JP2009270221A - ナノファイバ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】幅広で長尺にナノファイバを堆積させる場合でも幅方向の均一性を確保する。
【解決手段】原料液３００を帯電させ、空間中に流出させ、静電爆発によりナノファイバ３０１を製造するナノファイバ製造装置１００であって、回転軸方向に広がって分散状態で周壁に穿設される流出孔を有する筒型の流出容器２１１と、回転軸と所定距離隔てた位置に、流出容器２１１の一部を覆うように配置される電極２２１と、気体流を発生させる気体流発生手段２０３と、気体流発生手段２０３により発生する気体流を電極２２１内方に導入する導入口１０７と、気体流をナノファイバ３０１と共に放出する放出口１０５と、放出されるナノファイバ３０１が堆積される前記回転軸に平行に配置される堆積部材１０１と、堆積部材１０１上にナノファイバを誘引する誘引手段１１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本願発明は、ナノファイバの原料となる原料液を空間中に放出し、静電爆発によりナノファイバを製造するナノファイバ製造装置に関し、特に、多量のナノファイバを均等に製造することのできるナノファイバ製造装置に関する。

高分子物質などから成り、サブミクロンスケールの直径を有する糸状（繊維状）物質（ナノファイバ）を製造する方法として、エレクトロスピニング（電荷誘導紡糸）法が知られている。

このエレクトロスピニング法とは、溶媒中に高分子物質などを分散または溶解させた原料液を空間中にノズルなどにより流出（噴射）させるとともに、原料液に電荷を付与して帯電させ、空間を飛行中の原料液を静電爆発させることにより、ナノファイバを得る方法である。

より具体的には、帯電され噴射された原料液は、空間を飛行中の原料液から溶媒が蒸発するに伴い体積は減少していく。一方、原料液に付与された電荷は原料液に留まる。この結果として、空間を飛行中の原料液は、電荷密度が上昇することとなる。そして、原料液中の溶媒は、継続して蒸発し続けるため、原料液の電荷密度がさらに高まり、原料液の中に発生する反発方向のクーロン力が原料液の表面張力より勝った時点で高分子溶液が爆発的に線状に延伸される現象（静電爆発）が生じる。この静電爆発が、空間において次々と幾何級数的に発生することで、直径がサブミクロンの高分子から成るナノファイバが製造される。

前記ナノファイバを工業的に大量生産しようとする場合、ノズルを多数配置し、原料液を空間中に多量に流出させることで、大量生産を実現する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、高電圧状態のノズルが多数存在する場合、ノズル部分近傍に発生する電界に乱れが生じ、当該電界に影響されて飛行するナノファイバにも乱れが発生して、ナノファイバを空間的均等に収集することが困難であるとの知見を得ている。

そこで、遠心力により原料液を空間中に流出させ、流出させた原料液の飛行方向を回転軸に沿う方向に変更させ、前記回転軸に垂直な方向に堆積面を有する堆積部材に堆積させることで、電界に影響されることなく空間的均等にナノファイバを収集できる装置を別途出願している。
特開２００２−２０１５５９号公報

ところが、堆積部材の堆積面に垂直な方向に回転軸を配置し、放射方向に原料液を流出させる構造では、幅の広い堆積部材全体にわたってナノファイバを堆積させることが困難であることを見いだした。

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、幅の広い堆積部材全体にわたってナノファイバを堆積させて収集することのできるナノファイバ製造装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明にかかるナノファイバ製造装置は、ナノファイバの原料となる原料液を帯電させるとともに空間中に流出させ、静電爆発によりナノファイバを製造するナノファイバ製造装置であって、内方に供給される原料液を遠心力によって流出させる筒型の流出容器であって、回転軸方向に広がって分散状態で周壁に穿設される流出孔を有する流出容器と、前記流出容器の回転軸と所定距離隔てた位置に、前記流出容器の一部を覆うように配置される電極と、前記流出容器と前記電極との間で製造されるナノファイバを搬送する気体流を発生させる気体流発生手段と、前記電極に設けられ前記気体流発生手段により発生する気体流を前記電極内方に導入する導入口と、前記電極内方に導入された気体流をナノファイバと共に放出する、前記回転軸に沿って延びる放出口と、前記放出口から放出されるナノファイバを前記回転軸に平行に配置される堆積面上に堆積させる堆積部材と、前記堆積部材上にナノファイバを誘引する誘引手段とを備えることを特徴とする。

