CN1749450B - 纤维集合体的制造方法以及纤维集合体的制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种纤维集合体的制造方法,包括:供给喷吐工序,通过供给管从纺丝原液贮存部将纺丝原液向纺丝原液喷吐部供给,并自纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液;纤维集聚工序,对前述喷吐出的纺丝原液作用电场而使其延伸并纤维化,并使得到的纤维直接集聚在收集体的收集表面上,一边使上述收集表面沿一定方向移动,一边形成纤维集合体;其特征在于:在沿着可环绕一对旋转轴之间的环状轨道运动的支承体上载持上述纺丝原液喷吐部,在上述环状轨道的直线运动区域的运动方向与上述收集表面的宽度方向一致的状态下,一边使上述支承体以一定速度环绕,一边从上述纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液。

Description

纤维集合体的制造方法以及纤维集合体的制造装置
技术领域
本发明涉及一种纤维集合体的制造方法以及纤维集合体的制造装置。 
背景技术
因为当构成纤维集合体的纤维的直径较小时,具有良好的分离性能、液体保持性能、拂拭性能、隐蔽性能、绝缘性能或柔软性等各种性能,所以优选的是使构成纤维集合体的纤维的直径较小。作为由这种纤维直径小的纤维构成的纤维集合体的制造方法,已知以下所谓的静电纺丝法:从喷嘴喷吐纺丝原液,并且使所喷吐的纺丝原液受到电场的作用而延伸,成为纤维直径小的纤维后,直接收集成为纤维集合体。 
当通过这种静电纺丝法制造纤维集合体时,作为喷嘴的数目为1个而使纺织原液的喷吐量小的结果,造成生产率差的问题。因而,考虑使用2个以上的喷嘴来提高生产率的办法。例如,提出了具有通过由多个针构成的复合喷嘴将纺丝原液喷吐至收集器(收集体)的纺丝部的高分子网制造装置(专利文献1)。另外,也提出了备有2个以上喷吐部的圆盘状旋转型喷吐装置(专利文献2)。进而,也揭示了以横切收集体(管等)的方式移动的喷吐部以及可逆向旋转的收集体(专利文献3)。 
专利文献1:美国专利第6,616,435号说明书 
专利文献2:美国专利第4,650,506号说明书 
专利文献3:美国专利第4,842,505号说明书 
然而,使用具有纺丝部的高分子网制造装置(专利文献1)制造高分子网即纤维集合体,而所述纺丝部备有由多个针构成的复合喷嘴时,只能在与纤维集合体的宽度方向(与收集器输送的方向垂直的方向)上,制造中央部位纤维量多、两端部位纤维量少的纤维集合体。这样,之所以在纤维集合体的宽度方向上纤维量产生离散,考虑是因为下述缘故:从某喷嘴喷吐并纺丝而成的纤维会受到从其他喷嘴喷吐纺丝而成的纤维所携带的电荷形成的电场的影响。 
例如,在专利文献1所揭示的制造装置中,如专利文献1的图4C所示,通过将喷嘴配置成锯齿状,并使喷嘴的配置间隔较宽,使得由从其他喷嘴喷吐并纺丝所得的纤维携带的电荷形成的电场的影响变小,从而期望能制造使在宽度方向上纤维量离散变小的纤维集合体。然而,实际上,由于喷嘴孔径的不一致引起喷吐量离散,其结果会造成纤维量离散,或是因为从第一列、第二列、第n列的喷嘴喷吐时的收集器上的状态各不相同,而不能使得从任何一列喷嘴都能聚集到相同的纤维,其结果是不能抑制纤维集合体宽度方向上的纤维量离散。 
因而,本发明者尝试,通过将直线状配置有2个以上喷嘴的喷嘴组设置于与收集器的输送方向(1)垂直的方向或(2)平行的方向上,并使喷嘴组在收集器的宽度方向上往复移动,从而抑制纤维集合体的宽度方向上的纤维量离散。然而,在前者(1)的情况(喷嘴组设置于垂直方向的情况)下,为进行往复移动需要暂时停止喷嘴组,故停止部位附近的纤维量变多;并且,对于该停止部位,每个喷嘴都存在二处,故纤维集合体的度方向上的纤维量离散会在纤维集合体的长度方向上连续发生。因为喷嘴孔径存在离散时,每个喷嘴喷吐量的不同会直接引起纤维量的离散,所以其结果会助长单位面积重量的不均。 
另一方面,在后者(2)的情况(喷嘴组设置于平行方向的情况)下,1个喷嘴从收集器的一瑞到另一端进行往复移动,故不会如前者那样纤维集合体宽度方向上的纤维量离散在纤维集合体的长度方向上连续发生,但与前者同样为进行往复移动需要暂时停止,因为在收集器的宽度方向上只存在一个喷嘴,所以为暂时停止需要急剧加速和减速,故其结果是在纤维集合体的两端部位形成纤维量多的区域。如果为了提高生产率而增大收集器的宽度,但不提高喷嘴的移动速度,便会在纤维集合体的长度方向上形成纤维量多的区域和量少的区域,故有必要提高喷嘴的移动速度,但移动速度越快,与其成比例地,需要加速和减速的区域也就越大,故其结果会助长纤维集合体宽度方向上的纤维量离散。 
还有,在圆盘状旋转型喷吐装置(专利文献2)中,只能获得在宽度方向上中央部位纤维量少、两端部位纤维量多的纤维集合体。 
进而,当具有可逆向旋转的收集体的装置(专利文献3)的情况下,为使集合体逆向旋转,必然存在旋转速度快的时段和慢的时段,故纤 维排列方向产生离散,只能获得机械强度产生离散的纤维集合体。还有,在专利文献3中,已揭示了在邻接的收集体的边界处配置护板以便能够连续进行纺丝的方案,但随着纺丝的进行,由于堆积于护板上的纤维而使得护板变为绝缘体,当喷吐部到达护板时来自喷吐部的喷吐量减少,并且,当到达邻接的收集体时减少部分的纺丝原液也被喷出从而容易增加喷吐量,故易于形成纤维量离散的纤维集合体。 
发明内容
本发明是为解决上述的现有技术的缺陷开发而成,其目的是提供可制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体的方法以及制造装置。特别是提供可生产率良好地制造在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体的方法以及制造装置。 
因此,本发明涉及一种纤维集合体的制造方法,其包括:供给喷吐工序,通过供给管从纺丝原液贮存部将纺丝原液向纺丝原液喷吐部供给,并从纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液;纤维集聚工序,对前述喷吐出的纺丝原液作用电场而使其延伸并纤维化,并使得到的纤维直接集聚在收集体的收集表面上,一边使上述收集表面沿一定方向移动,一边形成纤维集合体;其特征在于: 
在沿着可环绕一对旋转轴之间的环状轨道运动的支承体上载持上述纺丝原液喷吐部,在上述环状轨道的直线运动区域的运动方向与上述收集表面的宽度方向一致的状态下,一边使上述支承体以一定速度环绕,一边从上述纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液。 
在本发明的优选方案中,上述支承体备有2处以上的纺丝原液喷吐部。 
在本发明的其他优选方案中,在将导电性材料配置于供给管内的局部或全部上的状态下实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。 
在本发明的另外优选方案中,一边向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。 
在本发明的另一个优选方案中,一边从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。 
