JP2011168928A - 紡糸装置、不織布製造装置、不織布の製造方法及び不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】 繊維径の小さい繊維を安定して生産性良く紡糸できる紡糸装置、この紡糸装置を備えた不織布製造装置、前記不織布製造装置を用いる不織布の製造方法、及び前記製造方法により製造した不織布を提供すること。
【解決手段】 本発明の紡糸装置は、紡糸液を吐出できる液吐出部を１箇所以上と、前記いずれの液吐出部よりも上流に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部１箇所を有するとともに、特定の条件を満足する紡糸単位を１つ以上有する紡糸装置である。本発明の不織布製造装置は、前記紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えている。本発明の不織布の製造方法は、前記不織布製造装置を用いる方法である。更に、本発明の不織布は前記製造方法により製造した不織布である。
【選択図】 図１

Description

本発明は紡糸装置、この紡糸装置を備えた不織布製造装置、前記不織布製造装置を用いる不織布の製造方法、及び前記製造方法により製造した不織布に関する。

不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径は小さいのが好ましい。このような繊維径の小さい繊維からなる不織布の製造方法として、紡糸液をノズルから吐出するとともに、吐出した紡糸液に電界を作用させて紡糸液を延伸し、細径化した後に捕集体上に直接捕集して不織布とする、いわゆる静電紡糸法が知られている。この静電紡糸法によれば、平均繊維径１μｍ以下の繊維からなる不織布を製造することができる。しかしながら、静電紡糸法は紡糸液の吐出量に限界があるため生産性の悪い方法であった。

この生産性の改善を期待できる紡糸装置として、図１２に示すような「第１部材の幅を横切る一側によって規定される供給端部及び第１部材の幅を横切る一側によって規定される対向出口端部を有する第１部材；第２部材の幅を横切る一側によって規定される供給端部及び第２部材の幅を横切る一側によって規定される対向出口端部を有し、第１部材から間隔を設けそれに隣接して位置された第２部材であって、前記第２部材の長さが前記第１部材の長さに沿って延び、前記第２部材の出口端部が前記第１部材の前記出口端部を越えて延び、前記第１及び第２部材が第１供給スリットを画成している、第２部材；及び第３部材の幅を横切る一側によって規定される供給端部及び第３部材の幅を横切る一側によって規定される対向出口端部を有し、前記第１部材の前記第２部材から反対側で、前記第１部材から間隔を設けそれに隣接して位置された第３部材であって、前記第３部材の長さが第１部材の長さに沿って延び、前記第１及び第３部材が第１ガススリットを画成し、前記第１、第２及び第３部材がガスジェット空間を画成している、第３部材；を包含する、圧縮ガス流を用いることによってナノファイバの不織マットを形成する装置。」が提案されている（特許文献１）。この装置は高電圧を印加する必要がないため、生産性を改善できることが期待できる。しかしながら、この装置においては第１、第２及び第３部材によってガスジェット空間が画成され、紡糸液に対して直接圧縮ガスが作用するため、繊維形状になりにくく、液滴を多く含むものとなり、繊維形状にできたとしても太い繊維しか形成できないものであると考えられた。

同様の紡糸装置として、図１３に示すような、「センターチューブ、センターチューブに同心状かつ離間して位置する第１供給チューブ、第１供給チューブに同心状かつ離間して位置する中間ガスチューブ、中間ガスチューブに同心状かつ離間して位置する第２供給チューブを備え、センターチューブと第１供給チューブは第１環状コラムを形成し、中間ガスチューブと第１供給チューブは第２環状コラムを形成し、中間ガスチューブと第２供給チューブは第３環状コラムを形成し、第１ガスジェット空間がセンターチューブと第１供給チューブの下流側端部に形成され、第２ガスジェット空間が中間ガスチューブと第２供給チューブの下流側端部に形成されるように位置している、圧縮ガスを用いるナノファイバー製造装置」が提案されている（特許文献２）。この製造装置も高電圧を印加する必要がないため、生産性を改善できることが期待できる。しかしながら、この装置においては、環状に吐出された紡糸液に対して柱状又は環状のガスジェットを作用させているため、紡糸が不安定で繊維形状になりにくく、液滴を多く含むものであった。

そこで、本願出願人は図１４に示すように、「紡糸液を吐出できる液吐出部と、前記液吐出部よりも上流側に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部とを有する、次の条件を満足する紡糸装置。（１）液吐出部を端部とする液用柱状中空部（Ｈｌ）を有する、（２）ガス吐出部を端部とするガス用柱状中空部（Ｈｇ）を有する、（３）液用柱状中空部（Ｈｌ）を延長した液仮想柱状部（Ｈｖｌ）とガス用柱状中空部（Ｈｇ）を延長したガス仮想柱状部（Ｈｖｇ）とは近接している、（４）液用柱状中空部（Ｈｌ）の吐出方向中心軸とガス用柱状中空部（Ｈｇ）の吐出方向中心軸とが平行である、（５）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周と液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周との距離が最も短い直線を、１本だけ引くことができる」を提案した。この紡糸装置によれば、安定して紡糸でき、液滴のない又は少ない繊維シート（不織布）を製造できるものであった。

特表２００５−５１５３１６号公報（要約、表１、特許請求の範囲など） 米国特許第６５２０４２５号公報（要約、図２など） 特開２００９−２８７１３８号公報（特許請求の範囲、図１など）

そこで、前記紡糸装置を直線状に複数組並べることにより、生産性を高めることを試みた。具体的には、前記紡糸装置を構成する液吐出部、ガス吐出部のいずれも円形であるのが好ましいため、一対のニードル（紡糸装置）を直線状に複数組並べることを試みた。この時、隣接する紡糸装置間の距離が短ければ短いほど、単位長さあたりの紡糸装置数を多くすることができ、生産性を高めることができるため、紡糸装置間の距離を１０ｍｍ以下に設定し、紡糸装置を配置しようとしたが、ニードルと紡糸液を供給する配管との接続部品等のサイズが大きく、一対のニードル間隔（紡糸装置間隔）を１０ｍｍ以下に狭めるのが難しかった。そこで、接続部品等を使用せず、１０ｍｍ間隔にノズルを５０本配置できるマニホールド（分岐配管）を２つ作製し、１つをガス吐出用マニホールドとし、もう１つを液吐出用マニホールドとして、各マニホールドにニードルを取り付け、これらマニホールドを組み合わせて、ガス吐出用ニードルと紡糸液吐出用ニードルの位置関係が前記関係を満たすように、全てのガス吐出用ニードルと紡糸液吐出用ニードルとを調整するのが困難であった。

本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、繊維径の小さい繊維を安定して生産性良く紡糸できる紡糸装置、この紡糸装置を備えた不織布製造装置、前記不織布製造装置を用いる不織布の製造方法、及び前記製造方法により製造した不織布を提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる発明は、「紡糸液を吐出できる液吐出部を１箇所以上と、前記いずれの液吐出部よりも上流に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部１箇所を有するとともに、次の条件を満足する紡糸単位を１つ以上有する紡糸装置。（１）液吐出部を端部とする、壁材に囲まれた液用柱状中空部（Ｈｌ）をそれぞれ有する、（２）ガス吐出部を端部とする、壁材に囲まれたガス用柱状中空部（Ｈｇ）を有する、（３）液用柱状中空部（Ｈｌ）を延長したそれぞれの液仮想柱状部（Ｈｖｌ）と、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）を延長したガス仮想柱状部（Ｈｖｇ）とはそれぞれ近接している、（４）それぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の吐出方向中心軸とガス用柱状中空部（Ｈｇ）の吐出方向中心軸とがそれぞれ平行である、（５）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周と、それぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周との距離が最も短い直線を、それぞれ２本以上引くことができる、（６）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周に対して、液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができるそれぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周の長さが、液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面のそれぞれの外周長の５０％以下である」である。

本発明の請求項２にかかる発明は、「前記紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えている不織布製造装置。」である。

本発明の請求項３にかかる発明は、「請求項２に記載の不織布製造装置を用いる不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項４にかかる発明は、「請求項３に記載の製造方法により製造した不織布。」である。

本発明の請求項１にかかる発明は、液吐出部から吐出された紡糸液とガス吐出部から吐出されたガスとは近接しており、平行であり、しかも紡糸液には随伴気流による剪断力が作用するため、細径化した繊維を安定して紡糸できる。また、ガスの作用によって繊維を紡糸しているため、紡糸液の吐出量を増やすことができ、生産性良く紡糸することができる。また、液吐出部及び／又はガス吐出部の形状が非円形であることができるため、紡糸単位間距離を短くすることができ、単位長さあたりの紡糸単位を多くすることができるため、結果として、単位時間、単位面積あたりにおける繊維量を多くでき、生産性良く紡糸できる。

本発明の請求項２にかかる発明は、前記紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えているため、紡糸された繊維を捕集することにより、繊維径の小さい繊維を含む不織布を安定して、生産性良く製造することができる。

本発明の請求項３にかかる発明は、前記不織布製造装置を用いているため、繊維径の小さい繊維を含む不織布を安定して、生産性良く製造することができる。

本発明の請求項４にかかる発明は、前記製造方法により製造した不織布であるため、繊維径の小さい繊維を含む不織布である。

（ａ） 紡糸単位の模式的斜視図 （ｂ） （ａ）における平面Ｃでの切断図 紡糸装置の一部模式的切断図 別の紡糸装置の一部模式的切断図 更に別の紡糸装置の一部模式的切断図 更に別の紡糸装置の一部模式的切断図 更に別の紡糸装置の一部模式的切断図 （ａ） 本発明の紡糸装置を分解して示す斜視説明図 （ｂ） 紡糸装置のＡ方向側面図 （ｃ） 紡糸装置のＢ方向底面図 本発明の紡糸装置において使用できるガス用中空部形成壁材の斜視図 （ａ） 本発明の別の紡糸装置を分解して示す斜視説明図 （ｂ） 紡糸装置のＡ方向側面図 （ｃ） 紡糸装置のＢ方向底面図 （ａ） 本発明の更に別の紡糸装置を分解して示す斜視説明図 （ｂ） 紡糸装置のＡ方向側面図 （ｃ） 紡糸装置のＢ方向底面図 本発明の不織布製造装置の模式的断面図 従来の紡糸装置の横断面図 従来の紡糸装置の底面図 （ａ） 従来の紡糸装置の斜視図 （ｂ） （ａ）における平面Ｃでの切断図 （ａ） 液吐出ノズル用マニホールドの斜視図 （ｂ） （ａ）における一部拡大断面図