これによれば、堆積部材の堆積面と平行またはほぼ平行に回転軸を備えた流出容器から放射状に原料液を流出させても、堆積部材の幅に対応させて流出容器の長さを設定することができ、堆積部材の幅方向に広くナノファイバを体積させて収集することが可能となる。

本願発明によれば、幅の広い堆積部材に対し、幅方向全体にわたって均一にナノファイバを堆積させて収集することが可能となる。

次に、本願発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置を示す斜視図である。

図２は、本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置の一部を省略して示す側面図である。

図３は、本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置の一部を省略して示す正面図である。

これらの図に示すようにナノファイバ製造装置１００は、流出容器２１１と、電極２２１と、気体流発生手段２０３と、導入口１０７と、放出口１０５と、堆積部材１０１と、誘引手段１１０と、チャンバ１０９とを備えている。

ここで、ナノファイバを製造するための原料液については原料液３００と記し、製造されたナノファイバについてはナノファイバ３０１と記すが、製造に際しては原料液３００が静電爆発しながらナノファイバ３０１に変化していくため、原料液３００とナノファイバ３０１との境界は曖昧であり、明確に区別できるものではない。

チャンバ１０９は、上方が開放された絶縁体からなる箱体であり、チャンバ１０９の上部に取り付けられた電極２２１によりほぼ閉鎖された空間を形成できるものとなっている。なお、図１は、チャンバ１０９の側壁を省略した状態が示されている。チャンバ１０９は、正面壁と背面壁とに堆積部材１０１を通過させることのできるスリット１１７が設けられている。チャンバ１０９は、床板に気体流を吸い込むための開口が設けられており、当該開口は、吸引手段１０２と接続されている。チャンバ１０９は、一方の側壁から他方の側壁にわたって架橋状に原料液供給手段２１０が取り付けられている。

流出容器２１１は、原料液３００を内方に注入されながら自身の回転による遠心力により空間中に原料液３００を流出させることのできる容器である。本実施の形態では、流出容器２１１は、円筒形状となされ、回転軸ｃ方向に広がって分散状態で多数の流出孔２１６が周壁に設けられている。流出容器２１１は、貯留する原料液３００に電荷を付与するため、導電体で形成されている。流出容器２１１は、原料液供給手段２１０に対しベアリング１０８を介して回転可能に同軸状に支持され、チャンバ１０９と電極２２１とで形成される閉空間内に配置されている。流出容器２１１は、接地手段２２３により接地されている。

具体的には、流出容器２１１の直径は、１０ｍｍ以上が好適である。１０ｍｍ未満になると遠心力により原料液３００を噴射させるために流出容器２１１の回転を高めなければならず、モータの負荷や振動など問題が発生するためである。さらに流出容器２１１の直径は、２０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下の範囲から採用することが好ましい。また、流出孔２１６の形状は円形が好ましく、その直径は、０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲から採用することが好適である。

なお、流出容器２１１の形状は、円筒形状に限定するものではなく、側面が多角形状の多角柱形状のようなものでもよい。流出孔２１６が回転することにより、流出孔２１６から原料液３００が遠心力で、流出するようにできればよい。なお、流出容器２１１の回転数は、流出孔２１６の口径や使用する原料液３００の粘度や原料液内の高分子物質の種類などとの関係により、数ｒｐｍ以上、１００００ｒｐｍ以下の範囲から採用することが好ましい。

原料液供給手段２１０は、回転する流出容器２１１に対して原料液３００を供給し続けることができる装置である。本実施の形態の場合、原料液供給手段２１０は、チャンバ１０９の側壁に固定された一端が閉塞された円筒部材であり、開口端はチャンバ１０９の外方に突出している。原料液供給手段２１０の周壁には、原料液供給手段２１０を流出容器２１１内方に吐出するための吐出孔２１５が下向きに設けられている。また、吐出孔２１５は、回転軸ｃ方向に並んで複数個設けられている。

