JP2012167409A - Electrospinning device and apparatus for producing nanofiber - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrospinning device and an apparatus for producing nanofiber which facilitate the maintenance of a nozzle and can set a way of supplying a polymer solution in various ways.SOLUTION: An electrospinning device comprises: a nozzle block 250 on which a plurality of nozzles 240 are two-dimensionally arranged; and a polymer solution supplying device 400, and discharges the polymer solution to a long sheet to deposit a nanofiber thereon. The polymer solution supplying device 400 has polymer solution tanks 411 and 412 for storing a plurality of polymer solutions that contain a different component therein, and polymer solution circulating pipes 421 to 427 for circulating the polymer solution for each kind of the polymer solutions. The nozzle block 250 has tube bodies 271 to 277 that have one end that is a closed end and the other end that serves as a supply port of the polymer solution. Each tube body has the predetermined number of nozzles 240 installed along a longitudinal direction. In addition, polymer solution circulating pipes 421 to 427 for circulating the polymer solution are connected to each supply port of the polymer solution of each tube body.

Description

本発明は、電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置に関する。   The present invention relates to an electrospinning apparatus and a nanofiber manufacturing apparatus.

従来、長尺シートの搬送方向に沿って設けられた電界紡糸装置によって電界紡糸を行うことによりナノ繊維を製造するナノ繊維製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a nanofiber manufacturing apparatus that manufactures nanofibers by performing electrospinning with an electrospinning apparatus provided along the conveying direction of a long sheet is known (for example, see Patent Document 1).

図9は、従来のナノ繊維製造装置900を説明するために示す図である。従来のナノ繊維製造装置900は、図9に示すように、長尺シートWを所定の搬送方向に沿って搬送する搬送装置910と、当該搬送装置910によって搬送されて行く長尺シートWにポリマー溶液を吐出することによって長尺シートWを電界紡糸する電界紡糸装置920とを備えている。   FIG. 9 is a view for explaining a conventional nanofiber manufacturing apparatus 900. As shown in FIG. 9, the conventional nanofiber manufacturing apparatus 900 includes a transport device 910 that transports a long sheet W along a predetermined transport direction, and a long sheet W that is transported by the transport device 910. And an electrospinning device 920 that electrospins the long sheet W by discharging the solution.

電界紡糸装置920は、コレクター930と、コレクター930に対向する位置に配設され、ポリマー溶液を吐出する複数のノズル940が所定の配列ピッチで2次元的に配置されたノズルブロック950と、コレクター930とノズルブロック950との間に高電圧を印加する電源装置960とを備える。   The electrospinning apparatus 920 includes a collector 930, a nozzle block 950 in which a plurality of nozzles 940 for discharging a polymer solution are two-dimensionally arranged at a predetermined arrangement pitch, and a collector 930. And a nozzle block 950 are provided with a power supply device 960 that applies a high voltage.

従来のナノ繊維製造装置900においては、複数のノズル940は、ノズルブロック950に直接的に取り付けられており、ポリマー溶液タンク970に貯留されているポリマー溶液がノズルブロック950に流入したのちに各ノズル940に供給されるようになっている。   In the conventional nanofiber manufacturing apparatus 900, the plurality of nozzles 940 are directly attached to the nozzle block 950, and each nozzle is supplied after the polymer solution stored in the polymer solution tank 970 flows into the nozzle block 950. 940 to be supplied.

特許第4414458号公報Japanese Patent No. 4414458

従来のナノ繊維製造装置900においては、上記したように、複数のノズル940は、ノズルブロック950に直接的に取り付けられており、ポリマー溶液は、ノズルブロック950を介して各ノズル940に供給されるように構成されている。   In the conventional nanofiber manufacturing apparatus 900, as described above, the plurality of nozzles 940 are directly attached to the nozzle block 950, and the polymer solution is supplied to each nozzle 940 via the nozzle block 950. It is configured as follows.

このため、ノズル940の補修や交換などを行う場合、状況によっては、ノズルブロック950全体を電界紡糸装置920から外す必要が生じる場合もあり、メンテナンスが容易ではないといった課題があり、また、ポリマー溶液の供給の仕方を多様に設定することができないといった課題もある。   For this reason, when repairing or replacing the nozzle 940, depending on the situation, it may be necessary to remove the entire nozzle block 950 from the electrospinning device 920, and there is a problem that maintenance is not easy, and the polymer solution There is also a problem that it is not possible to set various ways of supply.

そこで、本発明は、ノズルのメンテナンスを容易なものとするとともにポリマー溶液の供給の仕方を多様に設定可能とする電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrospinning apparatus and a nanofiber manufacturing apparatus that facilitate maintenance of a nozzle and can set various ways of supplying a polymer solution.

[1]本発明の電界紡糸装置は、コレクターと、前記コレクターに対向する位置に設けられ、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルが2次元的に配置されたノズルブロックと、前記ポリマー溶液を前記ノズルに供給するポリマー溶液供給装置と、前記コレクターと前記ノズルとの間に高電圧を与える電源装置とを備え、前記コレクターと前記ノズルとの間を所定の搬送方向に搬送されて行く長尺シートに前記ポリマー溶液を吐出することによってナノ繊維を堆積させる電界紡糸装置であって、前記ポリマー溶液供給装置は、成分の異なる複数種類のポリマー溶液を貯留するポリマー溶液タンクと、前記複数種類のポリマー溶液をポリマー溶液の種類ごとに流通させる複数のポリマー溶液流通パイプとを有し、前記ノズルブロックは、前記長尺シートの幅方向に沿って配設され、一方の端部が閉塞端となっていて他方の端部がポリマー溶液供給口となっている管体を前記長尺シートの搬送方向に沿って複数本有し、前記複数の管体の各管体には、前記ノズルが前記各管体の長手方向に沿って所定数ずつ取り付けられており、かつ、前記各管体の前記ポリマー溶液供給口には、当該管体に割り当てられた種類のポリマー溶液が供給されるように、当該管体に割り当てられた種類のポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプが接続されていることを特徴とする。    [1] An electrospinning apparatus according to the present invention includes a collector, a nozzle block provided in a position facing the collector, and a plurality of nozzles for discharging a polymer solution two-dimensionally arranged; A long sheet that is transported in a predetermined transport direction between the collector and the nozzle, and a polymer solution supply device that supplies power to the polymer solution supply device and a power supply device that applies a high voltage between the collector and the nozzle An electrospinning apparatus for depositing nanofibers by discharging the polymer solution, wherein the polymer solution supply apparatus comprises a polymer solution tank for storing a plurality of types of polymer solutions having different components, and the plurality of types of polymer solutions. A plurality of polymer solution distribution pipes that distribute for each type of polymer solution, and the nozzle block includes A plurality of pipes arranged along the width direction of the sheet, with one end portion being a closed end and the other end portion being a polymer solution supply port along the conveying direction of the long sheet. A predetermined number of nozzles are attached to each of the plurality of tubes along the longitudinal direction of each tube, and the polymer solution supply port of each tube has The polymer solution distribution pipe for distributing the type of polymer solution allocated to the tube is connected so that the type of polymer solution allocated to the tube is supplied.

本発明の電界紡糸装置によれば、ノズルブロックの内部に配設された複数の管体にノズルを取り付けた構成としている。従って、ノズルの補修や交換などを行う場合、管体単位でノズルの補修や交換などを行うことができるため、ノズルのメンテナンスを容易なものとすることができる。また、例えば、長尺シートの幅方向に沿って並んでいるノズルごとにポリマー溶液の供給量を制御したり、長尺シートの幅方向に沿って並んでいるノズルごとに異なった種類のポリマー溶液を供給したりするというように、ポリマー溶液の供給の仕方を多様に設定することができる。   According to the electrospinning apparatus of the present invention, the nozzles are attached to a plurality of tubes disposed inside the nozzle block. Therefore, when the nozzle is repaired or replaced, the nozzle can be repaired or replaced in units of tubes, so that the maintenance of the nozzle can be facilitated. Further, for example, the supply amount of the polymer solution is controlled for each nozzle arranged along the width direction of the long sheet, or different types of polymer solutions are used for each nozzle arranged along the width direction of the long sheet. The supply method of the polymer solution can be set in various ways.

[2]本発明の電界紡糸装置においては、前記各管体は、前記ノズルブロックに対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。
これにより、各管体をノズルブロックから容易に取り出すことができ、ノズルの補修や交換などを行う場合、管体単位でノズルの補修や交換などを容易に行うことができる。
[2] In the electrospinning apparatus of the present invention, it is preferable that each of the tubes is detachably attached to the nozzle block.
Thereby, each tubular body can be easily taken out from the nozzle block, and when repairing or replacing the nozzle, it is possible to easily repair or replace the nozzle on a tubular body basis.

[3]本発明の電界紡糸装置においては、前記ポリマー溶液流通パイプには、前記各管体ごとにポリマー溶液の供給量の制御を可能とするポリマー溶液供給量制御バルブが前記各管体に対応して設けられていることが好ましい。    [3] In the electrospinning apparatus of the present invention, a polymer solution supply amount control valve capable of controlling a supply amount of the polymer solution for each of the tubes corresponds to the tubes in the polymer solution circulation pipe. Are preferably provided.

このような構成を有することによって、各管体ごとにポリマー溶液の供給量の制御を可能とすることができる。また、例えば、各管体ごとにポリマー溶液の種類が割り当てられている場合、各管体に割り当てられている種類のポリマー溶液の供給量を各管体ごとに制御することができるため、種類の異なるポリマー溶液の配分などを多様に設定することができる。なお、本発明において、「ポリマー溶液の供給量の制御を可能とする」というは、ポリマー溶液供給量制御バルブの開量をゼロから最大まで制御可能とすることを意味している。これにより、ポリマー溶液の供給量をゼロから最大値までの間で任意に制御可能とする。   By having such a configuration, it is possible to control the supply amount of the polymer solution for each tubular body. Also, for example, when the type of polymer solution is assigned to each tube, the supply amount of the polymer solution of the type assigned to each tube can be controlled for each tube. Various distributions of different polymer solutions can be set. In the present invention, “allowing control of the supply amount of the polymer solution” means that the opening amount of the polymer solution supply amount control valve can be controlled from zero to the maximum. Thereby, the supply amount of the polymer solution can be arbitrarily controlled from zero to the maximum value.

[4]本発明の電界紡糸装置においては、前記ポリマー溶液流通パイプには、前記ポリマー溶液の種類ごとに当該ポリマー溶液の供給量を一括制御可能とするポリマー溶液供給量制御バルブが設けられていることも好ましい。   [4] In the electrospinning apparatus of the present invention, the polymer solution distribution pipe is provided with a polymer solution supply amount control valve that can collectively control the supply amount of the polymer solution for each type of the polymer solution. It is also preferable.

このような構成を有することによって、ポリマー溶液の種類ごとに供給量の制御を一括して行うことができるため、種類の異なるポリマー溶液の配分などを簡便に変更することができる。   By having such a configuration, it is possible to collectively control the supply amount for each type of polymer solution, so that the distribution of different types of polymer solutions can be easily changed.

