐渐减少。另一方面，对原料液赋予的电荷留在原料液中。结果，在空间飞行中的原料液的颗粒的电荷密度上升。并且，原料液中的溶媒继续蒸发，因此原料液的电荷密度进一步提高，在原料液中产生的排斥方向的库仑力比原料液的表面张力大的时刻，产生原料液爆炸性地延伸为线状的现象(静电延伸现象)。该静电延伸现象在空间中不断地以几何级数地发生，由此制造出直径为亚微米的由树脂构成的纳米纤维(例如参照专利文献3)。

在上述方法中使用的构成原料液的溶媒被要求容易挥发。作为具备这种性质的液体，在容易取得性以及价格等方面，有机类的溶媒具有代表性，但其大多具有易燃性。因此，不使蒸发后的溶媒爆炸的防爆对策成为重要的问题。

因此，公开有如下发明：将溶媒蒸发的空间封闭并在该空间中填充氮气等惰性气体，由此从上述空间中除去成为爆炸的原因的氧气来进行防爆(例如专利文献1)。

并且，通过使如此制造的纳米纤维堆积在堆积部件上等，能够得到具有立体网孔的三维构造的薄膜。并且进一步，通过使纳米纤维较厚地堆积，能够制造具有亚微米的网孔的高多孔性网。如此制造的薄膜或高多孔性网能够较好地适用于过滤器、电池的隔板、燃料电池的树脂电解质膜以及电极等，并且通过适用由该纳米纤维构成的高多孔性网，能够期待各自的性能飞跃性地提高。

以往，在制造上述那样的由纳米纤维构成的纤维网的情况下，如专利文献2公开的那样，使纳米纤维堆积在卷绕于卷绕部件的长带状的堆积部件上，并将堆积在堆积部件上的纳米纤维与堆积部件一起进行回收，由此制造长的高多孔性网。并且，当没有能够供给的堆积部件时，更换为新的堆积部件而制造由纳米纤维构成的高多孔性网。

如以上那样在空间中制造的纳米纤维，有时被堆积而用作无纺布。在该情况下，要求无纺布的厚度的均匀性以及构成无纺布的纳米纤维的直径的均匀性等，因此本发明人之前提出了一种纳米纤维制造装置，通过气流来搬送纳米纤维，并使纳米纤维与气流一起扩散，由此能够使纳米纤维在空间上均匀地分布。如此，通过使空间上均匀地分布的纳米纤维堆积，由此能够制造品质在二维上均匀的无纺布。

专利文献1：日本特开平2-273566号公报

专利文献2：日本特开2006-37329号公报

专利文献3：日本特开2004-238749号公报

但是，当在封闭的空间中使溶媒蒸发时，空间中的溶媒的密度上升，溶媒变得难以从原料液中蒸发。在专利文献1中记载的涂装等的情况下，溶媒的蒸发可能不会成为较大的问题，但在制造纳米纤维的情况下，当溶媒的蒸发缓慢时，会产生静电延伸现象变得难以产生、所制造的纳米纤维的直径较大或不产生需要的量的纳米纤维的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其第一目的是提供一种能够不阻碍溶媒从原料液的蒸发地、在防爆状态下制造纳米纤维的纳米纤维的制造装置、纳米纤维的制造方法。

此外，在一台纳米纤维制造装置中，在产生变更进行制造的纳米纤维的种类、制造不同种类的网的需要的情况下，必须在将长的堆积部件的全部堆积部件卷绕到一方的卷绕部件上之后，将新的堆积部件安装到纳米纤维制造装置上，而产生换产调整花费工夫等问题。

进而，根据纳米纤维的种类的不同，有时使纳米纤维堆积的方法不同，进而在换产调整中消耗时间和劳力。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其第二目的是提供一种能够缩短换产调整的时间的纳米纤维制造装置。

此外，在本发明人进行研究的过程中，发现有时在以往的纳米纤维制造装置中得到的无纺布的均匀性上产生问题。例如，在变更了纳米纤维的制造条件的情况下，有时发生不能确保希望的均匀性等的不良状况，有时难以确保作为制造装置的制造品质的稳定性。

因此，经过反复的锐意研究和实验发现，通过将使纳米纤维在空间中扩散的部分的形状设为规定的形状，能够实现制造品质的提高。

本发明是基于上述见解做出的，其第三目的是提供一种确保所制造的纳米纤维的空间上的均匀性、并能够稳定地实现该均匀性的纳米纤维的制造装置。

为了实现上述目的，本发明的纳米纤维制造装置的特征在于，具备：流出机构，使作为纳米纤维的原料的原料液向空间中流出；第一带电机构，对原料液赋予电荷而使其带电；导引机构，形成对所制造的纳米纤维进行导引的风洞；气流产生机构，产生向上述导引机构内侧搬送纳米纤维的气流；收集装置，收集纳米纤维；以及诱导装置，将纳米纤维向上述收集装置诱导。

由此，纳米纤维制造装置为，由于原料液在气流中蒸发并产生静电延伸现象，因此挥发性的溶媒不会滞留。因此，能够在导引机构内侧维持不超过爆炸界限的浓度的状态来制造纳米纤维，所以能够获得高防爆性能。

并且，优选具备第二带电机构，该第二带电机构使通过气流搬送的纳米纤维以与该纳米纤维的带电极性相同的极性带电。

由此，能够使所搬送的成为弱带电状态或电中性的纳米纤维再次带电，而通过收集电极容易地吸引纳米纤维。

并且，也可以具备压缩机构，该压缩机构将通过气流搬送的纳米纤维所存在的空间进行压缩，使纳米纤维在空间中存在的密度上升。

由此，在通过压缩机构提高纳米纤维的空间密度之后，通过扩散机构一下子扩散，从而能够提高纳米纤维的空间分布的均匀性。

优选原料液以如下比例包含构成纳米纤维的高分子树脂和作为蒸发性溶媒的有机溶剂，即：高分子树脂为1vol％以上、小于50vol％，有机溶剂为50vol％以上、小于99vol％。

由此，原料液即使如上述那样包含50vol％以上的溶媒，也能够充分地蒸发，并发生静电延伸现象。因此，从作为溶质的树脂为较薄的状态制造纳米纤维，所以还能够制造更细的纳米纤维。此外，由于原料液的可调节范围较大，因此能够使所制造的纳米纤维的性能的范围也较大。

此外，优选上述收集装置具备：长带状的堆积部件，接受纳米纤维并使其堆积；供给机构，供给上述堆积部件；移送机构，回收上述堆积部件；以及基体，能够在被安装了上述堆积部件、上述供给机构以及上述移送机构的状态下移动。

由此，通过使基体从纳米纤维制造装置主体移动，能够容易地进行堆积部件的交换等，并能够提高纳米纤维制造装置的生产效率。

此外，优选具备多个上述收集装置，在作为一个上述收集装置的第一收集装置上安装有通过电场来诱导纳米纤维的电场诱导装置，作为另一个上述收集装置的第二收集装置所具有的上述堆积部件具备用于确保通气性的通气孔，并且第二收集装置安装有通过气流来诱导纳米纤维的气体诱导装置。

由此，在通过从纳米纤维制造装置主体分离的一个收集装置进行换产调整的情况下，能够将其他的收集装置安装到纳米纤维制造装置上来制造纳米纤维，因此能够缩短换产调整所需的时间，并且能够根据纳米纤维的种类或堆积状态来容易地变更诱导装置。

并且，优选具备扩散机构，该扩散机构是使纳米纤维与气流一起扩散的同时对其进行导引的风洞，具有与纳米纤维的搬送方向垂直的截面的开口面积连续地扩大的形状。

由此，能够使纳米纤维的空间分布均匀。并且，能够维持纳米纤维的空间分布的均匀性而进行稳定的操作。

此外，为了实现上述目的，本发明的纳米纤维制造方法的特征在于，包括：流出工序，使作为纳米纤维的原料的原料液向空间中流出；第一带电工序，对原料液赋予电荷而使其带电；搬送工序，产生气流，并通过产生的气流来搬送纳米纤维；收集工序，收集纳米纤维；以及诱导工序，将纳米纤维诱导到规定的场所。

并且，也可以包括第二带电工序，该第二带电工序使通过气流搬送的纳米纤维以与该纳米纤维的带电极性相同的极性带电。

并且，也可以包括压缩工序，该压缩工序对通过气流搬送的纳米纤维所存在的空间进行压缩，使纳米纤维在空间中存在的密度上升。

通过采用以上的方法，能够起到与上述同样的作用效果。

发明的效果：

作为第一效果，根据本发明，能够维持对于爆炸的高安全性，并且以高效率制造纳米纤维。

作为第二效果，根据本发明，由于存在多个收集装置，因此能够缩短换产调整所需的时间。

作为第三效果，能够确保所制造的纳米纤维的空间上的均匀性，而制造品质在二维上均匀的无纺布。并且，能够稳定地制造该品质在二维上均匀的无纺布。

附图说明

图1是示意地表示本发明实施方式的纳米纤维制造装置的截面图。

图2是表示放出装置的截面图。

图3是表示放出装置的立体图。

图4是示意地表示放出装置的其他例的截面图。

图5是示意地表示放出装置的其他例的截面图。

图6是示意地表示安装了放出装置和第一收集装置的状态的截面图。

图7是表示流出装置附近的截面图。

图8是表示流出装置附近的立体图。

图9是省略基体的一部分地表示第一收集装置的立体图。

图10是示意地表示安装了放出装置和第二收集装置的状态的截面图。

图11是省略基体的一部分地表示第二收集装置的立体图。

图12是示意地表示本发明实施方式的纳米纤维制造装置的截面图。

图13是示意地表示本发明实施方式的纳米纤维制造装置的立体图。

图14是表示放出装置的截面图。

图15是表示放出装置的立体图。

图16是示意地表示扩散机构的立体图。

图17是示意地表示扩散机构的其他实施方式的立体图。

图18是示意地表示放出装置的截面图。

图19是示意地表示扩散机构的其他实施方式的立体图。

图20是示意地表示堆积的纳米纤维的截面图。

符号的说明：

100纳米纤维制造装置

101堆积部件

102吸引机构

103区域限制机构

104移送机构

106溶媒回收装置

110收集装置

111供给机构

112诱导电极

113诱导电源

115诱导装置

117基体

118车轮

200放出装置

201流出机构

202第一带电机构

203气流产生机构

204气流控制机构

205加热机构

206导引机构

207第二带电机构

208导入口

209风洞体

211流出体

212旋转轴体

213电动机

215轴承

216流出孔

217供给路

221带电电极

222带电电源

223接地机构

230压缩机构

232第二气流产生机构

233气流导入口

234压缩导管

235阀

240扩散机构

300原料液

301纳米纤维

具体实施方式

(实施方式1)