このように、原料液供給手段２１０は、流出容器２１１の回転軸ｃの方向に複数箇所原料液の吐出孔２１５を備えているため、流出容器２１１が回転軸ｃ方向に長い場合でも、均等に原料液３００を供給することができる。従って、流出容器２１１から流出する原料液３００の状態も回転軸ｃ方向に均等とすることができ、堆積部材１０１の幅方向全域にわたって均等な品質のナノファイバ３０１を堆積させることが可能となる。

なお、原料液供給手段２１０としては、１本の管体の周壁に複数の吐出孔２１５を設けるばかりでなく、複数本の管体を備え、それぞれの管体から相互に異なる場所に原料液３００を吐出するものでもかまわない。この構造によれば、それぞれの管体から吐出する原料液３００の量を細かに制御することができ、製造されるナノファイバの幅方向の均一性をさらに向上させることが可能となる。

また、流出容器２１１の一端部にはプーリ２１８が取り付けられている。一方、チャンバ１０９にはモータ２１３が取り付けられている。そしてプーリ２１８とモータ２１３との間にはベルト２１７が掛け渡されている。以上の構成により、流出容器２１１は、モータ２１３から回転駆動力が伝達され、原料液供給手段２１０に対し回転するものとなっている。

電極２２１は、流出容器２１１との間で所定の電位差を保ち、流出容器２１１との間で電界を発生させることのできる半円筒状の導体の部材である。電極２２１は、流出容器２１１から所定距離隔てられた位置に同心状に配置され、流出容器２１１とは絶縁状態となるようにチャンバ１０９の上部に取り付けられている。電極２２１は、流出容器２１１のほぼ半分を覆い、流出容器２１１と同心面上に広がる電極面２１４を備えている。

また、電極２２１は、気体流を導入するための導入口１０７が頂上部近傍に設けられている。導入口１０７は、図２に示すように、気体流発生手段２０３で発生された気体流を電極２２１内方に導入するための開口である。本実施の形態の場合、導入口１０７は、気体流が流出容器２１１に直接当たらずに電極２２１の内周面に沿って流すことができるように電極面２１４に対し起立した状態で設けられ、電極２２１の幅のほぼ全域にわたってスリット状に設けられている。導入口１０７は、前方向に気体流を吐出するものと、後ろ方向に気体流を吐出するものとあり、それぞれの導入口１０７から気体流を吐出することで、電極面２１４全体にわたって気体流を流通させることができるものとなっている。

電極電源２２２は、電極２２１に高電圧を印加することのできる電源である。なお、電極電源２２２は、直流電源であり、帯電極性変更手段（図示せず）からの命令に基づき、電極２２１に印加する電圧（接地電位を基準とする）や、その極性を設定することができる装置である。

電極電源２２２が電極２２１に印加する電圧は、１０ＫＶ以上、２００ＫＶ以下の範囲の値から設定されるのが好適である。特に、流出容器２１１と電極との間の電界強度が重要であり、１ＫＶ／ｃｍ以上の電界強度になるように印加電圧や電極２２１の配置を行うことが好ましい。

気体流発生手段２０３は、流出容器２１１の回転軸ｃより上方で製造されるナノファイバ３０１を回転軸ｃの下方に配置される堆積部材１０１に向かって搬送する気体流を発生させる装置である。気体流発生手段２０３は、電極２２１の上方に設けられる導入口１０７から電極２２１の内壁面に沿う気体流を発生させる装置であり、電界により電極２２１に向かって誘引されるナノファイバ３０１の飛行方向を堆積部材１０１の方向に変更しうる気体流を発生させる装置である。気体流発生手段２０３としては、軸流ファンやシロッコファンなどをモータにより回転させ気体流を発生させる装置を例示できる。