本発明の紡糸装置の紡糸単位について、紡糸単位の模式的斜視図である図１（ａ）、及び図１（ａ）におけるＣ平面での切断図である図１（ｂ）をもとに説明する。

図１における紡糸単位は紡糸液を吐出できる液吐出部Ｅｌを一方の端部に有する液吐出ノズルＮｌ１本と、ガスを吐出できるガス吐出部Ｅｇを一方の端部に有するガス吐出ノズルＮｇ１本の外壁面が当接し、ガス吐出ノズルＮｇのガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側となる位置にある。なお、液吐出ノズルＮｌは液吐出部Ｅｌを端部とする液用柱状中空部Ｈｌを有しており、ガス吐出ノズルＮｇはガス吐出部Ｅｇを端部とするガス用柱状中空部Ｈｇを有している。また、前記液用柱状中空部Ｈｌを延長した液仮想柱状部Ｈｖｌと前記ガス用柱状中空部Ｈｇを延長したガス仮想柱状部Ｈｖｇとは、液吐出ノズルＮｌの壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当する距離だけ離れて近接した状態にある。しかも前記液用柱状中空部Ｈｌの吐出方向中心軸Ａｌとガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行である関係にある。更には、図１（ｂ）にガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面Ｃで切断した切断図を示すように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外形、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外形ともに四角形（正方形）であり、これら外周間の距離が最も短い直線を、２本以上（無数）引くことができる状態にある。また、図１（ｂ）のガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面Ｃで切断した切断図からわかるように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さ（図１（ｂ）におけるＣｌ）が、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周長の２５％である。

そのため、図１のような紡糸単位の液吐出ノズルＮｌに紡糸液を供給し、ガス吐出ノズルＮｇにガスを供給すると、紡糸液は液用柱状中空部Ｈｌを通り液吐出部Ｅｌから液用柱状中空部Ｈｌの軸方向に吐出されると同時に、ガスはガス用柱状中空部Ｈｇを通りガス吐出部Ｅｇからガス用柱状中空部Ｈｇの軸方向に吐出される。この吐出されたガスと吐出された紡糸液とは近接した状態にあり、ガスの吐出方向と紡糸液の吐出方向とは平行関係にあるため、紡糸液は随伴気流による剪断作用を受け、細径化しながら液用柱状中空部Ｈｌの軸方向に飛翔し、繊維化する。

なお、図１のような紡糸単位においては、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周との距離が最も短い直線を、２本以上（無数）引くことができるため、紡糸液は随伴気流による剪断作用を２ヶ所以上で受ける可能性がある。このように、紡糸液が随伴気流による剪断作用を２ヶ所以上で受けると、安定して紡糸することができず、液滴が発生すると考えていたが、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面Ｃで切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さが、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周長の５０％以下の場合に、実際に紡糸をすると、液滴を発生することなく、安定して紡糸することを見出した。これは従来の考え方からすると、予測できないことであった。

本発明者らは、ガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側にあるため、ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスが液吐出部Ｅｌに到達する間に、四角柱の状態から円柱状又は楕円柱状に拡散し、同様に、液吐出部Ｅｌから吐出された紡糸液も表面張力と重力の作用により、四角柱の状態から半球体状になると考えている。このように、半球体状の紡糸液に対して、円柱状又は楕円柱状のガスの随伴気流が作用する、つまり、紡糸液には限りなく１箇所に近い状態で随伴気流が連続的に作用するため、液滴が発生せず、安定した紡糸ができると考えている。

このように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周との距離が最も短い直線を、２本以上（無数）引くことができるということは、図１のように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面と液用柱状中空部Ｈｌの切断面のいずれもが四角形（長方形）でも良く、加工性に優れているため、単位長さあたりの紡糸単位数を多くすることができ、結果として生産性に優れる紡糸装置であることができる。

液吐出ノズルＮｌは紡糸液を吐出できるものであれば良く、液吐出部Ｅｌの形状は特に限定するものではないが、液吐出部Ｅｌの形状は、例えば、円形、長円形、楕円形、多角形（例えば、三角形、四角形、六角形）であることができる。これらの中でも、四角形であると、特に加工性に優れ、単位長さあたりの紡糸単位数を多くすることができるため好適である。

また、液吐出部Ｅｌの大きさも特に限定するものではないが、０．００２５〜３０００ｍｍ^２であるのが好ましく、０．０４〜５００ｍｍ^２であるのがより好ましく、０．１〜３ｍｍ^２であるのが更に好ましい。０．００２５ｍｍ^２よりも小さいと、粘度の高い紡糸液を吐出するのが困難になる傾向があり、３０００ｍｍ^２を超えると、吐出された紡糸液全体に剪断作用を均一に働かせることが困難となり、ショットやビーズ（粒子形状の樹脂）を生じやすくなる傾向があるためである。

なお、液吐出部Ｅｌから吐出された紡糸液のガスとの接触可能長さ（図１（ｂ）におけるＣｌ）は、０．０５〜３０００ｍｍであるのが好ましい。０．０５ｍｍよりも短いと粘度の高い紡糸液を吐出するのが困難になる傾向があり、かつ、液吐出部Ｅｌを形成するための機械加工が困難となる傾向がある。また、３０００ｍｍを超えると、吐出された紡糸液全体に剪断作用を均一に働かせることが困難となり、ショットやビーズ（粒子形状の樹脂）を生じやすくなる傾向があるためである。

本発明における液吐出部Ｅｌは壁材によって完全に周囲を囲まれた領域と、壁材によって不完全に周囲を囲まれた領域（壁材によって全く囲まれていない領域を含む）との境界部分を意味する。

なお、液吐出ノズルＮｌは金属製であっても樹脂製であってもよく、その素材は特に限定するものではない。液吐出ノズルＮｌが金属製であれば、液吐出ノズルＮｌに対して電圧を印加することにより、紡糸液に対して電界を作用させることができる。また、図１においては、角柱状の液吐出ノズルＮｌを図示しているが、先端が傾斜を持って切断された鋭角ノズルを使用することもできる。この鋭角ノズルの場合、紡糸液の粘度が高い場合に有効である。このような鋭角ノズルを使用する場合、尖った側をガス吐出ノズル側とし、ガスが直接紡糸液に作用しないようにするのが好ましい。ガスが直接紡糸液に作用すると液滴を発生しやすいためである。

ガス吐出ノズルＮｇはガスを吐出できるものであれば良く、ガス吐出部Ｅｇの形状は特に限定するものではないが、例えば、円形、長円形、楕円形、多角形（例えば、三角形、四角形、六角形）であることができる。これらの中でも、四角形であると、特に加工性に優れ、単位長さあたりの紡糸単位数を多くすることができるため好適である。

また、ガス吐出部Ｅｇの大きさも特に限定するものではないが、０．００２５〜４０００ｍｍ^２であるのが好ましく、０．０４〜８００ｍｍ^２であるのがより好ましく、０．５〜５ｍｍ^２であるのが更に好ましい。０．００２５ｍｍ^２よりも小さいと、吐出された紡糸液全体に剪断作用を働かせることが困難になる傾向があり、安定して繊維化することが困難になる傾向があるためで、４０００ｍｍ^２を超えると剪断作用を働かせるために十分な風速が必要で、多量のガスが必要となって不経済であるためである。

なお、ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスの紡糸液との接触可能長さ（図１（ｂ）におけるＣｇ）は、紡糸液のガスとの接触可能長さよりも長ければ良く、特に限定するものではない。

本発明におけるガス吐出部Ｅｇは壁材によって完全に周囲を囲まれた領域と、壁材によって不完全に周囲を囲まれた領域（壁材によって全く囲まれていない領域を含む）との境界部分を意味する。

なお、ガス吐出ノズルＮｇは金属製であっても樹脂製であっても良く、その素材は特に限定しない。

ガス吐出ノズルＮｇはガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側となる位置に配置されているため、液吐出部周辺へ紡糸液が巻き上がるのを防止できる。そのため、液吐出部Ｅｌを汚すことなく、長時間の紡糸が可能である。また、ガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側に配置していることによって、吐出されたガスが円柱状又は楕円柱状となり、そのガスの随伴気流を紡糸液に対して作用させることができるため、液滴等を生じることなく紡糸できると考えている。

なお、ガス吐出部Ｅｇと液吐出部Ｅｌとの距離は特に限定するものではないが、２０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。２０ｍｍを超えると紡糸液に対する随伴気流の剪断力が不十分となり、繊維化しにくくなる傾向があるためである。ガス吐出部Ｅｇと液吐出部Ｅｌとの距離の差の下限は特に限定するものではなく、ガス吐出部Ｅｇと液吐出部Ｅｌとが一致していなければ良い。このように、ガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側に位置しているため、紡糸液の吐出方向において、ガス吐出部Ｅｇと液吐出部Ｅｌとの間に必ず紡糸液の吐出方向に延びる壁材が存在することを意味する。後述のように、紡糸液とガスとは平行に吐出されることと相まって、紡糸液に対して円柱状又は楕円柱状のガスの随伴気流が作用するため、安定して紡糸することができる。

液用柱状中空部Ｈｌは紡糸液の通過経路であり、紡糸液の吐出時における形状を形作り、ガス用柱状中空部Ｈｇはガスの通過経路であり、ガスの吐出時における形状を形作る。なお、液用柱状中空部Ｈｌ、ガス用柱状中空部Ｈｇのいずれも壁材に囲まれていることによって形成されている。図１においては、液用柱状中空部Ｈｌ、ガス用柱状中空部Ｈｇのいずれも１つの材料からなる壁材で構成されているが、壁材は２つ以上の材料から構成されていることができる。

なお、液用柱状中空部Ｈｌを延長した液仮想柱状部Ｈｖｌは液吐出部Ｅｌから吐出された紡糸液の吐出直後の飛翔経路であり、ガス用柱状中空部Ｈｇを延長したガス仮想柱状部Ｈｖｇはガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスの吐出直後の噴出経路である。この液仮想柱状部Ｈｖｌとガス仮想柱状部Ｈｖｇとの距離は液吐出ノズルＮｌの壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当しているが、この距離は２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。２ｍｍを超えると随伴気流の剪断力が作用しにくく、繊維化しにくくなる傾向があるためである。