[5]本発明の電界紡糸装置においては、前記ポリマー溶液タンクは、前記ポリマー溶液の種類ごとに個別に設けられていることが好ましい。
このような構成とすることによって、複数種類のポリマー溶液を各種類のポリマー溶液ごとに貯留することができる。
[5] In the electrospinning apparatus of the present invention, it is preferable that the polymer solution tank is individually provided for each type of the polymer solution.
With such a configuration, a plurality of types of polymer solutions can be stored for each type of polymer solution.

[6]本発明の電界紡糸装置においては、前記ポリマー溶液タンクは、前記複数種類のポリマー溶液を前記ポリマー溶液の種類ごとに貯留可能とする複数のポリマー溶液貯留室が形成されるように内部が分割されていることを特徴とする電界紡糸装置。
このような構成とすることによっても、複数種類のポリマー溶液を各種類のポリマー溶液ごとに貯留することができる。
[6] In the electrospinning apparatus of the present invention, the polymer solution tank has an inner portion so as to form a plurality of polymer solution storage chambers capable of storing the plurality of types of polymer solutions for each type of the polymer solution. An electrospinning apparatus characterized by being divided.
Even with such a configuration, a plurality of types of polymer solutions can be stored for each type of polymer solution.

[7]本発明の電界紡糸装置においては、前記各管体に取りつけられているノズルは、前記ノズルブロックを前記搬送方向に沿って見たときには、同じ種類のポリマー溶液が割り当てられている各管体に取り付けられている各ノズルによる搬送方向の列が、前記長尺シートの面と平行な平面上において前記搬送方向に対して所定角度の傾きを有する直線上に並ぶように前記各管体に取り付けられていることが好ましい。   [7] In the electrospinning apparatus of the present invention, the nozzles attached to the pipes are the pipes to which the same kind of polymer solution is assigned when the nozzle block is viewed in the transport direction. In each tube body, the rows in the conveyance direction by the nozzles attached to the body are arranged on a straight line having a predetermined angle with respect to the conveyance direction on a plane parallel to the surface of the long sheet. It is preferable that it is attached.

各管体に取り付けられるノズルをこのような配列とすることによって、各管体の長手方向(長尺シートの幅方向)におけるノズルの取り付け位置が、同じ種類のポリマー溶液が割り当てられている管体のうちの隣り合う管体において、互いにずれた位置となる。これにより、搬送方向に沿って搬送されて行く長尺シートに対して、各種類のポリマー溶液からなるナノ繊維をそれぞれむらなく均一に堆積させることができる。   By arranging the nozzles attached to the pipes in such an arrangement, the pipes to which the same kind of polymer solution is assigned to the nozzles in the longitudinal direction of each pipe (the width direction of the long sheet) Are adjacent to each other. Thereby, the nanofiber which consists of each kind of polymer solution can be uniformly deposited with respect to the elongate sheet | seat conveyed along a conveyance direction, respectively.

[8]本発明の電界紡糸装置においては、前記ノズル及び各管体は導電性部材でなり、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの一方の電極は、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの他方の電極は、前記各管体に接続され、前記各管体の側を接地電位としていることが好ましい。   [8] In the electrospinning apparatus of the present invention, the nozzle and each tube are made of a conductive member, and one of the positive electrode and the negative electrode of the power supply device is connected to the collector, and the power supply It is preferable that the other electrode of the positive electrode and the negative electrode of the device is connected to each tube body, and the side of each tube body is at a ground potential.

このように、各管体側を接地電位としているため、各管体に電気的に接続されている構成要素(例えば、ノズルブロック、筐体をはじめとして「ノズルから吐出される前のポリマー溶液」、「ポリマー溶液を各管体に供給するためのポリマー溶液供給装置」など)」のすべてが接地電位となるため、これら各構成要素を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。従って、これら各構成要素を高電圧仕様にものにすることに起因して電界紡糸装置の機構が複雑化してしまうということがなくなる。   In this way, since each tube body side is set to the ground potential, the components electrically connected to each tube body (for example, “the polymer solution before being ejected from the nozzle” including the nozzle block and the housing, Since all of the “polymer solution supply device for supplying the polymer solution to each tube” and the like ”are at ground potential, it is not necessary to set these components to high withstand voltage specifications. Therefore, the mechanism of the electrospinning device is not complicated due to the high voltage specifications of these components.

なお、「ポリマー溶液を各管体に供給するためのポリマー溶液供給装置」には、ポリマー溶液タンク、ポリマー溶液流通パイプ及びポリマー溶液供給量制御バルブなどが含まれている。   The “polymer solution supply device for supplying the polymer solution to each tube” includes a polymer solution tank, a polymer solution distribution pipe, a polymer solution supply amount control valve, and the like.

[9]本発明の電界紡糸装置においては、前記長尺シートの幅方向に沿って前記ノズルブロックを所定の周期で往復運動させる往復運動駆動部をさらに有することが好ましい。   [9] The electrospinning apparatus of the present invention preferably further includes a reciprocating drive unit that reciprocates the nozzle block at a predetermined cycle along the width direction of the long sheet.

このような往復運動駆動部を有することにより、ノズルブロックを長尺シートの幅方向に沿って往復運動させることができる。この場合、往復運動周期を適切な周期となるように制御すれば、搬送方向に搬送されて行く長尺シートに対し、各ノズルの吐出位置が他のノズルの吐出位置にできるだけ重複しないようにすることができる。これによって、長尺シートWにおけるポリマー繊維の堆積量を均一化することができる。   By having such a reciprocating drive unit, the nozzle block can be reciprocated along the width direction of the long sheet. In this case, if the reciprocating motion cycle is controlled to be an appropriate cycle, the discharge position of each nozzle is prevented from overlapping the discharge positions of other nozzles as much as possible with respect to the long sheet being transported in the transport direction. be able to. Thereby, the amount of polymer fibers deposited on the long sheet W can be made uniform.

[10]本発明の電界紡糸装置においては、前記ノズルブロックと前記コレクターとの間隔を調整可能するように前記ノズルブロックを駆動させる間隔調整駆動部をさらに備えることが好ましい。   [10] The electrospinning apparatus of the present invention preferably further includes an interval adjustment drive unit that drives the nozzle block so as to adjust the interval between the nozzle block and the collector.

このような間隔調整駆動部を有することにより、ノズルブロックとコレクターとの間隔を調整することができる。この場合、電界紡糸を開始する前に、コレクターとノズルブロックとの間隔を最適な間隔に調整しておけば、ノズルブロックとコレクターとの距離が最適に設定された状態で電界紡糸を行うことができる。なお、コレクターとノズルブロックとの間隔は、電界紡糸装置の紡糸条件、ポリマー溶液の種類、ナノ繊維の平均直径、ナノ繊維不織布の厚さなどを考慮して決定することができる。   By having such an interval adjustment drive unit, the interval between the nozzle block and the collector can be adjusted. In this case, if the interval between the collector and the nozzle block is adjusted to an optimum interval before starting the electrospinning, the electrospinning can be performed in a state where the distance between the nozzle block and the collector is optimally set. it can. The interval between the collector and the nozzle block can be determined in consideration of the spinning conditions of the electrospinning apparatus, the type of polymer solution, the average diameter of the nanofibers, the thickness of the nanofiber nonwoven fabric, and the like.

[11]本発明のナノ繊維製造装置は、長尺シートを所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、前記所定の搬送方向に搬送されていく長尺シートを電界紡糸する電界紡糸装置とを備えたナノ繊維製造装置であって、前記電界紡糸装置は、[1]〜[10]のいずれかに記載の電界紡糸装置であることを特徴とする。   [11] The nanofiber manufacturing apparatus of the present invention includes a transport device that transports a long sheet in a predetermined transport direction, and an electrospinning device that electrospins the long sheet transported in the predetermined transport direction. The nanofiber production apparatus is characterized in that the electrospinning apparatus is the electrospinning apparatus according to any one of [1] to [10].

本発明のナノ繊維製造装置によれば、本発明の電界紡糸装置を備えるため、所望の性能を有するナノ繊維を安定的に生産することが可能となる。   According to the nanofiber production apparatus of the present invention, since the electrospinning apparatus of the present invention is provided, nanofibers having desired performance can be stably produced.

[12]本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送装置は、前記長尺シートを供給する供給ローラーと、前記長尺シートを所定の搬送速度で搬送させるとともに前記電界紡糸装置でナノ繊維が堆積された長尺シートを巻き取る巻き取りローラーと、前記巻き取りローラーを駆動する巻き取りローラー駆動部と、前記電界紡糸装置よりも前記供給ローラー側及び前記巻き取りローラー側にそれぞれ設けられ、前記長尺シートに所定の張力を与えるための第1テンションローラー及び第2テンションローラーとを有することが好ましい。   [12] In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the transport device feeds the long sheet, transports the long sheet at a predetermined transport speed, and nanofibers are fed by the electrospinning device. A take-up roller for winding the accumulated long sheet, a take-up roller driving unit for driving the take-up roller, and provided on the supply roller side and the take-up roller side than the electrospinning device, It is preferable to have a first tension roller and a second tension roller for applying a predetermined tension to the long sheet.

このような構成を有することによって、長尺シートを搬送方向に沿って適切な張力で搬送させることができる。   By having such a configuration, the long sheet can be conveyed with appropriate tension along the conveyance direction.

[13]本発明のナノ繊維製造装置においては、前記第1テンションローラーは、当該第1テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第1テンションローラー位置調整機構を有し、前記第2テンションローラーは、当該第2テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第2テンションローラー位置調整機構を有することが好ましい。   [13] In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the first tension roller has at least one position in the vertical and horizontal directions of one end and the other end of the first tension roller. A first tension roller position adjusting mechanism that can be adjusted independently for each of the two tension rollers, wherein the second tension roller has at least one end and one end of the second tension roller in the vertical and horizontal directions. It is preferable to have a second tension roller position adjustment mechanism that allows one position to be adjusted independently for each end.

このような構成を有することにより、長尺シートの搬送方向のズレを修正することができるとともに、適切な張力となるように張力の調整も容易に行うことができる。   By having such a configuration, it is possible to correct the deviation in the conveyance direction of the long sheet and to easily adjust the tension so as to obtain an appropriate tension.

[14]本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送装置は、前記巻き取りローラーにおける前記ナノ繊維が堆積された長尺シートの巻き取り量を示す巻き取り量計測情報を出力する巻き取り量計測情報出力装置と、前記巻き取り量計測情報出力装置から出力された巻き取り量計測情報に基づいて前記巻き取りローラー駆動部を制御する搬送速度制御装置とをさらに有することが好ましい。   [14] In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the transport device outputs a winding amount measurement information indicating a winding amount of a long sheet on which the nanofibers are deposited on the winding roller. It is preferable to further include a measurement information output device and a conveyance speed control device that controls the winding roller driving unit based on the winding amount measurement information output from the winding amount measurement information output device.