なお、チャンバ１０９内方に気体流を積極的に吐出する気体流発生手段２０３がない場合でも、チャンバ１０９の下部に取り付けられている吸引手段１０２とチャンバ１０９の閉塞性とにより導入口１０７から気体流が導入され、チャンバ１０９内方に気体流が発生する。この場合、気体流発生手段２０３は、吸引手段１０２とチャンバ１０９とで構成されると考える。

放出口１０５は、電極２２１の内方に導入された気体流をナノファイバ３０１と共に放出する開口であり、流出容器２１１の回転軸ｃに対し上方に存在するナノファイバ３０１が下方に配置される堆積部材１０１に向かって通過する部分である。放出口１０５は、電極２２１の下端部と流出容器２１１とチャンバ１０９との間に形成されており、本実施の形態の場合、放出口１０５は、流出容器２１１の前側方と後ろ側方とにそれぞれ形成されている。

堆積部材１０１は、静電爆発により製造され飛来するナノファイバ３０１が堆積される対象となる部材である。堆積部材１０１は、堆積したナノファイバ３０１と容易に分離可能な材質で構成された薄く柔軟性のある長尺のシート状の部材である。具体的には、堆積部材１０１として、アラミド繊維からなる長尺の布を例示することができる。さらに、堆積部材１０１の表面にテフロン（登録商標）コートを行うと、堆積したナノファイバ３０１を堆積部材１０１から剥ぎ取る際の剥離性が向上するため好ましい。

また、堆積部材１０１は、ロール状に巻き付けられた状態で供給ロール１１１から供給されるものとなっており、移送手段１０４によって移送されるものとなっている。

移送手段１０４は、長尺の堆積部材１０１を巻き取りながら供給ロール１１１から引き出し、堆積するナノファイバ３０１と共に堆積部材１０１を搬送する装置である。移送手段１０４は、不織布状に堆積しているナノファイバ３０１を堆積部材１０１とともに巻き取ることができるものとなっている。

誘引手段１１０は、堆積部材１０１の堆積面上にナノファイバ３０１が堆積するように空間中にあるナノファイバ３０１を誘引する装置である。本実施の形態の場合、誘引手段１１０は、誘引電極１１２と、誘引電源１１３と、吸引手段１０２とを備えている。

誘引電極１１２は、誘引電源１１３によりアースに対し所定の電位に維持される導体の部材である。誘引電極１１２は、電位が印加されると空間中に電界が発生し、当該電界により空間中に存在するナノファイバ３０１を堆積部材１０１の上に誘引する。誘引電極１１２は、矩形の板状の部材であり、放電防止のため突起部分がなく、また、角は全て丸められている。

誘引電源１１３は、誘引電極１１２をアースに対し所定の電位に維持することができる直流電源である。また、誘引電源１１３は、誘引電極１１２に印加する電位の正負（接地電位を含む）を変更することが可能である。

なお、誘引電極１１２は、電極２２１と同極性であれば良く、同電位でもかまわない。従って、電極電源２２２と誘引電源１１３とを共通として一つの電源としてもかまわない。なお、電極２２１と流出容器２１１により形成される電界強度と、流出容器２１１と誘引電極１１２により形成される電界強度とが、同一もしくは略同一になるように、各部の配置や印加する電圧を設定するようにすることが望ましい。

吸引手段１０２が配置されている。吸引手段１０２は、ナノファイバ３０１と分離状態となり堆積部材１０１を透過したり、チャンバ１０９と堆積部材１０１との隙間から流出する気体流を原料液３００から蒸発した溶媒と共に、強制的に吸引する装置である。また、吸引手段１０２により、空間中に存在しているナノファイバ３０１を堆積部材１０１の上に誘引している。本実施の形態では、吸引手段１０２として、シロッコファンや軸流ファンなどの送風機が採用されている。また、吸引手段１０２は、原料液３００から蒸発した溶媒が混ざったほとんどの気体流を吸引し、吸引手段１０２に接続される溶剤回収装置（図示せず）まで前記気体流を搬送することができるものとなっている。