この液仮想柱状部Ｈｖｌとガス仮想柱状部Ｈｖｇのいずれも内部充実した柱状である。例えば、円柱状の液仮想部を中空円柱状のガス仮想部で覆った状態、又は円柱状のガス仮想部を中空円柱状の液仮想部で覆った状態であると、１つの紡糸液全体に対して、外周又は内周から随伴気流の剪断力が作用し、ショットやビーズ（粒子形状の樹脂）が多くなるためである。この「仮想柱状部」はノズルの内壁面を延長して形成される部分である。

更に、液用柱状中空部Ｈｌの吐出方向中心軸Ａｌとガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行で、吐出された紡糸液に対して直接的ではなく、間接的に随伴気流を作用させることができるため、安定して紡糸することができる。例えば、これら中心軸が交差又はねじれの位置にあると、随伴気流による剪断力が作用しないか、作用したとしても不均一であることから、安定して繊維を紡糸することができない。この「平行」であるとは、液用柱状中空部Ｈｌの吐出方向中心軸Ａｌとガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが同一平面上に位置することができ、しかも平行であることを意味する。また、「吐出方向中心軸」とは吐出部の中心と仮想柱状部の横断面における中心とを結んでできる直線である。

本発明の紡糸単位は、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面（Ｃ）で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周との距離が最も短い直線を、２本以上（無数）引くことができる。このようなガス用柱状中空部Ｈｇから吐出されたガスの随伴気流は、液用柱状中空部Ｈｌから吐出された紡糸液に対して、直線状に作用し、剪断作用を発揮することができるため、ショットやビーズ（粒子形状の樹脂）を生じることなく、安定して紡糸することができる。従来、前記直線を２本以上引くことができる場合には、一方の点で作用する場合と他方の点で作用する場合とが交互となり、安定して剪断作用を発揮することができず、ショットやビーズを発生し、安定して紡糸できないと考えていたが、驚くべきことに、前記直線を２本以上引くことができる場合であっても、安定して紡糸できることを見出した。

本発明者らは、ガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも上流側にあるため、ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスが液吐出部Ｅｌに到達する間に、四角柱の状態から円柱状又は楕円柱状に拡散し、同様に、液吐出部Ｅｌから吐出された紡糸液も表面張力と重力の作用により、四角柱の状態から半球体状になると考えている。このように、半球体状の紡糸液に対して、円柱状又は楕円柱状のガスの随伴気流が作用する、つまり、紡糸液には限りなく１箇所に近い状態で随伴気流が連続的に作用するため、液滴が発生せず、安定した紡糸ができると考えている。

このように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周との距離が最も短い直線を、２本以上（無数）引くことができるということは、図１のように、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面と液用柱状中空部Ｈｌの切断面のいずれもが四角形（長方形）でも良い。このように四角形であると、加工性に優れているため、単位長さあたりの紡糸単位数を多くすることができ、結果として生産性に優れる紡糸装置であることができる。

本発明の紡糸単位は、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面（Ｃ）で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さが、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周長の５０％以下である。つまり、ガスによる剪断作用が紡糸液の外周長の５０％以下であると、紡糸液はガスによる剪断作用を部分的に受け、ショットやビーズを発生することなく、安定して紡糸できることを見出した。なお、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる外周の長さは、図１（ｂ）においては、Ｃｌに相当する。例えば、円柱状の液仮想部を中空円柱状のガス仮想部で覆った状態、又は円柱状のガス仮想部を中空円柱状の液仮想部で覆った状態であるように、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる外周の長さが、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周長の１００％であると、液吐出部Ｅｌから吐出された紡糸液が半球体状となり、ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスが拡散する際に、外周又は内周から随伴気流の剪断力が何箇所からも不連続的に作用し、ショットやビーズが多くなりやすいのに対して、本発明のように、５０％以下であれば、ショットやビーズを発生することなく、紡糸できることを見出した。

なお、図１には図示していないが、紡糸液がポリマーを溶媒に溶解させたものである場合には、液吐出ノズルＮｌは紡糸液貯蔵装置（例えば、シリンジ、ステンレスタンク、プラスチックタンク、或は塩化ビニル樹脂製、ポリエチレン樹脂製などの樹脂製バッグなど）に接続されており、ガス吐出ノズルＮｇはガス供給装置（例えば、圧縮機、ガスボンベ、ブロアなど）に接続されている。また、紡糸液がポリマーを加熱溶融させたものである場合には、液吐出ノズルＮｌは押出し機、ヒーターにより加熱された金属製シリンジなどの供給装置に接続され、ガス吐出ノズルＮｇはヒーターに接続した圧縮機、ガスボンベ、ブロアなどの供給装置に接続されている。

図１は液吐出部Ｅｌを１箇所とガス吐出部Ｅｇを１箇所とを有する紡糸単位であるが、ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、２箇所以上の液吐出部を有する紡糸単位であっても良い。この場合、効率的に紡糸することができるため、生産性が向上する。

なお、本発明においては、ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、液吐出部１箇所以上であることから明らかなように、各液吐出部１箇所に対して、ガス吐出部Ｅｇが１箇所対応する。別の見方をすると、各液吐出部の片側のみにガス吐出部Ｅｇが位置する。したがって、各液吐出部から吐出された各紡糸液には、ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスの剪断作用が一部のみで作用する。よって、ショットやビーズを発生することなく、安定して紡糸できる。

本発明の紡糸装置は上述のような紡糸単位を１つ以上有するものである。単位長さあたりの紡糸単位数が多ければ多いほど、生産性を高めることができるため、紡糸単位間の距離は１０ｍｍ以下であるのが好ましい。本発明の紡糸単位における液吐出部Ｅｌ及びガス吐出部Ｅｇは四角形であるなど、非円形であることができ、加工性に優れているため、紡糸単位間距離を１０ｍｍ以下とすることが可能であり、生産性に優れる紡糸装置である。なお、紡糸単位間距離は規則正しくても、不規則であっても良いが、規則正しいと繊維が均一に分散した状態で紡糸することができ、結果として地合いの優れる不織布を製造できるため好適である。なお、「紡糸単位間距離」とは、隣接する紡糸単位におけるガス吐出部の中心間距離をいう。

本発明の紡糸装置について、図１（ｂ）と同様に、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面で切断した、紡糸装置の一部模式的切断図である図２〜図６をもとに簡単に説明する。

図２は四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを複数有する紡糸装置である。この紡糸装置においては、ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が対応する紡糸単位Ｎｕであるため、生産性良く紡糸することができる。なお、図２の紡糸単位Ｎｕは紡糸装置の長さ方向Ｌに対して直交する方向に液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が配置している。

図３は図２と同様に、四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを複数有する紡糸装置であるが、紡糸単位Ｎｕが紡糸装置の長さ方向Ｌと同じ方向に液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が配置している点が相違する。図３のような紡糸装置であっても、生産性良く紡糸することができる。

図４は図３と同様に、紡糸単位Ｎｕが配置しているものの、小鼓状のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、円形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２２箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを複数有する点が相違している。このように、四角形同士の組み合わせである必要はない。図４のような紡糸装置であっても、生産性良く紡糸することができる。なお、図４の紡糸単位Ｎｕにおいては、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さが、液用柱状中空部Ｈｌの切断面のそれぞれの外周長の５０％である。このような場合であっても、紡糸できることを実験的に確認している。

図５は四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４４箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを複数有する紡糸装置である。この紡糸装置においては、ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４４箇所が対応する紡糸単位Ｎｕであるため、更に生産性良く紡糸することができる。

図６は四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６６箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを有する紡糸装置である。この紡糸装置においては、ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６６箇所が対応する紡糸単位Ｎｕであるため、更に生産性良く紡糸することができる。図６の紡糸単位Ｎｕにおいては、ガス吐出部Ｅｇを介して各液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３と、各液吐出部Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６とが対向して配置しているが、対向している必要はなく、千鳥状のように規則正しく、又は不規則にずれて配置していても良い。このようにずれて配置していることにより、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３から紡糸された繊維と、液吐出部Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６から紡糸された繊維とが完全に重複しないため、繊維が分散した状態で紡糸しやすく、結果として、地合いのより優れる不織布を製造しやすい。

本発明の紡糸装置について、より理解を深めるために、紡糸装置を分解して示す斜視説明図である図７（ａ）、紡糸装置のＡ方向側面図である（ｂ）、及び紡糸装置のＢ方向底面図である（ｃ）を参考に説明する。

本発明の紡糸装置は紡糸液貯留部材Ｓｓ、液用中空部形成壁材Ｗｌ、中空部形成壁材Ｗａ、ガス用中空部形成壁材Ｗｇ及びガス貯留部材Ｓｇが順に積層された構造を有する。

紡糸液貯留部材Ｓｓは図示しない紡糸液供給装置に接続され、紡糸液が供給される。紡糸液貯留部材Ｓｓは中央部に断面が長円の中空部からなる貯留部Ｓｒを有するため、供給された紡糸液はこの貯留部全体に貯留された後、圧力が均等に加わることによって、均一に紡糸液を液用柱状中空部へ供給することができる。また、紡糸液貯留部材Ｓｓの下方（図面上）は中空部等のない、平滑面であり、液用柱状中空部の一壁面として作用する。

液用中空部形成壁材Ｗｌは液用柱状中空部を形成できるように、液用中空部形成壁材Ｗｌの一端から伸びるスリットＳが形成されている。スリットＳが形成されていることによって、液用中空部形成壁材Ｗｌの厚さ方向壁面が液用柱状中空部の壁面として作用できる。なお、スリットＳの上端は円形状に開口している。そのため、この開口部を通じて、液用柱状中空部に均一に紡糸液を紡糸液貯留部材Ｓｓから供給することができる。

中空部形成壁材Ｗａは中空部等のない、平滑面からなる平板であり、液用柱状中空部の一壁面として作用する。このように、紡糸液貯留部材Ｓｓの下方平滑面、液用中空部形成壁材Ｗｌの厚さ方向壁面及び中空部形成壁材Ｗａの平滑面によって囲まれ、液用柱状中空部を形成できる。このように、図７の態様においては、液用中空部形成壁材ＷｌにスリットＳを入れ、紡糸液貯留部材Ｓｓと中空部形成壁材Ｗａで液用中空部形成壁材Ｗｌを挟むだけで液用柱状中空部を形成できるため、液吐出部間の距離を非常に短くすることができる。そのため、生産性良く紡糸することができる。また、液用中空部形成壁材ＷｌにスリットＳを入るだけで良いため、液用柱状中空部とガス用柱状中空部の位置関係の調整が簡単である。更には、紡糸後に、各部材に分解することができるため、各部材毎に洗浄することができるため、メンテナンス性にも優れている。