このような構成とすることにより、巻き取りローラーにおける「ナノ繊維が堆積された長尺シート」の巻き取り量が変化しても長尺シートの搬送速度を常に一定に保持することができる。   By adopting such a configuration, even when the winding amount of the “long sheet on which nanofibers are deposited” in the winding roller changes, the conveyance speed of the long sheet can always be kept constant.

[15]本発明のナノ繊維製造装置においては、前記搬送装置は、前記電界紡糸装置と巻き取りローラーとの間の所定位置に設けられ、前記ナノ繊維が堆積された長尺シートを当該長尺シートの幅方向に沿って切断するための切断装置をさらに有することが好ましい。   [15] In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the transport device is provided at a predetermined position between the electrospinning device and a take-up roller, and the long sheet on which the nanofibers are deposited It is preferable to further have a cutting device for cutting along the width direction of the sheet.

このような構成を有することにより、「ナノ繊維を堆積させた長尺シート」を巻き取りローラーによって所定量巻き取ったら、当該「ナノ繊維を堆積させた長尺シート」を所定位置で切断することができる。この場合、「ナノ繊維を堆積させた長尺シート」を巻き取っていない巻き取りローラーを新たに取り付けて、後続の「ナノ繊維を堆積させた長尺シート」の先端を当該巻き取りローラーに取り付ける。このような操作を繰り返すことにより、「ナノ繊維を堆積させた長尺シート」を所定の巻き取り量ごとに容易に取り出すことができる。   By having such a configuration, when a predetermined amount of the “long sheet on which nanofibers are deposited” is wound up by a winding roller, the “long sheet on which nanofibers are deposited” is cut at a predetermined position. Can do. In this case, a winding roller that does not wind up the “long sheet on which nanofibers are deposited” is newly attached, and the tip of the subsequent “long sheet on which nanofibers are deposited” is attached to the winding roller. . By repeating such an operation, the “long sheet on which nanofibers are deposited” can be easily taken out for each predetermined winding amount.

なお、本発明のナノ繊維製造装置によれば、高機能・高感性テキスタイルなどの衣料品、ヘルスケア、スキンケアなど美容関連用品、ワイピングクロス、フィルターなど産業資材、二次電池のセパレーター、コンデンサーのセパレーター、各種触媒の担体、各種センサー材料などの電子・機械材料、再生医療材料、バイオメディカル材料、医療用MEMS材料、バイオセンサー材料などの医療材料その他の幅広い用途に使用可能なナノ繊維を製造することができる。   In addition, according to the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, high-function / high-sensitivity textiles and other clothing items, health care and skin care-related products, wiping cloths, filters and other industrial materials, secondary battery separators, capacitor separators To manufacture nanofibers that can be used for a wide variety of applications such as various catalyst carriers, electronic / mechanical materials such as various sensor materials, regenerative medical materials, biomedical materials, medical MEMS materials, biosensor materials, etc. Can do.

実施形態に係るナノ繊維製造装置1を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the nanofiber manufacturing apparatus 1 which concerns on embodiment. 図1における電界紡糸装置200を取り出して示す拡大図である。It is an enlarged view which takes out and shows the electrospinning apparatus 200 in FIG. ノズルブロック250を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the nozzle block 250. FIG. ノズル240の配列を模式的に示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of the nozzle 240 typically. 主制御装置300の構成を説明するために示す図である。FIG. 3 is a diagram for illustrating a configuration of a main control device 300. ポリマー溶液供給装置400の第1変形例を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the 1st modification of the polymer solution supply apparatus 400. FIG. ポリマー溶液供給装置400の第2変形例を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the 2nd modification of the polymer solution supply apparatus 400. FIG. ポリマー溶液供給装置400の第3変形例を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the 3rd modification of the polymer solution supply apparatus 400. FIG. 従来のナノ繊維製造装置900の正面図である。It is a front view of the conventional nanofiber manufacturing apparatus 900.

以下、本発明のナノ繊維製造装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

1.実施形態に係る電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置
図1は、実施形態に係るナノ繊維製造装置1を説明するために示す図である。図1(a)はナノ繊維製造装置1の正面図であり、図1(b)はナノ繊維製造装置1の平面図である。なお、図1においては、実施形態に係るナノ繊維製造装置1を説明する際に必要な構成要素が示されており、ナノ繊維製造装置を構成する筐体などの図示は省略されている。また、図1(a)においては、一部の部材は断面図で示している。
1. Electrospinning apparatus and nanofiber manufacturing apparatus according to the embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment. FIG. 1A is a front view of the nanofiber manufacturing apparatus 1, and FIG. 1B is a plan view of the nanofiber manufacturing apparatus 1. In addition, in FIG. 1, the component required when describing the nanofiber manufacturing apparatus 1 which concerns on embodiment is shown, and illustration of the housing | casing etc. which comprise a nanofiber manufacturing apparatus is abbreviate | omitted. Further, in FIG. 1A, some members are shown in a cross-sectional view.

図2は、図1における電界紡糸装置200を取り出して示す拡大図である。
図3は、ノズルブロック250を説明するために示す図である。図3(a)はノズルブロック250の蓋体251を取り外した場合の斜視図であり、図3(b)はノズルブロック250の蓋体251を取り付けた場合の斜視図である。図4は、ノズル240の配列を模式的に示す図である。図5は、主制御装置300を説明するために示す図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing the electrospinning apparatus 200 in FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the nozzle block 250. 3A is a perspective view when the cover body 251 of the nozzle block 250 is removed, and FIG. 3B is a perspective view when the cover body 251 of the nozzle block 250 is attached. FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of the nozzles 240. FIG. 5 is a diagram for explaining the main controller 300.

実施形態に係るナノ繊維製造装置1は、図1に示すように、長尺シートWを所定の搬送方向aに搬送する搬送装置100と、搬送方向aに沿って搬送されて行く長尺シートWを電界紡糸する電界紡糸装置200と、搬送装置100の各動作部(後述する。)及び電界紡糸装置200の各動作部を制御する主制御装置300とを備える。   As shown in FIG. 1, the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment includes a transport device 100 that transports a long sheet W in a predetermined transport direction a, and a long sheet W that is transported along the transport direction a. An electrospinning apparatus 200 for electrospinning, an operation unit (to be described later) of the transport apparatus 100, and a main controller 300 for controlling each operation unit of the electrospinning apparatus 200.

実施形態に係るナノ繊維製造装置1は、上記した各構成要素以外にも、長尺シートWにナノ繊維を堆積させる際に発生する揮発性成分を燃焼して除去するVOC処理装置と、電界紡糸装置200に異常が検出された場合、電界紡糸装置200における電界紡糸室212に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置などを備えるが、これらの図示は省略する。   The nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment includes a VOC processing apparatus that burns and removes volatile components generated when nanofibers are deposited on the long sheet W in addition to the above-described constituent elements, and electrospinning. When an abnormality is detected in the apparatus 200, an inert gas supply apparatus that supplies an inert gas to the electrospinning chamber 212 in the electrospinning apparatus 200 is provided, but these are not shown.

搬送装置100は、図1に示すように、電界紡糸される前の長尺シートWを供給する供給ローラー101と、ナノ繊維を堆積させた長尺シートWを加熱する加熱装置117と、加熱装置117で加熱された「ナノ繊維を堆積させた長尺シートW」を巻き取る巻き取りローラー102とを有する。なお、加熱装置117の加熱温度は、長尺シートWやナノ繊維の種類によって異なるが、例えば、長尺シートWを50℃〜300℃の温度に加熱することができる。また、「ナノ繊維を堆積させた長尺シートW」を加熱した状態のものをナノ繊維不織布と呼ぶこともある。   As shown in FIG. 1, the conveyance device 100 includes a supply roller 101 that supplies a long sheet W before electrospinning, a heating device 117 that heats the long sheet W on which nanofibers are deposited, and a heating device. A take-up roller 102 that winds up the “long sheet W on which nanofibers are deposited” heated in 117. In addition, although the heating temperature of the heating apparatus 117 changes with kinds of the elongate sheet W and nanofiber, the elongate sheet W can be heated to the temperature of 50 to 300 degreeC, for example. Further, the “long sheet W on which nanofibers are deposited” in a heated state may be referred to as a nanofiber nonwoven fabric.

また、搬送装置100は、供給ローラー101と巻き取りローラー102との間に設けられる補助ローラー103,104,105,106と、電界紡糸装置200よりも供給ローラー101側及び巻き取りローラー102側にそれぞれ設けられ、長尺シートWに所定の張力を与えるための第1テンションローラー107及び第2テンションローラー108と、第1テンションローラー107の一方の端部及び他方の端部にそれぞれ設けられ、第1テンションローラー107の位置調整を行うための第1テンションローラー位置調整機構109a,109bと、第2テンションローラー108の一方の端部及び他方の端部にそれぞれ設けられ、第2テンションローラー108の位置調整を行うための第2テンションローラー位置調整機構110a,110bとを有する。   Further, the conveying device 100 includes auxiliary rollers 103, 104, 105, and 106 provided between the supply roller 101 and the take-up roller 102, and the supply roller 101 side and the take-up roller 102 side from the electrospinning device 200, respectively. A first tension roller 107 and a second tension roller 108 for applying a predetermined tension to the long sheet W, and one end and the other end of the first tension roller 107, respectively. The first tension roller position adjusting mechanisms 109a and 109b for adjusting the position of the tension roller 107 and the one end and the other end of the second tension roller 108 are respectively provided to adjust the position of the second tension roller 108. Second tension roller position adjustment mechanism 11 for performing a, and a 110b.

また、搬送装置100は、巻き取りローラー102を駆動する巻き取りローラー駆動部111と、巻き取りローラー102の巻き取り量を計測するための情報(巻き取り量計測情報という。)を出力する巻き取り量計測情報出力装置112と、加熱装置117と巻き取りローラー102との間に設けられ、加熱装置117で加熱された「ナノ繊維を堆積させた長尺シートW」すなわちナノ繊維不織布を一方の面側(下面側)から支える支持台113と、支持台113上に存在するナノ繊維不織布を当該ナノ繊維不織布の幅方向に沿って切断するための切断装置114とを有している。   Further, the transport apparatus 100 outputs a take-up roller drive unit 111 that drives the take-up roller 102 and information for measuring the take-up amount of the take-up roller 102 (referred to as take-up amount measurement information). The “long sheet W on which nanofibers are deposited” that is provided between the quantity measurement information output device 112, the heating device 117, and the take-up roller 102 and heated by the heating device 117, that is, the nanofiber nonwoven fabric is provided on one surface. It has the support stand 113 supported from the side (lower surface side), and the cutting device 114 for cut | disconnecting the nanofiber nonwoven fabric which exists on the support stand 113 along the width direction of the said nanofiber nonwoven fabric.