次に、上記構成のナノファイバ製造装置１００を用いたナノファイバ３０１の製造方法を説明する。

まず、気体流発生手段２０３と吸引手段１０２とを稼動させ、電極２２１上部の導入口１０７から放出口１０５を経てチャンバ１０９下部の開口に向かう気体流を発生させる。

次に、原料液供給手段２１０を用い、流出容器２１１に原料液３００を供給する。原料液３００は、別途タンク（図示せず）に蓄えられており、原料液供給手段２１０の開口端に接続される供給路（図示せず）を通して供給される（原料液供給工程）。

次に、電極２２１と誘引電極１１２に電位を印加する。これにより流出容器２１１には電荷が誘導され、流出容器２１１に貯留される原料液３００に電荷が供給される（原料液帯電工程）。また、流出容器２１１をモータ２１３により回転させて、遠心力により流出孔２１６から帯電した原料液３００を噴射する（原料液噴射工程）。

流出容器２１１の径方向放射状に流出した原料液３００の内、回転軸ｃよりも上に流出した原料液３００は、気体流により飛行方向が変更される。また、静電爆発により原料液３００から製造されたナノファイバ３０１は、（ナノファイバ製造工程）前記気体流により搬送され放出口１０５から放出される。また、回転軸ｃよりも下に流出した原料液３００から製造されるナノファイバ３０１と放出口１０５から気体流で搬送されるナノファイバ３０１とは、誘引電極１１２の電界により誘引され、また、吸引手段１０２により気体流と共に誘引されて堆積部材１０１の堆積面に堆積する（堆積工程）。

堆積部材１０１は、移送手段１０４により移送されてゆっくりとチャンバ１０９を通過するものとなっている。従って、ナノファイバ３０１が必要な厚さだけ堆積された堆積部材１０１はチャンバ１０９外に移送され、新たな堆積部材１０１がチャンバ１０９内に移送される。これにより、必要な厚さに堆積したナノファイバ３０１を回収することか可能となる。

以上の構成のナノファイバ製造装置１００を用いれば、放射状に流出した原料液３００から製造されるナノファイバ３０１を電極２２１に誘引されるよりも強力に気体流によって搬送し、ナノファイバ３０１全体を一方向に飛翔させることが可能となる。従って、一平面上に配置された堆積部材１０１に全てのナノファイバ３０１を堆積させることができ、効率よくナノファイバ３０１を収集することが可能となる。

さらに、堆積部材１０１を長尺とし、移動可能とすることで、ナノファイバ３０１を長尺な状態で堆積させ収集することが可能となる。

また、堆積部材１０１の幅方向全体にわたって均一にナノファイバ３０１を堆積させることが可能となる。しかも、堆積部材１０１の長さに対応した長尺のナノファイバ３０１の堆積物を得ることが可能となる。

また、幅の広いナノファイバ３０１の堆積物を必要とする場合、堆積部材１０１の幅を広く設定し、堆積部材１０１の幅に対応する流出容器２１１を設定することで、幅方向の均一性を確保したまま幅が広く長尺のナノファイバ３０１の堆積物を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態では、電極２２１と誘引電極１１２に電圧を印加し、流出容器２１１を接地したが、本願発明はこれに限定されない。例えば、流出容器２１１に電圧を印加し、電極２２１と誘引電極１１２とを接地してもかまわない。これによれば、高電圧の流出容器２１１を接地電位の電極２２１と誘引電極１１２とで覆うこととなり、異常放電の発生を抑止し、安全性を向上できる。

また、電極２２１や誘引電極１１２や、流出容器２１１を必ずしも接地する必要はない。

また、図４に示すように、電極２２１の下端部を誘引電極１１２近傍まで延ばし、電極２２１と誘引電極１１２との隙間に堆積部材１０１を通過させるナノファイバ製造装置１００でもかまわない。

なお、ナノファイバ３０１を構成する高分子物質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステルカーボネート、ポリアミド、アラミド、ポリイミド、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、ポリペプチド等およびこれらの共重合体を例示できる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明は上記高分子物質に限定されるものではない。

原料液３００に使用される溶媒としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジベンジルアルコール、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェノール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロホルム、ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロペンタン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、ピリジン、水等を例示することができる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明は上記溶媒に限定されるものではない。