ガス貯留部材Ｓｇは図示しないガス供給装置に接続され、ガスが供給される。ガス貯留部材Ｓｇは中央部に断面が長円の中空部からなる貯留部を有するため、供給されたガスはこの貯留部全体に貯留された後、圧力が均等に加わることによって、均一にガスをガス用柱状中空部へ供給することができる。また、ガス貯留部材Ｓｇの下方（図面上）は中空部等のない、平滑面であり、ガス用柱状中空部の一壁面として作用する。

ガス用中空部形成壁材Ｗｇはガス用柱状中空部を形成できるように、ガス用中空部形成壁材Ｗｇの一端から伸びるスリットＳが形成されている。スリットＳが形成されていることによって、ガス用中空部形成壁材Ｗｇの厚さ方向壁面がガス用柱状中空部の壁面として作用できる。なお、スリットＳの上端は円形状に開口している。そのため、この開口部を通じて、均一にガスをガス貯留部材Ｓｇから供給することができる。なお、ガス用中空部形成壁材Ｗｇの高さ（紙面上、上下方向）は液用中空部形成壁材Ｗｌよりも低いため、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４よりも上流側にガス吐出部Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４を配置することができる。また、ガス用中空部形成壁材ＷｇのスリットＳの中心軸は、紡糸液に対して効率的にガスを作用させることができるように、液用中空部形成壁材ＷｌのスリットＳの中心軸と一致している。

中空部形成壁材Ｗａは前述の通り、中空部等のない、平滑面からなる平板であり、ガス用柱状中空部の一壁面としても作用する。このように、ガス貯留部材Ｓｇの下方平滑面、ガス用中空部形成壁材Ｗｇの厚さ方向壁面及び中空部形成壁材Ｗａの平滑面によって囲まれ、ガス用柱状中空部を形成できる。このように、図７の態様においては、ガス用中空部形成壁材ＷｇにスリットＳを入れ、ガス貯留部材Ｓｇと中空部形成壁材Ｗａでガス用中空部形成壁材Ｗｇを挟むだけでガス用柱状中空部を形成できるため、ガス吐出部間の距離を非常に短くすることができる。そのため、生産性良く紡糸することができる。なお、図７の紡糸装置における紡糸単位Ｎｕは、図７（ｃ）に示すように、紡糸装置の長さ方向に対して直交する方向に、ガス吐出部Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４１箇所に対して、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４１箇所が配置している。

図７の紡糸装置においては、ガス用中空部形成壁材ＷｇとしてスリットＳを入れたものを使用しているが、ガス用中空部形成壁材ＷｇはスリットＳである必要はない。例えば、図８に示すような、ガス用中空部形成壁材Ｗｇの下方が長方形に打ち抜かれたものであっても良い。図８のガス用中空部形成壁材Ｗｇを使用した場合、図６と同様に、四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、四角形の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４４箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを有する紡糸装置となる。

また、図７の紡糸装置においては、液用中空部形成壁材Ｗｌとガス用中空部形成壁材Ｗｇとを使用する態様であるが、液用中空部形成壁材Ｗｌ及び／又はガス用中空部形成壁材Ｗｇを使用しないこともできる。この態様について、図９をもとに説明する。

図９の紡糸装置は紡糸液貯留部材Ｓｓ、中空部形成壁材Ｗａ及びガス貯留部材Ｓｇが順に積層された構造を有する。

図９の紡糸液貯留部材Ｓｓは図７の紡糸液貯留部材Ｓｓとは、紡糸液貯留部材Ｓｓの下方（図面上）に、紡糸液貯留部材Ｓｓの下端から貯留部Ｓｒへ通じる溝ｄを有する点が相違する。この溝ｄは液用柱状中空部の一部を構成する。

中空部形成壁材Ｗａは中空部等のない、平滑面からなる平板であり、液用柱状中空部の一壁面として作用する。このように、紡糸液貯留部材Ｓｓの下方の溝ｄを中空部形成壁材Ｗａの平滑面によって囲むことにより、液用柱状中空部を形成できる。このように、図９の態様においては、紡糸液貯留部材Ｓｓに溝ｄを形成し、中空部形成壁材Ｗａと当接させるだけで液用柱状中空部を形成できるため、液吐出部間の距離を非常に短くすることができる。そのため、生産性良く紡糸することができる。なお、図９に示すように、液用柱状中空部の形状は同一である必要はなく、液用柱状中空部ごとに異なる形状であっても良い。

他方、図９のガス貯留部材Ｓｇは図７のガス貯留部材Ｓｇとは、紡糸液貯留部材Ｓｓの下方（図面上）に、ガス貯留部材Ｓｇの下端から貯留部へ通じる溝を有する点が相違する。この溝はガス用柱状中空部の一部を構成する。

中空部形成壁材Ｗａは中空部等のない、平滑面からなる平板であり、ガス用柱状中空部の一壁面としても作用する。このように、ガス貯留部材Ｓｇの下方の溝を中空部形成壁材Ｗａの平滑面によって囲むことにより、ガス用柱状中空部を形成できる。このように、図９の態様においては、ガス貯留部材Ｓｇに溝を形成し、中空部形成壁材Ｗａと当接させるだけでガス用柱状中空部を形成できるため、ガス吐出部間の距離を非常に短くすることができる。そのため、生産性良く紡糸することができる。図９に示すように、ガス用柱状中空部の形状も同一である必要はなく、ガス用柱状中空部ごとに異なる形状であっても良い。なお、図９においては、紡糸液貯留部材Ｓｓとガス貯留部材Ｓｇの両方に溝を形成しているが、いずれか一方のみに溝ｄを形成し、他方には図７と同様の液又はガス用中空部形成壁材Ｗｌ、Ｗｇを挟み込んで、液用柱状中空部又はガス用柱状中空部を形成することもできる。

また、図９の紡糸装置においては、ガス貯留部材Ｓｇに溝を形成したものを使用しているが、ガス貯留部材Ｓｇにおいては溝である必要はない。例えば、図１０に示すような、ガス貯留部材Ｓｇの下方が長円状の中空部と繋がる断面長方形状の開口を有するものであっても良い。図１０のガス貯留部材Ｓｇを使用した場合、図６と同様に、四角形のガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４４箇所が対応する紡糸単位Ｎｕを有する紡糸装置となる。

本発明の紡糸装置においては、液吐出部Ｅｌ及び／又はガス吐出部Ｅｇの形状及び／又は大きさが、紡糸単位間で同じであっても、異なっていても良い。液吐出部Ｅｌの形状及び大きさ、及びガス吐出部Ｅｇの形状及び大きさが、いずれの紡糸単位Ｎｕも同じであると、繊維径の揃った繊維を紡糸することができる。同様に、液吐出部Ｅｌとガス吐出部Ｅｇとの距離は紡糸単位間で同じであっても、異なっていても良い。液吐出部Ｅｌとガス吐出部Ｅｇとの距離がいずれの紡糸単位Ｎｕも同じであると、繊維径の揃った繊維を紡糸することができる。

また、図２〜図１０においては、紡糸単位Ｎｕが一直線状に配置されているが、本発明の紡糸装置においては、紡糸単位Ｎｕが一直線状に配置されている必要はない。例えば、紡糸単位Ｎｕが曲線、波線、円状、Ｘ字状、コの字状、渦巻状、三角形状、四角形状、或いはこれらを組み合わせて線状に配置されていても同様の効果を奏する。

更に、本発明の紡糸装置自体を前後及び／又は左右に移動させることのできる機構を備えていることもできる。このような機構を備えていることにより、繊維を均一に分散させながら紡糸することができる。

本発明の不織布製造装置は前述のような紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えているため、繊維を捕集して不織布を製造することができる。本発明の不織布製造装置について、不織布製造装置の模式的断面説明図である図１１を参照しながら説明する。

図１１の不織布製造装置は前述の図７の紡糸装置１に加えて、紡糸された繊維を捕集できる捕集体３、捕集体３の下方に位置し、紡糸された繊維を吸引できるサクション装置４を備えている。なお、図示していないが、紡糸装置１には紡糸液供給装置及びガス供給装置が、紡糸液貯留部材Ｓｓ、ガス貯留部材Ｓｇにそれぞれ接続されている。

このような不織布製造装置の場合、紡糸液は紡糸溶液供給装置によって紡糸液貯留部材Ｓｓへ供給され、紡糸液貯留部材Ｓｓの貯留部Ｓｒに紡糸液が満たされる。その後、均一な圧力で紡糸液が液用柱状中空部へと供給される。同時に、ガス供給装置によってガスがガス貯留部材Ｓｇへ供給され、ガス貯留部材Ｓｇの貯留部にガスが満たされる。その後、均一な圧力で、ガスがガス用柱状中空部へと供給される。そのため、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４から吐出された紡糸液はガス吐出部Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４から吐出されたガスの剪断作用によって延伸され、繊維化するとともに、これら繊維は均一に混合しながら、捕集体３へ向かって飛翔し、この飛翔した繊維は直接、捕集体３上に集積し、不織布を形成する。

図１１の不織布製造装置においては、コンベアからなる捕集体３であるが、捕集体３は繊維を直接集積できるものであれば良く、例えば、不織布、織物、編物、ネット、ドラム、ベルト或いは平板を捕集体３として使用できる。本発明においては、ガスを吐出しているため、ガスを吸引して捕集体上に繊維を集積しやすく、また集積した繊維が乱れないように、通気性の捕集体３を使用し、捕集体３の紡糸装置側とは反対面側にサクション装置４を設置するのが好ましい。なお、サクション装置４を使用しない場合には、捕集体３は通気性である必要はない。

図１１の不織布製造装置においては、捕集体３の下方にサクション装置４が配置されており、繊維を集積する際に、ガス吐出部Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４から吐出されたガスを速やかに排出できるため、ガスの作用によって不織布の地合いが乱れるということがない。

