CN115627547A - 纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法 - Google Patents

纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种采用改善了生产率的熔喷法的纳米纤维制造装置及制造方法。将投入料斗(2)的颗粒状的原料(树脂)供给到用加热器(4)加热的加热缸(3)内使其熔融,进而将其通过由马达(6)旋转的螺杆(5)输出到加热缸(3)的前方。加热缸(3)上设置有头部(7),使高压气体从形成于头部(7)的中心的气体喷出口(71)喷出。到达加热缸(3)的前端的熔融树脂,经过头部(7)的内部并从配置在向树脂排出口(73)的下游方向后退的位置上的(6)条极细管的树脂排出口(73)排出。由此,使从树脂排出口(73)排出的熔融树脂延伸,形成纳米级直径的纤维。

Description

纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法
本申请是申请日为2016年3月24日,申请号为2016800187462,名称为“纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种能够通过简单的结构来提供高品质纳米纤维的纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法。
背景技术
近年来,随着纳米级直径的纤维即所谓纳米纤维的用途的扩大,需求也迅速上升。纳米纤维随着其用途的扩大,品质也随之提高,且人们需求与用途相适应的特殊的纳米纤维产品。另外,就纳米纤维的制造而言,电场纺丝法或熔喷法等各种已知的方法广为人知,各种方法都有优点和缺点。
作为上述背景技术,专利文献1中公开了一种通过在熔喷纤维中混入溶液排出纤维(solution-dischargedfibers)来制造由多种纤维构成的无纺布的制造方法。具体而言,利用溶液纺丝单元,通过从气体排出部喷出的气体,使从液体排出部排出的纺丝溶液被喷射出去,进而被纤维化而成为溶液排出纤维,并将该溶液排出纤维混入通过熔喷法从喷嘴排出的熔喷纤维的纤维流中。
另外,非专利文献1中公开了一种用电场纺丝法制造纳米纤维的制造
方法。在该非专利文献1中公开了下述的结构等:以往使用电场纺丝法制造纳米纤维时,需要用溶剂来使树脂溶胀,但是该非专利文献1中不使用溶剂而是用热来进行溶胀,由此能够防止使用溶剂时产生着火和爆炸。另外,还详细描述了使用了熔喷法的纳米纤维制造方法的缺点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2010-185153号公报
非专利文献
非专利文献1:WEB-JournalNo.151无纺布增刊号(http://www.webj.co.jp/index.html)
发明内容
发明要解决的问题
如上述非专利文献1中所述,在采用了以往的熔喷法的纳米纤维的制造方法中,为了使该纤维直径变细,考虑采用高速喷出高温空气的方法和抑制降低聚合物排出的方法。在高速喷出高温空气的情况下,纤维直径虽然变细,但纤维的长度短且呈细条状。另一方面,在抑制降低聚合物排出的情况下,单位时间的生产量显著下降。无论在哪一种情况下,都难以大量生产品质优良的纳米纤维。与此相对,电场纺丝法能够提高生产率。但是,在该方法中,装置复杂化,且需要防火和防爆对策,制造成本会很高。
本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于,提供一种纳米纤维制造方法及纳米纤维制造装置,在熔喷方式的纳米纤维制造方法中,能够大量供给优质的纳米纤维,进而排除着火或爆炸的主要因素,从而提高安全性。
用于解决问题的手段