下面，参照附图说明本发明的纳米纤维制造装置的实施方式。

图1是示意地表示本发明实施方式的纳米纤维装置的截面图。

如该图所示，纳米纤维制造装置100具备放出装置200、导引机构206、压缩机构230、扩散机构240、收集装置110、第二带电机构207以及作为诱导装置的吸引机构102。

流出机构201、第一带电机构202、风洞体209以及气流产生机构203构成放出装置200，放出装置200是能够使带电后的原料液300以及所制造的纳米纤维301乘载于气流而放出的单元。另外，对于放出装置200将在后面详细说明。

这里，对于用于制造纳米纤维的原料液记为原料液300，对于所制造的纳米纤维记为纳米纤维301，但由于在制造时原料液300一边发生静电延伸现象一边向纳米纤维301变化，因此原料液300和纳米纤维301的边界模糊，不能明确地区别。

导引机构206是形成将所制造的纳米纤维301导引到规定的场所的风洞的导管。在本实施方式的情况下，后述的压缩机构230及扩散机构240在对纳米纤维301进行导引这种意义上也包含于导引机构206中。

压缩机构230是具备如下功能的装置：对通过气流搬送的纳米纤维301所存在的空间(导引机构206的内侧部分)进行压缩，使纳米纤维301在空间中存在的密度上升；该压缩机构230具备第二气流产生机构232以及压缩导管234。

压缩导管234是使在导引机构206内侧被搬送的纳米纤维301所存在的空间逐渐变窄的筒状部件，在周壁上具备能够将在第二气流产生机构232中产生的气流导入压缩导管234内侧的气流导入口233。压缩导管234的与导引机构206连接的部分以与导引机构206的导出侧端部的面积相对应的面积构成，压缩导管234的导出侧端部的面积比上述导出侧端部的面积小。因此，压缩导管234整体成为漏斗形状，成为能够将被导入压缩导管234的纳米纤维301与气流一起压缩的形状。

此外，压缩机构230的上游侧(导入侧)的端部形状为与导引机构206的端部形状吻合的圆环状。另一方面，压缩机构230的下游侧(排出侧)的端部形状为矩形。此外，压缩机构230的下游侧(排出侧)的端部形状为，遍及堆积部件101的宽度方向(与该图纸面垂直的方向)整体而延伸，其与堆积部件101的移动方向相对应的长度相对于上述宽度方向较窄。压缩机构230的形状从环状的上游端朝向矩形状的下游端而逐渐变化。

第二气流产生机构232是通过将高压气体导入压缩导管234内部来产生气流的装置。在本实施方式中，第二气流产生机构232采用具备气体导出机构的装置，该气体导出机构具有能够蓄积高压气体的罐(储气瓶)以及对罐内的高压气体的压力进行调节的阀235。

第二带电机构207安装在压缩机构230的内壁上，是具备如下功能的装置：将带电的纳米纤维301的带电增强或者使被中和而成为中性的纳米纤维301带电。例如能够举例示出能够将具有与带电的纳米纤维301的极性为相同极性的离子或粒子放出到空间中的装置。具体而言，可以采用由电晕放电方式、电压施加方式、交流方式、稳定直流方式、脉冲直流方式、自放电式、软X线方式、紫外线式以及放射线方式等任意方式构成的第二带电机构207。

扩散机构240是与压缩机构230连接、使一端被压缩而成为高密度状态的纳米纤维301较广地扩散并分散的导管，是使通过压缩机构230加速了的纳米纤维301的速度减速的罩状部件。扩散机构240具备被导入气流的上游端侧的矩形开口部、以及放出气流的下游端侧的矩形开口部，下游端侧的开口部的开口面积设定为比上游端侧的开口部的开口面积大。扩散机构240采用从上游端侧的开口部朝向下游端侧的开口部面积逐渐变大的形状。下游端侧的开口部具备比堆积部件101的宽度大的宽度，并成为长度比后述的诱导电极112长的形状。

当气流从扩散机构240的小面积的导入端侧朝向大面积的导出端侧流动时，高密度状态的纳米纤维301一下子成为低密度状态地分散，并且气流的流速与扩散机构240的截面积成正比地下降。因此，乘载到气流中而被搬送的纳米纤维301的速度也与气流一起被减速。此时，纳米纤维301随着扩散机构240截面积的扩大而逐渐均匀地扩散。因此，能够使纳米纤维301均匀地堆积到堆积部件101上。此外，由于成为纳米纤维301不被气流搬送的状态、即气流与纳米纤维301被分离的状态，因此带电的纳米纤维301不受气流的影响，而被处于相反极性的状态的诱导电极112吸引。

收集装置110是用于对从扩散机构240放出的纳米纤维301进行收集的装置，具备堆积部件101、移动机构104、诱导电极112以及诱导电源113。

堆积部件101是作为通过静电延伸现象制造并飞来的纳米纤维301所堆积的对象的部件。堆积部件101是由与堆积的纳米纤维301能够容易地分离的材质构成的薄而有柔软性的长的片状部件。具体而言，作为堆积部件101，能够例示由芳香族聚酰胺纤维构成的长的布。并且，当在堆积部件101的表面上进行特氟隆(注册商标)涂层时，从堆积部件101剥取堆积的纳米纤维301时的剥离性提高，因此优选。此外，堆积部件101以卷绕成辊状的状态被从供给机构111供给。

移送机构104为，将长的堆积部件101一边卷取一边从供给机构111拉出，将堆积部件101与堆积的纳米纤维301一起搬送。移送机构104能够将堆积为无纺布状的纳米纤维301与堆积部件101一起卷取。

诱导电极112是通过电场吸引带电的纳米纤维301的部件，是比扩散机构240的下游侧端部的开口部小一圈的矩形的板状电极。在诱导电极112被配置在扩散机构240的开口部上的状态下，在扩散机构240和诱导电极112之间产生间隔。诱导电极112的朝向扩散机构240的面的周缘部没有尖的部分，整体被实施了R倒角，防止发生异常放电。

诱导电源113是用于对诱导电极112赋予电位的电源，在本实施方式的情况下采用直流电源。

吸引机构102配置在扩散机构240和诱导电源112间的间隙中，是强制地吸引与纳米纤维301成为分离状态并从该间隙流出的气流的装置。在本实施方式中，作为吸引机构102采用多叶片风扇或轴流风扇等送风机。此外，吸引机构102能够吸引混杂了从原料液300蒸发的溶媒的大部分气流，并将上述气流搬送至与吸引机构102连接的溶媒回收装置106。

图2是表示放出装置的截面图。

图3是表示放出装置的立体图。

放出装置200具备流出机构201、第一带电机构202、风洞体209以及气流产生机构203。

如这些图所示，流出机构201是使原料液300向空间中流出的装置，在本实施方式中是通过离心力使原料液300以放射状流出的装置。流出机构201具备流出体211、旋转轴体212以及电动机213。

流出体211是能够在向内侧注入原料液300的同时通过基于自身旋转的离心力使原料液300流出到空间中的容器，形成为一端被封闭的圆筒形状，在周壁上具备多个流出孔216。流出体211为了对蓄积的原料液300赋予电荷，而由导电体形成。流出体211通过设置在支承体(未图示)上的轴承(未图示)，被支承为能够旋转。

具体而言，流出体211的直径优选从10mm以上、300mm以下的范围中采用。其原因为，当过大时，难以通过气流使原料液300及纳米纤维301集中。另一方面，当过小时，必须加快用于通过离心力使原料液300喷射的旋转，会发生电动机的负荷或振动等问题。进而，流出体211的直径优选从20mm以上、80mm以下的范围中采用。此外，流出孔216的形状优选为圆形，其直径优选从0.01mm以上、2mm以下的范围中采用。

另外，流出体211的形状并不限定于圆筒形状，也可以为侧面为多边形状的多角柱形状那样的形状或圆锥形状那样的形状。只要通过流出孔216进行旋转，原料液能够通过离心力从流出孔216流出即可。

旋转轴体212是用于对使流出体211旋转而通过离心力使原料液300喷射的驱动力进行传递的轴体，是从流出体211的另一端插通至流出体211的内部、一端部与流出体211的封闭部接合的棒状体。此外，另一端与电动机213的旋转轴接合。