さらに、原料液３００に骨材や可塑剤などの添加剤を添加してもよい。当該添加剤としては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化物、弗化物、硫化物等を挙げることができるが、耐熱性、加工性などの観点から酸化物を用いることが好ましい。当該酸化物としては、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等を例示することができる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明は上記添加剤に限定されるものではない。

溶媒と高分子物質との混合比率は、溶媒と高分子物質により異なるが、溶媒量は、約６０％から９８％の間が望ましい。

なお、図１、２、３、４では、気体流を導入するための導入口１０７が頂上部近傍に設けられているが、電極２２１の中に埋め込むように構成し、電極２２１の一部に導入口１０７を設けるようにしてもよい。また、導入口１０７の流出容器２１１に面する部分を、導電性を持たせて、電極２２１と兼用するように構成してもよい。そのようにすることで、流出容器２１１の表面に電荷を均一に誘導できるようにできる。

なお、実施例では、重力方向に向けて、生成したナノファイバを流動させたが、これに限定するものではなく、堆積部材１０１を垂直方向に移動させて、生成したナノファイバを横方向に流動させるようにしてもよい。

本願発明によれば、立体的な網目を持つ３次元構造の堆積物を得ることができ、ナノファイバからなる糸を得ることができる。

本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置を示す斜視図である。 本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置の一部を省略して示す側面図である。 本願発明の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置の一部を省略して示す正面図である。 本願発明の他の実施の形態にかかるナノファイバ製造装置を示す斜視図である。

符号の説明

ｃ 回転軸
１００ ナノファイバ製造装置
１０１ 堆積部材
１０２ 吸引手段
１０４ 移送手段
１０５ 放出口
１０７ 導入口
１０８ ベアリング
１０９ チャンバ
１１０ 誘引手段
１１１ ロール
１１２ 誘引電極
１１３ 誘引電源
１１７ スリット
２０３ 気体流発生手段
２１０ 原料液供給手段
２１１ 流出容器
２１３ モータ
２１４ 電極面
２１５ 吐出孔
２１６ 流出孔
２１７ ベルト
２１８ プーリ
２２１ 電極
２２２ 電極電源
２２３ 接地手段
３００ 原料液
３０１ ナノファイバ

Claims (6)

1. ナノファイバの原料となる原料液を帯電させるとともに空間中に流出させ、静電爆発によりナノファイバを製造するナノファイバ製造装置であって、
   内方に供給される原料液を遠心力によって流出させる筒型の流出容器であって、回転軸方向に広がって分散状態で周壁に穿設される流出孔を有する流出容器と、
   前記流出容器の回転軸と所定距離隔てた位置に、前記流出容器の一部を覆うように配置される電極と、
   前記流出容器と前記電極との間で製造されるナノファイバを搬送する気体流を発生させる気体流発生手段と、
   前記電極に設けられ前記気体流発生手段により発生する気体流を前記電極内方に導入する導入口と、
   前記電極内方に導入された気体流をナノファイバと共に放出する、前記回転軸に沿って延びる放出口と、
   前記放出口から放出されるナノファイバを前記回転軸に平行に配置される堆積面上に堆積させる堆積部材と、
   前記堆積部材上にナノファイバを誘引する誘引手段と
   を備えるナノファイバ製造装置。
2. 前記導入口は、導入される気体流が前記電極近傍を前記電極に沿って流れるように開口する請求項１に記載のナノファイバ製造装置。
3. 前記電極は、前記流出容器に対向し前記回転軸から等距離の電極面を備える請求項１に記載のナノファイバ製造装置。
4. 前記誘引手段は、
   前記堆積部材の表面にナノファイバを誘引する電界を発生させる誘引電極と、
   前記誘引電極に電位を印加する誘引電源と
   を備える請求項１に記載のナノファイバ製造装置。
5. 前記誘引手段は、
   前記堆積部材の表面にナノファイバを気体流により誘引する吸引手段を備える請求項１に記載のナノファイバ製造装置。
6. 前記流出容器の内方に前記回転軸に沿って原料液を複数箇所に供給する原料液供給手段を備える請求項１に記載のナノファイバ製造装置。

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