巻き取り量計測情報出力装置112としては、例えば、レーザー距離センサーなどを用いることができる。巻き取り量計測情報出力装置112としてレーザー距離センサーを用いる場合、レーザー距離センサーによって巻き取りローラー102に巻き取られたりナノ繊維不織布の径を計測し、その計測結果を巻き取り量計測情報として主制御装置300の搬送速度制御部310(図5参照。)に送る。また、切断装置114は、ナノ繊維不織布を切断する際に、ナノ繊維不織布を支持台113上で押さえる押さえ板115と、ナノ繊維不織布を当該ナノ繊維不織布の幅方向に切断するカッター116とを有している。   As the winding amount measurement information output device 112, for example, a laser distance sensor or the like can be used. When a laser distance sensor is used as the winding amount measurement information output device 112, the laser distance sensor measures the diameter of the nanofiber nonwoven fabric wound around the winding roller 102, and the measurement result is used as the winding amount measurement information. It is sent to the conveyance speed control unit 310 (see FIG. 5) of the apparatus 300. In addition, the cutting device 114 includes a pressing plate 115 that presses the nanofiber nonwoven fabric on the support base 113 and a cutter 116 that cuts the nanofiber nonwoven fabric in the width direction of the nanofiber nonwoven fabric when the nanofiber nonwoven fabric is cut. is doing.

第1テンションローラー位置調整機構109a,109bは、第1テンションローラー107の一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする機構を有している。
第2テンションローラー位置調整機構110a,110bは、第2テンションローラー108の一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする機構を有している。
The first tension roller position adjusting mechanisms 109a and 109b can adjust the vertical and horizontal positions of one end and the other end of the first tension roller 107 independently for each end. It has a mechanism to do.
The second tension roller position adjusting mechanisms 110a and 110b can independently adjust at least one position of one end and the other end of the second tension roller 108 in the vertical direction and the horizontal direction for each end. It has a mechanism to do.

第1テンションローラー位置調整機構109a,109bは、第1テンションローラー10一方の端部及び他方の端部ごとに設けられたハンドルなどの操作部を操作することによって、第1テンションローラー107の各端部を各端部ごとに独立して垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の方向に各端部を移動させることができるものであり、それによって、第1テンションローラー107の傾きを所定範囲で調整可能とするものである。第1テンションローラー位置調整機構109a,109bも第2テンションローラー108に対して同様の操作を行うことができる。   The first tension roller position adjusting mechanisms 109a and 109b operate the operation portions such as a handle provided at one end and the other end of the first tension roller 10 to thereby adjust each end of the first tension roller 107. Each end can be moved in at least one of the vertical direction and the horizontal direction independently for each end, thereby adjusting the inclination of the first tension roller 107 within a predetermined range. It is what. The first tension roller position adjusting mechanisms 109 a and 109 b can perform the same operation on the second tension roller 108.

第1テンションローラー107及び第2テンションローラー108に、このような第1テンションローラー位置調整機構109a,109b及び第2テンションローラー位置調整機構110a,110bが設けられていることにより、電界紡糸装置200を通過する長尺シートWの張力を適切な張力とすることができる。また、搬送方向aに対する長尺シートWの幅方向の「ずれ」、すなわち、長尺シートWが幅方向(y軸に沿った方向)にずれた場合の「ずれ」を補正することができる。これにより、長尺シートWを電界紡糸する上で最適な搬送状態で搬送させることができる。   The first tension roller 107 and the second tension roller 108 are provided with the first tension roller position adjusting mechanisms 109a and 109b and the second tension roller position adjusting mechanisms 110a and 110b. The tension of the passing long sheet W can be set to an appropriate tension. Further, it is possible to correct the “deviation” in the width direction of the long sheet W with respect to the conveyance direction a, that is, the “deviation” when the long sheet W is displaced in the width direction (the direction along the y axis). As a result, the long sheet W can be conveyed in an optimum conveyance state for electrospinning.

搬送速度制御部310は、巻き取り量計測情報に基づいて、長尺シートWの搬送速度が所定速度(一定速度)となるように巻き取りローラー駆動部111を制御する。すなわち、搬送速度制御部310は、巻き取り量計測情報出力装置112から送られてきた巻取り量計測情報に基づいて、長尺シートWの搬送速度が所定速度(一定速度)となるように巻き取りローラー駆動部111を制御する。   The conveyance speed control unit 310 controls the take-up roller driving unit 111 so that the conveyance speed of the long sheet W becomes a predetermined speed (a constant speed) based on the winding amount measurement information. In other words, the conveyance speed control unit 310 performs winding so that the conveyance speed of the long sheet W becomes a predetermined speed (constant speed) based on the winding amount measurement information sent from the winding amount measurement information output device 112. The take-up roller driving unit 111 is controlled.

電界紡糸装置200は、図1及び図2に示すように、導電性を有する筐体210と、長尺シートWが搬送されるのを補助する補助ベルト装置220と、筐体210に絶縁部材211を介して取り付けられたコレクター230と、コレクター230に対向する位置に設けられ、ポリマー溶液を吐出する複数のノズル240を有するノズルブロック250と、コレクター230とノズル240との間に高電圧(例えば10kV〜80kV)を印加する電源装置260と、コレクター230とノズルブロック250とを覆う所定の空間を画定する電界紡糸室212とを有する。
また、電界紡糸装置200は、図1及び図2では図示されていないが、ポリマー溶液をノズル240に供給するポリマー溶液供給装置400を有している(図3参照。)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrospinning apparatus 200 includes a conductive casing 210, an auxiliary belt device 220 that assists in transporting the long sheet W, and an insulating member 211 on the casing 210. A high-voltage (for example, 10 kV) between the collector 230 and the nozzle 240, the collector 230 attached via the nozzle 230, the nozzle block 250 having a plurality of nozzles 240 for discharging the polymer solution. ˜80 kV), and an electrospinning chamber 212 that defines a predetermined space covering the collector 230 and the nozzle block 250.
The electrospinning apparatus 200 includes a polymer solution supply apparatus 400 that supplies a polymer solution to the nozzle 240, although not shown in FIGS. 1 and 2 (see FIG. 3).

なお、絶縁部材211は、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポロブロビレン、高密度ポリエチレン又はポリエチレンを好ましく用いることができる。   The insulating member 211 is made of, for example, polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, amorphous polyarylate, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyimide, poly Ether imide, fluororesin, liquid crystal polymer, polobroylene, high density polyethylene or polyethylene can be preferably used.

補助ベルト装置220は、図1及び図2に示すように、長尺シートWの搬送速度に同期して回転する補助ベルト221と、補助ベルト221を回転駆動させる駆動ローラー222と、駆動ローラー222により補助ベルト221が回転することによって回転する従動ローラー223とを有している。
なお、図1及び図2においては、左側のローラーを駆動ローラー222とし、右側のローラーを従動ローラー223としているが、逆であってもよく、また、2つのローラーの回転を同期させることができれば、両方とも駆動ローラーとしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the auxiliary belt device 220 includes an auxiliary belt 221 that rotates in synchronization with the conveyance speed of the long sheet W, a driving roller 222 that rotates the auxiliary belt 221, and a driving roller 222. And a driven roller 223 that rotates when the auxiliary belt 221 rotates.
In FIGS. 1 and 2, the left roller is the driving roller 222 and the right roller is the driven roller 223, but the opposite may be possible, and the rotation of the two rollers can be synchronized. Both may be drive rollers.

補助ベルト221は、絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなる。また、補助ベルト221は、0.7mm〜10.0mmの厚さを有するポリマー基材からなることが好ましい。ポリマーとしては、ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、非晶ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマーなどを好ましく用いることができる。   The auxiliary belt 221 is made of an insulating and porous endless belt. The auxiliary belt 221 is preferably made of a polymer base material having a thickness of 0.7 mm to 10.0 mm. As the polymer, polymers such as polyethylene, polyacetylene, polyurethane, polypropylene, nylon and other polyamides, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, amorphous polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylenesulfone Preference is given to fido, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide, fluororesin, liquid crystal polymer and the like.

補助ベルト装置220は、補助ベルト221がコレクター230を囲むように配設されている。そして、長尺シートWは、補助ベルト221の外周側に接触した状態で、駆動ローラー222側で折り返されて搬送される。   The auxiliary belt device 220 is disposed so that the auxiliary belt 221 surrounds the collector 230. Then, the long sheet W is folded and conveyed on the driving roller 222 side while being in contact with the outer peripheral side of the auxiliary belt 221.

このように、コレクター230と長尺シートWとの間に補助ベルト221が配設されていることにより、長尺シートWは、正側の高電圧が印加されているコレクター230に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。また、補助ベルト221は、絶縁性かつ多孔性のエンドレスベルトからなるため、コレクター230とノズル240との間に形成される電界分布に大きな影響を与えることもない。   Thus, by arranging the auxiliary belt 221 between the collector 230 and the long sheet W, the long sheet W is not attracted to the collector 230 to which the positive high voltage is applied. It will be transported smoothly. Further, since the auxiliary belt 221 is made of an insulating and porous endless belt, the electric field distribution formed between the collector 230 and the nozzle 240 is not greatly affected.

また、補助ベルト221の幅は、コレクター230の幅よりも広いものを用いる。これにより、長尺シートWとコレクター230との間に補助ベルト221が確実に存在するようになり、長尺シートWがコレクター230に引き寄せられたり、長尺シートWの円滑な搬送が妨げられたりすることを確実に防止することが可能となる。   The auxiliary belt 221 has a width wider than that of the collector 230. As a result, the auxiliary belt 221 reliably exists between the long sheet W and the collector 230, and the long sheet W is attracted to the collector 230, or smooth conveyance of the long sheet W is hindered. It is possible to reliably prevent this.

ノズルブロック250は、図3に示すように、一方の端部が閉塞端となっていて他方の端部がポリマー溶液供給口となっている複数本(7本とする。)の管体271〜277を有している。管体271〜277は、個々の管体が長尺シートWの幅方向に沿って配設されている。すなわち、管体271〜277は、個々の管体が図3におけるy−y’方向に沿って配設されている。なお、管体271〜277は、各管体がノズルブロック250に対して着脱自在に取り付けられている。   As shown in FIG. 3, the nozzle block 250 has a plurality of (seven) tube bodies 271 to one end portions that are closed ends and the other end portions that are polymer solution supply ports. 277. As for the tubular bodies 271 to 277, individual tubular bodies are arranged along the width direction of the long sheet W. That is, each of the pipe bodies 271 to 277 is arranged along the y-y ′ direction in FIG. 3. In addition, each tubular body 271 to 277 is detachably attached to the nozzle block 250.

これら管体271〜277には、各管体ごとに当該管体の長手方向に沿って所定数のノズル240が所定ピッチごとに取り付けられている。なお、ノズル240及び管体271〜277は、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウムなど導電部材でなり、ノズル240は管体271〜277に対して電気的に接続された状態で管体271〜277に取り付けられている。   A predetermined number of nozzles 240 are attached to these tubular bodies 271 to 277 at predetermined pitches along the longitudinal direction of the tubular body for each tubular body. The nozzle 240 and the pipe bodies 271 to 277 are made of a conductive member such as copper, stainless steel, or aluminum, and the nozzles 240 are electrically connected to the pipe bodies 271 to 277, for example. Is attached.

