JP2011506797A5 - - Google Patents
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Description
実施例４
実施例３と同様に実施例４を調製した。貯蔵部およびディスクの内縁を備えた３０ｃｍの平坦なスピンディスクを使用した。１５重量％のポリ（ビニルアルコール）の紡糸液（ＤｕＰｏｎｔ Ｅｖａｎｏｌ ８０−１８）と、８５重量％の水とを使用した。この溶液の粘度は、２５℃で５，８５０ｃＰであった。この試験では、流量を３３ｃｃ／分に設定し、ディスクの回転速度は８，０００ｒｐｍであった。成形用流体は適用しなかった。ナノ繊維のＳＥＭ画像が図１１に見られる。ＳＥＭを用いて、アルミニウム箔上に収集されたナノ繊維の画像から繊維の大きさを測定した。３２３番手のナノ繊維から繊維径を測定し、決定したところ、９８ｎｍ〜６６５ｎｍの範囲であり、中央値が２６４ｎｍであった。平均繊維径は２７７ｎｍであり、９５％信頼区間で標準偏差が１７２ｎｍであった。
次に、本発明の態様を示す。
1. 約１００℃と溶媒の凝固点との間の温度で、少なくとも１種の溶媒に少なくとも１種のポリマーを溶解させた紡糸液を、約４，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍの回転速度で回転するスピンディスクに供給する工程、ここで、前記スピンディスクが平面と前方面吐出縁部とを有する；前記スピンディスクの平面を完全に濡らすとともに、前記スピンディスクの吐出縁部の前方面に向かって前記紡糸液を膜として分配するように、前記平面に沿って前記スピンディスクから前記紡糸液を放出する工程と；前記紡糸液から分離された繊維流れを形成する一方、前記溶媒を蒸発させてポリマーナノ繊維を生成する工程とを含む、ナノ繊維の形成方法。
2. 前記ポリマーが、ポリアルキレンオキシド、ポリ（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、ポリスチレンベースのポリマーおよびコポリマー、ビニルポリマーおよびコポリマー、フルオロポリマー、ポリエステルおよびコポリエステル、ポリウレタン、ポリアルキレン、ポリアミド、ポリアラミド、熱可塑性ポリマー、液晶ポリマー、エンジニアリングポリマー、生分解性ポリマー、バイオベースポリマー、天然ポリマー、ならびにタンパク質ポリマーを含む群から選択される上記１に記載の方法。
3. 前記紡糸液が、約１０ｃＰ〜約１００，０００ｃＰの粘度を有する上記１に記載の方法。
4. 前記紡糸液が、約１００ｃＰ〜約７５，０００ｃＰの粘度を有する上記３に記載の方法。
5. 前記紡糸液が、約１，０００ｃＰ〜約５０，０００ｃＰの粘度を有する上記４に記載の方法。
6. 前記紡糸液が、約１ｃｃ／分〜約５００ｃｃ／分の処理量で供給される上記１に記載の方法。
7. 前記スピンディスクの回転速度が、約６，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍである上記１に記載の方法。
8. 前記スピンディスクの回転速度が、約８，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍである上記７に記載の方法。
9. 前記ナノ繊維が、約１，０００ｎｍ未満の平均繊維径を有する上記１に記載の方法。
10. 前記平均繊維径が約５００ｎｍ未満である上記９に記載の方法。
11. 前記平均繊維径が約１００ｎｍ未満である上記１０に記載の方法。
12. 前記紡糸液を前記スピンディスクから離れる方向に向けるために前記スピンディスクの周りに成形用流体を流す工程をさらに含む上記１に記載の方法。
13. 前記成形用流体が気体を含む上記１２に記載の方法。
14. 前記気体が、空気または窒素であり、加熱または冷却可能である上記１３に記載の方法。
15. コレクタ上に前記ナノ繊維を収集して、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１に記載の方法。