図１１の不織布製造装置においては、紡糸装置１の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４からの吐出方向下側（重力の作用方向）に捕集体３を配置し、紡糸液の吐出方向と捕集体３の捕集面とが直交する位置関係にあるが、紡糸液の吐出方向と捕集体３の捕集面とが平行である位置関係にあっても、紡糸液の吐出方向と捕集体３の捕集面とが交差する位置関係にあっても良い。なお、紡糸液の吐出方向は重力の作用方向と同じであっても、重力の作用方向と反対方向であっても、重力の作用方向と直交する方向であっても、重力の作用方向と交差する方向であっても良く、特に限定するものではない。

なお、捕集体３の捕集面を紡糸装置１の液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４と対向して配置、特に直角に配置する場合、捕集体３の捕集面と液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４との距離は、紡糸液の吐出量やガス流速によって変化するため、特に限定するものではないが、ポリマーを紡糸液に溶解させた紡糸液を用いた場合、いずれの距離も５０〜１０００ｍｍであるのが好ましく、紡糸液がポリマーを加熱溶融させたものである場合、いずれの距離も１０〜１０００ｍｍであるのが好ましい。ポリマーを紡糸液に溶解させた紡糸液を用いた場合に５０ｍｍ未満であると、紡糸液の溶媒が十分に蒸発しない状態で集積され、集積された後に繊維形状を保つことができず、不織布が得られない場合があるためであり、紡糸液がポリマーを加熱溶融させたものである場合に１０ｍｍ未満であると、ガスなどの影響を受けて、捕集体上に集積した繊維が溶けてしまったり、繊維同士が溶着する傾向があるためである。他方、紡糸液がいずれの場合であっても、１０００ｍｍを超えると、ガスの流れが乱れ、繊維が切れて飛散しやすくなる傾向があるためである。

サクション装置４は特に限定するものではないが、ガス供給装置からのガス供給量、製造する不織布の厚さによって風速条件を適宜調整できるものが好ましい。

なお、紡糸液供給装置としては、紡糸液がポリマーを溶媒に溶解させたものである場合には、例えば、シリンジ、ステンレスタンク、プラスチックタンク、或は塩化ビニル樹脂製、ポリエチレン樹脂製などの樹脂製バッグなどを挙げることができ、紡糸液がポリマーを加熱溶融させたものである場合には、例えば、押出し機、ヒーターにより加熱された金属製シリンジなどを挙げることができる。また、ガス供給装置としては、紡糸液がポリマーを溶媒に溶解させたものである場合には、例えば、圧縮機、ガスボンベ、ブロアなどを挙げることができ、紡糸液がポリマーを加熱溶融させたものである場合には、例えば、ヒーターに接続した圧縮機、ガスボンベ、ブロアなどを挙げることができる。

図１１の不織布製造装置においては、紡糸装置１を１台だけ配置しているが、１台である必要はなく、２台以上を直列及び／又は並列に配置することができる。２台以上配置することによって不織布の生産性を更に高めることができる。また、図１１の不織布製造装置においては、図７の紡糸装置１を使用しているが、図７の紡糸装置１に限定されるものではなく、本発明の紡糸単位Ｎｕを有する紡糸装置１を使用することができる。

また、図１１の不織布製造装置においては、不織布を結合させるための装置を配置していないが、不織布を結合するための装置を配置することができる。例えば、バインダーを付与し、乾燥する装置、繊維同士を融着させることのできる熱処理装置、繊維同士を絡合させることのできる絡合装置、などを配置することができる。

更に、図１１の不織布製造装置においては、ガス吐出部Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４から吐出されたガスの作用のみによって繊維化しているが、ガスの作用に加えて、電界を作用させることによって、繊維化を促進することができる。例えば、紡糸装置１の中空部形成壁材Ｗａ、液用中空部形成壁材Ｗｌ、及び／又は紡糸液貯留部材Ｓｓに対して電圧を印加するとともに、捕集体３をアースすることによって、紡糸装置１と捕集体３との間に電界を形成すると、ガスの剪断作用によって延伸されず液滴となりやすい紡糸液を、電界の作用によって引き伸ばして繊維化することができる。また、電界の作用によって、繊維が帯電し、互いに反発することによって、繊維同士が結着した繊維束を形成せず、個々の繊維が分散した状態で捕集できるため、繊維径の揃った不織布を製造しやすい。このように電圧を印加する場合には、従来の静電紡糸法による電圧よりも低い電圧で良いため、静電紡糸法により形成した不織布よりも嵩高な不織布とすることができる。

この電圧を印加できる電源としては、例えば、直流高電圧発生装置やヴァン・デ・グラフ起電機を挙げることができる。また、印加極性は正であっても負であっても良い。なお、各液用柱状中空部Ｈｌ_１、Ｈｌ_２、Ｈｌ_３、Ｈｌ_４にワイヤー等を挿入し、印加しても良いし、紡糸液貯留部材Ｓｓの貯留部Ｓｒにワイヤー等を挿入し、印加しても良い。更には、捕集体３に対して印加し、紡糸装置１をアースしても良い。或いは、紡糸装置１と捕集体３との間に電界が形成されるように、双方に電圧を印加しても良い。また、コンベアの下方に対向電極を配置し、対向電極をアース又は印加し、紡糸装置１との間に電界を形成することもできる。

この紡糸装置１と捕集体３との間に生じる電位差は、紡糸液の種類、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４と捕集体３との距離などの紡糸条件によって変化するため、特に限定するものではないが、０．０５〜１．５ｋＶ／ｃｍであるのが好ましい。電位差が１．５ｋＶ／ｃｍを超えると、ガスの剪断作用による紡糸よりも静電紡糸法と同様の電界による紡糸が支配的となるが、ガスの作用も受けて不織布の地合いが悪くなる傾向があるためである。他方、０．０５ｋＶ／ｃｍ未満であると、繊維の帯電が不十分あるいは弱く、電界を作用させる効果が低いためである。

なお、図１１の不織布製造装置は開放系のものであるが、紡糸装置１、捕集体３、サクション装置４を紡糸容器内に収納し、閉鎖系とすることができる。紡糸液が溶媒に溶解させたものである場合、紡糸時に溶媒が揮発するが、閉鎖系であれば、この溶媒の拡散を防止し、場合によっては再利用することができる。

このように紡糸容器に収納する場合、紡糸容器内のガスを排気できる排気装置を接続するのが好ましい。紡糸液が溶媒に溶解させたものである場合、紡糸を行っていると、紡糸容器内における溶媒蒸気濃度が次第に高くなり、溶媒の蒸発が抑制される結果、繊維径のバラツキが発生しやすく、また繊維化されにくくなる傾向があるためである。この排気装置は特に限定するものではないが、例えば、排気口に設置したファンであることができる。また、容器用ガス供給装置によって紡糸容器へガスを供給する場合には、単に排気口を設けるだけで供給量と同量のガスを排出することができるため、排気装置は必ずしも必要ではない。なお、排気装置によって排気する場合、排気量はガス供給装置及び容器用ガス供給装置からのガス供給量の総量と同じ量だけ排気するのが好ましい。供給総量と排気量とが異なると、紡糸容器内における圧力が変わることによって、溶媒の蒸発速度が変わり、繊維径のバラツキが生じやすいためである。また、サクション装置４に排気装置を兼用させることもできる。

また、紡糸容器に温湿度を調整したガスを供給できる容器用ガス供給装置を接続すると、紡糸容器内における溶媒蒸気濃度を安定させ、繊維径のバラツキの小さい繊維を紡糸できる。この容器用ガス供給装置としては、例えば、プロペラファン、シロッコファン、エアコンプレッサー、或いは送風機などを挙げることができる。

本発明の不織布の製造方法は前記不織布製造装置を用いる方法である。特には、紡糸装置１の各ガス吐出部Ｅｇから流速１００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出するのが好ましい。ガス吐出部Ｅｇから流速１００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出することによって、液滴の発生を抑え、繊維径の揃った細径化した繊維を含む不織布を効率的に製造することができるためである。より好ましくは流速１５０ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出し、更に好ましくは流速２００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出する。なお、ガス流速の上限は安定して紡糸できる流速であれば良く、特に限定するものではない。

このような流速のガスを吐出するには、例えば、圧縮機からガスを供給すれば良い。なお、ガスの種類は特に限定するものではないが、例えば、空気、窒素ガス、アルゴンガスなどを使用することができ、これらの中でも空気であると経済的である。また、ガスの温度は紡糸液によって異なり、特に限定するものではないが、ポリマーを紡糸液に溶解させた紡糸液である場合には、常温であるのが経済的に好ましく、ポリマーを加熱溶融させた紡糸液である場合には、紡糸液に対してガスの随伴気流が作用する部分で、加熱溶融したポリマーの温度よりも１００℃低い温度から、加熱溶融したポリマーの温度よりも１００℃高い温度までの範囲の温度のガスであるのが好ましい。加熱溶融したポリマーの温度よりも低い温度のガスの場合、冷却作用により繊維の固化を促進することができ、また、加熱溶融したポリマーの温度よりも高い温度のガスの場合、ポリマーの固化を抑制し、飛翔空間２において、長い距離（長い時間）で紡糸液にガスの剪断力を作用させることができる。

なお、紡糸装置１と捕集体３との間の繊維の飛翔空間２に対して、冷却ガスなどを供給して繊維を冷却することにより、繊維の固化を促進することもできる。また、紡糸装置１と捕集体３との間の繊維の飛翔空間２に対して、加熱ガスを供給して繊維を加熱、保温することにより、繊維の固化を抑制することもできる。

本発明の製造方法に使用できる紡糸液は、例えば、所望ポリマーを溶媒に溶解させたもの、所望ポリマーを加熱溶融させたものなどを挙げることができ、特に限定するものではない。

例えば、所望ポリマーを溶媒に溶解させた紡糸液として、例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、共重合ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン、共重合ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリウレタン、パラ又はメタ系アラミド、セルロース系、酸化ケイ素系ゾル、酸化アルミニウム系ゾル、酸化チタン系ゾル、酸化ジルコニウム系ゾル、酸化スズ系ゾルなど１種又は２種以上のポリマーを、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、ギ酸、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなど１種又は２種以上の溶媒に溶解させたものを挙げることができる。

このポリマーを溶媒に溶解させた紡糸液の紡糸時の粘度は１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲であるのが好ましく、２０〜８０００ｍＰａ・ｓの範囲であるのがより好ましい。粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粘度が低すぎて曳糸性が悪く、繊維になりにくい傾向があり、粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、紡糸液が延伸されにくく、繊維となりにくい傾向がある。なお、常温で粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超える場合であっても、紡糸液自体、液用柱状中空部Ｈｌ等を加熱することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。逆に、常温で粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であっても、紡糸液自体、液用柱状中空部Ｈｌ等を冷却することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。本発明における「粘度」は、粘度測定装置を用い、紡糸時と同じ温度で測定した、シェアレート１００ｓ^−１の時の値をいう。