电动机213是为了通过离心力使原料液300从流出孔216喷射而经由旋转轴体212对流出体211赋予旋转驱动力的装置。另外，根据与流出孔216的口径、使用的原料液300的粘度以及原料液内的树脂种类等的关系，流出体211的转速优选从几rpm以上、10000rpm以下的范围中采用，如本实施方式那样，在电动机213和流出体211为直接传动时，电动机213的转速与流出体211的转速一致。

第一带电机构202是对原料液300赋予电荷而使其带电的装置。在本实施方式的情况下，第一带电机构202具备带电电极221、带电电源222及接地机构223。此外，流出体211也作为第一带电机构202的一部分起作用。

带电电极221是用于通过自身相对于地线成为高电压、而在配置于附近并接地的流出体211上感应电荷的部件，是配置成包围流出体211的前端部分的圆环状部件。此外，带电电极221也作为将来自气流产生机构203的气流向导引机构206导引的风洞体209起作用。

带电电极221的大小为，直径需要比流出体211的直径大，其直径优选从200mm以上、800mm以下的范围中采用。

带电电源222是能够对带电电极221施加高电压的电源。此外，带电电源222一般优选为直流电源。尤其，在对产生的纳米纤维301的带电极性不带来影响的情况、利用生成的纳米纤维301的带电而回收到电极上的情况下，优选为直流电源。此外，在带电电源222为直流电源的情况下，带电电源222对带电电极221施加的电压优选从10KV以上、200KV以下的范围的值中设定。尤其，流出体211和带电电极之间的电场强度较重要，优选以成为1KV/cm以上的电场强度的方式，进行施加电压以及带电电极221的配置。另外，带电电极221的形状不限定于圆环状，也可以为具有多边形状的多边形环状部件。

接地机构223是与流出体211电连接、能够将流出体211维持为接地电位的部件。接地机构223的一端作为电刷起作用、以便即使流出体211为旋转状态也能够维持电连接状态，另一端与大地连接。

如果如本实施方式那样对第一带电机构202采用感应方式，则能够保持将流出体211维持为接地电位的状态对原料液300赋予电荷。如果流出体211为接地电位的状态，则不需要使与流出体211连接的旋转轴体212及电动机213等部件与流出体211电绝缘，作为流出机构201能够采用简单的构造，是优选的。

另外，作为第一带电机构202，也可以通过将电源与流出体211连接，将流出体211维持为高电压，并将带电电极221接地，由此对原料液300赋予电荷。此外，也可以用绝缘体形成流出体211，并且将与蓄积在流出体211中的原料液300直接接触的电极配置在流出体211内部，使用该电极对原料液300赋予电荷。

气流产生机构203是产生气流的装置，该气流用于将从流出体211流出的原料液300的飞行方向变更为由导引机构206导引的方向。气流产生机构203设置在电动机213的背部，产生从电动机213朝向流出体211的前端的气流。气流产生机构203能够产生风力，该风力能够在从流出体211沿径向流出的原料液300到达带电电极221之前、将原料液300变更为轴向。在图2中，用箭头表示气流。在本实施方式的情况下，作为气流产生机构203，采用具备强制地对放出装置200周围存在的气体介质进行送风的轴流风扇的送风机。

另外，气流产生机构203也可以由多叶片风扇等其他送风机构成。此外，也可以通过导入高压气体来变更所流出的原料液300的方向。此外，也可以通过吸引机构102或第二气流产生机构232等在导引机构206内侧产生气流。在该情况下，气流产生机构203不具有积极地产生气流的装置，但在本发明的情况下，由于在导引机构206的内侧产生气流，因此设为存在气流产生机构203。此外，在不具有气流产生机构203的状态下，通过由吸引机构102进行吸引，由此在导引机构206的内侧产生气流的情况，也设为存在气流产生机构。此外，在不具有气流产生机构203的状态下，通过由吸引机构102进行吸引，由此在导引机构206的内侧产生气流的情况，也设为存在气流产生机构。

风洞体209是将在气流产生机构203中产生的气流向流出体211附近导引的导管。由风洞体209导引的气流与从流出体211流出的原料液300相交叉，变更原料液300的飞行方向。

并且，放出装置200具备气流控制机构204以及加热机构205。

气流控制机构204具有以使由气流产生机构203产生的气流不接触流出孔216的方式控制气流的功能，在本实施方式的情况下，作为气流控制机构204，采用对气流进行导引以使其流入规定区域的风洞体。通过气流控制机构204，气流不直接接触流出孔216，因此能够尽可能地防止从流出孔216流出的原料液300较早地蒸发而堵塞流出孔216，能够使原料液300稳定地继续喷射。另外，气流控制机构204也可以为配置在流出孔216的上风、防止气流到达流出孔216附近的壁状的防风壁。

加热机构205是将构成气流产生机构203所产生的气流的气体进行加热的加热源。在本实施方式的情况下，加热机构205是配置在导引机构206内侧的圆环状加热器，能够对通过加热机构205的气体进行加热。通过由加热机构205加热气流，由此流出到空间中的原料液300被促进蒸发，能够有效地制造纳米纤维。

下面，说明使用了上述结构的纳米纤维制造装置100的纳米纤维301的制造方法。

首先，通过气流产生机构203和第二气流产生机构232，在导引机构206和风洞体209的内部产生气流。另一方面，通过吸引机构102吸引在导引机构206内产生的气流。

接着，向流出机构201的流出体211供给原料液300。原料液300蓄存在另外的罐(未图示)中，通过供给路217(参照图2)而从流出体211的另一端部供给至流出体211内部。

接着，通过带电电源222对蓄积在流出体211中的原料液300供给电荷(第一带电工序)，同时通过电动机213使流出体211旋转，通过离心力使带电后的原料液300从流出孔216流出(流出工序)。

在流出体211的径向上放射状地流出的原料液300，通过气流而变更飞行方向，乘载在气流中并被风洞体209导引。原料液300通过静电延伸现象来制造纳米纤维301(纳米纤维制造工序)，同时从放出装置200放出。此外，上述气流被加热机构205加热，原料液300的飞行被导引、同时对原料液300赋予热而促进溶媒的蒸发。如以上所述从放出装置200放出的纳米纤维301，在导引机构206内侧通过气流搬送(搬送工序)。

接着，通过压缩机构230内侧的纳米纤维301，通过高压气体的喷流而被加速，同时随着压缩机构230的内侧变窄而逐渐被压缩，成为高密度状态而到达扩散机构240(压缩工序)。

这里，至此通过气流搬送的纳米纤维301，由于存在带电减弱的可能性，因此通过第二带电机构207以相同极性强制地使纳米纤维301带电(第二带电工序)。

搬送至扩散机构240的纳米纤维301，在这里速度急剧下降，并且成为均匀地分散的状态(扩散工序)。

在该状态下，由于配置在扩散机构240的开口部的诱导电极112，以与纳米纤维301的带电极性相反的极性带电，因此能够吸引纳米纤维301。由于在纳米纤维301和诱导电极112之间存在堆积部件101，因此被诱导电极112吸引的纳米纤维301在堆积部件101上堆积(收集工序)。

另一方面，配置在诱导电极112和扩散机构240之间的间隙附近的吸引机构102，将气流与作为蒸发后的蒸发成分的溶媒一起吸引(吸引工序)。

通过以上，原料液300所包含的溶媒的蒸发在导引机构206内侧产生，但由于在导引机构206内侧存在气流、并在被吸引机构102吸引而回收之前一直流动，因此溶媒的蒸汽不会滞留在导引机构206内侧。因此，导引机构206内侧不会超过爆炸界限，能够在维持安全的状态的同时制造纳米纤维301。

进而，由于能够使用具有易燃性的溶媒，因此能够用作为溶媒的有机溶剂的种类的范围变大，也能够将对人体的不良影响较少的有机溶剂选定为溶媒。此外，还能够将蒸发效率高的有机溶剂选定为溶媒，能够提高纳米纤维301的制造效率。

进而，由于纳米纤维301在通过扩散机构240均匀地扩散并分散之后由诱导电极112吸引，因此纳米纤维301均匀地堆积在堆积部件101上。因此，在将堆积的纳米纤维301利用为无纺布的情况下，能够得到遍及面整体性能稳定的无纺布。此外，在将堆积的纳米纤维301进行纺纱的情况下也能够得到性能稳定的线。

这里，作为构成纳米纤维301的树脂能够例示出聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯对酞酸盐、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸间苯二酯(poly m-phenylene terephthalate)、聚对苯二甲酸对苯二酯(poly p-phenylene isophthalate)、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物、聚碳酸脂、聚芳酯、聚酯碳酸酯、尼龙、芳族聚酰胺、聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、胶原、聚羟基丁酸酯、聚醋酸乙烯酯、多肽等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述树脂。

作为使用为原料液300的溶媒可以例示出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、六氟异丙醇、四甘醇、三甘醇、二苯甲醇、1，3-二氧环戊烷、1，4-二恶烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正己基酮、甲基正丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、丙酮、六氟丙酮、苯酚、甲酸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、邻氯甲苯、对氯甲苯、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、三氯乙烷、二氯丙烷、二溴乙烷、二溴丙烷、溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、醋酸、苯、甲苯、己烷、环己烷、环己酮、环戊烷、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、水等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述溶媒。