本发明的纳米纤维制造装置,具有向从高压气体喷出单元喷出的高压气体流排出液态性原料的液态性原料排出单元,所述纳米纤维制造装置的特征在于,以从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流为中心,配置有多个该液态性原料排出单元。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,所述液态性原料排出单元,具有将原料熔融后将其挤压出来的挤压单元。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,所述液态性原料排出单元,具有用于供给溶解原料的单元。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,在所述高压气体喷出单元中,设置有用于供给高压且高温的气体的气体供给单元,从所述高压气体喷出单元以高压喷出高温的气体。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,还具有角度调整单元,其能够调整设置角度,所述设置角度是指,所述液态性原料排出单元相对于从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流的角度。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,至少2个以上的所述液态性原料排出单元相对于所述高压气体喷出单元对称地配置。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,所述液态性原料排出单元,在从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流的周围等间隔地配置。
另外,本发明的纳米纤维制造装置,其特征在于,从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流,相对于纳米纤维制造装置的设置面而设置在垂直方向上。
本发明的纳米纤维制造方法,从液态性原料排出单元向从高压气体喷出单元喷出的高压气体流排出液态性原料来制造纳米纤维,所述纳米纤维制造方法的特征在于,以从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流为中心,配置有多个所述液态性原料排出单元,在从所述液态性原料排出单元排出液态性原料时,调整从所述液态性原料排出单元排出的液态性原料相对于所述高压气体流的排出角度。
进而,本发明的纳米纤维制造方法,使用纳米纤维制造装置,所述纳米纤维制造装置具有被供给原料的加热缸、对该加热缸加热的加热单元以及在所述加热缸内挤压原料的挤压装置,所述纳米纤维制造方法的特征在于,所述加热缸的端部设置有喷射高压气体的气体喷出口,该气体喷出口的周围设置有多个用于将在所述加热缸内呈熔融状态的原料排出的原料排出单元,通过所述加热单元对所述加热缸加热,从而在所述加热缸的内部使被供给来的原料熔融或者维持原料的熔融状态,并通过所述挤压装置将原料从所述原料排出单元排出,通过从所述气体喷出口喷射的气体来生成气流,并通过使所述排出原料从外周随喷出气体的气流移动来使所述排出原料伸长从而形成纳米级直径的纤维。
发明的效果
根据本发明,能够安全地制造直径更细品质更高的纳米纤维。另外,在制造纳米纤维时,不使用采用高电压的装置,能够通过设置多个树脂排出单元来对被认作熔喷方式的缺点的单位时间的生产量进行补偿。
附图说明
图1是将示出本发明的纳米纤维制造装置的第一实施例的整体结构的一部分剖面化的侧视图。
图2是本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置的头部及加热缸的外观俯视图。
图3是示出本发明的实施例的纳米纤维制造装置的头部前端的外观主视图。
图4是图3所示的纳米纤维制造装置的A-A线的剖视图。
图5是图4所示的纳米纤维制造装置的B-B线、C-C线、D-D线的各自的剖视图。
图6是示出本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置的头部内部的树脂流路及气体流路的说明图。
图7中的(a)是示出本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置的树脂排出单元的支撑结构的一个例子的说明图,图7中的(b)是示出本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置的树脂排出单元的支撑结构的另一例子的说明图。