ポリマーを加熱溶融させた紡糸液を構成できるポリマーとして、例えば、ポリオレフィン系（ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンーポリエチレン共重合体、ポリメチルペンテンなど）、ポリエステル系（脂肪族ポリエステル系、芳香族ポリエステル系）、アクリル系（ポリアクリロニトリル、共重合ポリアクリロニトリル）、セルロース系、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリアミド系（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン６１０）、ポリアセタール、アラミド系、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、或はフッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン、共重合ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどを１種類または２種類以上を混合して使用することができる。

このポリマーを加熱溶融させた紡糸液の紡糸時の温度範囲は、ポリマーの融点から融点より２００℃高い温度までの範囲であるのが好ましく、融点より２０℃高い温度から融点より１００℃高い温度までの範囲であるのがより好ましい。温度依存性を示すポリマーの場合、融点より２００℃高い温度よりも高い温度では、ポリマーの熱分解が発生して紡糸が困難となるためである。また、紡糸時のポリマーにかかる剪断速度は、１〜１００００ｓ^−１であるのが好ましく、剪断速度５０〜５０００ｓ^−１であるのがより好ましい。圧力依存性を示すポリマーの場合、剪断速度が１ｓ^−１未満であると、吐出が安定せず、１００００ｓ^−１を超えると、高い吐出圧力が必要となり吐出が困難となる傾向があるためである。なお、上記の温度範囲および剪断速度範囲において、ポリマーの紡糸時の粘度が１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲であるのが好ましく、２０〜８０００ｍＰａ・ｓの範囲であるのがより好ましい。粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粘度が低すぎて曳糸性が悪く、繊維になりにくい傾向があり、粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、紡糸液が延伸されにくく、繊維となりにくい傾向があるためである。なお、溶融時に粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超える場合であっても、紡糸液自体、液用柱状中空部Ｈｌ等を加熱することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。逆に、溶融時に粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であっても、紡糸液自体、液用柱状中空部Ｈｌ等を冷却することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。

なお、各液吐出部Ｅｌからの紡糸液の吐出量は紡糸液の粘度やガス流速によって変化するため特に限定するものではないが、いずれも０．１〜１００ｃｍ^３／時間であるのが好ましい。なお、液吐出ノズル間の吐出量は同じであっても異なっていても良い。同じであれば、繊維径のより揃った繊維を紡糸することができる。

また、各液吐出部Ｅｌから２種以上の吐出条件で紡糸液を吐出して繊維化することにより、異なる種類の繊維が混在する不織布を製造することができる。例えば、図６のような紡糸装置１における、液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３と液吐出部Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６からの吐出条件を異なるようにすると、吐出された紡糸液に作用するガスは同じであるため、異なった種類の繊維を紡糸することができ、結果として異なった種類の繊維が混在する不織布を製造することができる。

この「２種以上の吐出条件」とは全く同一ではないことを意味し、例えば、液吐出部Ｅｌの形が異なる、液吐出部Ｅｌの大きさが異なる、液吐出部Ｅｌのガス吐出部Ｅｇからの距離が異なる、紡糸液の吐出量が異なる、紡糸液の濃度が異なる、紡糸液構成ポリマーが異なる、紡糸液の粘度が異なる、紡糸液の溶媒が異なる、紡糸液構成ポリマーが２種類以上である場合にはその配合比率が異なる、紡糸液構成溶媒が２種類以上である場合にはその配合比率が異なる、紡糸液の温度が異なる、紡糸液の調製方法が異なる（例えば、溶媒に溶解させた紡糸液と加熱溶融させた紡糸液）、紡糸液に添加されている添加剤の種類及び／又は量が異なる、などのこれら１つ、又は２つ以上が異なる。

同様に、各ガス吐出部Ｅｇから２種以上の吐出条件でガスを吐出することにより、異なる種類の繊維が混在する不織布を製造することができる。例えば、ガス吐出部Ｅｇの形が異なる、ガス吐出部Ｅｇの大きさが異なる、ガス吐出部Ｅｇの液吐出部Ｅｌからの距離が異なる、ガスの吐出量が異なる、ガスの組成が異なる、ガスの温度が異なる、ガスの吐出流速が異なる、などのこれら１つ、又は２つ以上が異なると、異なる種類の繊維が混在する不織布を製造することができる。

本発明においては、前述のような紡糸装置１を用いて繊維を紡糸し、集積して不織布を製造する以外に、紡糸され、飛翔する繊維に対して、粉体、繊維、及び／又は繊維集合体を供給し、これらを混合することによって、不織布に機能を付与することもできる。

例えば、粉体として、活性炭（例えば、水蒸気賦活炭、アルカリ処理活性炭、酸処理活性炭など）、無機粒子（例えば、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化亜鉛、チタン含有酸化物、ゼオライト、触媒担持セラミックス、シリカなど）、イオン交換樹脂、植物の種子などを挙げることができる。

繊維として、レーヨン、ポリノジック、キュプラなどの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維などを挙げることができる。

繊維集合体として、前記同種又は異種繊維の集合体を挙げることができる。なお、繊維集合体の集合状態は特に限定するものではなく、例えば、繊維同士が絡んだ状態、繊維同士が接着した状態、繊維同士が融着した状態、繊維同士を撚って糸となった状態、などを挙げることができる。

本発明の不織布は上述の方法により製造された不織布である。したがって、繊維径が小さく、安定して生産性良く製造できるものである。なお、不織布を構成する平均繊維径は特に限定するものではないが、５０〜５０００ｎｍであることができる。平均繊維径は２００本の繊維径の算術平均値であり、この繊維径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得た不織布表面の写真画像をもとに、そのスケールから算出して得られる値をいう。

本発明の不織布の目付は０．１〜１００ｇ／ｍ^２であることができ、厚さは１〜１０００μｍであることができる。目付は１０ｃｍ角の不織布試料の重量から１ｍ^２の重量に換算した値であり、厚さは圧縮弾性式厚み計により計測した値であり、具体的には５ｃｍ^２の荷重領域に３ｍｍ／ｓの速度で１００ｇｆの荷重をかけたときの値をいう。

以下に本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（紡糸液の調製）
共重合ポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度１３ｍａｓｓ％となるように溶解させた紡糸液（粘度（温度２３℃）：４２０ｍＰａ・ｓ）を用意した。

（不織布製造装置の準備）
図７のような、次の構成からなる紡糸装置１を用意した。
（１） 紡糸液供給装置：シリンジ
（２） ガス供給装置：圧縮機
（３） 紡糸液貯留部材Ｓｓ：ポリプロピレン製の長方体ブロック（たて３０ｍｍ、よこ３０ｍｍ、長さ８０ｍｍ）の一面に、貯留部空間（たて２０ｍｍ、よこ１０ｍｍ、長さ６０ｍｍ）が露出しており、ブロック側面（たて３０ｍｍ、よこ３０ｍｍ）に貯留部と紡糸液を供給するための配管とを接続する孔（直径：８．５ｍｍ）があるもの
（４） 液用中空部形成壁材Ｗｌ：たて３０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍのステンレス板の長辺から伸びるスリットＳ（幅：１ｍｍ）を、スリット中心間距離が２０ｍｍのピッチで３箇所形成したもの。なお、各スリットＳの上端はスリット中心から半径２．５ｍｍの円形に開口。
（５） 中空部形成壁材Ｗａ：両面とも平滑面からなる、たて３０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍのステンレス平板
（６） ガス貯留部材Ｓｇ：ポリプロピレン製の長方体ブロック（たて２５ｍｍ、よこ３０ｍｍ、長さ８０ｍｍ）の一面に、貯留部空間（たて２０ｍｍ、よこ１０ｍｍ、長さ６０ｍｍ）が露出しており、ブロック側面（たて２５ｍｍ、よこ３０ｍｍ）に貯留部とガスを供給するための配管とを接続する孔（直径：８．５ｍｍ）があるもの
（７） ガス用中空部形成壁材Ｗｇ：たて２５ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍのステンレス板の長辺から伸びるスリットＳ（幅：５ｍｍ）を、スリット中心間距離が２０ｍｍのピッチで３箇所形成したもの。なお、各スリットＳの上端はスリット中心から半径２．５ｍｍの円形に開口。
（８） 液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３：大きさ０．１８ｍｍ×１ｍｍ（断面積：０．１８ｍｍ^２）の長方形、紡糸液のガスとの接触可能長さは１ｍｍ
（９） 液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_３：大きさ０．１８ｍｍ×１ｍｍ×１５ｍｍ（体積：２．７ｍｍ^３）の角柱状、紡糸液貯留部材Ｓｓ、液用中空部形成壁材Ｗｌ及び中空部形成壁材Ｗａから構成
（１０） ガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_３：大きさ０．１８ｍｍ×５ｍｍ（断面積：０．９ｍｍ^２）の長方形、ガスの紡糸液との接触可能長さは５ｍｍ
（１１） ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_３：大きさ０．１８ｍｍ×５ｍｍ×１５ｍｍ（体積：１３．５ｍｍ^３）の角柱状、ガス貯留部材Ｓｇ、ガス用中空部形成壁材Ｗｇ及び中空部形成壁材Ｗａから構成
（１２） 位置：全ての液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３がガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_３よりも５ｍｍ下流側に位置する
（１３） 液仮想柱状部Ｈｖｌ_１〜Ｈｖｌ_３とガス仮想柱状部Ｈｖｇ_１〜Ｈｖｇ_３との距離：いずれも０．１８ｍｍ
（１４） 液吐出方向中心軸Ａｌ_１〜Ａｌ_３とガス吐出方向中心軸Ａｇ_１〜Ａｇ_３との関係：いずれも平行
（１５） ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_３の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_３の切断面の外周と液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_３の切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：各々無数
（１６） ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_３の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_３の切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_３の切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_３の切断面の外周の長さの、液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_３の切断面の外周長に対する百分率：いずれも４２％
（１７） 紡糸単位：ガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_３の各１箇所に対して、液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３の各１箇所が対応
（１８） 紡糸単位の配置：紡糸装置の長さ方向Ｌに対して直交する方向に配置
（１９） 紡糸単位間の配置：一直線状
（２０） 紡糸単位間距離：２０ｍｍ
（２１） 紡糸液の吐出方向：重力の作用方向と同じ
（２２） 捕集体３：ネット（３０メッシュ）、ガス吐出方向中心軸と捕集面とが直角であるように配置
（２３） 液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３と捕集面との距離：いずれも２００ｍｍ
（２４） サクション装置４：サクションボックス（サクション口：８０ｍｍ×３５０ｍｍ）、排気装置を兼用
（２５） 紡糸容器：容積１ｍ^３のアクリル容器
（２６） 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）