并且，也可以向原料液300中添加骨材以及增塑剂等添加剂。作为该添加剂可以例示出氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、氟化物、硫化物等，但从耐热性、加工性等观点来看优选使用氧化物。作为该氧化物能够例示出Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、Li₂O、Na₂O、MgO、CaO、SrO、BaO、B₂O₃、P₂O₅、SnO₂、ZrO₂、K₂O、Cs₂O、ZnO、Sb₂O₃、As₂O₃、CeO₂、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO、Fe₂O₃、CoO、NiO、Y₂O₃、Lu₂O₃、Yb₂O₃、HfO₂、Nb₂O₅等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述添加剂。

关于溶媒和高分子的混合比例，优选将构成上述纳米纤维的高分子树脂从1vol％以上、小于50vol％的范围中选定，与此相对应地作为蒸发性溶媒的有机溶剂从50vol％以上、小于99vol％的范围中选定。

如上所述，由于溶媒蒸汽通过气流而无滞留地被处理，因此原料液300即使如上述那样含有50vol％以上的溶媒也会充分地蒸发，能够发生静电爆炸。因此，从作为溶质的高分子为较薄的状态来制造纳米纤维301，所以能够制造更细的纳米纤维301。此外，由于原料液300的可调节范围变大，因此能够使制造的纳米纤维301的性能的范围也变大。

另外，在上述实施方式中，利用离心力使原料液300流出，但本发明不限定于此。例如，如图4所示，在矩形的风洞体209中设置多个由导电性物质形成的喷嘴，在风洞体209的相对面上设置带电电极221来作为第一带电机构202。此外，在风洞体209的端部设置气流产生机构203。也可以为如以上那样结构的放出装置200。

此外，如图5所示，在一端被封闭的圆筒形的风洞体209的端部，以贯通状态设置由导电性物质形成的2个流体喷嘴(2个流体喷嘴构成为，设置流出原料液300的孔以及在其附近设置的流出高压气体的孔，通过对原料液300喷吹高压气体而使原料液300成为喷雾状)，并以包围该2个流体喷嘴的方式设置圆环形状的带电电极221。2个流体喷嘴内侧的管作为原料液300流出的流出机构201起作用，外侧的管作为使原料液300为雾状、并且在风洞体209以及导引机构206内侧产生气流的气流产生机构203起作用。也可以为如以上那样结构的放出装置200。

另外，在本实施方式中，作为气流产生机构203例示了送风机，但本发明不限定于此。例如，在放出装置200的需要的部分设置开口部并通过吸引机构102进行吸引的情况下，如果从上述开口部吸入周围的气体介质并在导引机构206内侧产生气流，则上述开口部成为气流产生机构203。

此外，压缩机构230和第二带电机构207能够根据需要适当省略。

此外，在图1中省略压缩机构230而从导引机构206直接与扩散机构240连接的情况下，即使在使用易燃性高的溶媒的情况下，也能够得到不产生爆炸的效果。尤其是，通过将吸引机构102配置在附近，堆积部件101附近的溶媒的浓度，能够维持为不达到因为溶媒而爆炸的爆炸界限的状态，并且能够得到生成的带电后的纳米纤维均匀地堆积在堆积部件101上的效果。进而，也可以将第二带电机构设置在导引机构206的壁面上，使带电后的纳米纤维进一步相同极性地带电。

此外，诱导电极112与诱导电源113进行连接，但即使将诱导电极112接地而收集带电后的纳米纤维，也能够得到本发明中记载的效果。

(实施方式2)

下面，参照附图说明本发明的实施方式2。

图6是示意地表示本发明实施方式的纳米纤维制造装置的截面图。

如该图所示，纳米纤维制造装置100具备制造纳米纤维并放出所制造的纳米纤维的放出装置200、以及收集从放出装置200放出的纳米纤维的收集装置110。

放出装置200具备流出机构201、第一带电机构202、导引机构206以及气流产生机构203。

流出机构201是使原料液300向空间中流出的装置，在本实施方式中，采用通过离心力使原料液300以放射状流出的装置作为流出机构201。流出机构201如图7及图8所示，具备流出体211、旋转轴体212及电动机213。

流出体211是能够在原料液300被注入内侧的同时通过基于自身旋转的离心力使原料液300流出到空间中的容器，形成为一端被封闭的圆筒形状，在周壁上具备多个流出孔216。流出体211为了对蓄积的原料液300赋予电荷，而由导电体形成，也可以作为第一带电机构202的构成要素起作用。流出体211通过设置在支承体(未图示)上的轴承(未图示)，被支承为能够旋转，即使高速旋转也不晃动。

具体而言，流出体211的直径优选从10mm以上、300mm以下的范围中采用。其原因为，当过大时，难以通过气流使原料液300或纳米纤维301集中，此外当流出体211的旋转轴偏心等、重量平衡稍有偏差时，会发生较大的振动，为了抑制该振动而需要坚固地支承流出体211的构造。另一方面，当过小时，必须加快用于通过离心力使原料液300流出的旋转，发生电动机的负荷或振动等问题。进而，流出体211的直径优选从20mm以上、100mm以下的范围中采用。此外，流出孔216的形状优选为圆形，其直径优选从0.01mm以上、2mm以下的范围中采用。

另外，流出体211的形状不限定于圆筒形状，也可以为侧面为多边形状的多角柱形状那样的形状或圆锥形状那样的形状。只要通过流出孔216进行旋转，原料液300能够通过离心力从流出孔216流出即可。此外，流出孔216的形状不限定于圆形，也可以为多边形状或星形形状等。

旋转轴体212是用于对使流出体211旋转而通过离心力使原料液300喷射的驱动力进行传递的轴体，是从流出体211的另一端插通至流出体211的内部、一端部与流出体211的封闭部接合的棒状体。此外，另一端与电动机213的旋转轴接合。旋转轴体212具备绝缘体部(未图示)，该绝缘体部是绝缘体的部分，以便流出体211与后述的电动机213不导通。

电动机213是为了通过离心力使原料液300从流出孔216流出而经由旋转轴体212对流出体211赋予旋转驱动力的装置。另外，根据与流出孔216的口径、使用的原料液300的粘度以及原料液内的树脂种类等的关系，流出体211的转速优选从几rpm以上、10000rpm以下的范围中采用，如本实施方式那样，在电动机213和流出体211为直接传动时，电动机213的转速与流出体211的转速一致。

第一带电机构202是对原料液300赋予电荷而使其带电的装置。在本实施方式的情况下，第一带电机构202是产生感应电荷并将该电荷赋予原料液300的装置，其具备带电电极221、带电电源222以及接地机构223。此外，流出体211也作为第一带电机构202的一部分起作用。

带电电极221是用于通过自身相对于地线成为高(或低)电压、而在配置于附近并接地的流出体211上感应电荷的部件，是配置成包围流出体211的前端部分的圆环状部件。此外，带电电极221也作为将来自气流产生机构203的气流向导引机构206导引的风洞体209起作用。

带电电极221的大小为，直径需要比流出体211的直径大，其直径优选从200mm以上、800mm以下的范围中采用。另外，带电电极221的形状不限定于圆环状，也可以为具有多边形状的多角形环状部件。

带电电源222是能够对带电电极221施加高电压的电源。此外，带电电源222是直流电源，是能够设定对带电电极221施加的电压(以接地电压为基准)及其极性的装置。

带电电源222对带电电极221施加的电压优选从10KV以上、200KV以下的范围的值中设定。尤其，流出体211和带电电极221之间的电场强度较重要，优选以成为1KV/cm以上的电场强度的方式进行施加电压及带电电极221的配置。

接地机构223是与流出体211电连接，能够将流出体211维持为接地电位的部件。接地机构223的一端作为电刷起作用、以便即使流出体211为旋转状态也能够维持电连接状态，另一端与大地连接。

如果如本实施方式那样对第一带电机构202采用感应方式，则能够保持将流出体211维持为接地电位的状态对原料液300赋予电荷。如果流出体211为接地电位的状态，则与流出体211连接的旋转轴体212及电动机213等部件，不需要在与流出体211之间采取对于高电压的对策，作为流出机构201能够采用简单的构造，是优选的。

另外，作为第一带电机构202，也可以通过将电源直接与流出体211连接，将流出体211维持为高电压，并将带电电极221接地，由此对原料液300赋予电荷。此外，也可以用绝缘体形成流出体211，并且将与蓄积在流出体211中的原料液300直接接触的电极配置在流出体211内部，使用该电极对原料液300赋予电荷。

气流产生机构203是产生气流的装置，该气流用于将从流出体211流出的原料液300的飞行方向变更为由导引机构206导引的方向。气流产生机构203设置在电动机213的背部，产生从电动机213朝向流出体211的前端的气流。气流产生机构203能够产生风力，该风力能够在从流出体211沿径向流出的原料液300到达带电电极221之前、将原料液300变更为轴向。在图7中，用箭头表示气流。在本实施方式的情况下，作为气流产生机构203，采用具备强制地对放出装置200周围存在的气体介质进行送风的轴流风扇的送风机。

气流产生机构203具备风洞体209，该风洞体209是将产生的气流不发散地导引到流出体211附近的导管。由风洞体209导引的气流与从流出体211流出的原料液300相交叉，变更原料液300的飞行方向。

并且，气流产生机构203具备气流控制机构204以及加热机构205。

加热机构205是将构成气流产生机构203所产生的气流的气体进行加热的加热源。在本实施方式的情况下，加热机构205是配置在风洞体209内侧的圆环状加热器，能够对通过加热机构205的气体进行加热。通过由加热机构205加热气流，由此流出到空间中的原料液300被促进蒸发，能够有效地制造纳米纤维。