图8是示出本发明的纳米纤维制造装置的第二实施例的整体结构的侧视图。
图9是示出本发明的纳米纤维制造装置的第二实施例的整体结构的俯视图。
图10是示出本发明的纳米纤维制造装置的第二实施例的头部结构的主视图。
图11是用于对本发明的纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法的基本发明概念进行说明的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的具体实施方式进行说明。当然,在不违背本发明的主旨的范围内,本实施方式所描述的结构之外的结构也能够容易地适用到本发明中,这无须说明。
本发明通过向高压喷出的流体(优选气态流体)供给液态性原料而形成纳米纤维,但在本申请的说明书中,尤其是在没有特别指定组成就称作“气体”的情况下,包含由所有的组成或分子结构所构成的气体。另外,在本申请的说明书中,“原料”的意思是形成纳米纤维时的全部材料,在以下的实施例中,对使用合成树脂作为“原料”的例子进行了说明,但是并不限定于此,也可以使用各种组成材料。另外,在本申请的说明书中,“液态性原料”这个用语并不是限定原料的性状为液体,还包括将固体原料熔融后用挤压装置挤压出来从而形成纳米纤维的第一实施例所适用的“熔融原料”,以及包括将固体原料或液态原料预先溶解到规定的溶剂中从而达到规定浓度,并将其通过适当的手段送出而从排出口排出或挤压出来从而形成纳米纤维的第二实施例所适用的“溶解原料”。也就是说,本发明的“液态性原料”是指,需要具有能够将“原料”从供给口(喷出口、排出口)供给出去(喷出、排出)的程度的粘性的性状的原料,在本发明中,将具有这种液态的性质的“原料”称为“液态性原料”。
详细内容将在后面进行描述,但是作为本发明的第一实施例及第二实施例来说明的纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法的共同的基本发明的概念如图11所示,在中心具有高压气体喷出单元71,在从高压气体喷出单元71喷出的高压气体流90的周围,以设置角度可变的方式配置多个用于排出液态性原料的排出单元73a。也就是说,液态性原料相对于高压气体流90的供给角度θ是可变的。本发明的基本概念如图11所示,排出液态性原料的排出单元73a相对于高压气体流90的中心线91,以供给角度θ配置,排出液态性原料被从多个排出单元73a朝向高压气体流90的中心线91排出(喷出)供给。优选从多个排出单元73a排出供给的排出液态性原料以在中心线91上交差的方式配置。
在图11中,各构成要件的配置状态如上所述,位置关系如下。将这些构成要件以高压气体的气体喷出口71(开口喷嘴)的位置为基准,用向其下游侧后退的位置关系来表现的话,a为从气体喷出口到排出单元73a的排出口为止的原料排出口后退距离,b为从气体喷出口到从排出单元73a的排出口排出的排出原料所交差的位置为止的后退距离,c为气体喷出口的孔径,d为气体喷出口分隔距离。
在此,排出液态性原料的排出单元73a的供给角度相对于高压气体流90的中心线91,以角度θ配置,且
tanθ=d/(b-a)(1)
上式所表示的原料供给正切角度θ能够在0°<θ<90°的范围内进行调整。作为一个例子,优选地,原料排出口后退距离a=30mm,孔径c=2mm,气体喷出口分隔距离d=7mm,喷出高压气体的压力约0.15MPa时,θ=20°±10°。
这样,原料供给正切角度θ应当由原料排出口后退距离a、排出原料交差位置后退距离b、气体喷出口分隔距离d所决定,进而,应当由与高压气体的喷出口孔径c及喷出高压气体的压力及温度的关系来决定。
在本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法中,将投入料斗中的颗粒状的原料(树脂)供给至用加热器加热后的加热缸内使其熔融,并通过用马达来旋转的螺杆将原料送至加热缸的前方。加热缸上设置有头部,使高压气体从形成于头部中心的气体喷出口喷出。到达加热缸前端的液态性熔融原料(熔融树脂),经过头部的内部,从配置在气体喷出单元的下游侧的多条极细管的液态性熔融原料(熔融树脂)的供给单元(排出单元)供给出来(排出)。多条极细管的液态性熔融原料排出单元在配置于中心的气体喷出口的周围均匀配置。由此,使从液态性熔融原料排出单元排出的熔融树脂延伸,从而形成纳米级直径的纤维。