还有,本发明还涉及一种纤维集合体的制造装置,其特征在于,备有: 
纺丝原液贮存部,其可贮存纺丝原液; 
纺丝原液喷吐部,其可喷吐纺丝原液; 
供给管,其连结上述纺丝原液贮存部与上述纺丝原液喷吐部; 
供给喷吐机构,其可从上述纺丝原液贮存部将纺丝原液向上述纺丝原液喷吐部供给,并使纺丝原液从上述纺丝原液喷吐部喷吐出; 
电压外加机构,其可对由上述供给喷吐机构喷吐的纺丝原液作用电场而使其延伸并纤维化; 
收集体,其具有直接集聚纤维化的纤维的收集表面,可一边使上述收集表面沿一定方向移动一边形成纤维集合体; 
支承体,其能够沿着可环绕一对旋转轴之间的环状轨道运动,并载持上述纺丝原液喷吐部使其可沿着该环状轨道移动,上述环状轨道的直线运动区域的运动方向与上述收集表面的宽度方向一致;以及, 
移动机构,其可使上述支承体以一定速度沿着环状轨道环绕。 
在本发明的优选方案中,上述支承体备有2处以上的纺丝原液喷吐部。 
在本发明的其他优选方案中,在供给管内的局部或全部上配置有导电性材料。 
在本发明的另外优选方案中,备有气体供给机构,其可向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体。 
在本发明的另一个优选方案中,备有电场产生机构,其可从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场。 
根据本发明的方法,由支承体载持的纺丝原液喷吐部一边喷吐纺丝原液一边以一定速度沿着环状轨道循环环绕,故可制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。而且,成为构成纤维集合体的多个纤维彼此交错的状态、可制造出在各个方向上机械强度均匀的纤维集合体。 
在本发明的方法中,当上述支承体沿着环状轨道备有2处以上纺丝原液喷吐部时,可增加纺丝原液的喷吐量,故可生产率良好地制造纤维集合体。而且,即使纺丝原液的孔径不一致,由于使纺丝原液喷吐部以一定速度沿收集体的收集表面的宽度方向移动,从各纺丝原液喷吐部喷吐形成的纤维分散到整个纤维集合体,所以也可制造出在纤维集合体的宽度方向上无纤维量离散的纤维集合体。 
在本发明的方法中,当在供给管内的局部或全部上配置有导电性材料的状态下实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序时,可以稳定地对喷吐的纺丝原液作用电场,故可稳定制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。 
在本发明的方法中,当一边向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序时,在纺丝原液喷吐部周边供应希望相对湿度的气体,故将纺丝原液喷吐部周边维持在希望的相对湿度下而能排除湿度的影响,从而可制造出纤维直径一致的纤维集合体。而且也具有以下的效果:可迅速除去从纺丝原液挥发的溶剂,使纺丝原液喷吐部周边不会达到饱和蒸气压,故可持续制造出纤维集合体。 
在本发明的方法中,当一边从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序时,通过电场的作用,可控制由纺丝原液喷吐部喷吐的纤维向收集体上集聚的位置,故可稳定制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。 
根据本发明的装置,由支承体载持的纺丝原液喷吐部一边以一定速度沿环状轨道循环环绕一边喷吐纺丝原液,故可制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。而且,可成为多个纤维彼此交错的状态,故可制造出在各个方向上机械强度均匀的纤维集合体。 
在本发明的装置中,当上述支承体沿着环状轨道备有2处以上纺丝原液喷吐部时,可增加纺丝原液的喷吐量,故可生产率良好地制造出纤维集合体。而且,即使纺丝原液的孔径不一致,因为纺丝原液喷吐部以一定速横切收集体,并可使由各个纺丝原液喷吐部喷吐形成的纤维分散至整个纤维集合体,所以也可制造出在纤维集合体的宽度方向上无纤维量离散的纤维集合体。 
在本发明的装置中,当在供给管内的局部或全部上配置有导电性材料时,可稳定地对喷吐的纺丝原液作用电场,故可稳定制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。 
在本发明装置中,当备有可向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体的气体供给机构时,可排除湿度的影响,从而制造出纤维直径一致的纤维集合体。而且,可迅速除去从纺丝原液挥发的溶剂, 使纺丝原液喷吐部周边不会达到饱和蒸气压,故可连续制造纤维集合体。 
在本发明的装置中,当备有可从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场的电场产生机构时,通过电场的作用,可控制由纺丝原液喷吐部喷吐的纤维向收集体上聚集的位置,故可稳定制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。 
附图说明
图1是本发明的纤维集合体制造装置的示意俯视图。 
图2是从图1中的箭头A方向观察图1的制造装置所得的示意剖视图。 
图3是本发明的纤维集合体制造装置的其他方案的示意剖视图。 
具体实施方式
参照图1以及图2说明本发明的纤维集合体制造方法以及制造装置。图1是从上方观察制造装置所得的示意俯视图;图2是从图1的箭头A方向观察上述制造装置所得的示意剖视图。 
如图1所示的纤维集合体制造装置备有:纺丝原液贮存部1,其可贮存纺丝原液;喷嘴组21~2n,其作为纺丝原液喷吐部组;供给管1a,其连结纺丝贮存部1与纺丝原液喷吐部组(喷嘴组21~2n),可将纺丝原液向纺丝原液喷吐部组供给;供给喷吐机构3,其可从纺丝原液贮存部1将纺丝原液向纺丝原液喷吐部组供给,并使纺丝原液从纺丝原液喷吐部组喷吐出;电压外加机构4,可将电压外加于纺丝原液;收集体5,其具有直接集聚纤维化的纤维的收集表面5a,可一边使上述收集表面5a沿一定方向D移动,一边形成纤维集合体5b,优选的是接地;支承体6c,其沿着可在一对旋转轴之间(第1链轮6a和第2链轮6b之间)环绕的环状轨道载持上述纺丝原液喷吐部组(喷嘴组21~2n),上述环状轨道的直线运动区域6x的运动方向m1、m2与上述收集表面5a的宽度方向(与上述收集表面5a的移动方向D垂直的方向)一致;移动机构6,其通过使上述支承体6c以一定速度沿着上述收集表面5a的宽度方向移动,可使上述纺丝原液部组(喷嘴组21~2n)以一定速度沿着上述收集表面5a的宽度方向移动;电场产生机构7,其位置比喷嘴组21~2n的环状轨道(循环移动轨迹)更靠外侧,作用电场;卷取装置8,其在收集体5的端部可将形成于上述收集表面5a上的纤维集合体卷取成卷状;纺丝容器9,其收纳喷嘴组21~2n和收集体5等;气体供给装置10,其将希望的气体向纺丝容器9供给;以及排气装置11,其可将纺丝容器9内的气体排出。