另外，气流产生机构203也可以由多叶片风扇等其他的送风机构成。此外，也可以通过导入高压气体来变更所流出的原料液300的方向。此外，也可以通过后述的第二气流产生机构232或收集装置110等在导引机构206内侧产生气流。在该情况下，气流产生机构203不具有积极地产生气流的装置，但在本发明的情况下，由于在风洞体209的内侧产生气流，因此设为存在气流产生机构203。

导引机构206是形成将所制造的纳米纤维301导引至收集装置110附近的风洞的导管。导引机构206的端部与风洞体209的端部连接，是能够对从流出机构201流出并制造的纳米纤维301和气流的全部进行导引的管状部件。在本实施方式的情况下，后述的压缩机构230在导引纳米纤维301的意义上，也包含在导引机构206中。

压缩机构230是具有如下功能的装置：对通过气流搬送的纳米纤维301所存在的空间(导引机构206的内侧部分)进行压缩，使纳米纤维301在空间中存在的密度上升；该压缩机构230具备第二气流产生机构232和压缩导管234。

此外，压缩机构230的上游侧(导入侧)的端部形状为与导引机构206的端部形状吻合的圆环状。另一方面，压缩机构230的下游侧(排出侧)的端部形状为也为圆环状。

此外，在导引机构206内侧安装有第二带电机构207。

第二带电机构207是如下的装置：具备将带电的纳米纤维301的带电增强或使被中和而成为中性的纳米纤维301带电的功能，另一方面还同时具备对带电的纳米纤维301的带电进行除电的功能。在本实施方式的情况下，第二带电机构207安装在压缩机构230的内壁上。作为第二带电机构207能够举例输出如下装置：能够将具备与带电的纳米纤维301的极性相同极性的离子或粒子放出到空间中，由此使带电增强，并能够通过将具备相反极性的离子或粒子放出到空间中，由此对纳米纤维301进行中和。具体而言，能够例示由电晕放电方式、电压施加方式、交流方式、稳定直流方式、脉冲直流方式、自放电式、软X线方式、紫外线式以及放射线方式等任意方式构成的第二带电机构207。

纳米纤维制造装置100具备通过电场诱导纳米纤维301的第一收集装置110、以及通过气流诱导纳米纤维301的第二收集装置110。

如图6及图9所示，第一收集装置110具备堆积部件101、供给机构111、移送机构104、作为诱导装置的诱导电极112、作为诱导装置的诱导电源113以及基体117。

堆积部件101是作为通过静电延伸现象制造并飞来的纳米纤维301所堆积的对象的部件。堆积部件101是由与堆积的纳米纤维301能够容易地分离的材质构成的薄而有柔软性的长的片状部件。具体而言，作为堆积部件101，能够例示由芳香族聚酰胺纤维构成的长的布。并且，当在堆积部件101的表面上进行特氟隆(注册商标)涂层时，从堆积部件101剥取堆积的纳米纤维301时的剥离性提高，因此优选。

供给机构111是能够将卷绕在卷绕部件上的状态的堆积部件101依次供给的装置，设置有能够以规定的张力供给堆积部件101的张紧器。

移送机构104是如下的装置：在将长的堆积部件101进行卷取的同时从供给机构111拉出，并将堆积部件101与堆积的纳米纤维301一起回收。移送机构104能够将以无纺布状堆积的纳米纤维301与堆积部件101一起卷取。

诱导电极112是通过诱导电源113而相对于地线维持为规定电位的导体部件。当对诱导电极112施加电位时，在空间中产生电场。诱导电极112是矩形的板状部件，为了防止放电而没有突起部分，并且角全部被磨圆。

诱导电源113是能够将诱导电极112相对于地线维持为规定电位的直流电源。并且，诱导电源113能够变更对诱导电极112施加的电位的正负(包括接地电位)。

基体117是堆积部件101、供给机构111、移送机构104、诱导电极112以及诱导电源113以成为一体的方式安装的部件。在本实施方式的情况下，基体117是能够将堆积部件101、供给机构111、移送机构104、诱导电极112以及诱导电源113收容在内侧的箱状部件。

此外，在基体117内侧安装有扩散机构240，在基体117下部设置有车轮118。

扩散机构240是使通过压缩机构230被一端压缩而成为高密度状态的纳米纤维301较广地扩散并分散的导管，是使通过压缩机构230加速了的纳米纤维301的速度减速的罩状部件。扩散机构240具备被导入气流的上游端侧的开口部、以及放出气流的下游端侧的矩形开口部，下游端侧的开口部的开口面积设定为比上游端侧的开口部的开口面积大。扩散机构240采用从上游端侧的开口部朝向下游端侧的开口部面积逐渐变大的形状。下游端侧的开口部具备与堆积部件101的宽度几乎相等的宽度。

当气流从扩散机构240的小面积的导入端侧朝向大面积的导出端侧流动时，高密度状态的纳米纤维301一下子成为低密度状态地分散，并且气流的流速与扩散机构240的截面积成正比地下降。因此，乘载到气流中而被搬送的纳米纤维301的速度也与气流一起被减速。此时，纳米纤维301随着扩散机构240截面积的扩大而逐渐均匀地扩散。因此，能够使纳米纤维301均匀地堆积到堆积部件101上。此外，由于成为纳米纤维301不被气流搬送的状态、即气流与纳米纤维301被分离的状态，因此带电的纳米纤维301不受气流的影响，而被处于相反极性的状态的诱导电极112诱导。

车轮118是为了使第一收集装置110能够移动而设置的车轮，能够旋转地安装在基体117的下部。在本实施方式的情况下，车轮118在轨道上进行旋转。

如图10及图11所示，第二收集装置110具备堆积部件101、供给机构111、移送机构104、作为诱导装置的诱导电极112以及基体117。

此外，堆积部件101，具备用于确保气流产生机构203所产生的气流的通气性的多个通气孔(未图示)，是虽然纳米纤维301进行堆积但气流也通过的网眼状过滤器。

吸引机构102是将通过堆积部件101的气流与从原料液300蒸发的溶媒一起强制进行吸引的装置。在本实施方式中，作为吸引机构102采用多叶片风扇或轴流风扇等送风机。此外，吸引机构102能够吸引混杂了从原料液300蒸发的溶媒的大部分气流，并将上述气流搬送至与吸引机构102连接的溶媒回收装置106。

区域限制机构103为，在堆积部件101侧具备与扩散机构240的导出侧开口端为相同形状、相同面积的开口部，与吸引机构102连接一侧的开口部成为与吸引机构102相对应的圆形。由此，将通过扩散机构240扩散后的纳米纤维301整体诱导至堆积部件101上，并且吸引所有的气流。

基体117是堆积部件101、供给机构111、移送机构104、诱导电极112以成为一体的方式安装的部件。

当气流从扩散机构240的小面积的导入端侧朝向大面积的导出端侧流动时，高密度状态的纳米纤维301一下子成为低密度状态地分散，并且气流的流速与扩散机构240的截面积成正比地下降。因此，乘载到气流中而被搬送的纳米纤维301的速度也与气流一起被减速。此时，纳米纤维301随着扩散机构240截面积的扩大而逐渐均匀地扩散。因此，能够使纳米纤维301均匀地堆积到堆积部件101上。此外，吸引机构102将纳米纤维301与溶媒一起吸引，纳米纤维301稳定地堆积在堆积部件101上。

在第二收集装置110中，纳米纤维301被吸引机构102诱导至堆积部件101上，因此能够将尤其带电已经变弱的纳米纤维301稳定地堆积到堆积部件101上。

下面，参照图6至图11说明使用上述结构的纳米纤维制造装置100的纳米纤维301的制造方法。

首先，制造第一种纳米纤维。

通过气流产生机构203和第二气流产生机构232，在导引机构206以及风洞体209的内部产生气流。

接着，向流出机构201的流出体211供给原料液300。原料液300蓄积在另外的罐(未图示)中，通过供给路217(参照图7)而从流出体211的另一端部被供给至流出体211内部。

并且，也可以向原料液300中添加骨材以及增塑剂等添加剂。作为该添加剂可以例示出氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、氟化物、硫化物等，但从耐热性、加工性等观点来看优选使用氧化物。作为氧化物能够例示出Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、Li₂O、Na₂O、MgO、CaO、SrO、BaO、B₂O₃、P₂O₅、SnO₂、ZrO₂、K₂O、Cs₂O、ZnO、Sb₂O₃、As₂O₃、CeO₂、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO、Fe₂O₃、CoO、NiO、Y₂O₃、Lu₂O₃、Yb₂O₃、HfO₂、Nb₂O₅等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述添加剂。

关于溶媒和高分子的混合比例，优选将构成上述纳米纤维的树脂从1vol％以上、小于50vol％的范围中选定，与此相对应地将溶媒从50vol％以上、小于99vol％的范围中选定。

如上所述，由于溶媒蒸汽通过气流而无滞留地被处理，因此原料液300即使如上述那样含有50vol％以上的溶媒也会充分地蒸发，能够发生静电延伸现象。因此，从作为溶质的树脂为较薄的状态来制造纳米纤维301，所以能够制造更细的纳米纤维301。此外，由于原料液300的可调节范围变大，因此能够使制造的纳米纤维301的性能的范围也变大。

接着，通过带电电源222对蓄积在流出体211中的原料液300供给电荷(带电工序)，并且通过电动机213使流出体211旋转，而通过离心力从流出孔216流出带电的原料液300(流出工序)。