在本发明的第二实施例的纳米纤维制造装置及纳米纤维制造方法中,以使高压气体从形成于中心的气体喷出口喷出的方式构成,从配置在气体喷出口的下游侧的多条极细管的液态性溶解原料排出单元,向高压气体喷出液态性原料。
第一实施例
以下,基于图1~图3对本发明的第一实施例的纳米纤维制造装置的整体结构进行说明。
作为本发明的第一实施例,图1所示的纳米纤维制造装置1包括:料斗2、加热缸3、作为加热单元的加热器4、作为挤压装置的螺杆5、作为驱动单元的马达6、圆筒状的头部7。料斗2用于将作为纳米纤维的原材料的树脂(微小粒径的粒体状合成树脂)投入纳米纤维制造装置1。加热缸3用于接受料斗2供给的树脂并对该树脂进行加热使其熔融。加热器4从外侧对加热缸进行加热。螺杆5可旋转地容纳在加热缸3内,并通过旋转使熔融树脂向加热缸3的前端移动。马达6经由连结部61而使螺杆5(图中未示出细节)旋转。头部7设置在加热缸3的前端,具有从中心部喷射气态热风的气体喷出口71(开口喷嘴),且内部具有用于从气体喷出口71的周围排出熔融树脂的树脂排出单元。在头部7中,为了从中心部喷射气体,由作为气体供给管的与气体喷射部8相连结的管81向头部7供给高压气体。气体喷射部8上设置有加热器等的未图示的加热单元,从气体喷出口71(开口喷嘴)喷射出热风。此外,头部7与加热缸3经由O型圈或环状的薄片构件等的密封部9而连接,具有使熔融树脂不漏到装置外的结构。
配置在加热缸3的外周的多个加热器4,构成为能够通过未图示的控制单元分别独立或者一起进行温度控制。在本实施例中,如图1所示,示出了配置有4台加热器4的情况,但不限定于此,也可以配合所使用的树脂的原材料或性质、加热缸3的直径或长度等各种条件,变更加热器4的设置数量,或是变更各加热器的大小,或是适当变更配置条件。
图2是本实施例的纳米纤维制造装置1的俯视图,图3是主视图。图4至图6是示出头部7的结构的说明图。
如图3所示,作为本发明的实施例的头部7上连结有管81,经由气体喷射部8从加热缸3的外周向该管81供给高压气体。来自管81的高压气体被导入头部7的内部并从形成于中心部的气体喷出口71(开口喷嘴:图3)喷出。在该气体喷出口71的周围,等间隔地配置有多个树脂排出单元73。在本实施例中,树脂排出单元73包括:树脂排出针73a和树脂排出针安装部73b,该树脂排出针安装部73b具有将该树脂排出针73a安装于头部7的结构。
图3所示的头部7具有:加热缸盖部77,其覆盖加热缸3的前端部;树脂排出单元保持环部78,其作为保持树脂排出单元73的单元。树脂排出单元保持环部78通过螺栓等固定装置(没有附图标记)而与加热缸盖部77相固定。
通过该树脂排出单元保持环部78将多个树脂排出单元73配置在气体喷出口71(开口喷嘴)的周围时,通过将多个树脂排出单元73等间隔、等距离(距离气体喷出口的距离a)或者等角度(排出角度θ)地设置,能够大幅度提高具有均匀直径和纤维长度的纳米纤维的生产量。
在此,用图11对气体喷出口71(开口喷嘴)与配置在其周围的树脂排出单元73的配置关系进行说明。从配置在头部7的中心部的气体喷出口71喷出气体流90。在该气体流90的周围设置有多个树脂排出单元73,从树树脂排出针73a的树脂排出口向气体流90以排出角θ排出熔融树脂。树脂排出针73a的树脂排出口配置在与气体喷出口71相距距离a的前方(沿着来自气体喷出口71的气体流90而处于下游侧)。多个树脂排出针73a的各树脂排出口,以使排出树脂在与气体喷出口71相距距离b的前方(沿着来自气体喷出口71的气体流90而处于下游侧)交差的方式,朝向该与喷出口71相距距离b的前方排出排出树脂。
作为多个树脂排出单元73的配置条件,通过变更树脂排出单元73的个数、配置间隔、配置距离(距离气体喷出口的距离a)、配置角度(θ),也能够形成具有不均匀直径或纤维长度的纳米纤维。因此,只要根据要制造的纳米纤维的用途适当选择或者变更树脂排出单元73的配置间隔等配置条件即可。