ポリマー溶液供給装置400は、図3に示すように、成分の異なる複数種類(種類A及び種類Bの2種類とする。)のポリマー溶液を貯留する2つのポリマー溶液タンク411,412(以下、第1ポリマー溶液タンク411、第2ポリマー溶液タンク412という。)と、種類Aのポリマー溶液及び種類Bのポリマー溶液をこれらポリマー溶液の種類ごとに各管体271〜277まで流通させる7本のポリマー溶液流通パイプ421〜427とを有する。また、第1ポリマー溶液タンク411及び第2ポリマー溶液タンク412に貯留されているポリマー溶液を各管体271〜277に所定の圧力を加えた状態で供給可能とするためのポリマー溶液供給ポンプ(図示せず。)も設けられている。   As shown in FIG. 3, the polymer solution supply apparatus 400 includes two polymer solution tanks 411 and 412 (hereinafter referred to as “second”) that store a plurality of types of polymer solutions having different components (type A and type B). 1 polymer solution tank 411 and second polymer solution tank 412), and 7 polymer solutions for distributing the type A polymer solution and the type B polymer solution to the respective tubes 271 to 277 for each type of these polymer solutions. Distribution pipes 421 to 427. In addition, a polymer solution supply pump (see FIG. 5) that can supply the polymer solutions stored in the first polymer solution tank 411 and the second polymer solution tank 412 to each of the tubes 271 to 277 with a predetermined pressure applied. Not shown.) Is also provided.

なお、実施形態に係る電界紡糸装置200においては、第1ポリマー溶液タンク411は、種類Aのポリマー溶液を貯留するポリマー溶液タンクであり、第2ポリマー溶液タンク412は、種類Bのポリマー溶液を貯留するポリマー溶液タンクであるとする。また、ポリマー溶液流通パイプ421〜427のうちのポリマー溶液流通パイプ421〜424は、種類Aのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプであり、ポリマー溶液流通パイプ425〜427は、種類Bのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプであるとする。   In the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, the first polymer solution tank 411 is a polymer solution tank that stores a type A polymer solution, and the second polymer solution tank 412 stores a type B polymer solution. The polymer solution tank Among the polymer solution distribution pipes 421 to 427, the polymer solution distribution pipes 421 to 424 are polymer solution distribution pipes for distributing the type A polymer solution, and the polymer solution distribution pipes 425 to 427 are the type B polymer solution. It is assumed that this is a polymer solution distribution pipe that distributes.

そして、種類Aのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプ421〜424は、管体271〜277のうちの管体271,273,275,277の各ポリマー溶液供給口に接続され、種類Bのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプ425〜427は、管体271〜277のうちの管体272,274,276の各ポリマー溶液供給口に接続されている。   The polymer solution distribution pipes 421 to 424 for circulating the type A polymer solution are connected to the respective polymer solution supply ports of the tubes 271, 273, 275, and 277 among the tubes 271 to 277, and the type B polymer The polymer solution distribution pipes 425 to 427 through which the solution is distributed are connected to the respective polymer solution supply ports of the pipe bodies 272, 274 and 276 among the pipe bodies 271 to 277.

また、ポリマー溶液流通パイプ421〜427には、ポリマー溶液の供給量の制御を可能とするためのポリマー溶液供給量制御バルブ431〜437が設けられている。なお、「ポリマー溶液の供給量の制御を可能とする」というは、ポリマー溶液供給量制御バルブ431〜437の開量をゼロから最大まで制御可能とすることを意味している。これにより、ポリマー溶液の供給量をゼロから最大値までの間で任意に制御可能とする。
なお、図3において、ノズル240を示す符号は、図面の簡素化のために、一部のノズルのみに付されている。
The polymer solution distribution pipes 421 to 427 are provided with polymer solution supply amount control valves 431 to 437 for enabling control of the supply amount of the polymer solution. Note that “allowing control of the supply amount of the polymer solution” means that the opening amount of the polymer solution supply amount control valves 431 to 437 can be controlled from zero to the maximum. Thereby, the supply amount of the polymer solution can be arbitrarily controlled from zero to the maximum value.
In FIG. 3, the reference numerals indicating the nozzles 240 are given to only some of the nozzles for the sake of simplicity of the drawing.

また、各管体271〜277に取りつけられているノズル240は、ノズルブロック250を搬送方向aに沿って見たときには、同じ種類のポリマー溶液が割り当てられている各管体に取り付けられている各ノズルによる搬送方向の列が、長尺シートWの面と平行な平面上において搬送方向aに対して所定角度の傾きを有する直線上に並ぶように各管体に取り付けられている。   The nozzles 240 attached to the pipes 271 to 277 are attached to the pipes to which the same kind of polymer solution is assigned when the nozzle block 250 is viewed along the transport direction a. The rows in the conveyance direction by the nozzles are attached to the tubes so that they are arranged on a straight line having a predetermined angle with respect to the conveyance direction a on a plane parallel to the surface of the long sheet W.

すなわち、実施形態に係る電界紡糸装置200においては、図4に示すように、種類Aのポリマー溶液が割り当てられている各管体271,273,275,277に取り付けられているノズル240の搬送方向aの列が、長尺シートWの面と平行な平面上において搬送方向aに対して所定角度θ1の傾きを有する直線L1に並ぶように各管体271,273,275,277に取り付けられており、また、種類Bのポリマー溶液が割り当てられている各管体272,274,276に取り付けられているノズル240の搬送方向aの列が、長尺シートWの面と平行な平面上において搬送方向aに対して所定角度θ2の傾きを有する直線L2に並ぶように各管体272,274,276に取り付けられている。   That is, in the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, as shown in FIG. 4, the conveying direction of the nozzle 240 attached to each tubular body 271, 273, 275, 277 to which the type A polymer solution is assigned. A row of a is attached to each of the tubes 271, 273, 275, 277 so that it is aligned with a straight line L 1 having a predetermined angle θ 1 with respect to the conveyance direction a on a plane parallel to the surface of the long sheet W. In addition, the row of the nozzles 240 attached to the pipes 272, 274, 276 to which the type B polymer solution is assigned is conveyed on a plane parallel to the surface of the long sheet W. The tubes 272, 274, and 276 are attached so as to be aligned with a straight line L2 having a predetermined angle θ2 with respect to the direction a.

なお、図4において、種類Aのポリマー溶液が割り当てられている各管体271,273,275,277に取り付けられているノズル240は白抜きの丸で示し、種類Bのポリマー溶液が割り当てられている各管体272,274,276に取り付けられているノズル240は灰色の丸で示されている。   In FIG. 4, the nozzles 240 attached to the pipes 271, 273, 275, and 277 to which the type A polymer solution is assigned are indicated by white circles, and the type B polymer solution is assigned. The nozzle 240 attached to each tube 272, 274, 276 is shown as a gray circle.

各ノズル240がこのような配列となるように各ノズル240を各管体271〜277に取り付けることによって、同じ種類のポリマー溶液が割り当てられている管体の長手方向(長尺シートWの幅方向)におけるノズル240の取り付け位置が、隣り合う管体において、互いにずれた位置となるため、搬送方向aに沿って搬送されて行く長尺シートWに対して、種類Aのポリマー溶液からなるナノ繊維及び種類Bのポリマー溶液からなるナノ繊維をそれぞれむらなく均一に堆積させることができる。   By attaching each nozzle 240 to each tube body 271 to 277 so that each nozzle 240 has such an arrangement, the longitudinal direction of the tube body to which the same kind of polymer solution is assigned (the width direction of the long sheet W) ) In the adjacent pipes are shifted from each other, so that the nanofiber made of the polymer solution of type A with respect to the long sheet W being conveyed along the conveyance direction a. And nanofibers made of the polymer solution of type B can be uniformly deposited.

また、ノズルブロック250は、図2に示すように、ポリマー溶液を各ノズル240の吐出口から上向きに吐出するように電界紡糸装置200の電界紡糸室212に設置されている。そして、各ノズル240の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら各ノズル240の吐出口から所定のポリマー溶液を吐出して長尺シートWを電界紡糸して長尺シートWにナノ繊維を堆積させる。   Further, as shown in FIG. 2, the nozzle block 250 is installed in the electrospinning chamber 212 of the electrospinning apparatus 200 so as to eject the polymer solution upward from the ejection port of each nozzle 240. Then, a predetermined polymer solution is discharged from the discharge port of each nozzle 240 while overflowing the polymer solution from the discharge port of each nozzle 240, and the long sheet W is electrospun to deposit nanofibers on the long sheet W.

このため、ノズルブロック250は、オーバーフローしたポリマー溶液を貯留可能な容器状をなしており、ノズルブロック250の底面には、ポリマー溶液を排出するためのポリマー溶液排出口253(図3参照。)が設けられている。このポリマー溶液排出口253には、ポリマー溶液排出用パイプ254が接続されている。なお、ポリマー溶液排出口から排出されたポリマー溶液をポリマー溶液の種類ごとに回収すれば、各種類のポリマー溶液を再利用することも可能である。   Therefore, the nozzle block 250 has a container shape capable of storing the overflowed polymer solution, and a polymer solution discharge port 253 (see FIG. 3) for discharging the polymer solution is provided on the bottom surface of the nozzle block 250. Is provided. A polymer solution discharge pipe 254 is connected to the polymer solution discharge port 253. In addition, if the polymer solution discharged | emitted from the polymer solution discharge port is collect | recovered for every kind of polymer solution, it is also possible to reuse each kind of polymer solution.

また、ノズルブロック250は、図3(b)に示すように、上端開口面が蓋体251によって覆われた状態で用いられる。なお、蓋体251には、各ノズル240を上方に突出させるためのノズル貫通孔252が各ノズル240に対応して設けられている。   Further, the nozzle block 250 is used in a state where the upper end opening surface is covered with a lid body 251 as shown in FIG. The lid body 251 is provided with nozzle through holes 252 corresponding to the nozzles 240 so that the nozzles 240 protrude upward.

また、ノズルブロック250は、往復運動駆動部255(図5参照。)によって、長尺シートWの幅方向に往復運動可能となっているとともに間隔調整駆動部256(図5参照。)によってコレクター230との間隔を調整可能としている。これら往復運動駆動部255及び間隔調整駆動部256は、主制御装置300によって制御される。なお、ノズルブロック250を長尺シートWの幅方向に往復運動させるための機構及びコレクター230との間隔を調整するための機構は、公知の機構を用いることができるので、これら各機構の具体的な構造などは図示及び説明を省略する。   In addition, the nozzle block 250 can be reciprocated in the width direction of the long sheet W by a reciprocating drive unit 255 (see FIG. 5), and the collector 230 by an interval adjusting drive unit 256 (see FIG. 5). The interval between and can be adjusted. The reciprocating drive unit 255 and the interval adjustment drive unit 256 are controlled by the main controller 300. As the mechanism for reciprocating the nozzle block 250 in the width direction of the long sheet W and the mechanism for adjusting the distance from the collector 230, known mechanisms can be used. Illustrations and explanations of such structures are omitted.