当使用这样的制造装置制造纤维集合体时,首先,准备纺丝原液。该纺丝原液例如是将可进行静电纺丝的树脂溶解于溶剂中而得的溶液。对于树脂,只要是能进行静电纺丝即不作特别限定,可使用以下树脂,例如:聚乙二醇、部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙二醇酸、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯或聚丙烯等。也可使用除这此例示以外的树脂,也可使用包含例示以外的树脂在内的2种以上树脂溶解于溶剂中而得的纺丝原液。 
作为该溶剂,因为也根据所使用的树脂而变化,故不作特别限定,但可列举说明,例如:水、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、四氢呋喃、二甲亚砜、1,4-二恶烷、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲替乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲基腈、甲酸、甲苯、苯、环己烷、环己酮、四氯化碳、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯等。溶剂可以是1种溶剂,也可以是将2种以上溶剂混合而成的混合溶剂。 
本发明所使用的纺丝原液是使如上所述的树脂溶解于溶剂中而得的溶液,其浓度根据所使用的树脂的组成、树脂的分子量、溶剂等而变化,故不作特别限定,但从对静电纺丝的适用性的观点出发,优选的是采用粘度为10~6000mPa·s范围的浓度,更优选的是采用粘度为20~5000mPa·s范围的浓度。这是因为,当粘度低于10mPa·s时,粘度太低拖丝性差,并有不易形成纤维的倾向;当粘度超过6000Pa·s时,纺丝原液难于延伸,有不易形成纤维的倾向。另外,该“粘度”是指在温度25℃下使用粘度测定装置测定的剪切速率为100s-1时的值。 
 这样将这种纺丝原液贮存于纺丝原液贮存部1中,该纺丝原液,通过与纺丝原液贮存部1连接地设置的供给纺丝喷吐机构3,经供给管1a向首个喷嘴21供给,再通过该首个喷嘴21供给其后的喷嘴22~2n,并由整个喷嘴组21~2n喷吐纺丝原液(供给喷吐工序)。在图1的制造装置中,将供给管1a接上电源(电压外加机构4)以便能对供给管内1a的纺丝原液外加电压。另外,上述首个喷嘴21在由支承体6c载持着的状态下移动,故供给管1a与喷嘴21例如通过旋转接头连结。还有,与图1不同,供给管1a也可以在喷嘴21与喷嘴2n这2个方向上分支。 
并且,还可与图1所示的方案不同,将整个喷嘴组21~2n分割为2个系统,并使2种纺丝原液分别供给各个系统。具体的是,例如,将第1种纺丝原液向首个喷嘴21供给,再跳过邻接的第2个喷嘴22通过该首个喷嘴21供给喷嘴23,进而同样地,再跳过邻接的第4个喷嘴24供给第5个喷嘴25,以这样的方案依次向第1系统的喷嘴21~2n-1供给;并且,将第2种纺丝原液向第2喷嘴22供给,再跳过邻接的第3个喷嘴23通过该第2喷嘴22供给第4喷嘴24,进而同样地,跳过邻接的第5个喷嘴25供给第6个喷嘴26,以这样的方案依次向第2系统的喷嘴22~2n供给。这样,可制造出将2种纤维均匀地分散开并混合而成的纤维集合体。同样,可将整个喷嘴组21~2n分割为3个或者3个以上的系统,并使3种或3种以上的纺丝原液分别供给各个系统,从而制造出将3种以上纤维均匀地分散开并进行混合而成的纤维集合体。 
作为纺丝原液贮存部1,可列举例如:注射器、不锈钢罐、塑料罐、或者氯乙烯树脂制、聚乙烯树脂制等树脂制罐;作为供给喷吐机构3,可使用例如:注射泵、管泵、磁铁式微型齿轮泵、微型泵、分配器等。供给管1a,为能适应喷嘴21的环绕循环移动,优选的是由例如有柔性的塑料管(特别是高耐药品性的氟树脂、聚丙烯或聚乙烯等聚烯烃树脂)构成。 
在本发明的制造装置中,从图1可知,作为纺丝原液喷吐部组的喷嘴组21~2n,可在收集体5的收集表面5a上沿宽度方向直线移动,并且可将这这些喷嘴组21~2n的移动速度保持一定,故可制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。还有,即使各个喷嘴的孔径不一致,因为各个喷嘴以一定速度在收集体5的收集表面5a上直线移动,从各个喷嘴喷吐形成的纤维分散至纤维集合体,故可制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量离散小的纤维集合体。进而,如图1所示,支承体6c,具有可在旋转轴即第1链轮6a和第2链轮6b之间环绕的环形轨道,包含相互反向的移动方向(m1方向及m2方向)的2个直线运动区域6x。当由支承体6c载持的喷嘴组21~2n向m1方向移动时,从喷嘴喷 吐的纤维在收集表面5a上统一朝向一个方向(在如图1所示的收集表面5a上,纤维定向地朝向右斜下方)。并且,当由支承体6a裁持的喷嘴组21~2n向m2方向移动时,从喷嘴喷吐的纤维在收集表面5a上一致朝向另一方向(在如图1所示的收集表面5a上,纤维定向地朝向左斜下方)。因此,本发明特征在于:可制造出在收集表面5a上成为纤维相互交错的状态、且在各个方向上机械强度均匀的纤维集合体。 
具体的是,将各个喷嘴分别固定于链状支承体6c上,并将支承体6c架设于第1链轮6a与第2链轮6b之间,进而在第1链轮6a上安装驱动马达作为移动机构6,故通过驱动马达的作用使第1链轮6a旋转,支承体6c在第1链轮6a以及第2链轮6b之间移动,由此使喷嘴组21~2n沿环状轨道环绕(循环)而移动。而且,作为其他的移动机构,还可以将各个喷嘴分别固定于带状支承体上,将支承体架设于第1带轮与第2带轮之间,进而使用安装于第1带轮或第2带轮上的驱动马达等移动机构。在这种移动机构的情况下,通过驱动马达的作用,使第1带轮和第2带轮旋转,支承体在第1带轮以及第2带轮之间移动,由此喷嘴组长圆状地环绕(循环)移动。 
另外,在图1的制造装置中,使用2个以上的喷嘴组21~2n构成的纺丝原液喷吐部组,因此,可增加纺丝原液的喷吐量,可生产率良好地制造纤维集合体。还有,优选的是喷嘴组21~2n的喷嘴间距相同以使来自于相邻喷嘴的电场影响一样,因为喷嘴间距根据构成纺丝原液的树脂、溶剂等而变化,所以重复进行适当的实验来确定间距,以便使得能够均匀喷吐,并且总喷吐量多。 
此外,与图1所示的方案不同,也可以使用1个喷嘴制造出纤维集合体。还有,喷嘴组的21~2n的移动速度也可以不是一定的,不对其作特别限定,而且,只要收集体的收集表面的移动方向也是一定的就不作特别限定。进而,优选的是收集体的收集表面的移动速度也是一定的。 
虽未对本发明中的纺丝原液从喷嘴组21~2n喷吐的方向作特别限定,但优选的是如图2所示为与重力作用方向相同的方向。在该种情况下,在收纳向重力的作用方向喷吐的纤维的位置上配置收集体的收集表面。 
因为喷嘴组21~2n的直径根据所要获得的纤维的纤维直径而变化,故不作特别限定,例如当纤维直径为0.7μm以下时,优选地将各喷嘴21~2n的直径(内径)设为0.1~2.0mm。此外,各喷嘴21~2n的直径(内径)可以全部相同,也可以一部分相同,而且也可以全都不同。进而,各喷嘴21~2n材质可以是金属也可以是非金属,而且各喷嘴21~2n的材质可以全部相同也可以一部分相同,还可全都不同,但优选的是全都相同以便对纺丝原液作用相同的电场。