16. 前記コレクタに真空をかけて前記ナノ繊維を前記コレクタ上に引き付けて、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１５に記載の方法。
17. 電場を提供する一方、前記紡糸液から分離された繊維流れを形成しながら、前記溶媒を蒸発させてポリマーナノ繊維を生成する工程をさらに含む上記１に記載の方法。
18. 前記電場が約１ｋＶ〜約１５０ｋＶの電位差を有する上記１７に記載の方法。
19. 前記コレクタに真空をかけて前記ナノ繊維を前記コレクタ上に引き付けて、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１８に記載の方法。
20. 前記電位差が前記スピンディスクと前記コレクタとの間で維持される上記１９に記載の方法。
21. 前記電位差が、前記スピンディスクと、前記スピンディスクと前記コレクタとの間に配置される電極との間で維持される上記１９に記載の方法。
22. 前記前方面吐出縁部が鋸歯状である上記１に記載の方法。
23. 前記スピンディスクが、前記スピンディスクの中心に対して半径方向距離の４０％以内に同心円状に位置している、前記平面と比べて窪んだ領域を有し、前記窪んだ領域が、前記紡糸液を受け入れるための貯蔵部を画定する上記１に記載の方法。
24. 前記貯蔵部が、前記紡糸液を受け入れるための入口と、前記紡糸液を排出するための分散孔の出口とで封入される上記２３に記載の方法。
25. 間隙が、前記貯蔵部の出口と、前記窪んだ領域を画定する、前記スピンディスクの平面の垂直部分との間に存在し、前記スピンディスクの垂直部分が前記スピンディスクの平面と交わるところでスピンディスク内縁が画定される上記２４に記載の方法。
26. 前記スピンディスク内縁が丸みを帯びているかまたは尖っている上記２５に記載の方法。
実施例３と同様に実施例４を調製した。貯蔵部およびディスクの内縁を備えた３０ｃｍの平坦なスピンディスクを使用した。１５重量％のポリ（ビニルアルコール）の紡糸液（ＤｕＰｏｎｔ Ｅｖａｎｏｌ ８０−１８）と、８５重量％の水とを使用した。この溶液の粘度は、２５℃で５，８５０ｃＰであった。この試験では、流量を３３ｃｃ／分に設定し、ディスクの回転速度は８，０００ｒｐｍであった。成形用流体は適用しなかった。ナノ繊維のＳＥＭ画像が図１１に見られる。ＳＥＭを用いて、アルミニウム箔上に収集されたナノ繊維の画像から繊維の大きさを測定した。３２３番手のナノ繊維から繊維径を測定し、決定したところ、９８ｎｍ〜６６５ｎｍの範囲であり、中央値が２６４ｎｍであった。平均繊維径は２７７ｎｍであり、９５％信頼区間で標準偏差が１７２ｎｍであった。
次に、本発明の態様を示す。
1. 約１００℃と溶媒の凝固点との間の温度で、少なくとも１種の溶媒に少なくとも１種のポリマーを溶解させた紡糸液を、約４，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍの回転速度で回転するスピンディスクに供給する工程、ここで、前記スピンディスクが平面と前方面吐出縁部とを有する；前記スピンディスクの平面を完全に濡らすとともに、前記スピンディスクの吐出縁部の前方面に向かって前記紡糸液を膜として分配するように、前記平面に沿って前記スピンディスクから前記紡糸液を放出する工程と；前記紡糸液から分離された繊維流れを形成する一方、前記溶媒を蒸発させてポリマーナノ繊維を生成する工程とを含む、ナノ繊維の形成方法。
2. 前記ポリマーが、ポリアルキレンオキシド、ポリ（メタ）アクリレート、ポリオレフィン、ポリスチレンベースのポリマーおよびコポリマー、ビニルポリマーおよびコポリマー、フルオロポリマー、ポリエステルおよびコポリエステル、ポリウレタン、ポリアルキレン、ポリアミド、ポリアラミド、熱可塑性ポリマー、液晶ポリマー、エンジニアリングポリマー、生分解性ポリマー、バイオベースポリマー、天然ポリマー、ならびにタンパク質ポリマーを含む群から選択される上記１に記載の方法。
3. 前記紡糸液が、約１０ｃＰ〜約１００，０００ｃＰの粘度を有する上記１に記載の方法。