图4是图3的头部7的A-A线的剖视图,图5中的(a)、(b)、(c)是图4的头部7的主要部分(B-B剖面、C-C剖面、D-D剖面)的各剖视图。另外,图6是示出高压气体的流路A及熔融树脂的流路B的说明图。如图4至图6所示,在头部7的内部等间隔地形成有与树脂排出单元73对应的6条树脂流路75(图中的箭头B)。树脂排出单元73经由树脂流路75而与加热缸3连接。通过螺杆5的旋转而被挤压的熔融树脂流入图5中的(c)的D-D剖视图所示的树脂流路75,并经由C-C剖视图所示的树脂流路75流入B-B剖视图所示的树脂排出针安装部73b的内部,并从树脂排出针73a排出。另外,在此时,如图4所示,气体流路72(图中的箭头A)以不干扰树脂流路75(图中的箭头B)的方式形成在头部7的中央,如图5中的(b)的C-C剖视图所示,气体流路72经过任意相邻的树脂流路75之间,并从头部7的外侧向内部改变方向而形成。供给高压气体的气体配管部8经由管81而与气体流路72相连接。经由以这种方式形成的气体流路72,使气体喷射部8所供给的高压高温的气体从气体喷出口71(开口喷嘴)喷射出去。这样,树脂流路75和气体流路72在头部7内以相互不干扰的方式形成。此外,图5中的(b)的附图标记79是对加热缸盖部77安装管(气体流路)81时的螺纹部79。
为了调节树脂排出单元73相对于气体流路72的配置条件,设置有树脂排出单元73的保持调节单元74。然而,树脂排出单元73的树脂排出针73a的树脂排出口的直径非常细。因此,树脂排出针73a非常容易因装置的振动或树脂的压力等应力而受到影响,因而前述树脂排出单元73的配置条件有时也会发生变化,或是树脂排出针73a从头部7脱离。因此,还是需要这样的结构:即使调节改变树脂排出针73a的角度,树脂排出针73a也不会被施加应力,并且树脂排出针73a也不会从头部7脱离。
图7(a)是示出保持调节单元74所构成的支撑结构的说明图,该保持调节单元74用于将树脂排出单元73相对于树脂排出单元保持环部78固定,并使其安装角度能够调整。树脂排出单元73包括树脂排出针73a和树脂排出针安装部73b,树脂排出针安装部73b通过未图示的螺合、卡合、销等的适当的固定方式固定于头部7的树脂排出单元保持环部78。树脂排出针73a上设置有保持调节单元74。如图7所示,该保持调节单元74包括:树脂排出针把持部74a,从周围把持树脂排出针73a;调整单元74b,具有从头部7的外侧贯通到内部而设置的能够进退的调整杆74c。通过使调整单元74b运作,来使调整杆74c进退,从而使树脂排出针把持部74a朝向头部7的径向进行移动,由此能够将树脂排出针73a固定在所希望的位置和角度。通过这种保持调节单元74,能够以使排出熔融树脂相对于从气体喷出口71喷出的喷出气体流以所希望的排出角度排出的方式来调整树脂排出单元73,并能够使该树脂排出单元73可靠地以该角度固定。
根据该结构,保持调节单元74作为调整熔融树脂相对于喷出气体流的排出角度的调整单元是很有用的,树脂排出针73a呈非常细的管状,其前端在纳米纤维制造装置1运作时,可能会因马达6或螺杆5的驱动而发生巨大的振动,但是该保持调节单元74能够有效地抑制该振动。此外,在本实施例的图2中,示出了设置6个树脂排出单元73,并设置了6个保持调节单元74的情况,但不限定于此,可根据使用的树脂或生产量、制品的特性等条件适当地选择它们的数量。
图7(b)示出了树脂排出单元73的角度调整功能的另一例子。在该实施例中,保持调节单元74也包括:树脂排出针把持部74d,从周围把持树脂排出针73a;调整单元(未图示),具有从头部7的外侧贯通到内部而设置的能够进退的调整杆74e。在该情况下,也是通过使调整单元运作,来使调整杆74e进退从而使树脂排出针把持部74d向着头部7的径向进行移动,由此能够将树脂排出针73a固定在希望的位置和角度。此时,树脂排出针安装部73c为球状或者圆筒状,该树脂排出针安装部73c所自由旋转和转动的滑动面76形成于头部7的树脂排出单元保持环部78,通过安装树脂排出针安装部73c,能够容易地调整树脂排出针73a的角度。由此,能够在不用担心树脂排出针73a会脱落的前提下进行树脂排出单元73的角度调整。
此外,如图所示,气体喷出口71和树脂排出单元73以如下方式构成:使树脂排出单元73位于气体喷出口71的下游侧。通过以这种方式构成,熔融树脂沿着从气体喷出口71喷射出的气体的喷出气体流的分布而逐渐伸长,从而呈纳米级直径的纤维状。另外,通过未图示的加热手段,使成为热风的气体从气体喷射部8喷射出来,因而从树脂排出单元73排出的树脂相较于喷射常温气体的情况,能够被制造成纤维直径更长的更细的纳米纤维。