（不織布の製造）
次の条件で繊維を捕集体３（ネット）上に集積させ、目付３０ｇ／ｍ^２、厚さ２３０μｍの不織布を製造した。この不織布構成繊維の平均繊維径は４００ｎｍであり、このような細い繊維からなる不織布を、液滴を生じることなく、安定して生産性良く製造することができた。
（イ）液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３からの各吐出量：５ｃｍ^３／時間／１吐出部
（ロ）空気の温度：２５℃
（ハ）空気吐出流速：２５０ｍ／ｓｅｃ．
（ニ）空気吐出圧：０．６ＭＰａ
（ホ）ネットの移動速度：４０ｍｍ／ｍｉｎ．
（ヘ）繊維吸引条件：０．６ｍ／ｓｅｃ．
（ト）気体供給条件：２５℃、３０％ＲＨ、２ｍ^３／ｍｉｎ．

（実施例２）
液用中空部形成壁材Ｗｌとして、たて３０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍのステンレス板の長辺から伸びるスリットＳ（幅：３ｍｍ）を、スリット中心間距離が２０ｍｍピッチで３箇所形成し、各スリットＳの上端にスリット中心から半径２．５ｍｍの円形に開口したものを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、目付３０ｇ／ｍ^２、厚さ２２０μｍの不織布を製造した。この不織布構成繊維の平均繊維径は４００ｎｍであり、このような細い繊維からなる不織布を、液滴を生じることなく、安定して生産性良く製造することができた。

（実施例３）
液用中空部形成壁材Ｗｌとして、たて３０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍのステンレス板の長辺から伸びるスリットＳ（幅：５ｍｍ）を、スリット中心間距離が２０ｍｍピッチで３箇所形成し、各スリットＳの上端にスリット中心から半径２．５ｍｍの円形に開口したものを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、目付３０ｇ／ｍ^２、厚さ２３０μｍの不織布を製造した。この不織布構成繊維の平均繊維径は４００ｎｍであり、このような細い繊維からなる不織布を、液滴を生じることなく、安定して生産性良く製造することができた。

（実施例４）
（紡糸液の調製）
共重合ポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度１３ｍａｓｓ％となるように溶解させた紡糸液（粘度（温度２３℃）：４２０ｍＰａ・ｓ）を用意した。

（不織布製造装置の準備）
図４のような次の構成からなる紡糸単位を１つ有する紡糸装置１を用意した。
（１） 紡糸液供給装置：シリンジ
（２） ガス供給装置：圧縮機
（３） 第１液吐出ノズルＥｌ_１：金属製
（４） 第１液吐出部Ｅｌ_１：０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ^２）の円形、紡糸液のガスとの接触可能長さは０．５２ｍｍ
（５） 第１液用柱状中空部Ｈｌ_１：０．３３ｍｍ径の円柱状
（６） 第１液吐出ノズルの外径：０．６４ｍｍ
（７） 第２液吐出ノズルＥｌ_２：金属製
（８） 第２液吐出部Ｅｌ_２：０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ^２）の円形、紡糸液のガスとの接触可能長さは０．５２ｍｍ
（９） 第２液用柱状中空部Ｈｌ_２：０．３３ｍｍ径の円柱状
（１０） 第２液吐出ノズルの外径：０．６４ｍｍ
（１１） ガス吐出部形成部材：ポリプロピレン製ブロック（たて：２５ｍｍ、よこ：３０ｍｍ、厚さ：１３ｍｍ）、上面から下面へ貫通するスリット（横断面：０．６４ｍｍ×５ｍｍ）を有する
（１２） ガス吐出部Ｅｇ：ガス吐出部形成部材のスリット間に、第１液吐出ノズルＥｌ_１及び第２液吐出ノズルＥｌ_２を中心間距離４．３６ｍｍで配置（図４参照）したことによって、断面積２．８８ｍｍ^２のガス吐出部Ｅｇを形成。なお、第１液吐出ノズルＥｌ_１及び第２液吐出ノズルＥｌ_２のガス吐出部とは反対側のスリット間には接着樹脂を充填し、通気性をなくした。
（１３） ガス用柱状中空部Ｈｇ：断面小鼓状の柱状
（１４） 位置：第１液吐出部Ｅｌ_１と第２液吐出部Ｅｌ_２がガス吐出部Ｅｇよりも５ｍｍ下流側に位置する
（１５） 第１液仮想柱状部Ｈｖｌ_１とガス仮想柱状部Ｈｖｇの距離：０．１５５ｍｍ
（１６） 第１液吐出方向中心軸Ａｌ_１とガス吐出方向中心軸Ａｇ：平行
（１７） ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第１液用柱状中空部Ｈｌ_１の切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：無数
（１８） 第２液仮想柱状部Ｈｖｌ_２とガス仮想柱状部Ｈｖｇの距離：０．１５５ｍｍ
（１９） 第２液吐出方向中心軸Ａｌ_２とガス吐出方向中心軸Ａｇ：平行
（２０） ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第２液用柱状中空部Ｈｌ_２の切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：無数
（２１） ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌ_１、Ｈｌ_２の切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌ_１、Ｈｌ_２の切断面の外周の長さの、液用柱状中空部Ｈｌ_１、Ｈｌ_２の切断面の外周長に対する百分率：いずれも５０％
（２２） 紡糸単位：ガス吐出部Ｅｇ１箇所に対して、液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_２の２箇所が対応
（２３） 紡糸単位の配置：紡糸装置の長さ方向Ｌと平行に配置
（２４） 紡糸液の吐出方向：重力の作用方向と同じ
（２５） 捕集体３：ネット（３０メッシュ）、ガス吐出方向中心軸Ａｇと捕集面とが直角であるように配置
（２６） 液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２と捕集面との距離：いずれも２００ｍｍ
（２７） サクション装置４：サクションボックス（サクション口：８０ｍｍ×３５０ｍｍ）、排気装置を兼用
（２８） 紡糸容器：容積１ｍ^３のアクリル容器
（２９） 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）

（不織布の製造）
次の条件で繊維を捕集体３（ネット）上に集積させ、目付３０ｇ／ｍ^２、厚さ２３０μｍの不織布を製造した。この不織布構成繊維の平均繊維径は４００ｎｍであり、このような細い繊維からなる不織布を、液滴を生じることなく、安定して生産性良く製造することができた。
（イ）液吐出部Ｅｌ_１、Ｅｌ_２からの各吐出量：５ｃｍ^３／時間／１本
（ロ）空気の温度：２５℃
（ハ）空気吐出流速：２５０ｍ／ｓｅｃ．
（ニ）空気吐出圧：０．６ＭＰａ
（ホ）ネットの移動速度：２０ｍｍ／ｍｉｎ．
（ヘ）繊維吸引条件：０．６ｍ／ｓｅｃ．
（ト）気体供給条件：２５℃、３０％ＲＨ、２ｍ^３／ｍｉｎ．

（実施例５）
ガス用中空部形成壁材Ｗｇとして、図８のような、たて２５ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍの長方形状ステンレス板の長辺から、たて１５ｍｍ、よこ６０ｍｍの長方形状に打ち抜いたものを使用したこと、液用中空部形成壁材Ｗｌとして、たて３０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ０．１８ｍｍの長方形状ステンレス板の長辺から伸びるスリットＳ（幅：１ｍｍ）を、スリット中心間距離を５ｍｍのピッチで６箇所形成したものを使用したこと、及び捕集表面の移動速度を１６０ｍｍ／ｍｉｎ．としたこと以外は、実施例１と同様の条件で紡糸し、目付３０ｇ／ｍ^２、厚さ２２０μｍの不織布を製造した。この不織布構成繊維の平均繊維径は４００ｎｍであり、このような細い繊維からなる不織布を、液滴を生じることなく、安定して、実施例１の４倍の速度で生産性良く製造することができた。

（比較例１）
（紡糸液の調製）
実施例１と同じ紡糸液を用意した。

（不織布製造装置の準備）
図１３のような液吐出ノズルＮｌとガス吐出ノズルＮｇの配置を有する、次の構成からなる紡糸装置を１台用意した。
（１） 紡糸液供給装置：シリンジ
（２） ガス供給装置：圧縮機
（３） 液吐出ノズルＮｌ：金属製
（４） 液吐出部Ｅｌ：０．３ｍｍ径（断面積：０．０７ｍｍ^２）の円形、紡糸液のガスとの接触可能長さは０．９４ｍｍ
（５） 液用柱状中空部Ｈｌ：０．３ｍｍ径の円柱状
（６） 液吐出ノズルＮｌの外径：０．５５ｍｍ
（７） 液吐出ノズルＮｌの本数：１本
（８） ガス吐出ノズルＮｇ：金属製
（９） ガス吐出部Ｅｇ：０．８ｍｍ径（断面積：０．２７ｍｍ^２）の円形
（１０） ガス用柱状中空部Ｈｇ：０．８ｍｍ径の円柱状
（１１） ガス吐出ノズルＮｇの外径：１．０ｍｍ
（１２） ガス吐出ノズルＮｇの本数：１本
（１３） 位置：ガス吐出部Ｅｇが液吐出部Ｅｌよりも５ｍｍ上流側の位置となるように、ガス吐出ノズルＮｇが液吐出ノズルＮｌと同心円状に配置。結果として、ガス吐出部Ｅｇは内径０．５５ｍｍ、外径０．８ｍｍの中空円形状となる（図１３参照）。ガスの紡糸液との接触可能長さは１．７ｍｍ
（１４） 液仮想柱状部Ｈｖｌとガス仮想柱状部Ｈｖｇの距離：０．１２５ｍｍ
（１５） 液吐出方向中心軸Ａｌとガス吐出方向中心軸Ａｇ：一致
（１６） ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の内周と液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：無数
（１７） ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の内周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さの、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周長に対する百分率：１００％
（１８） 紡糸液の吐出方向：重力の作用方向と同じ
（１９） 捕集体：ネット（３０メッシュ）、ガスの吐出方向中心軸Ａｇと捕集面とが直角であるように配置
（２０） 捕集面と液吐出部Ｅｌとの距離：３００ｍｍ
（２１） サクション装置：サクションボックス（サクション口：８０ｍｍ×３５０ｍｍ）、排気装置を兼用
（２２） 紡糸容器：容積１ｍ^３のアクリル容器
（２３） 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）