在流出体211的径向上放射状地流出的原料液300，通过气流而变更飞行方向，乘载在气流中并被风洞体209导引。原料液300通过静电延伸现象来制造纳米纤维301(纳米纤维制造工序)，同时向导引机构206放出。此外，上述气流被加热机构205加热，原料液300的飞行被导引、同时对原料液300赋予热而促进溶媒的蒸发。如以上所述，纳米纤维301在导引机构206内侧通过气流搬送(搬送工序)。

在该状态下，由于配置在扩散机构240的开口部的诱导电极112，以与纳米纤维301的带电极性相反的极性带电，因此能够吸引纳米纤维301(诱导工序)。由于在纳米纤维301和诱导电极112之间存在堆积部件101，因此被诱导电极112吸引的纳米纤维301在堆积部件101上堆积(堆积工序)。

这里，在第一种纳米纤维的制造达到预定的情况下，进行用于制造第二种纳米纤维的换产调整。

作为换产调整，在使放出装置200的运转停止之后，解除放出装置200与收集装置110的结合，使收集装置110沿着轨道移动。然后，使事前完成准备的其他收集装置110沿着上述轨道移动并使其与放出装置200结合。然后，再次使放出装置200运转，制造第二种纳米纤维。

并且，在制造第二种纳米纤维的期间，在回收了第一收集装置110的所有堆积部件101之后，将新的堆积部件101安装到第一收集装置110上，为制造下一种类的纳米纤维预先做准备。

根据以上那样的结构，能够使放出装置200和收集装置110分离。即，原料液300由放出装置200所具备的第一带电机构202赋予电荷而带电，不会受收集装置110的影响。因此，即使更换收集装置110也能够没有问题地继续进行纳米纤维301的制造。并且，也能够对于一个放出装置200有选择地使用基于气流或基于电场等的收集装置。

因此，如上所述，能够在短时间内进行换产调整，能够提高纳米纤维制造装置100的生产效率。

另外，换产调整后的收集装置110可以为通过电场进行诱导的第一收集装置110、也可以为通过气流进行诱导的第二收集装置110。

此外，纳米纤维制造装置100所具备的收集装置110的装置数量不限定于2台，例如也可以具备多台第一收集装置110，也可以具备多台第二收集装置110。

另外，在实施例中，也记载了能够将第一收集装置和第二收集装置混合使用的情况，但也可以仅由通过电场进行诱导的收集装置或仅由通过气流进行诱导的收集装置构成。

此外，在上述实施方式中，将收集装置作为包括扩散机构240的结构进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以为构成为，将扩散机构240组装在放出装置200侧，在扩散机构和收集装置100之间能够分离。

(实施方式3)

下面，参照附图说明本发明的纳米纤维制造装置的实施方式3。

如这些图所示，纳米纤维制造装置100具备放出装置200、导引机构206、扩散机构240、收集装置110以及诱导装置115。

图14是表示放出装置的截面图。

图15是表示放出装置的立体图。

放出装置200能够使带电后的原料液300以及所制造的纳米纤维301乘载于气流而放出的单元，具备流出机构201、带电机构202、风洞体209以及气流产生机构203。

如这些图所示，流出机构201是使原料液300向空间中流出的装置，在本实施方式中是通过离心力使原料液300以放射状流出、并使原料液向带电电极221内侧流出的装置。流出机构201具备流出体211、旋转轴体212以及电动机213。

流出体211是具有使原料液300向空间中流出的流出孔216的部件。在本实施方式的情况下，流出体211是能够在原料液300被向内侧注入的同时通过基于自身旋转的离心力使原料液300向空间中流出的容器。流出体211形成为一端被封闭的圆筒形状，在周壁上具备多个流出孔216。流出体211为了对蓄积的原料液300赋予电荷，而由导电体形成。流出体211通过设置在支承体(未图示)上的轴承215，被支承为能够旋转。

具体而言，流出体211的直径优选从10mm以上、300mm以下的范围中采用。其原因为，当过大时，难以通过后述的气流使原料液300或纳米纤维301集中，并且当流出体211的旋转轴偏心等、重量平衡稍有偏差时，会发生较大的振动，为了抑制该振动而需要坚固地支承流出体211的构造。另一方面，当过小时，必须加快用于通过离心力使原料液300流出的旋转，发生电动机的负荷或振动等问题。进而，流出体211的直径优选从20mm以上、100mm以下的范围中采用。

此外，流出孔216的形状优选为圆形，而其直径虽然也基于流出体211的壁厚，但优选从大致0.01以上、3mm以下的范围中采用。其原因为，当流出孔216过小时，难以使原料液300向流出体211外侧流出，当过大时，从一个流出孔216流出的原料液300的单位时间的量变得过多(即、流出的原料液300形成的线的粗细变得过粗)而难以制造希望直径的纳米纤维301。

另外，流出体211的形状不限定于圆筒形状，也可以是截面为多边形状的多角筒形状那样的形状或圆锥形状那样的形状。此外，流出孔216的形状不限定于圆形，也可以为多边形状或星形形状等。

旋转轴体212是用于对使流出体211旋转而通过离心力使原料液300流出的驱动力进行传递的轴体，是从流出体211的另一端插通至流出体211的内部、一端部与流出体211的封闭部接合的棒状体。此外，另一端与电动机213的旋转轴接合。

带电机构202是对原料液300赋予电荷而使其带电的装置。在本实施方式的情况下，带电机构202具备带电电极221、带电电源222以及接地机构223。此外，流出体211也作为带电机构202的一部分起作用。

带电电极221是用于通过自身相对于地线成为高电压或低电压、而在配置于附近并接地的流出体211上感应电荷的部件。在本实施方式的情况下，带电电极221是配置成包围流出体211的前端部分的圆环状部件。当对带电电极221施加正电压时，在流出体211上感应负电荷，当对带电电极221施加负电荷时，在流出体211上感应正电荷。此外，带电电极221还作为将来自气流产生机构203的气流向导引机构206导引的风洞体209起作用。

带电电源222是能够对带电电极221施加高电压的电源。此外，带电电源222一般优选为直流电源。尤其，在不受所产生的纳米纤维301的带电极性的影响的情况、利用生成的纳米纤维301的带电而回收到电极上的情况下，优选为直流电源。此外，在带电电源222为直流电源的情况下，带电电源222对带电电极221施加的电压优选从10KV以上、200KV以下的范围的值中设定。在对带电电源222施加负电压的情况下，上述的施加的电压的极性为负。

另外，流出体211和带电电极之间的电场强度较重要，优选以成为1KV/cm以上的电场强度的方式，进行施加电压、带电电极221的形状以及流出体211和带电电极的配置。带电电极221的形状不限定于圆环状，也可以为具有多边形状的多角形环状的部件。

如果如本实施方式那样对带电机构202采用感应方式，则能够保持将流出体211维持为接地电位的状态对原料液300赋予电荷。如果流出体211为接地电位的状态，则与流出体211连接的旋转轴体212及电动机213等部件，不需要与流出体211之间进行电绝缘，作为流出机构201能够采用简单的构造，是优选的。

另外，作为带电机构202，也可以通过将电源与流出体211连接，将流出体211维持为高电压，并将带电电极221接地，由此对原料液300赋予电荷。此外，也可以用绝缘体形成流出体211，并且将与蓄积在流出体211中的原料液300直接接触的电极配置在流出体211内部，使用该电极对原料液300赋予电荷。在这种将电极直接配置在流出体211上或原料液中的情况下，原料液带电的电荷的极性成为与施加的电压的极性相同的极性。

气流产生机构203是产生气流的装置，该气流用于将从流出体211流出的原料液300的飞行方向变更为由导引机构206导引的方向。气流产生机构203设置在电动机213的背部，产生从电动机213朝向流出体211的前端的气流。气流产生机构203能够发生如下的风力，该风力能够在从流出体211沿径向流出的原料液300到达带电电极221之前、将原料液300变更为轴向。在图14中，用箭头表示气流。在本实施方式的情况下，作为气流产生机构203，采用具备强制地对放出装置200周围存在的气体介质进行送风的轴流风扇的送风机。

另外，气流产生机构203也可以由多叶片风扇等其他送风机构成。此外，也可以为通过导入高压气体来变更所流出的原料液300的方向。此外，也可以为通过吸引机构102等在导引机构206内侧产生气流。在该情况下，气流产生机构203不具有积极产生气流的装置，但在本发明的情况下，由于在风洞体209的内侧产生气流，因此设为存在气流产生机构203。此外，在不具有气流产生机构203的状态下，通过由吸引机构102进行吸引，由此在风洞体209以及导引机构206内侧产生气流，该情况也设为存在气流产生机构。此外，在不具有气流产生机构203的状态下，在通过由诱导装置115所具备的吸引机构102进行吸引，由此在风洞体209以及导引机构206内侧产生气流的情况下，视为吸引机构102作为气流产生机构起作用。

风洞体209是将在气流产生机构203中发生的气流向流出体211附近导引的导管。由风洞体209导引的气流与从流出体211流出的原料液300相交叉，变更原料液300的飞行方向。

并且，放出装置200具备气流控制机构204以及加热机构205。

气流控制机构204具有以使由气流产生机构203产生的气流不接触流出孔216的方式控制气流的功能，在本实施方式的情况下，作为气流控制机构204，采用对气流进行导引以使其流入规定区域的漏斗形状的部件。通过气流控制机构204，气流不直接接触流出孔216，因此能够尽可能地防止从流出孔216流出的原料液300较早地蒸发而堵塞流出孔216，能够使原料液300稳定地继续流出。另外，气流控制机构204也可以为配置在流出孔216的上风、防止气流到达流出孔216附近的壁状的防风壁。