对上述那样的结构的纳米纤维制造装置1的一系列动作进行说明。投入料斗2的原料(树脂)通过在加热缸3内被加热器4加热而熔融,并通过由马达6来旋转的螺杆输出到加热缸3的前方。到达加热缸3前端的熔融树脂经过形成于头部7的内部的6条树脂流路75而从6个树脂排出针73a的原料排出口排出。排出的熔融树脂,随着由气体喷射部8供给并从气体喷出口71喷射出来的高压高温的气体所生成的气流移动而被运送。此时,因速度更快的高温气体的气流与速度更慢的滞留在周围的空气的速度差,使熔融树脂延伸从而形成纳米纤维。
第二实施例
作为本发明的第一实施例,详细地描述了将微小粒径的粒体状合成树脂熔融来用作原料的纳米纤维制造装置,但如上所述,纳米纤维的液态性原料并不限定于此,也可以使用将固体原料或液体原料预先溶解在规定的溶剂中从而达到规定浓度的溶解原料。这也是液态性原料。图8至图10示出了用于由溶解原料形成纳米纤维的纳米纤维制造装置。此外,对于与第一实施例相同的结构标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在本发明的第二实施例中,替代第一实施例的料斗2、螺杆5、马达6,而采用通过对溶解原料施加规定压力而具有挤压功能的溶剂贮藏器5A。规定压力也可以是由高低差引起的重力所产生的压力。头部7A连接有溶剂供给用软管3A和气体喷射部8。虽然省略了图示,但只要使用于喷出气体的单元适当地配置在气体喷射部8内,或者从高压气体供给部(未图示)导入气体喷射部8内即可。如图9所示,头部7A上设置有构成从气体喷射部8供给的气体的流路的气体流路72A以及气体喷射口71A。另外,同样地,头部7A上设置有溶解原料的流路即树脂流路75A,树脂流路75A与树脂排出单元73相连接。树脂排出单元73的结构与第一实施例同样地包括溶解原料的排出口即树脂排出针73a,以及在图8至图10中未示出的树脂排出针安装部。另外,头部7A上设置有树脂排出单元保持板部78A,通过在其上设置保持调节单元74,能够与第一实施例同样地通过该保持调节单元74自由地调整树脂排出针73a的排出角,其中,该保持调节单元74包括:树脂排出针把持部74a;调整单元74b,其具有从头部7A的外侧贯通到内部而设置的能够进退的调整杆74c。
如图10所示,第二实施例的纳米纤维制造装置设置有2个树脂排出单元73。当然,树脂排出单元73的配置不限定于2个,也可以在气体喷射口71A的周围设置3个以上的树脂排出单元73。此时,优选均匀地设置树脂排出单元73。另外,图中所示的实施例示出的是横喷出型的气体喷射方式,但是,对于本领域技术人员来说,将来自气体喷射口71A的气体流路72A作为垂直方向垂直(从上方向下方、或者从下方向上方)地喷出气体的变形例也是能够容易想到的。
通过这种结构,与第一实施例的结构相比较,通过使用将原料溶解于溶剂中的溶解原料,在不使用加热缸或马达、螺杆这样复杂的装置的情况下,就能够构成纳米纤维制造装置,因而能够使装置的尺寸小型化,并能够节省空间。另外,通过能够小型化构成装置,因而也能够构成便携式纳米纤维制造装置。对于这种便携式纳米纤维制造装置,能够通过将纳米纤维喷向想要附着纳米纤维的场所来形成纳米纤维,扩展了纳米纤维的用途。
以上,对本发明的实施例进行了详细地描述,但本发明并不限定于上述实施例,可以在本发明的主旨范围内实施各种变形。例如,上述实施例中,示出的是使熔融树脂及气体喷出口朝向水平方向的横向型的纳米纤维制造装置,但是不限定于此,作为朝向下方而构成的纵向型的纳米纤维制造装置及制造方法也是没有任何问题的。这有效地避免了重力的影响。另外,将挤压装置作为螺杆5进行了说明,但需要应对制造的纳米纤维发生中断的方法,但像压铸那样顺序供给溶液并使用活塞等间歇性地将溶液挤压出来也是没有任何问题的。进而,也可以使气体喷出口71形成为圆锥状来作为喷嘴形状,以提高压力。进而,关于用于树脂排出针73a的角度调整的结构,列举了2个具体的例子并进行了说明,但是,例如,只要是能够实现波纹管式的树脂排出单元等的角度调整的结构,则什么样的形态都可以。
附图标记说明
