JP2008144327A - 不織布製造装置、不織布製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ナノファイバー生成用の原料液200を噴射する電圧が印加される噴射孔112と、生成されたナノファイバー200が堆積される被堆積手段160とを備える不織布製造装置100であって、前記被堆積手段160上のナノファイバー200が堆積する堆積部161に分布が変動する電場を発生させる変動電場発生手段120を備える。
【選択図】図1
Description
また、前記変動電場発生手段は、前記被堆積手段に対し前記噴射孔と反対側であって前記堆積部に対応する位置に配置される電極と、前記電極のそれぞれに電位を付与する電源と、前記噴射孔と前記電極との相対的位置関係を周期的に変化させる駆動手段とを備えるものでもよい。これにより、比較的容易に電場の分布の変化を制御することが可能となる。
図1は、本発明にかかる不織布製造装置を概略的に示す斜視図である。
同図(a)に示すナノファイバー発生手段110は、先端に噴射孔112を備えたノズル113を複数本備え、各ノズル113には電源150が接続されている。また、各ノズル113にはパイプ111がそれぞれ接続されており、原料液を貯蔵するタンクから所定の圧力で原料液が供給されるものとなっている。
図3は、変動電場発生手段<1>を概念的に示す斜視図である。
同図に示すように、電圧変化手段151は、抵抗152、153、156と、スイッチング素子155と、制御部127と、バイパスライン154と、出力ライン126を備えている。
電圧変化手段151を電源に接続し、各バイパスライン154の導通と絶縁とを制御部127が選択すれば、出力ライン126に出力される電位を変化させることができる。
図5は、電圧変化手段151の具体例を示す図である。
同図に示す状態を実現している電圧変化手段151の抵抗152aは250MΩを採用し、抵抗152bは84MΩを採用し、抵抗152cは41MΩを採用し、抵抗152dは25MΩを採用し、抵抗153の抵抗値を100MΩとしている。また、電圧変化手段151が接続される電源150の出力は、−50kvとしている。
次に、他の変動電場発生手段120について説明する。
同図に示すように、変動電場発生手段120は、複数の電極121と、複数の電極121それぞれに電位を付与する電源150と、電極121を駆動する駆動手段157と、絶縁板159とを備えている。
次に、その他の変動電場発生手段120について説明する。
同図に示すように、変動電場発生手段120は、電極121と、電極121に電位を付与する電源150と、電極121を駆動する駆動手段167とを備えている。
駆動手段167は、電極121をレールに沿って直線的に往復動作させることのできるものである。なお、駆動手段157は、前記と同様リニアアクチュエータであればよく、空圧や油圧を用いるもの、ボールねじを用いるもの、リニアモータなどを用いるもの、その駆動方法は問わない。また、駆動手段167は、シート160の幅方向、すなわち、シート160の移動方向と垂直な線に沿って電極121を移動させるものとなっている。
本実施形態の場合、ナノファイバー発生手段110は、下部に配置されるシート160に向かい、原料液が噴射されるものとなっている。また、ナノファイバー発生手段110とシート160の距離は、静電爆発が複数回発生し、所望の径のナノファイバーが得られる距離に設定されている。
従来の方法に従いナノファイバー発生手段110の複数の噴射孔112から原料液を噴射し、ナノファイバー200を空間中で発生させつつ、シート160上にナノファイバーを堆積させてゆく。この際、シート160の下部に配置されている変動電場発生手段120によりシート160上の堆積部161における電場の分布を経時的に変化させる。
同図に示すように各電極(121a〜121f)の電位は、ナノファイバー発生手段110との電位差を確保できるような直流成分に交流成分を重畳したものであり、交流成分は、VmaxとVminの間の振幅でサイン波となるように電圧変化手段151により制御されている。具体的には直流成分は0v以下、振幅は−10kv以上−50kv以下が好ましい。また、サイン波の周波数は10Hz以上500Hz以下が好ましい。
110 発生手段
111 パイプ
112 噴射孔
113 ノズル
114 バレル
120 変動電場発生手段
121 電極
126 出力ライン
127 制御部
130 絶縁体
150 電源
151 電圧変化手段
152 抵抗
153 抵抗
154 バイパスライン
155 スイッチング素子
156 抵抗
157 駆動手段
158 移動軸
159 絶縁板
160 シート
161 堆積部
167 駆動手段
170 移動手段
200 ナノファイバー
200 原料液
210 不織布
Claims (9)
- ナノファイバー生成用の原料液を噴射する電圧が印加される噴射孔と、生成されたナノファイバーが堆積される被堆積手段とを備える不織布製造装置であって、
前記被堆積手段上のナノファイバーが堆積する堆積部に分布が変動する電場を発生させる変動電場発生手段を備える不織布製造装置。 - 前記変動電場発生手段は、
前記被堆積手段に対し前記噴射孔と反対側であって前記堆積部に対応する位置に配置される複数の電極と、
前記電極のそれぞれに電位を付与する電源と、
前記電圧を周期的に変化させる電圧変化手段と
を備える請求項1に記載の不織布製造装置。 - 前記変動電場発生手段は、
前記被堆積手段に対し前記噴射孔と反対側であって前記堆積部に対応する位置に配置される電極と、
前記電極のそれぞれに電位を付与する電源と、
前記噴射孔と前記電極との相対的位置関係を周期的に変化させる駆動手段と
を備える請求項1に記載の不織布製造装置。 - 前記変動電場発生手段はさらに、
前記電極を複数備え、
前記駆動手段は、前記噴射孔と前記電極との距離をそれぞれ周期的に変化させる
請求項3に記載の不織布製造装置。 - 前記不織布製造装置はさらに、
前記被堆積手段を所定方向に移動させる移動手段を備え、
前記変動電場発生手段は、前記被堆積手段の移動方向と交差する方向に分割される複数の堆積部にそれぞれ変動する電場を発生させる請求項1に記載の不織布製造装置。 - ナノファイバーからなる不織布の製造方法であって、
電圧が印加された噴射孔からナノファイバー生成用の原料液を空間に噴射し、生成したナノファイバーを被堆積手段に堆積させるナノファイバー堆積ステップと、
前記被堆積手段上の堆積部に変動する電場を発生させる変動電場発生ステップとを含む不織布製造方法。 - 電圧を経時的に変化させる電圧変化装置であって、
電源に直列に接続される複数の抵抗と、
前記抵抗の一方の極と他方の極とを導通可能に接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインにおける導通と遮断とを選択するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を経時的に制御する制御手段と、
前記抵抗のいずれかの間に接続される出力ラインと
を備える電圧変化装置。 - 前記スイッチング手段は、光信号に基づき導通と遮断とを選択する半導体素子からなる請求項7に記載の電圧変化装置。
- 前記電圧変化装置はさらに、
バイパスラインが接続されない抵抗を備える請求項7に記載の電圧変化装置。
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