另外,在图1的制造装置中,使用喷嘴作为纺丝原液喷吐部,但只要一边以一定速度在收集体的收集表面上沿宽度方向移动一边喷吐纺丝原液,便可使用除喷嘴以外的纺丝原液喷吐部。 
在图1及图2的纤维集合体制造装置中,示出了只备有1组将喷嘴组21~2n配置于长圆状的环状轨道上的纺丝原液喷吐部组,但当备有2组以上的纺丝原液喷吐部组时,可提高纤维集合体的生产率,故为优选的实施方案。当备有2组以上的纺丝原液喷吐部组时,可使用与图1及图2中的纤维集合体制造装置的纺丝原液喷吐部组相同的装置,优选的是使各个纺丝原液喷吐部组以相互相同或相异的一定速度向与收集体的移动方向正交的方向移动。此外,当备有2组以上的纺丝原液喷吐部组时,通过改变每个纺丝原液喷吐部组的喷嘴直径及/或纺丝原液的浓度,可制造出具有纤维直径不同的纤维层的纤维集合体,通过改变每个纺丝原液喷吐部组中的纺丝原液种类(树脂种类),可制造出具有树脂组成不同的层的纤维集合体。进而,当备有2组以上的纺丝原液喷吐部时,可以使相邻的纺丝原液喷吐部组沿着相互相同的方向在收集体的收集表面上移动,也可以使其沿着相互相反的方向在收集表面上移动。 
还有,在图1的制造装置中虽未图示,但优选的是,在将导电性材料配置于供给管1a的局部或全部上的状态下实施供给喷吐工序以及后述的纤维集聚工序。这是因为,这样可使电场稳定地作用于所喷吐的纺丝原液,所以能稳定地制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。即,当空气混杂于供给管1a内时,有通过纺丝原液的外加电压变为不稳定、从而纺丝本身不稳定的情况,但通过如上所述将导电性材料配置于供给管1a内,可避免发生这种问题。另外,所谓“导电性材料”是指体积电阻率为109Ω·m以下的材料。并且,因为导电性材料配置于供给管1a内,所以其也需要具有不被纺丝原液侵蚀 的耐药品性。因此,作为导电性材料,可以优选地使用不锈钢缆线。另外,优选地,导电性材料由不会被纺丝原液侵蚀的材料(例如聚乙烯或氟类树脂)包覆以便不会被纺丝原液侵蚀。在这种情况下,需要使导电性材料局部裸露以便能够外加电压。 
从如上所述的喷嘴组21~2n喷吐的纺丝原液受到由从电源(电压外加机构4)外加的电压和接地的收集体5产生的电场的作用,延伸并纤维化,并向收集体5的收集表面5a的方向飞出,飞出的纤维直接集聚于收集体5的收集表面5a上,从而形成纤维集合体(纤维集聚工序)。 
在图1以及图2中,通过电压外加机构4将电压外加于供给管内的纺丝原液,并且通过将收集体5接地形成电场,但也可以与这些图示的方案相反地将纺丝原液接地,将电压外加于收集体5而形成电场,还可以在纺丝原液与收集体5之间设定电位差地外加电压。另外,该电场根据纤维直径、喷嘴组21~2n与收集体5的收集表面5a之间的距离、纺丝原液的溶剂、纺丝原液的粘度等而变化,故未作特别限定,但优选的是0.2~5kV/cm。这是因为当电场强度超过5kV/cm时,有容易发生空气的绝缘破坏的倾向,而当小于0.2kV/cm时,会有纺丝原液的延伸不充分而不易变成纤维形状的倾向。 
另外,未对作为电压外加机构4的电源作特别限定,例如可使用直流高电压产生装置或范德格拉夫发电机。并且,只要外加电压能产生上述电场强度即可,并不作特别限定,但优选的是在5~50KV左右。 
还有,外加的电压的极性为正极或负极都可以。优选的是适当地确认极性,以便容易抑制纤维的扩散,制造纤维均匀分散的纤维集合体。 
另外,在如图1以及图2所示的方案中,通过电压外加机构4对供给管1a内的纺丝原液外加电压,但也可以外加于喷嘴组21~2n上。在这种情况下,可使用2个以上的外加机构。例如,可采用数目与喷嘴数相对应的外加机构。 
收集体5只要可以将在从作为纺丝原液喷吐部组的喷嘴组喷吐后纤维化了的纤维(通常为连续纤维)直接集聚于其收集表面5a而形成纤维集合体即可,不做特别的限定。例如,可使用金属或碳等导电性材料或有机高分子等非导电性材料构成的无纺布、纺织物、编织物、网状物、卷筒或者带作为收集体5。 
当将收集体5作为另一个电极使用时,优选的是收集体5由体积固有电阻值为109Ω·cm以下的导电性材料(例如金属)构成。另一方面,当在从喷嘴组21~2n侧看比收集体5更靠后方的位置上配置导电性材料作为对置电极时,收集体5不一定非得由导电性材料构成。如后者那样比收集体5更靠后方地配置对置电极时,收集体5与对置电极可以互相接触,也可以互相分离。 
在图1以及图2的制造装置中,可在比喷嘴组21~2n的环状轨道(循环移动轨迹)更靠外侧的部位上,以将该环状轨道围住的方式配置作为电场产生机构7的长方形状(参照图1)的缆线,该缆线与作为电压外加机构4的电源连接。因而,通过缆线对从喷嘴组21~2n喷吐并纤维化了的纤维作用电场,由此可控制从喷嘴组21~2n喷吐出来的纤维向收集体上集聚的位置,故可稳定地制造出在纤维集合体的宽度方向上纤维量均匀的纤维集合体。另外,在图1中,缆线与外加于纺丝原液上的电源相同的电源连接,但也可以与其他的电源相连接。还有,如图1所示,缆线设置成当从上方观察本发明的制造装置时包围喷嘴组21~2n的周围。并且,如图2所示,缆线设置成当从侧面观察本发明的制造装置时位于可使喷嘴组的正下方产生电场的位置上。如图1及图2所示的本发明制造装置中的缆线与喷嘴组21~2n的水平方向配置和高度方向上的距离,根据喷嘴组21~2n与收集体5之间的电场强度、缆线的形状、纺丝条件(例如纺丝原液种类、喷吐量、外加电压等)等而变化,故可通过小规模实验进行适当设定。 
在图1所示的本发明制造装置中,在收集体5的端部备有卷取装置8,故能将纤维集合体卷取。因而,可连续制造出纤维集合体。 
在如图1及图2所示的本发明制造装置中,在纺丝容器9上收纳有如上所述的喷嘴组21~2n、收集体5、电场产生机构7以及卷取装置8,且该纺丝容器9与气体供给装置10以及排气装置11连接。因而,可容易地将纺丝容器内的纺丝环境设为希望的纺丝环境并加以维持。例如,通过由气体装置10供给规定的相对湿度的气体,可将纺丝容器9内的纺丝环境设为特定的相对湿度并加以维持。通过这样设定为特定的相对湿度并对其进行维持,可使相对湿度对纺丝原液的影响一定,故可制造出纤维直径一致的纤维集合体。另外,作为气体供给装置10,可列举 例如螺旋桨式风扇、西洛克风扇、空调加压器或者鼓风机等。还有,也可以与图1及图2所示的方案不同地,将从气体供给装置10供给气体的气体供给口设置于纺丝容器9的上壁面上而非侧壁面。并且,如图2所示,优选地,在比气体供给口10A更靠下游侧的位置上设置多孔性材料10a(例如金属或树脂制冲孔板、织物、无纺布等),使得从气体供给装置10向纺丝空间供给的气体供给量一定。 
在图2的制造装置中,可使用排气装置11将纺丝容器9内的气体排出。当进行静电纺丝时,纺丝容器9内的溶剂的蒸气浓度逐渐变高,会抑制溶剂的蒸发、使纤维直径变细,有易于发生纤维直径离散的倾向,最坏的情况是,溶剂的蒸气浓度达到饱和,致使静电纺丝难以进行,但通过排出气体而使纺丝容器9内的溶剂蒸气浓度保持一定,可制造出纤维直径一致的纤维集合体。另外,对排气装置11不作特别限定,例如可以是设置于排气口11A上的风扇。如图2所示,当由气体供给装置10向纺丝容器9供给气体时,只设置排气口11A便能将与供给量等量的气体排出,因此,不一定非得需要排气装置11。另外,当如图2所示通过排气装置11排气时,优选的是排气量与供给量相同。这是因为当供给量与排气量不同时,纺丝容器9内的压力会发生变化,致使溶剂的蒸发速度发生变化,容易发生纤维直径离散。还有,也可以与如图2所示的方案不同,将通向排气装置11的排气口11A设置于纺丝容器9的下壁面上而非侧壁面上。并且,优选地,在比排气口11A更靠上游侧的位置上设置多孔性材料11a(例如金属或树脂制的冲孔板、织物、无纺布等),形成从纺丝容器9的上方流向下方的均匀气流,将纺丝空间的环境和风量设成一定。 