ところで、電源装置260は、コレクター230と各ノズル240との間に所定の電圧を与えるものであるが、コレクター230と各ノズル240との間に所定の電圧を与えるために、実施形態に係る電界紡糸装置200においては、電源装置260の一方の電極(正極とする。)は、コレクター230に接続し、他方の電極(負極とする。)は、ノズル240ではなく管体271〜277に接続するようにしている。そして、ノズル240側すなわち管体271〜277側が接地電位となるようにしている。   Incidentally, the power supply device 260 applies a predetermined voltage between the collector 230 and each nozzle 240. In order to apply a predetermined voltage between the collector 230 and each nozzle 240, the electric field according to the embodiment is provided. In the spinning device 200, one electrode (referred to as a positive electrode) of the power supply device 260 is connected to the collector 230, and the other electrode (referred to as a negative electrode) is connected to the tubular bodies 271 to 277 instead of the nozzle 240. I am doing so. The nozzle 240 side, that is, the tube bodies 271 to 277 side is set to the ground potential.

なお、ノズルブロック250が導電性を有する部材でなり、かつ、当該ノズルブロック250と管体271〜277とが電気的に接続された状態となっていれば、電源装置260の負極はノズルブロック250に接続するようにしてもよく、また、ノズルブロック250と筐体210とが電気的に接続された状態となっていれば、電源装置260の負極は筐体210に接続するようにしてもよい。いずれの場合であっても、ノズル240側すなわち管体271〜277側、ノズルブロック250側又は筐体210側が接地電位となるようにする。   If the nozzle block 250 is a conductive member and the nozzle block 250 and the pipe bodies 271 to 277 are electrically connected, the negative electrode of the power supply device 260 is the nozzle block 250. The negative electrode of the power supply device 260 may be connected to the housing 210 as long as the nozzle block 250 and the housing 210 are electrically connected. . In any case, the nozzle 240 side, that is, the tube bodies 271 to 277 side, the nozzle block 250 side, or the housing 210 side is set to the ground potential.

このように、ノズル240側すなわち管体271〜277側、ノズルブロック250側又は筐体210側が接地電位となるようにすることによって、ノズル240、管体271〜277、ノズルブロック250及び筐体210をはじめとして、ノズル240から吐出される前のポリマー溶液、ポリマー溶液供給装置400のすべてが接地電位となる。
これにより、電界紡糸装置200及びナノ繊維製造装置1を操作する操作者の安全を確保することができるとともに、ポリマー溶液供給装置400を高耐電圧仕様とする必要がなくなる。
In this way, by setting the nozzle 240 side, that is, the pipe bodies 271 to 277 side, the nozzle block 250 side or the casing 210 side to the ground potential, the nozzle 240, the pipe bodies 271 to 277, the nozzle block 250 and the casing 210 are set. In addition, all of the polymer solution before being discharged from the nozzle 240 and the polymer solution supply device 400 are at the ground potential.
As a result, the safety of the operator who operates the electrospinning apparatus 200 and the nanofiber manufacturing apparatus 1 can be ensured, and the polymer solution supply apparatus 400 does not need to have a high withstand voltage specification.

上記のように構成された電界紡糸装置200は、温度20℃〜40℃、湿度20%〜60%の雰囲気に調整された部屋に設置されることが好ましい。   The electrospinning apparatus 200 configured as described above is preferably installed in a room adjusted to an atmosphere having a temperature of 20 ° C. to 40 ° C. and a humidity of 20% to 60%.

主制御装置300は、電界紡糸装置200及び搬送装置100を制御する機能を有している。具体的には、図5に示すように、巻き取り量計測信号に基づいて搬送速度を制御する搬送速度制御部310と、ノズルブロック250を往復運動させるための往復運動駆動部255を制御する往復運動制御部320と、ノズルブロック250の間隔調整を行うための間隔調整駆動部256を制御する間隔調整制御部330とを有する。   The main control device 300 has a function of controlling the electrospinning device 200 and the transport device 100. Specifically, as shown in FIG. 5, the reciprocating motion control unit 310 that controls the transporting speed based on the winding amount measurement signal and the reciprocating motion driving unit 255 that reciprocates the nozzle block 250. The movement control unit 320 and the interval adjustment control unit 330 that controls the interval adjustment driving unit 256 for adjusting the interval between the nozzle blocks 250 are provided.

また、主制御装置300は、これらの制御のほかに、電界紡糸装置200においては電源装置260及び補助ベルト装置220の制御を行う機能を有し、搬送装置100においては、加熱装置117を制御する機能を有している。また、ナノ繊維製造装置1全体で考えた場合においては、VOC処理装置(図示せず。)、不活性ガス制御装置(図示せず。)などを制御する機能をも有している。   In addition to these controls, the main control device 300 has a function of controlling the power supply device 260 and the auxiliary belt device 220 in the electrospinning device 200, and controls the heating device 117 in the transport device 100. It has a function. In the case of considering the nanofiber manufacturing apparatus 1 as a whole, it also has a function of controlling a VOC processing apparatus (not shown), an inert gas control apparatus (not shown), and the like.

また、第1テンションローラー位置調整機構109a,109b、第2テンションローラー位置調整機構110a,110b、切断装置114などにモーターなどの駆動部を設ければ、第1テンションローラー107、第2テンションローラー108の位置制御及び切断装置114の切断制御を主制御装置300によって行うことも可能である。なお、切断装置114の切断制御を行う場合には、ナノ繊維不織布の巻き取り量が所定量に達したら、電界紡糸装置200による電界紡糸動作を停止するとともに巻き取りローラー102によるナノ繊維不織布の巻き取りなど長尺シートWの搬送動作を停止した状態で、押さえ板115及びカッター116を動作させるための信号を出力する。カッター116によりナノ繊維不織布を切断する際は、押さえ板115でナノ繊維不織布を押さえた状態として
カッター116によりナノ繊維不織布を切断する。
Further, if a drive unit such as a motor is provided in the first tension roller position adjusting mechanisms 109a and 109b, the second tension roller position adjusting mechanisms 110a and 110b, the cutting device 114, etc., the first tension roller 107 and the second tension roller 108 are provided. It is also possible to perform the position control and the cutting control of the cutting device 114 by the main control device 300. When the cutting control of the cutting device 114 is performed, when the winding amount of the nanofiber nonwoven fabric reaches a predetermined amount, the electrospinning operation by the electrospinning device 200 is stopped and the nanofiber nonwoven fabric is wound by the winding roller 102. A signal for operating the holding plate 115 and the cutter 116 is output in a state where the conveying operation of the long sheet W such as taking is stopped. When the nanofiber nonwoven fabric is cut by the cutter 116, the nanofiber nonwoven fabric is cut by the cutter 116 in a state where the nanofiber nonwoven fabric is pressed by the pressing plate 115.

2.実施形態に係るナノ繊維製造装置を用いたナノ繊維製造方法
以下、上記のように構成された実施形態に係るナノ繊維製造装置1を用いてナノ繊維不織布を製造する方法について説明する。
2. Nanofiber manufacturing method using the nanofiber manufacturing apparatus according to the embodiment will be described below a method of producing a nanofiber nonwoven fabric using a nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment configured as described above.

まず、長尺シートWを搬送装置100にセットし、その後、長尺シートWを供給ローラーから供給しながら巻き取りローラー102で巻き取ることにより、所定の搬送速度で搬送させる。そして、電界紡糸装置200において、各管体271〜277に取り付けられている各ノズル240から長尺シートWにポリマー溶液を吐出することによってナノ繊維を順次堆積させる。   First, the long sheet W is set on the conveying apparatus 100, and then the long sheet W is wound by the winding roller 102 while being fed from the supply roller, thereby being conveyed at a predetermined conveying speed. Then, in the electrospinning apparatus 200, the nanofibers are sequentially deposited by discharging the polymer solution onto the long sheet W from the nozzles 240 attached to the tube bodies 271 to 277.

なお、このような動作を開始する前に、コレクター230とノズルブロック250との間隔を間隔調整駆動部256によって最適な間隔に調整することができる。コレクター230とノズルブロック250との間隔は、電界紡糸装置200の紡糸条件、ポリマー溶液の種類、ナノ繊維の平均直径、製造すべきナノ繊維不織布の厚さなどを考慮して決定することができる。これにより、ノズルブロック250とコレクター230との間隔が最適に設定された状態のもとで電界紡糸を行うことができる。   Before starting such an operation, the interval between the collector 230 and the nozzle block 250 can be adjusted to an optimal interval by the interval adjustment driving unit 256. The distance between the collector 230 and the nozzle block 250 can be determined in consideration of the spinning conditions of the electrospinning apparatus 200, the type of polymer solution, the average diameter of the nanofibers, the thickness of the nanofiber nonwoven fabric to be manufactured, and the like. As a result, electrospinning can be performed in a state where the distance between the nozzle block 250 and the collector 230 is optimally set.

ところで、実施形態に係るナノ繊維製造装置1においては、第1ポリマー溶液タンク411には、種類Aのポリマー溶液が貯留されており、第2ポリマー溶液タンク412には、種類Bのポリマー溶液が貯留されている。そして、種類Aのポリマー溶液は、ポリマー溶液流通パイプ421〜424を流通して管体271,273,275,277に供給され、種類Bのポリマー溶液は、ポリマー溶液流通パイプ425〜427を流通して管体272,274,276に供給される。   By the way, in the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment, the first polymer solution tank 411 stores the type A polymer solution, and the second polymer solution tank 412 stores the type B polymer solution. Has been. Then, the type A polymer solution is supplied to the pipe bodies 271, 273, 275, 277 through the polymer solution distribution pipes 421 to 424, and the type B polymer solution is supplied through the polymer solution distribution pipes 425 to 427. Are supplied to the tubes 272, 274, 276.

このため、搬送方向aに沿って搬送されて行く長尺シートWに対して、各管体271〜277の各ノズル240からは、種類Aのポリマー溶液と種類Bのポリマー溶液とが交互に吐出される。これによって、長尺シートWには、種類Aのポリマー溶液と種類Bのポリマー溶液とが混じり合った状態のナノ繊維を堆積させることができる。   For this reason, the type A polymer solution and the type B polymer solution are alternately discharged from the nozzles 240 of the tubes 271 to 277 to the long sheet W being conveyed in the conveyance direction a. Is done. As a result, nanofibers in a state in which the type A polymer solution and the type B polymer solution are mixed can be deposited on the long sheet W.