1 纳米纤维制造装置、
2 料斗、
3 加热缸、
4 加热器(加热单元)、
螺杆(挤压装置)、
6 马达(驱动单元)、
7 头部、
71 气体喷出口(高压气体喷出单元)、
72 气体流路、
73 树脂排出单元、
73a 树脂排出针(原料排出口)、
73b、73c 树脂排出针安装部、
74 保持调节单元、
74a 树脂排出针把持部、
74b 调整部、
74c 调整杆、
75 树脂流路、
76 滑动面、
77 加热缸盖部、
78 树脂排出单元保持环部、
8 气体喷射部(气体喷射单元)、
81 管(气体流路)、
90 气体流、
91 高压气体流的中心线。

Claims (10)

1.一种纳米纤维制造装置,具有向从高压气体喷出单元喷出的高压气体流排出液态性原料的液态性原料排出单元,所述纳米纤维制造装置的特征在于,
以从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流为中心,配置有多个该液态性原料排出单元。
2.根据权利要求1所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
所述液态性原料排出单元,具有将原料熔融后将其挤压出来的挤压单元。
3.根据权利要求1所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
所述液态性原料排出单元,具有用于供给溶解原料的单元。
4.根据权利要求1至3任一项所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
在所述高压气体喷出单元中,设置有用于供给高压且高温的气体的气体供给单元,从所述高压气体喷出单元以高压喷出高温的气体。
5.根据权利要求1至4任一项所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
还具有角度调整单元,其能够调整设置角度,所述设置角度是指,所述液态性原料排出单元相对于从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流的角度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
至少2个以上的所述液态性原料排出单元相对于所述高压气体喷出单元对称地配置。
7.根据权利要求1至6任一项所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
所述液态性原料排出单元,在从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流的周围等间隔地配置。
8.根据权利要求1至7任一项所述的纳米纤维制造装置,其特征在于,
从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流,相对于纳米纤维制造装置的设置面而设置在垂直方向上。
9.一种纳米纤维制造方法,从液态性原料排出单元向从高压气体喷出单元喷出的高压气体流排出液态性原料来制造纳米纤维,所述纳米纤维制造方法的特征在于,
以从所述高压气体喷出单元喷出的高压气体流为中心,配置有多个所述液态性原料排出单元,在从所述液态性原料排出单元排出液态性原料时,调整从所述液态性原料排出单元排出的液态性原料相对于所述高压气体流的排出角度。
10.一种纳米纤维制造方法,使用纳米纤维制造装置,所述纳米纤维制造装置具有被供给原料的加热缸、对该加热缸加热的加热单元以及在所述加热缸内挤压原料的挤压装置,所述纳米纤维制造方法的特征在于,
所述加热缸的端部设置有喷射高压气体的气体喷出口,
该气体喷出口的周围设置有多个用于将在所述加热缸内呈熔融状态的原料排出的原料排出单元,
通过所述加热单元对所述加热缸加热,从而在所述加热缸的内部使被供给来的原料熔融或者维持原料的熔融状态,并通过所述挤压装置将原料从所述原料排出单元排出,通过从所述气体喷出口喷射的气体来生成气流,并通过使所述排出原料从外周随喷出气体的气流移动来使所述排出原料伸长从而形成为纳米级直径的纤维。
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