此外,在纺丝原液喷吐部周边设置可供给希望相对湿度的气体供给机构,一边向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体一边实施供给喷吐工序及纤维集聚工序时,可排除湿度的影响而制造出纤维直径一致的集合体纤维,并且,可更迅速除去从纺丝原液挥发的溶剂,防止纺丝原液喷吐部周边达到饱和蒸气压,故可连续制造出纤维集合体。在图3中,示出了备有可将希望相对湿度的气体向纺丝原液喷吐部周边供给的气体供给机构的制造装置。图3是从与收集体的流动方向垂直的方向观察所得的示意侧剖视图。在如图3所示的本发明制造装置中,在比喷嘴组21~2n的环状轨道更靠外侧的位置上设置围绕喷嘴组21~2n的隔板12,使得能向喷嘴周边供给希望相对湿度的气体。另外,隔板12与喷嘴组21~2n在水平方向上的距离、和隔板12与喷嘴组21~2n在高度方向上的位置关系,根据喷嘴组21~2n与收集体5之间的电场强度、纺丝条件(例如纺丝原液种类、喷吐量、外加电压等)等而变化,故通过反复实验进行适当设定。图3所示的本发明制造装置,除设置有隔板12外,其他都与如图1及图2所示的制造装置一样。
在如图3所示的制造装置中,相对于多孔性材料10a设置隔板12,但可设置非多孔性材料替代多孔性材料10a,并在该非多孔性材料上设置隔板12以将喷嘴组21~2n包围(非多孔性材料只在隔板12的区域上为多孔性或有开口)。而且,可在多孔性材料10a、非多孔性材料、或纺丝容器9的上壁面上,设置隔板以将喷嘴组21~2n包围,并且直接将气体供给装置连接于该隔板,将希望相对湿度的气体供给到喷嘴周边。在这种情况下,也能够同时设置可将希望相对湿度的气体供给到整个纺丝容器9的气体供给装置。 
另外,所谓“纺丝原液喷吐部周边”是指将以纺丝原液供给部(图3中各个喷嘴前端)的中心为中心的直径50mm的圆作为上壁面、从该上壁面起向纺丝原液喷吐方向高度为50mm的圆柱体构成的假想空间。还有,相对湿度根据希望的纤维直径而变化,故通过适当反复实验进行设定。 
根据本发明的制造方法以及制造装置,可容易制造出纤维量分布整体上均匀、变动系数为3%以下的纤维集合体。另外,变动系数的测定方法在后述的实施例中进行阐述。 
当在收集体的两端配置氯乙烯板、丙烯板等绝缘板或作为隔板时,通过由从喷吐部喷吐的纺丝原液所附带的电荷形成的电场,使绝缘板带上与纺丝原液相同符号的电位,而绝缘表面上的电排斥作用可抑制纺丝原液的扩展、也就是纤维的扩展,因此,可调节纤维的聚集位置,容易制造出纤维量一致的纤维集合体。 
优选的是,在卷取纤维集合体前对纤维集合体进行干燥。通过这种干燥,可避免卷取时各个纤维集合体间的粘接。这是因为有时会由于构成纺丝原液的溶剂的残留而造成粘结。 
根据图1以及图2所示的本发明制造装置,优选的是,在形成于收集体5的收集表面5a上的纤维集合体中,将从第1链轮6a的中心起的外 侧区域(相当于图1中的区域6z)、以及从第2链轮6b中心起的外侧区域(相当于图1中的区域6y)作为耳部而除去,并将第1链轮6a中心与第2链轮6b中心之间的区域(相当于图1中的区域6x)作为纤维集合体而使用。 
在本发明中,前述环形轨道的长径与短径的比例没有特别限定,但优选地,长径(L)与短径(S)的比(L/S)比2大,更优选地为3以上。如果前述比(L/S)为2以下,则纺丝原液喷吐部组(喷嘴组)的直线运动区域的比例变小,从生产率的方面考虑是不理想的。 
实施例 
下面通过实施例来具体说明本发明,但它们并不限定本发明的范围。 
实施例1以及实施例2 
(1)纺丝原液的制作 
准备纺丝原液(粘度:1200mP·s)。将重量平均分子量40万的聚丙烯腈溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,达到12mass%的浓度。 
(2)制造装置的准备 
准备图1及图2所示的制造装置。即、将14个喷嘴构成的喷嘴组21~214(内径分别为0.4mm的不锈钢制的针状喷嘴)以间距60mm固定于链状支承体6c上,将该支承体6c架设于第1链轮6a和第2链轮6b之间,并将喷嘴组21~214设置为长圆状(长径:480mm、短径:140mm)。进而,将驱动马达(移动机构6)安装于第1链轮6a上。 
其次,在聚乙烯制的挠性袋(纺丝原液贮存部1)上连接微型泵(微泵公司制:微型泵FC-513;泵压头:188,1rpm=0.017mL的类型;控制部=株式会社中央理化制造)(供给喷吐机构3),并且连接聚全氟代烷氧基树脂制管(供给管1a),该管通过旋转接头连接于喷嘴21上。然后,用与上述同样的管(供给管1a)将喷嘴21与邻接的喷嘴22连接,使得纺丝原液可通过喷嘴21供给喷嘴22。同样,用管(供给管1a)依次将喷嘴22与喷嘴23、喷嘴23与喷嘴24连接,使得能够将纺丝原液供给到到喷嘴214。另外,将直径为0.1mm的不锈钢缆线(导电性材料)插入供给管1a内。 
接着,将由涂覆有导电性硅酮橡胶的钢带构成的带状收集体5(宽度:500mm)接地,并设置于上述喷嘴组21~214的下方。然后,将高压电源4连接于上述纺丝原液贮存部,并且将喷嘴组21~214配置成,上述喷嘴组21~214的前端从上向下朝向带状收集体5的方向,且喷嘴组21~214的环状轨道的长径方向与带状收集体5的宽度方向(与移动方向垂直的方向)一致。此外,将喷嘴组21~214的前端与带状收集体5的收集表面5a的距离设为100mm。 
其后,将上述喷嘴组21~214以及带状收集体5配置于氯乙烯制长方体纺丝容器9(宽:800mm,高:1300mm,纵深:1800mm)的中央部。另外,在长方体纺丝容器9的内侧,将氯乙烯制的冲孔板(多孔性材料10a)与上壁面平行地配置于从上壁面起500mm的下方侧的位置上,并将氯乙烯制的冲孔板(多孔性材料11a)与下壁面平行地配置于从下壁面起100mm的上方侧的位置上。还有,将纸管作为卷取装置8配置于带状收集体5的移动方向端部。该纸管从动于带状收集体5的移动而旋转,能够卷取纤维集合体。 
并且,将具有温湿度调节功能的鼓风机[PAU-1400HDR、(株)アピステ、气体供给装置10]连接于长方体纺丝容器9的上壁面上,进而,将排气扇(排气装置11)连接于长方体纺丝容器9的下壁面上。 
(3)纤维集合体的制造 
将上述纺丝原液注入上述纺丝原液贮存部1,使用前述微型泵将纺丝原液通过喷嘴21向喷嘴组21~214供给,一边使喷嘴组21~214以125mm/sec.的一定速度移动,使环状轨道的直线运动区域6x的运动方向m1、m2与上述收集表面5a的宽度方向(与上述收集表面5a的移动方向D垂直的方向)垂直的方向)一致,一边由各喷嘴喷吐纺丝原液(每个喷嘴的喷吐量:2g/小时),另外,一边使上述带状收集体5以一定速度[表面速度:2.4cm/分(实施例1)、0.9cm/分(实施例2)]移动,一边由上述高电压电源4向纺丝原液外加+15kV电压,使所喷吐的纺丝原液受到电场作用而纤维化,并集聚于上述带状收集体5上,从而制造出由纤维直径为0.42μm的连续纤维构成的纤维集合体。另外,当制造纤维集合体时,由气体供给装置10以5m3/分的速度供给温度25℃、相对湿度25%的调湿空气,并且用排气扇11将从排气口涌出的气体排出。 