导引机构206是形成将从放出装置200放出的纳米纤维301向规定场所导引的风洞的部件，具备与放出装置200的放出纳米纤维301一侧的开口形状相同的开口形状，与放出装置200连续且隔开规定间隙地配置。并且，放出装置200和导引机构206的间隙成为导入口208。

导入口208是用于将导引机构206外侧的气体介质向导引机构206内侧导入的开口，在本实施方式的情况下，配置在放出装置200和导引机构206之间，遍及导引机构206的整个四周均匀地开口。另外，图14中在导入口208的部分上所记载的弯曲的箭头，示意地表示被向导引机构206内侧导入的气体介质。

返回并参照图12、图13。

扩散机构240是与导引机构206连接、使通过导引机构206内侧而被导引的纳米纤维301与气流一起较广地扩散并分散的风洞，是使乘载在气流中而被搬送的纳米纤维301的速度减速的部件。扩散机构240具有与纳米纤维301的搬送方向垂直的截面的开口面积(图16中用C表示的面积)连续地扩大的形状。扩散机构240的截面开口形状(图16中C)，成为在任意截面上都平滑地封闭的形状。这里，平滑是指在两条直线交叉的部分不存在的角部的情况。此外，平滑也可以认为是指对于截面开口形状上的哪个点来说都存在微分系数的情况。

在本实施方式的情况下，扩散机构240的被导入气流的上游端侧的开口形状为圆形，下游端侧的开口形状是长圆(track形状)。并且，从上游端侧开口形状到下游端侧的开口形状为止用直线连接。即，对于扩散机构240的任意截面来说，截面开口形状都平滑、且是凸的图形。此外，被扩散机构240包围的立体形状也是凸的形状。这里，长圆(track形状)是指将圆以直径分为2部分而形成第一半圆和第二半圆，使第一半圆和第二半圆的凹部相对，并将第一半圆和第二半圆的端部彼此用直线连接的形状，是在田径比赛中使用的赛道的形状。此外，凸的形状是指即使选择封闭的形状内的任意的两点，连接这两点的线都存在于上述封闭的形状内的形状。

如图16所示，本实施方式的扩散机构240具备作为半径为R的圆的上游端侧开口形状A，扩散机构240的下游端侧开口形状B是将上游端侧开口形状A以直径分为2部分而成为第一半圆A1和第二半圆A2、并将各个半圆用直线连接而形成的长圆形状。扩散机构240为，随着向纳米纤维301被搬送的方向前进，第一半圆A1和第二半圆A2之间的距离线性地离开。此外，扩散机构240所具有的相对于纳米纤维的搬送方向的倾斜D/L(L是搬送方向的距离、D是垂直于搬送方向的距离)优选为1/4以上、1/2以下。其原因为，在D/L小于1/4的情况下，为了使纳米纤维301分布为希望的面积，而必须使纳米纤维301的搬送距离变长，难以确保纳米纤维301的分布的均匀性。另一方面，在D/L大于1/2的情况下，纳米纤维301急剧扩散，在该情况下也难以确保纳米纤维301的分布的均匀性。本实施方式的情况下，D/L采用1/3。

此外，在本实施方式的情况下，以与扩散机构240相对的方式设有两个1/3倾斜。因此，扩散机构240的扩散率、即截面开口面积相对于搬送方向的距离的增加率S/L为2R/3。因此，通过扩散机构240，能够使纳米纤维301与气流一起以2R/3的扩散率扩散的同时进行搬送。

可以认为扩散机构240发挥如下的作用。即，当气流从扩散机构240的上游端侧朝向下游端侧流动时，高密度状态的纳米纤维301逐渐成为低密度状态而分散，并且气流的流速与扩散机构240的截面的开口面积成正比地下降。因此，乘载在气流中而被搬送的纳米纤维301的速度也与气流一起被减速。此时，纳米纤维301随着截面开口面积的扩大而逐渐均匀地扩散。因此，能够使纳米纤维301均匀地堆积在堆积部件101上。并且，扩散机构240的截面开口形状为平滑地封闭的形状，且该截面开口形状连续且平滑地扩大，因此气流顺畅地扩张，随之纳米纤维301也均匀地扩散。

另外，在本实施方式的情况下，扩散机构240例示了将上游端侧的开口形状一维地伸长的机构，但本发明不限定于此。例如，也可以如图17所示，将上游端侧的开口形状A二维地逐渐伸长，并使下游端侧的开口形状B成为开口形状A的相似形。在该情况下，扩散机构240所具有的相对于纳米纤维的搬送方向的倾斜D/L也优选为1/4以上、1/2以下。

此外，也可以在扩散机构240的内周面上涂覆氟树脂。由此，能够避

免纳米纤维301附着在扩散机构240的内周壁上。

返回参照图12、图13。

收集装置110是用于收集从扩散机构240放出的纳米纤维301的装置，具备堆积部件101以及移送机构104。

堆积部件101是作为通过静电延伸现象制造并飞来的纳米纤维301所堆积的对象的部件。堆积部件101是由与堆积的纳米纤维301能够容易地分离的材质构成的薄而有柔软性的长的片状部件。具体而言，作为堆积部件101能够例示出由芳香族聚酰胺纤维构成的长的布。并且，当在堆积部件101的表面上进行特氟隆(注册商标)涂层时，从堆积部件101剥取堆积的纳米纤维301时的剥离性提高，因此优选。此外，堆积部件101在卷绕成辊状的状态下被从供给机构111供给。

移送机构104在将长的堆积部件101进行卷取的同时从供给机构111拉出，并将堆积部件101与堆积的纳米纤维301一起搬送。移送机构104能够将堆积成无纺布状的纳米纤维301与堆积部件101一起卷取。

诱导装置115是将飞来的纳米纤维30向堆积部件101诱导的装置。作为诱导装置115，能够例示出使用被施加了相反极性的电位(或接地电位)的电极而通过电场来对带电的纳米纤维301进行诱导的电场诱导方式、以及通过吸引气流来将纳米纤维301与气流一起进行诱导的气体诱导方式。

在本实施方式的情况下，采用具备电场诱导方式及气体诱导方式双方的诱导装置115。诱导装置115具备诱导电极112、诱导电源113以及吸引机构102。

诱导电极112是通过电场对带电的纳米纤维301进行诱导的部件，是比扩散机构240的下游侧端部的开口部小一圈的矩形的板状电极。诱导电极112的朝向扩散机构240的面的周缘部没有尖的部分，整体地被实施了R倒角，防止发生异常放电。此外，诱导电极112设置有多个透过孔，该透过孔用于使吸引机构102吸引的气流透过。

吸引机构102是对从扩散机构240通过堆积部件101和诱导电极112的气流进行吸引的装置。在本实施方式中，作为吸引机构102采用多叶片风扇或轴流风扇等送风机。

下面，说明使用上述结构的纳米纤维制造装置100的纳米纤维301的制造方法。

首先，通过气流产生机构203和吸引机构102，在导引机构206以及风洞体209的内部产生从气流产生机构203朝向堆积部件101的气流。由于在导引机构206内通过的气流，导引机构206内侧的压力变得比导引机构206外方的压力低，因此导引机构206外侧的气体介质(本实施方式的情况为空气)从导入口208流入。是所谓的文丘里效应。

接着，对流出机构201的流出体211供给原料液300。原料液300储存在另外的罐(未图示)中，通过供给路217(参照图14)而从流出体211的另一端部供给至流出体211内部。

接着，通过带电电源222使带电电极221相对于流出体211成为高电压，对蓄积在流出体211中的原料液300供给电荷(带电工序)，并且通过电动机213使流出体211旋转，通过离心力从流出孔216流出带电的原料液300(流出工序)。

沿流出体211的径向以放射状流出的原料液300，通过气流而变更飞行方向，并乘载在气流中而由风洞体209以及带电电极221导引。原料液300通过静电延伸现象而制造纳米纤维301(纳米纤维制造工序)，并且从放出装置200放出。此外，上述气流被加热机构205加热，在导引原料液300的飞行同时对原料液300赋予热而促进溶媒的蒸发。

如以上所述，从放出装置200放出的纳米纤维301被导入导引机构206。这里，由于从配置在导引机构206的端部上的导入口208流入空气，因此纳米纤维301被向导引机构206的轴心方向按压的同时被搬送(搬送工序)。

因此，纳米纤维301不会附着在导引机构206的内壁上，而沿着导引机构206的轴心被导引。

接着，搬送至扩散机构240的纳米纤维301，在这里速度逐渐下降，并且成为均匀地分散状态(扩散工序)。这里，扩散机构240在任一个截面上开口形状都为平滑地封闭的形状，因此气流整体上均匀地扩散，并且流速均匀减少。并且，成为难以局部地产生涡流的状态。因此，被气流搬送的纳米纤维301也随着气流均匀地扩散。尤其是，由于在扩散机构240内侧形成的立体形状为凸形状，因此可以认为上述作用效果会显著地显现。

在该状态下，配置在扩散机构240的开口部的诱导电极112被施加与纳米纤维301的带电极性相反极性的电压，因此吸引纳米纤维301。此外，通过导引机构102纳米纤维301还被诱导到堆积部件101。由此，纳米纤维301在堆积部件101上堆积(收集工序)。