また、長尺シートWにナノ繊維を順次堆積させる動作を行う際には、往復運動駆動部255によって、ノズルブロック250を長尺シートWの幅方向に往復運動させながら長尺シートWにポリマー溶液を吐出する動作を行う。なお、往復運動駆動部255の往復運動周期は、ノズル240の配列ピッチと、長尺シートWの搬送速度とに基づいて設定する。すなわち、搬送方向aに搬送されて行く長尺シートWに対し、各ノズル240の吐出位置が他のノズルの吐出位置とできるだけ重複しないように往復運動周期を設定する。これによって、長尺シートWにおけるポリマー繊維の堆積量を均一化することができる。   Further, when performing the operation of sequentially depositing nanofibers on the long sheet W, the polymer solution is applied to the long sheet W while the nozzle block 250 is reciprocated in the width direction of the long sheet W by the reciprocating motion driving unit 255. The operation of discharging is performed. Note that the reciprocating motion cycle of the reciprocating motion driving unit 255 is set based on the arrangement pitch of the nozzles 240 and the conveying speed of the long sheet W. That is, with respect to the long sheet W that is being conveyed in the conveyance direction a, the reciprocating motion cycle is set so that the discharge position of each nozzle 240 does not overlap with the discharge positions of other nozzles as much as possible. Thereby, the amount of polymer fibers deposited on the long sheet W can be made uniform.

このようにして、長尺シートWにポリマー繊維を堆積させたのち、「ナノ繊維を堆積させた長尺シートW」を加熱装置117で加熱することによってナノ繊維不織布を製造することができる。なお、実施形態に係るナノ繊維製造装置1においては、上記したように、長尺シートWには、異なった種類のポリマー溶液が混じり合った状態のナノ繊維を堆積させることができ、それを加熱することによって製造されたナノ繊維不織布は、一種類のポリマー溶液により製造されたナノ繊維不織布とは異なった品質のナノ繊維不織布となり、より幅広い用途に使用可能となる。   Thus, after depositing polymer fibers on the long sheet W, the nanofiber nonwoven fabric can be produced by heating the “long sheet W on which nanofibers are deposited” with the heating device 117. In the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment, as described above, nanofibers in a state where different types of polymer solutions are mixed can be deposited on the long sheet W and heated. The nanofiber non-woven fabric produced by doing so becomes a nanofiber non-woven fabric having a quality different from that of the nanofiber non-woven fabric produced by one kind of polymer solution, and can be used for a wider range of applications.

このようにして製造されたナノ繊維不織布は、巻き取りローラー102によって巻き取られる。このとき、巻き取り量計測情報出力装置112が、巻き取りローラー102に巻き取られたナノ繊維不織布の巻き取り量を計測し、その計測結果を巻き取り量計測情報として主制御装置300の搬送速度制御部310に出力する。搬送速度制御部310は、巻き取り量計測情報に基づいて、長尺シートWの搬送速度が一定速度となるように巻き取りローラー駆動部111を制御する。   The nanofiber nonwoven fabric produced in this way is wound up by a winding roller 102. At this time, the winding amount measurement information output device 112 measures the winding amount of the nanofiber nonwoven fabric wound around the winding roller 102, and uses the measurement result as the winding amount measurement information as the conveyance speed of the main controller 300. Output to the control unit 310. The conveyance speed control unit 310 controls the winding roller driving unit 111 so that the conveyance speed of the long sheet W becomes a constant speed based on the winding amount measurement information.

また、巻き取り量が所定量となった場合には、切断装置114によりナノ繊維不織布を切断することができる。切断装置114によりナノ繊維不織布を切断する際には、押さえ板115によってナノ繊維不織布を押さえた状態として、カッター116により切断する。ナノ繊維不織布を切断する際は、電界紡糸装置200による電界紡糸動作を停止するとともに巻き取りローラー102によるナノ繊維不織布の巻き取りなど長尺シートWの搬送動作を停止した状態で行う。   In addition, when the winding amount reaches a predetermined amount, the nanofiber nonwoven fabric can be cut by the cutting device 114. When the nanofiber nonwoven fabric is cut by the cutting device 114, the nanofiber nonwoven fabric is pressed by the pressing plate 115 and is cut by the cutter 116. When the nanofiber nonwoven fabric is cut, the electrospinning operation by the electrospinning apparatus 200 is stopped and the conveyance operation of the long sheet W such as winding of the nanofiber nonwoven fabric by the winding roller 102 is stopped.

これにより、巻き取りローラー102には所定量のナノ繊維不織布が巻き取られた状態となる。そして、ナノ繊維不織布が巻き取られていない巻き取りローラー102をセットして、後続のナノ繊維不織布の先端を、巻き取りローラー102に巻き付けて、順次製造されてくるナノ繊維不織を巻き取って行く。このような操作を順次行うことにより、所定の巻き取り量だけ巻き取られたナノ繊維不織布を次々と製造することができる。   As a result, a predetermined amount of the nanofiber nonwoven fabric is wound on the winding roller 102. Then, the winding roller 102 on which the nanofiber nonwoven fabric is not wound is set, the tip of the subsequent nanofiber nonwoven fabric is wound around the winding roller 102, and the nanofiber nonwoven fabric that is sequentially manufactured is wound. go. By sequentially performing such operations, nanofiber nonwoven fabrics wound by a predetermined winding amount can be manufactured one after another.

なお、切断装置114による切断動作は、主制御装置300によって自動的に切断動作させることも可能である。すなわち、主制御装置300では、ナノ繊維不織布の巻き取り量が所定量に達したら、電界紡糸装置200による電界紡糸動作を停止するとともに巻き取りローラー102によるナノ繊維不織布の巻き取りなど長尺シートWの搬送動作を停止した状態で、押さえ板115及びカッター116を動作させるための信号を出力する。カッター116によりナノ繊維不織布を切断する際は、押さえ板115でナノ繊維不織布を押さえた状態としてカッター116によりナノ繊維不織布を切断する。これにより、切断動作を自動的に行うことができる。   Note that the cutting operation by the cutting device 114 can be automatically performed by the main control device 300. That is, in the main control device 300, when the amount of the nanofiber nonwoven fabric taken up reaches a predetermined amount, the electrospinning operation by the electrospinning device 200 is stopped and the nanofiber nonwoven fabric is taken up by the take-up roller 102. A signal for operating the presser plate 115 and the cutter 116 is output in a state where the transporting operation is stopped. When the nanofiber nonwoven fabric is cut by the cutter 116, the nanofiber nonwoven fabric is cut by the cutter 116 in a state where the nanofiber nonwoven fabric is pressed by the pressing plate 115. Thereby, cutting operation can be performed automatically.

また、ナノ繊維不織布の製造を行っている途中で、長尺シートWの張力の調整や長尺シートWの幅方向の位置を調整する必要が生じた場合には、第1テンションローラー位置調整機構109a,109b及び第2テンションローラー位置調整機構110a,110bを適宜調整することによって長尺シートWを最適な張力とすることができるとともに、長尺シートWの幅方向の位置を最適な位置とすることができる。   Further, when it is necessary to adjust the tension of the long sheet W or the position in the width direction of the long sheet W during the production of the nanofiber nonwoven fabric, the first tension roller position adjusting mechanism By appropriately adjusting the 109a, 109b and the second tension roller position adjusting mechanisms 110a, 110b, the long sheet W can be set to the optimum tension, and the position of the long sheet W in the width direction is set to the optimum position. be able to.

ここで、実施形態に係るナノ繊維製造方法における紡糸条件を例示的に示す。長尺シートWとしては、各種材料からなる不織布、織物、編物などを用いることができる。長尺シートWの厚さは、例えば5μm〜500μmのものを用いることができる。   Here, the spinning conditions in the nanofiber manufacturing method according to the embodiment are exemplarily shown. As the long sheet W, nonwoven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics and the like made of various materials can be used. The long sheet W may have a thickness of, for example, 5 μm to 500 μm.

ナノ繊維の原料となるポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸(PLA)、ポリプロピレン(PP)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリウレタン(PU)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸グリコール酸(PLGA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、シルク、セルロース、キトサンなどを用いることができる。   Examples of the polymer used as a raw material for the nanofiber include polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), Polyamide (PA), polyurethane (PU), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylonitrile (PAN), polyetherimide (PEI), polycaprolactone (PCL), polylactic glycolic acid (PLGA), polyvinylidene fluoride (PVDF), Silk, cellulose, chitosan and the like can be used.

ポリマー溶液に用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、THF、デカヒドロナフタレン(Decalin)、ジメチルホルムアミド(DMAc)などを用いることができる。複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、導電性向上剤などの添加剤を含有させてもよい。   Examples of the solvent used for the polymer solution include dichloromethane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, chloroform, acetone, water, formic acid, acetic acid, cyclohexane, THF, decahydronaphthalene (Decalin), dimethylformamide (DMAc), and the like. Can do. A plurality of types of solvents may be mixed and used. The polymer solution may contain an additive such as a conductivity improver.

また、長尺シートWの搬送速度は、例えば5mm/分〜10m/分に設定することができる。ノズルとコレクター230とノズルブロック250に印加する電圧は、10kV〜80kVに設定することができる。
また、電界紡糸装置200における電界紡糸室212の温度は、例えば温度20℃〜40℃に設定することができる。電界紡糸室212の湿度は、例えば20%〜60%に設定することができる。
Moreover, the conveyance speed of the long sheet W can be set to 5 mm / min-10 m / min, for example. The voltage applied to the nozzle, collector 230 and nozzle block 250 can be set to 10 kV to 80 kV.
Moreover, the temperature of the electrospinning chamber 212 in the electrospinning apparatus 200 can be set to a temperature of 20 ° C. to 40 ° C., for example. The humidity of the electrospinning chamber 212 can be set to 20% to 60%, for example.

ところで、電界紡糸を行った際に、ノズル240からオーバーフローしたポリマー溶液は、ポリマー溶液排出口253からポリマー溶液排出用パイプ254を通って排出されるが、排出されたポリマー溶液を回収してナノ繊維の原料として再利用する場合には、図示しないポリマー溶液回収装置を設けることによって、再利用することができる。   By the way, when the electrospinning is performed, the polymer solution overflowed from the nozzle 240 is discharged from the polymer solution discharge port 253 through the polymer solution discharge pipe 254, and the discharged polymer solution is recovered to form nanofibers. When it is reused as a raw material, it can be reused by providing a polymer solution recovery device (not shown).

この場合、種類Aのポリマー溶液と種類Bのポリマー溶液とを別々に回収することが好ましい。そして、回収した種類Aのポリマー溶液は、ポリマー溶液回収装置における種類A用の再生タンクに移送するとともに、回収した種類Bのポリマー溶液は、ポリマー溶液回収装置における種類B用の再生タンクに移送し、その後、回収した種類A及び種類Bのそれぞれのポリマー溶液の組成を測定し、当該測定結果に応じて種類A及び種類Bのポリマー溶液に溶媒その他の必要な成分をそれぞれ添加するといった処理を行う。   In this case, it is preferable to collect the type A polymer solution and the type B polymer solution separately. The recovered type A polymer solution is transferred to the type A regeneration tank in the polymer solution recovery device, and the recovered type B polymer solution is transferred to the type B regeneration tank in the polymer solution recovery device. Thereafter, the composition of each of the collected polymer solutions of type A and type B is measured, and a solvent and other necessary components are added to the polymer solutions of type A and type B according to the measurement results. .