比较例1 
(1)制造装置的准备 
准备4根以间距30mm的相同间隔将8个喷嘴构成的喷嘴组(内径分别为0.4mm的不锈钢制针状喷嘴)直线状地配置于直线状的不锈钢管中而成的喷嘴载持管4。即、在一直线上将8个喷嘴的组211~218固定于第1不锈钢管中,在一直线上将另8个喷嘴的组221~228固定于第2不锈钢管中,在一直线上将另8个喷嘴的组231~238固定于第3不锈钢管中,在一直线上将另8个喷嘴的组241~248固定于第4不锈钢管中。分别将这些从第1不锈钢管到第4不锈钢管的各不锈钢管配置成,各自的长度方向成为与设置于下方的带状收集体(宽:500mm)的移动方向垂直的方向(与宽度方向平行的方向)。还有,使第1不锈钢管中的喷嘴组211~218和第2不锈钢管中的喷嘴组221~228在带状收集体的宽度方向上错开1/4间距而设成锯齿状,使第2不锈钢管中的喷嘴组221~228和第3不锈钢管中的喷嘴组231~238也在相同方向上错开1/4间距而设成锯齿状,使第3不锈钢管中的喷嘴组231~238和第4不锈钢管中的喷嘴组241~248在同样的方向上错开1/4间距而设成锯齿状,以这样的方式对第1不锈钢管到第4不锈钢管进行设置,并将第1不锈钢管~第4不锈钢管与电动致动器连接,使其可一体地沿收集体5的宽度方向往复移动。
其次,与图1及图2所示的装置同样,在聚乙烯制的挠性袋(相当于纺丝原液贮存部1)上连接微型泵(微泵公司制:微型泵FC-513;泵压头:188,1rpm=0.017mL的类型;控制部=株式会社中央理化制造)(相当于供给喷吐机构3),并且对第1不锈钢管到第4不锈钢管分别连接聚全氟代烷氧基树脂制管(相当于供给管1a),从而可将纺丝原液向各喷嘴组211~248供给。 
接着,与图1及图2所示的装置同样地将由涂覆有导电性硅酮橡胶的钢带构成的带状收集体(相当于带状收集体5)(宽:500mm)接地,并设置于上述喷嘴组211~248的下方。然后,将高压电源(相当于高压电源4)连接于上述聚乙烯制的挠性袋(相当于纺丝原液贮存部1),并且将喷嘴组配置成,上述喷嘴组211~248的前端从上向下朝着带状收集体的方向,且各列喷嘴组的配置方向与带状收集体的宽度方向(与移动方向垂直的方向)一致。此外,将喷嘴组211~248的前端与带状收集体的收集表面的距离设为100mm。 
其后,将上述喷嘴组211~248以及带状收集体配置于氯乙烯制长方体纺丝容器(相当于纺丝容器9)(宽:800mm,高:1300mm,纵深:1800mm)的中央部。另外,在长方体纺丝容器的内侧,将氯乙烯制的冲孔板(相 当于多孔性材料10a)与上壁面平行地配置于从上壁面起500mm的下方侧的位置上,并将氯乙烯制的冲孔板(相当于多孔性材料11a)与下壁面平行地配置于从下壁面起100mm的上方侧的位置上。还有,将纸管作为卷取装置(相当于卷取装置8)配置于带状收集体的移动方向端部。该纸管从动于带状收集体的移动而旋转,从而能够卷取纤维集合体。 
然后,将具有温湿度调节功能的鼓风机[PAU-1400HDR、(株)アピステ、相当于气体供给装置10]连接于长方体纺丝容器的上壁面上,并且,将排气扇(相当于排气装置11)连接于长方体纺丝容器的下壁面上。 
(2)纤维集合体的制造 
与实施例1及实施例2同样地将纺丝原液注入上述纺丝原液贮存部,使用前述微型泵向喷嘴组211~248供给纺丝原液,一边使喷嘴组211~248以20mm/sec.的速度沿与带状收集体的宽度方向相同的方向往复移动(剖面宽度:40mm),一边由各喷嘴喷吐纺丝原液(每个喷嘴的喷吐量:1g/小时),另外,一边使上述带状收集体以一定速度(表面速度:5cm/分)移动,一边由上述高压电源向纺丝原液外加17kV电压,使所喷吐的纺丝原液受到电场作用而纤维化,并使其聚集在前述带状收集体上,从而制造出由平均纤维直径为0.43μm的连续纤维构成的纤维集合体。另外,当制造纤维集合体时,由气体供给装置(相当于气体供给装置10)以5m3/分供给温度25℃、相对湿度25%的调湿空气,并且用排气扇(相当于排气扇11)将从排气口11涌出的气体排出。 
该纤维集合体在收集体的流动方向上产生了许多筋条,质地较差。这可以考虑是由往复移动中的喷嘴组的暂时停止造成的。 
比较例2 
(1)制造装置的准备 
以间距30mm将10个喷嘴的组21~210(内径分别为0.4mm的不锈钢制针状喷嘴)沿一条直线分别固定于不锈钢管,将该不锈钢管配置成,其长度方向成为与设置于下方的带状收集体(相当于收集体5)(宽:500mm)的移动方向平行的方向(与宽度方向垂直的方向)。还有,连接在电动致动器上,以便能够在收集体的宽度方向上往复移动。 
其次,在聚乙烯制的挠性袋(相当于纺丝原液贮存部1)上连接微型泵(微泵公司制:微型泵FC-513;泵压头:188,1rpm= 0.017mL的类型;控制部=株式会社中央理化制造)(相当于供给喷吐机构3),并且,将聚全氟代烷氧基树脂制供给管(相当于供给管1a)与固定有喷嘴组21~210的不锈钢管连接,从而可将纺丝原液向喷嘴组21~210供给。 
接着,与图1及图2所示的装置同样地将由涂覆有导电性硅酮橡胶的钢带构成的带状收集体(宽:500mm)接地,并设置于喷嘴组21~210 的下方。并且,将高压电源(相当于高压电源4)连接于前述聚乙烯制的挠性袋(相当于纺丝原液贮存部1),并且将喷嘴组配置成,上述喷嘴组21~210的前端从上向下朝着带状收集体的方向,且喷嘴组21~210的配置方向与带状收集体5的移动方向平行。此外,将喷嘴组21~210的前端与带状收集体的收集表面的距离设为100mm。 
其后,将上述喷嘴组21~210以及带状收集体配置于氯乙烯制长方体纺丝容器(相当于纺丝容器9)(宽:800mm,高:1300mm,纵深:1800mm)的中央部。另外,在长方体纺丝容器9的内侧,将氯乙烯制的冲孔板(相当于多孔性材料10a)与上壁面平行地配置于从上壁面起500mm的下方侧的位置上,并将氯乙烯制的冲孔板(相当于多孔性材料11a)与下壁面平行地配置于从下壁面起100mm的上方侧的位置上。还有,将纸管作为卷取装置(相当于卷取装置8)配置于带状收集体的移动方向端部。该纸管从动于带状收集体的移动而旋转,从而能够卷取纤维集合体。 
并且,将具有湿度调节功能的鼓风机[PAU-1400HDR、(株)アピステ、相当于气体供给装置10]连接于长方体纺丝容器的上壁面上,进而,将排气扇(相当于排气装置11)连接于长方体纺丝容器的下壁面上。 
(2)纤维集合体的制造 