由此，原料液300所含的溶媒的蒸发在导引机构206内侧发生，但在导引机构206内侧存在气流并在被吸引机构102吸引并回收为止一直流动，因此溶媒的蒸汽不会滞留在导引机构206内侧。因此，导引机构206内侧不会超过爆炸界限，能够在维持安全的状态的同时制造纳米纤维301。

并且，由于能够使用有易燃性的溶媒，因此能够用作为溶媒的有机溶剂的种类的范围变大，也能够将对人体的不良影响较少的有机溶剂选定为溶媒。此外，也能够将蒸发效率高的有机溶剂选定为溶媒，提高纳米纤维301的制造效率。

并且，由于纳米纤维301在通过扩散机构240而均匀地扩散并分散之后被诱导电极112吸引，因此纳米纤维301均匀地堆积在堆积部件101上。因此，在将堆积的纳米纤维301利用为无纺布的情况下，能够得到遍及面整体性能稳定的无纺布。此外，在将堆积的纳米纤维301进行纺纱的情况下，也能够得到性能稳定的线。

这里，作为构成纳米纤维301的树脂能够例示出聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯对酞酸盐、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸间苯二酯(poly m-phenylene terephthalate)、聚对苯二甲酸对苯二酯(poly p-phenylene isophthalate)、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯腈-异丁烯酸甲酯共聚物、聚碳酸脂、聚芳酯、聚酯碳酸酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、胶原、聚羟基丁酸酯、聚醋酸乙烯酯、多肽等以及他们的共聚物。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述树脂。

作为使用为原料液300的溶媒能够例示出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、六氟异丙醇、四甘醇、三甘醇、二苯甲醇、1，3-二氧环戊烷、1，4-二恶烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正己基酮、甲基正丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、丙酮、六氟丙酮、苯酚、甲酸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、邻氯甲苯、对氯甲苯、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、三氯乙烷、二氯丙烷、二溴乙烷、二溴丙烷、溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、醋酸、苯、甲苯、己烷、环己烷、环己酮、环戊烷、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、吡啶、水等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述溶媒。即，根据上述树脂，选定与其相对应的最佳的溶媒，并以成为规定粘度的方式设定构成比率。

并且，也可以向原料液300中添加骨材以及增塑剂等添加剂。作为该添加剂可以列举出氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、氟化物、硫化物等，不过从耐热性、加工性等观点来看优选使用氧化物。作为氧化物能够例示出Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、Li₂O、Na₂O、MgO、CaO、SrO、BaO、B₂O₃、P₂O₅、SnO₂、ZrO₂、K₂O、Cs₂O、ZnO、Sb₂O₃、As₂O₃、CeO₂、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO、Fe₂O₃、CoO、NiO、Y₂O₃、Lu₂O₃、Yb₂O₃、HfO₂、Nb₂O₅等。此外，可以为从上述中选择的一种，并且也可以混合使用多种。另外，上述是例示，本发明并不限定于上述添加剂。

关于溶媒和树脂的混合比率，根据溶媒和树脂的不同而不同，但溶媒量优选为大约60重量％到98重量％之间。

如上所述，由于溶媒蒸汽通过气流而无滞留地被处理，因此原料液300即使如上述那样含有50重量％以上的溶媒也会充分地蒸发，能够发生静电延伸现象。因此，从作为溶质的树脂较薄的状态来制造纳米纤维301，所以能够制造更细的纳米纤维301。此外，由于原料液300的可调节范围变大，因此能够使制造的纳米纤维301的性能的范围也变大。

另外，在上述实施方式中，利用离心力而使原料液300流出，但本发明不限定于此。例如，也可以采用如图18所示的放出装置200。具体而言，放出装置200为，将截面矩形的风洞体209的一个壁面配置为设置有多个流出孔216的流出体211；并在风洞体209的相对面上配置带电电极221，使上述流出孔216和带电电极221之间具有电位差，由此产生电场而使原料液带电，由此作为带电机构202。此外，在风洞体209的开口端的一方设置气流产生机构203。此外，也可以与这样的放出装置200隔开规定的间隔而配置与风洞体209为相同截面形状(矩形)的导引机构206。在该情况下，放出装置200和导引机构206之间的间隙成为导入口208。

在该情况下，如图19所示，扩散机构240也可以为，形状从与导引机构206的形状吻合的上游端侧的开口形状开始逐渐变更，且截面的开口面积逐渐增加。

此外，导引机构206能够根据需要适当省略。在该情况下，在放出装置200上直接连接扩散机构240。

诱导电极112与诱导电源113进行连接，但使诱导电极112接地而诱导带电的纳米纤维，也可以得到本发明记载的效果。

实施例

下面说明本发明的实施例。

使用如图12所示的纳米纤维装置装置100，制造由纳米纤维构成的无纺布，并评价了所得到的无纺布。

制造条件如下。

1)流出体：直径为Φ60mm

2)流出孔：数量为108个，孔径为0.3mm

3)流出条件：转速为2000rpm

4)纳米纤维的材质：PVA(聚乙烯醇)

5)原料液：溶媒为水，与PVA的混合率是溶媒为90重量％

6)带电电极：内径为Φ600mm

带电电源为负的60KV

7)导引机构：内径为Φ600mm，截面开口形状为圆形，长度为1000mm

8)堆积部件：宽度为400mm，移动速度为1mm/分

诱导电源为负的30KV

9)导引机构的风量：30m³/分

10)扩散机构：倾斜为1/3

11)作为比较例的扩散机构：倾斜为1/1

在宽度方向上测定了通过以上条件而得到的无纺布的厚度。

结果如下。

倾斜1/3：最大厚度为36μm，最小厚度为30μm，平均厚度为33μm形态如图20(a)所示

倾斜1/1：最大厚度为45μm，最小厚度为20μm，平均厚度为30μm形态如图20(b)所示

通过以上可知，根据本发明的纳米纤维制造装置，能够使纳米纤维均匀堆积。

工业实用性

本发明能够适用于基于静电延伸现象(静电纺丝法)的纳米纤维的制造及使该纳米纤维堆积的无纺布等的制造。

Claims

1.一种纳米纤维制造装置，具备：

流出机构，使作为纳米纤维的原料的原料液向空间中流出；

第一带电机构，对原料液赋予电荷而使其带电；

导引机构，形成对所制造的纳米纤维进行导引的风洞；

气流产生机构，产生向上述导引机构内侧搬送纳米纤维的气流；

收集装置，收集纳米纤维；以及

诱导装置，将纳米纤维向上述收集装置诱导，

上述导引机构在气流的上游侧具有上游侧开口，在下游侧具有下游侧开口，

上述流出机构配置在上述上游侧开口的外侧，

上述第一带电机构具有在上述上游侧开口的外侧配置的带电电极，

上述气流产生机构从上述导引机构的外侧向上述上游侧开口产生气流，从而将通过上述流出机构及上述第一带电机构所生成的纳米纤维从上述上游侧开口向上述导引机构内部搬送，

上述收集装置配置在上述下游侧开口的外侧，收集由气流搬送来的纳米纤维。

2.如权利要求1所述的纳米纤维制造装置，其中，

还具备第二带电机构，该第二带电机构使通过气流搬送的纳米纤维以与该纳米纤维的带电极性相同的极性带电。

3.如权利要求1所述的纳米纤维制造装置，其中，

上述收集装置具备：

长带状的堆积部件，接受纳米纤维并使其堆积；

供给机构，供给上述堆积部件；

移送机构，回收上述堆积部件；以及

基体，能够在被安装了上述堆积部件、上述供给机构以及上述移送机构的状态下移动。

4.如权利要求3所述的纳米纤维制造装置，其中，

具备多个上述收集装置，

在作为一个上述收集装置的第一收集装置上，安装有通过电场来诱导纳米纤维的电场诱导装置，

作为另一个上述收集装置的第二收集装置所具有的上述堆积部件，具备用于确保通气性的通气孔，

并且，第二收集装置安装有通过气流来诱导纳米纤维的气体诱导装置。

5.如权利要求1所述的纳米纤维制造装置，其中，

还具备扩散机构，该扩散机构是使纳米纤维与气流一起扩散的同时对其进行导引的风洞，具有与纳米纤维的搬送方向垂直的截面的开口面积连续地扩大的形状。

6.一种纳米纤维制造方法，包括：

气流产生工序，通过气流产生机构在导引机构的内部产生气流，

流出工序，在产生了上述气流的状态下，使作为纳米纤维的原料的原料液向上述导引机构的上述气流的上游外侧的空间中流出；

第一带电工序，通过在上述导引机构的上述气流的上游外侧配置的带电电极，对原料液赋予电荷而使其带电；

搬送工序，通过在上述气流产生工序中产生的上述气流将纳米纤维从上述导引机构的入口向该导引机构的内部搬送，进而向配置在上述导引机构的出口外侧的收集装置搬送；

收集工序，收集纳米纤维；以及

诱导工序，将纳米纤维向规定场所诱导。

7.如权利要求6所述的纳米纤维制造方法，其中，

还包括第二带电工序，该第二带电工序使通过气流搬送的纳米纤维以与该纳米纤维的带电极性相同的极性带电。

8.如权利要求6所述的纳米纤维制造方法，其中，

还包括压缩工序，该压缩工序对通过气流搬送的纳米纤维所存在的空间进行压缩，使纳米纤维在空间中存在的密度上升。

9.如权利要求7或权利要求8所述的纳米纤维制造方法，其中，

还包括扩散工序，该扩散工序使纳米纤维与气流一起以规定扩散率扩散的同时对其进行搬送。