4. 前記紡糸液が、約１００ｃＰ〜約７５，０００ｃＰの粘度を有する上記３に記載の方法。
5. 前記紡糸液が、約１，０００ｃＰ〜約５０，０００ｃＰの粘度を有する上記４に記載の方法。
6. 前記紡糸液が、約１ｃｃ／分〜約５００ｃｃ／分の処理量で供給される上記１に記載の方法。
7. 前記スピンディスクの回転速度が、約６，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍである上記１に記載の方法。
8. 前記スピンディスクの回転速度が、約８，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍである上記７に記載の方法。
9. 前記ナノ繊維が、約１，０００ｎｍ未満の平均繊維径を有する上記１に記載の方法。
10. 前記平均繊維径が約５００ｎｍ未満である上記９に記載の方法。
11. 前記平均繊維径が約１００ｎｍ未満である上記１０に記載の方法。
12. 前記紡糸液を前記スピンディスクから離れる方向に向けるために前記スピンディスクの周りに成形用流体を流す工程をさらに含む上記１に記載の方法。
13. 前記成形用流体が気体を含む上記１２に記載の方法。
14. 前記気体が、空気または窒素であり、加熱または冷却可能である上記１３に記載の方法。
15. コレクタ上に前記ナノ繊維を収集して、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１に記載の方法。
16. 前記コレクタに真空をかけて前記ナノ繊維を前記コレクタ上に引き付けて、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１５に記載の方法。
17. 電場を提供する一方、前記紡糸液から分離された繊維流れを形成しながら、前記溶媒を蒸発させてポリマーナノ繊維を生成する工程をさらに含む上記１に記載の方法。
18. 前記電場が約１ｋＶ〜約１５０ｋＶの電位差を有する上記１７に記載の方法。
19. 前記コレクタに真空をかけて前記ナノ繊維を前記コレクタ上に引き付けて、繊維ウェブを形成する工程をさらに含む上記１８に記載の方法。
20. 前記電位差が前記スピンディスクと前記コレクタとの間で維持される上記１９に記載の方法。
21. 前記電位差が、前記スピンディスクと、前記スピンディスクと前記コレクタとの間に配置される電極との間で維持される上記１９に記載の方法。
22. 前記前方面吐出縁部が鋸歯状である上記１に記載の方法。
23. 前記スピンディスクが、前記スピンディスクの中心に対して半径方向距離の４０％以内に同心円状に位置している、前記平面と比べて窪んだ領域を有し、前記窪んだ領域が、前記紡糸液を受け入れるための貯蔵部を画定する上記１に記載の方法。
24. 前記貯蔵部が、前記紡糸液を受け入れるための入口と、前記紡糸液を排出するための分散孔の出口とで封入される上記２３に記載の方法。
25. 間隙が、前記貯蔵部の出口と、前記窪んだ領域を画定する、前記スピンディスクの平面の垂直部分との間に存在し、前記スピンディスクの垂直部分が前記スピンディスクの平面と交わるところでスピンディスク内縁が画定される上記２４に記載の方法。
26. 前記スピンディスク内縁が丸みを帯びているかまたは尖っている上記２５に記載の方法。
Claims (1)
- 約１００℃と溶媒の凝固点との間の温度で、少なくとも１種の溶媒に少なくとも１種のポリマーを溶解させた紡糸液を、約４，０００ｒｐｍ〜約１００，０００ｒｐｍの回転速度で回転するスピンディスクに供給する工程、ここで、前記スピンディスクが平面と前方面吐出縁部とを有する；前記スピンディスクの平面を完全に濡らすとともに、前記スピンディスクの吐出縁部の前方面に向かって前記紡糸液を膜として分配するように、前記平面に沿って前記スピンディスクから前記紡糸液を放出する工程と；前記紡糸液から分離された繊維流れを形成する一方、前記溶媒を蒸発させてポリマーナノ繊維を生成する工程とを含む、ナノ繊維の形成方法。
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