与实施例1及实施例2同样地将纺丝原液注入上述纺丝原液贮存部,使用前述微型泵向喷嘴组21~210供给纺丝原液,并一边使喷嘴组21~210以300mm/sec的速度沿与带状收集体的宽度方向相同的方向往复移动(往复宽度:330mm),一边由各喷嘴喷吐纺丝原液(每个喷嘴的喷吐量:2g/小时),并且,一边使上述带状收集体以一定速度(表面速度:0.8cm/分)移动,一边由上述高压电源向纺丝原液外加15kV电压,使所喷吐的纺丝原液受到电场作用而纤维化,且聚集于上述带状收集体上,从而制造出由平均纤维直径为0.43μm的连续纤维构成的纤维集 合体。另外,当制造纤维集合体时,由气体供给装置(相当于气体供给装置10)以5m3/分供给温度25℃、相对湿度25%的调湿空气,并且用排气扇(相当于排气扇11)将从排气口涌出的气体排出。 
对纤维集合体的评价 
(1)长方形状样品的制造 
对于在实施例1及实施例2中所制造的纤维集合体,将从第1链轮6a的中心起的外侧区域(相当于图1中的区域6z)、以及从第2链轮6b中心起的外侧区域(相当于图1中的区域6y)作为耳部而除去,并将第1链轮6a中心和第2链轮6b中心之间的区域(相当于图1中的区域6x)作为实施例1及实施例2的纤维集合体。对于比较例1中所制造的纤维集合体,将从两端至40mm处的区域除去;对于比较例2中所制造的纤维集合体,将从两端至40mm处的区域除去,分别作为比较例1以及比较例2的纤维集合体。 
其次,对于各纤维集合体,在宽度方向上选取多个长方形状的样品。具体的是,1个长方形状的样品切为下述长方形:在收集体的前进方向上为5cm,在收集体的宽度方向上为2cm,从各纤维集合体的一侧端部起至另一侧端部为止,选取多个长方形状的样品。 
(2)变动系数的测定 
测定各长方形状样品的重量(=纤维重量),换算成各长方形状样品的1m2内的重量,即目付(日本织物单位面积重量)。并且,依据各长方形状样品的目付算出各纤维集合体的变动系数(CV值)。其结果如表1所示。 
(3)结果 
表1 
  变动系数(%)
  实施例1     2.20
  实施例2     1.38
  比较例1     5.09
  比较例2     3.59
从表1的结果可知,根据本发明的制造方法以及制造装置,可制造 出变动系数小、在宽度方向上纤维量均匀、纤维量无离散的纤维集合体。 

Claims (10)

1.一种纤维集合体的制造方法,包括:供给喷吐工序,通过供给管从纺丝原液贮存部将纺丝原液向纺丝原液喷吐部供给,并从纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液;纤维集聚工序,对前述喷吐出的纺丝原液作用电场而使其延伸并纤维化,并使得到的纤维直接集聚在收集体的收集表面上,一边使上述收集表面沿一定方向移动,一边形成纤维集合体;其特征在于:
在沿着可环绕一对旋转轴之间的环状轨道运动的支承体上载持上述纺丝原液喷吐部,在上述环状轨道的直线运动区域的运动方向与上述收集表面的宽度方向一致的状态下,一边使上述支承体以一定速度环绕,一边从上述纺丝原液喷吐部喷吐纺丝原液。
2.根据权利要求1所述的纤维集合体的制造方法,其特征在于:上述支承体备有2处以上的纺丝原液喷吐部。
3.根据权利要求1所述的纤维集合体的制造方法,其特征在于:在将导电性材料配置于供给管内的局部或全部上的状态下实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。
4.根据权利要求1所述的纤维集合体的制造方法,其特征在于:一边向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。
5.根据权利要求1所述的纤维集合体的制造方法,其特征在于:一边从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场,一边实施供给喷吐工序以及纤维集聚工序。
6.一种纤维集合体的制造装置,备有:
纺丝原液贮存部,其可贮存纺丝原液;
纺丝原液喷吐部,其可喷吐纺丝原液;
供给管,其连结上述纺丝原液贮存部与上述纺丝原液喷吐部;
供给喷吐机构,其可从上述纺丝原液贮存部将纺丝原液向上述纺丝原液喷吐部供给,并使上述纺丝原液从上述纺丝原液喷吐部喷吐出;
电压外加机构,其可对由上述供给喷吐机构喷吐的纺丝原液作用电场而使其延伸并纤维化;
收集体,其具有直接集聚纤维化的纤维的收集表面,可一边使上述收集表面沿一定方向移动一边形成纤维集合体;
该纤维集合体的制造装置的特征在于,还具有:
支承体,其能够沿着可环绕一对旋转轴之间的环状轨道运动,并载持上述纺丝原液喷吐部使其可沿着该环状轨道移动,上述环状轨道的直线运动区域的运动方向与上述收集表面的宽度方向一致;以及,
移动机构,其可使上述支承体以一定速度沿着环状轨道环绕。
7.根据权利要求6所述的纤维集合体的制造装置,其特征在于:上述支承体备有2处以上的纺丝原液喷吐部。
8.根据权利要求6所述的纤维集合体的制造装置,其特征在于:在供给管内的局部或全部上配置有导电性材料。
9.根据权利要求6所述的纤维集合体的制造装置,其特征在于:备有气体供给机构,其可向纺丝原液喷吐部周边供给希望相对湿度的气体。
10.根据权利要求6所述的纤维集合体的制造装置,其特征在于:备有电场产生机构,其可从上述支承体的环状轨道的外侧作用电场。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7967588B2 (en) * 2007-11-20 2011-06-28 Clarcor Inc. Fine fiber electro-spinning equipment, filter media systems and methods
RU2471901C2 (ru) * 2008-11-14 2013-01-10 Кокен Лтд. Лист на основе микроволоконной структуры и способ и устройство для его изготовления
JP5225040B2 (ja) * 2008-11-20 2013-07-03 フロイント産業株式会社 シームレスカプセル製造装置
CN101886294B (zh) * 2009-05-13 2012-02-29 黑龙江大学 非溶液接触式电极的静电纺丝装置
US9410267B2 (en) 2009-05-13 2016-08-09 President And Fellows Of Harvard College Methods and devices for the fabrication of 3D polymeric fibers
TWI422718B (zh) * 2010-03-11 2014-01-11 Nat Univ Chung Hsing 具大量生產效果的靜電紡絲裝置
TWI421384B (zh) * 2010-03-11 2014-01-01 Nat Univ Chung Hsing 具連續生產功能之靜電紡絲收集裝置及其應用
KR101166675B1 (ko) * 2010-03-24 2012-07-19 김한빛 방사영역에서의 온도와 습도를 조절할 수 있는 나노섬유제조용 전기방사장치
JP5815228B2 (ja) * 2010-12-06 2015-11-17 トップテック・カンパニー・リミテッドTOPTEC Co., Ltd. 電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置