（不織布の製造）
次の条件で紡糸し、不織布を製造しようとしたが、ほとんど繊維形状とならず、不織布を製造することができなかった。
（イ）液吐出ノズルＮｌからの吐出量：３ｃｍ^３／時間
（ロ）空気の温度：２５℃
（ハ）空気吐出流速：２５０ｍ／ｓｅｃ．
（ニ）ネットの移動速度：４０ｍｍ／ｍｉｎ．
（ホ）繊維吸引条件：０．６ｍ／ｓｅｃ．
（ヘ）気体供給条件：２５℃、３０％ＲＨ、１ｍ^３／ｍｉｎ．

（比較例２）
ガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_３と液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３の位置が同じであること以外は、実施例１と同様の条件で紡糸した。その結果、液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_３から吐出された紡糸液がガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_３から吐出されたガスにより、不連続的に引き伸ばされ、液滴の多い不織布となった。

（比較例３）
（紡糸液の調製）
実施例１と同じ紡糸液を用意した。

（不織布製造装置の準備）
図１４のような、次の構成からなる液吐出ノズルＮｌとガス吐出ノズルＮｇを紡糸単位とする紡糸装置を１台用意した。
（１） 紡糸液供給装置：ギアポンプ
（２） ガス供給装置：圧縮機
（３） 液吐出ノズル用マニホールドＭｌ：金属製、内径１５ｍｍ、外径１８ｍｍ、長さ５９０ｍｍの中空管状で、中空部（紡糸液貯留部）と液吐出ノズルＮｌとを接続するピンＰ（内径２ｍｍ、外径４ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を、１０ｍｍ間隔で５０本配置したもの（両端から５０ｍｍまでの領域にはピンを配置せず）（図１５参照）。
（４） 液吐出ノズルＮｌ_１〜Ｎｌ_５０：いずれも金属製、液吐出ノズル用マニホールドＭｌのピンにそれぞれ接続
（５） 液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_５０：いずれも０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ^２）の円形
（６） 液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_５０：いずれも０．３３ｍｍ径の円柱状
（７） 液吐出ノズルＮｌ_１〜Ｎｌ_５０の外径：いずれも０．６４ｍｍ
（８） ガス吐出ノズル用マニホールド：金属製、内径１５ｍｍ、外径１８ｍｍ、長さ５９０ｍｍの中空管状で、中空部（ガス貯留部）とガス吐出ノズルＮｇとを接続するピン（内径２ｍｍ、外径４ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を、１０ｍｍ間隔で５０本配置したもの（両端から５０ｍｍまでの領域にはピンを配置せず）（液吐出ノズル用マニホールドＭｌと同じ構造）。
（９） ガス吐出ノズルＮｇ_１〜Ｎｇ_５０：金属製、ガス吐出ノズル用マニホールドのピンにそれぞれ接続
（１０） ガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_５０：いずれも０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ^２）の円形
（１１） ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_５０：いずれも０．３３ｍｍ径の円柱状
（１２） ガス吐出ノズルＮｇ_１〜Ｎｇ_５０の外径：いずれも０．６４ｍｍ
（１３） 位置：いずれのガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_５０も液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_５０よりも５ｍｍ上流側の位置となるように配置。
（１４） 液仮想柱状部Ｈｖｌ_１〜Ｈｖｌ_５０とガス仮想柱状部Ｈｖｇ_１〜Ｈｖｇ_５０の距離：いずれも０．３１ｍｍ
（１５） 液吐出方向中心軸Ａｌ_１〜Ａｌ_５０とガス吐出方向中心軸Ａｇ_１〜Ａｇ_５０：いずれも平行
（１６） ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_５０の中心軸Ａｇ_１〜Ａｇ_５０に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇ_１〜Ｈｇ_５０の切断面の外周と液用柱状中空部Ｈｌ_１〜Ｈｌ_５０の切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：いずれも１本
（１７） 紡糸単位：ガス吐出部Ｅｇ_１〜Ｅｇ_５０の各１箇所に対して、液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_５０の各１箇所が対応
（１８） 紡糸単位の配置：紡糸装置の長さ方向Ｌに対して直交する方向に配置
（１９） 紡糸単位間の配置：一直線状
（２０） 紡糸単位間距離：１０ｍｍ
（２１） 紡糸液の吐出方向：重力の作用方向と同じ
（２２） 捕集体：ネット（３０メッシュ）、ガスの吐出方向中心軸Ａｇ_１〜Ａｇ_５０と捕集面とがいずれも直角であるように配置
（２３） 捕集面と液吐出部Ｅｌ_１〜Ｅｌ_５０との距離：いずれも３００ｍｍ
（２４） サクション装置：サクションボックス（サクション口：８０ｍｍ×５５０ｍｍ）、排気装置を兼用
（２５） 紡糸容器：容積１２ｍ^３のアクリル容器
（２６） 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）

（不織布の製造）
次の条件で紡糸し、不織布を製造しようとしたが、いずれの紡糸単位においても、ガス吐出ノズルと液吐出ノズルとの位置関係を同時に満たすように配置調整することが困難であった。その結果、前記位置関係を満たす紡糸単位からは繊維を紡糸することができたが、前記位置関係を満たさない紡糸単位においては、紡糸液がガスによって不連続に引き伸ばされて多くの液滴を発生させ、液滴の多い不織布しか製造することができなかった。
（イ）液吐出ノズルＮｌからの吐出量：５ｃｍ^３／時間／本
（ロ）空気の温度：２５℃
（ハ）空気吐出流速：２５０ｍ／ｓｅｃ．
（ニ）ネットの移動速度：３１０ｍｍ／ｍｉｎ．
（ホ）繊維吸引条件：０．６ｍ／ｓｅｃ．
（ヘ）気体供給条件：２５℃、３０％ＲＨ、２ｍ^３／ｍｉｎ．

本発明の不織布はエアフィルタ、液体フィルタ、血液フィルタなどのフィルタ用濾過材、バッテリーセパレータ、キャパシタ用セパレータなどの電気化学素子用セパレータ、電極材料、膜支持体、半導体基板、フレキシブルディスプレイ用基板、断熱材、防音材、細胞培養担体、創傷材料、ドラッグデリバリーシステム材料、センサーチップ、スマートファブリックなどの用途に好適に使用できる。

Ｎｌ 液吐出ノズル
Ｎｇ ガス吐出ノズル
Ｈｌ、Ｈｌ_１、Ｈｌ_２、Ｈｌ_３ 液用柱状中空部
Ｈｇ、Ｈｇ_１、Ｈｇ_２、Ｈｇ_３ ガス用柱状中空部
Ｅｌ、Ｅｌ_１、Ｅｌ_２、Ｅｌ_３、Ｅｌ_４、Ｅｌ_５、Ｅｌ_６ 液吐出部
Ｅｇ、Ｅｇ_１、Ｅｇ_２、Ｅｇ_３、Ｅｇ_４ ガス吐出部
Ｈｖｌ、Ｈｖｌ_１、Ｈｖｌ_２、Ｈｖｌ_３ 液仮想柱状部
Ｈｖｇ、Ｈｖｇ_１、Ｈｖｇ_２、Ｈｖｇ_３ ガス仮想柱状部
Ａｌ、Ａｌ_１、Ａｌ_２、Ａｌ_３ 吐出方向中心軸（液）
Ａｇ、Ａｇ_１、Ａｇ_２、Ａｇ_３ 吐出方向中心軸（ガス）
Ｃ ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面
Ｃｇ ガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスの紡糸液との接触可能長さ
Ｃｌ ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周に対して、液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができる液用柱状中空部Ｈｌの切断面の外周の長さ
Ｎｕ 紡糸単位
Ｌ 紡糸装置の長さ方向
Ｓｓ 紡糸液貯留部材
Ｓｒ 貯留部
Ｗｌ 液用中空部形成壁材
Ｓ スリット
Ｗａ 中空部形成壁材
Ｗｇ ガス用中空部形成壁材
Ｓｇ ガス貯留部材
ｄ 溝
Ｍｌ 液吐出ノズル用マニホールド
Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_ｎ ピン
１ 紡糸装置
２ 飛翔空間
３ 捕集体
４ サクション装置
１２ 第１部材
２２ 第２部材
３２ 第３部材
１４、２４、３４ 供給端部
１６、２６、３６ 対向出口端部
１８ 第１供給スリット
３８ 第１ガススリット
２０ ガスジェット空間
Ｌ_１ ガス用柱状中空部の切断面の外周と液用柱状中空部の切断面の外周との距離が最も短い直線

Claims (4)

1. 紡糸液を吐出できる液吐出部を１箇所以上と、前記いずれの液吐出部よりも上流に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部１箇所を有するとともに、次の条件を満足する紡糸単位を１つ以上有する紡糸装置。
   （１）液吐出部を端部とする、壁材に囲まれた液用柱状中空部（Ｈｌ）をそれぞれ有する
   （２）ガス吐出部を端部とする、壁材に囲まれたガス用柱状中空部（Ｈｇ）を有する
   （３）液用柱状中空部（Ｈｌ）を延長したそれぞれの液仮想柱状部（Ｈｖｌ）と、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）を延長したガス仮想柱状部（Ｈｖｇ）とはそれぞれ近接している
   （４）それぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の吐出方向中心軸とガス用柱状中空部（Ｈｇ）の吐出方向中心軸とがそれぞれ平行である
   （５）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周と、それぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周との距離が最も短い直線を、それぞれ２本以上引くことができる
   （６）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周に対して、液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周から距離が最も短い直線を引くことができるそれぞれの液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周の長さが、液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面のそれぞれの外周長の５０％以下である
2. 前記紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えている不織布製造装置。
3. 請求項２に記載の不織布製造装置を用いる不織布の製造方法。
4. 請求項３に記載の製造方法により製造した不織布。

Images