US10227568B2 (en) 2011-03-22 2019-03-12 Nanofiber Solutions, Llc Fiber scaffolds for use in esophageal prostheses
WO2013078051A1 (en) 2011-11-21 2013-05-30 Johnson Jed K Fiber scaffolds for use in tracheal prostheses
US9884027B2 (en) 2012-01-12 2018-02-06 Nanofiber Solutions, Inc. Nanofiber scaffolds for biological structures
WO2014127099A2 (en) 2013-02-13 2014-08-21 President And Fellows Of Harvard College Immersed rotary jet spinning devices (irjs) and uses thereof
WO2014145864A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Nanofiber Solutions, Llc Biocompatible fiber textiles for implantation
CN103194805B (zh) * 2013-04-15 2015-04-22 厦门大学 带辅助气流的爪型多喷头静电纺丝喷射装置
CN104452109B (zh) * 2014-12-09 2016-01-06 东华大学 一种高透湿通量的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置
JP6117261B2 (ja) * 2015-02-18 2017-04-19 株式会社東芝 紡糸装置、ノズルヘッド及び紡糸方法
US10166315B2 (en) 2015-05-04 2019-01-01 Nanofiber Solutions, Inc. Chitosan-enhanced electrospun fiber compositions
US10953097B2 (en) 2015-11-02 2021-03-23 Nanofiber Solutions. Llc Electrospun fibers having contrast agents and methods of making the same
US10898608B2 (en) 2017-02-02 2021-01-26 Nanofiber Solutions, Llc Methods of improving bone-soft tissue healing using electrospun fibers
CN106757453B (zh) * 2017-02-15 2023-03-28 江苏纳佰成纳米科技有限公司 一种储液槽以及包含该储液槽的供液装置
JP2022513442A (ja) 2018-12-11 2022-02-08 ナノファイバー ソリューションズ、エルエルシー 電界紡糸繊維を使用した慢性創傷の治療方法
CN112030370B (zh) * 2020-09-07 2022-03-29 大连理工大学 一种同时制备多张高均匀度纳米纤维膜的装置及方法
CN112481835B (zh) * 2020-11-30 2022-08-23 厦门当盛新材料有限公司 一种聚乙烯膜的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650506A (en) * 1986-02-25 1987-03-17 Donaldson Company, Inc. Multi-layered microfiltration medium
US4842505A (en) * 1986-03-24 1989-06-27 Ethicon Apparatus for producing fibrous structures electrostatically
DE10136255A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 Sandler Helmut Helsa Werke Vorrichtung zum Herstellen von Fasern mit verbesserter Anordnung der Absprühelektroden

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB785394A (en) * 1955-09-22 1957-10-30 Changewood Corp Improvements relating to the manufacture of structures produced by depositing fibrous elements
US6743273B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-01 Donaldson Company, Inc. Polymer, polymer microfiber, polymer nanofiber and applications including filter structures
KR100406981B1 (ko) * 2000-12-22 2003-11-28 한국과학기술연구원 전하 유도 방사에 의한 고분자웹 제조 장치 및 그 방법
DE10115726A1 (de) 2001-03-30 2002-10-02 Voith Paper Patent Gmbh Auftragsvorrichtung
US6520425B1 (en) * 2001-08-21 2003-02-18 The University Of Akron Process and apparatus for the production of nanofibers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650506A (en) * 1986-02-25 1987-03-17 Donaldson Company, Inc. Multi-layered microfiltration medium
US4842505A (en) * 1986-03-24 1989-06-27 Ethicon Apparatus for producing fibrous structures electrostatically
DE10136255A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-20 Sandler Helmut Helsa Werke Vorrichtung zum Herstellen von Fasern mit verbesserter Anordnung der Absprühelektroden

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