このような処理を行うことで、回収した種類A及び種類Bのポリマー溶液を元の種類A及び種類Bのポリマー溶液、すなわち、第1ポリマー溶液タンク411に貯留されている種類Aのポリマー溶液及び第2ポリマー溶液タンク412に貯留されている種類Bのポリマー溶液の組成と同じか極めて近い組成を有するポリマー溶液に再生することが可能となる。   By performing such a treatment, the recovered type A and type B polymer solutions are converted into the original type A and type B polymer solutions, that is, the type A polymer solution stored in the first polymer solution tank 411 and It is possible to regenerate the polymer solution having the same or very close composition as that of the type B polymer solution stored in the second polymer solution tank 412.

これを実現するには、ノズルブロック250は、内部を各管体271〜277に対応して区切って、各管体271〜277に対応したポリマー溶液回収室を形成するとともに、各管体271〜277に対応したポリマー溶液回収室それぞれにポリマー溶液排出口253を設ける。そして、これら各ポリマー溶液排出口にはそれぞれポリマー溶液排出用パイプ254を接続し、各ポリマー溶液排出用パイプを介して排出される種類A及び種類Bのポリマー溶液を、それぞれ対応する種類の再生タンクに供給する。このような構成とすることによって、オーバーフローしたポリマー溶液を種類ごとに回収して種類ごとに再生可能とすることができる。   In order to realize this, the nozzle block 250 divides the inside corresponding to each of the tubes 271 to 277 to form a polymer solution recovery chamber corresponding to each of the tubes 271 to 277, and each tube 271 to A polymer solution outlet 253 is provided in each polymer solution recovery chamber corresponding to H.277. A polymer solution discharge pipe 254 is connected to each of these polymer solution discharge ports, and the types A and B of polymer solutions discharged through the respective polymer solution discharge pipes are respectively corresponding types of regeneration tanks. To supply. By setting it as such a structure, the polymer solution which overflowed can be collect | recovered for every kind, and can be made reproducible for every kind.

3.実施形態に係る電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置の効果
実施形態に係る電界紡糸装置200によれば、各ノズル240は、ノズルブロック250に直接的に取り付けられているのではなく、所定数ずつ各管体271〜277に取り付けられている。このため、ノズル240の補修や交換などを行う場合には、ノズルの補修や交換を行うべき管体のみをノズルブロック250から取り外して行えばよい。これにより、管体単位でノズルの補修や交換が可能となるため、メンテナンスが容易となる。また、例えば、長尺シートWの幅方向に配列されている管体ごとにポリマー溶液の供給量を制御したり、各管体271〜277ごとに異なった種類のポリマー溶液を供給したりすることができる。
3. Effects of the electrospinning apparatus and nanofiber manufacturing apparatus according to the embodiment According to the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, each nozzle 240 is not directly attached to the nozzle block 250, but a predetermined number of each. It is attached to the pipe bodies 271 to 277. For this reason, when the nozzle 240 is repaired or replaced, only the tube to be repaired or replaced may be removed from the nozzle block 250. As a result, the nozzle can be repaired or replaced on a tube-by-tube basis, so that maintenance is facilitated. Further, for example, the supply amount of the polymer solution is controlled for each tubular body arranged in the width direction of the long sheet W, or different types of polymer solutions are supplied to the respective tubular bodies 271 to 277. Can do.

各体271〜277ごとにポリマー溶液の供給量を制御する際は、各管体271〜277に対応して設けられているポリマー溶液供給量制御バルブ431〜437によって容易に行うことができる。なお、必要に応じて、ある特定の管体に対してはポリマー溶液を供給しないようにすることも可能である。   When the supply amount of the polymer solution is controlled for each of the bodies 271 to 277, it can be easily performed by the polymer solution supply amount control valves 431 to 437 provided corresponding to the pipe bodies 271 to 277, respectively. If necessary, it is possible not to supply the polymer solution to a specific tube.

また、上記実施形態で説明したように、管体271,273,275,277には種類Aのポリマー溶液を供給し、管体272,274,276には種類Bのポリマー溶液を供給するというように、管体ごとに異なった種類のポリマー溶液を供給することができる。これにより、長尺シートWには、種類Aのポリマー溶液と種類Bのポリマー溶液とが混合した状態の複合ナノ繊維を堆積させることができ、それを加熱することによって製造されたナノ繊維不織布は、一種類のポリマー溶液により製造されたナノ繊維不織布とは異なった品質のナノ繊維不織布となり、より幅広い用途に使用可能となる。
このように、実施形態に係る電界紡糸装置200によれば、ポリマー溶液の供給の仕方を多様に設定することができる。
Further, as described in the above embodiment, the type A polymer solution is supplied to the pipes 271, 273, 275, and 277, and the type B polymer solution is supplied to the pipes 272, 274, and 276. In addition, different types of polymer solutions can be supplied for each tube. Thereby, the nanofiber nonwoven fabric manufactured by heating the composite nanofiber of the state with which the polymer solution of the kind A and the polymer solution of the kind B were mixed can be deposited on the long sheet W. The nanofiber nonwoven fabric having a quality different from that of the nanofiber nonwoven fabric produced by one kind of polymer solution can be used for a wider range of applications.
Thus, according to the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, various ways of supplying the polymer solution can be set.

また、ノズル240が所定数ずつ各管体271〜277に取りつけられていることにより、ノズル240の補修や交換などを行う場合には、ノズルの補修や交換を行うべき管体のみをノズルブロック250から取り外して行えばよく、管体単位でノズルの補修や交換が可能となるため、メンテナンスが容易となる効果も得られる。   In addition, since a predetermined number of nozzles 240 are attached to each of the pipe bodies 271 to 277, when the nozzle 240 is repaired or replaced, only the pipe body to be repaired or replaced is replaced with the nozzle block 250. Since the nozzle can be repaired or replaced in units of tubes, an effect of facilitating maintenance can be obtained.

また、各管体271〜277に取り付けられる各ノズル240は、図4に示すように、搬送方向aに対して所定角度θ1,θの傾きを有する直線L1,L2に並ぶように各管体271〜277に取り付けられている。このため、ノズル240は、各管体271〜277の長手方向において互いにずれた位置となることから、長尺シートWにむらなくポリマー溶液を吐出することができ、均一な厚さを有する高品質なナノ繊維を製造することができる。   Further, as shown in FIG. 4, the nozzles 240 attached to the pipes 271 to 277 are arranged on the straight lines L1 and L2 having inclinations of predetermined angles θ1 and θ with respect to the transport direction a. To 277. For this reason, since the nozzle 240 becomes a position shifted from each other in the longitudinal direction of each of the tubular bodies 271 to 277, the polymer solution can be discharged evenly on the long sheet W, and has a uniform thickness. Nanofibers can be produced.

また、実施形態に係る電界紡糸装置200によれば、ノズル240側すなわち管体271〜277側、ノズルブロック250側又は筐体210側を接地電位としているため、ノズルブロック250、筐体210をはじめとして、各ノズル240から吐出される前のポリマー溶液、ポリマー溶液供給装置400のすべてが接地電位となる。このため、電界紡糸装置200及びナノ繊維製造装置1を操作する操作者の安全を確保することができるとともに、これら各構成要素を高耐電圧仕様にする必要がなくなる。   In addition, according to the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, the nozzle 240 side, that is, the tube bodies 271 to 277 side, the nozzle block 250 side, or the housing 210 side is set to the ground potential. As a result, all of the polymer solution before being discharged from each nozzle 240 and the polymer solution supply device 400 are at ground potential. For this reason, it is possible to ensure the safety of the operator who operates the electrospinning apparatus 200 and the nanofiber manufacturing apparatus 1, and it is not necessary to make each of these components have a high withstand voltage specification.

また、実施形態に係る電界紡糸装置200によれば、長尺シートWの幅方向に沿ってノズルブロック250を所定の周期で往復運動可能としているため、長尺シートWにおけるナノ繊維の堆積量を均一化することが可能となる。また、ノズルブロック250とコレクター230との間隔を調整可能としているため、最適な条件で電界紡糸を行うことが可能となる。   Further, according to the electrospinning apparatus 200 according to the embodiment, since the nozzle block 250 can be reciprocated at a predetermined cycle along the width direction of the long sheet W, the amount of nanofibers deposited on the long sheet W can be reduced. It becomes possible to make uniform. In addition, since the distance between the nozzle block 250 and the collector 230 can be adjusted, it is possible to perform electrospinning under optimum conditions.

また、実施形態に係るナノ繊維製造装置1によれば、第1テンションローラー107及び第2テンションローラー108の各端部の位置を調整可能としているため、第1テンションローラー107と第2テンションローラー108との間の長尺シートWの張力を適切な張力に設定することが可能であることは勿論、搬送方向aに対する長尺シートWの幅方向の「ずれ」などの修正も容易に行うことができ、長尺シートWを常に適切な状態で搬送させることができる。それによって、均一な厚さを有する高品質なナノ繊維不織布を製造することができる。   Further, according to the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment, the positions of the end portions of the first tension roller 107 and the second tension roller 108 can be adjusted, and thus the first tension roller 107 and the second tension roller 108 are adjusted. As a matter of course, it is possible to set the tension of the long sheet W to the appropriate tension, and it is possible to easily correct the “displacement” in the width direction of the long sheet W with respect to the conveying direction a. The long sheet W can always be conveyed in an appropriate state. Thereby, a high-quality nanofiber nonwoven fabric having a uniform thickness can be produced.

また、実施形態に係るナノ繊維製造装置1によれば、巻き取りローラー102に巻き取られたナノ繊維不織布の巻き取り量を計測して、計測された巻き取り量に基づいて搬送速度を制御するようにしているので、電界紡糸装置200を通過する長尺シートWの搬送速度を一定速度に保持することができ、それによって、均一な厚さを有する高品質なナノ繊維不織布を製造することができる。   Moreover, according to the nanofiber manufacturing apparatus 1 which concerns on embodiment, the winding amount of the nanofiber nonwoven fabric wound by the winding roller 102 is measured, and a conveyance speed is controlled based on the measured winding amount. As a result, the conveyance speed of the long sheet W passing through the electrospinning apparatus 200 can be maintained at a constant speed, thereby producing a high-quality nanofiber nonwoven fabric having a uniform thickness. it can.

また、実施形態に係るナノ繊維製造装置1によれば、加熱装置117と巻き取りローラー102との間に切断装置114が設けられているため、巻き取りローラーに所定量のナノ繊維不織布が巻き取られたら、当該ナノ繊維不織布を切断することができる。この場合、ナノ繊維不織布が巻き取られていない巻き取りローラーを取り付けて、後続のナノ繊維不織布の先端を当該巻き取りローラーに接続する。このような操作を繰り返すことにより、所定量の巻き取りが終了したナノ繊維不織布を容易に取り出すことができる。   Moreover, according to the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the embodiment, since the cutting device 114 is provided between the heating device 117 and the winding roller 102, a predetermined amount of nanofiber nonwoven fabric is wound on the winding roller. Once done, the nanofiber nonwoven can be cut. In this case, a winding roller on which the nanofiber nonwoven fabric is not wound is attached, and the tip of the subsequent nanofiber nonwoven fabric is connected to the winding roller. By repeating such an operation, the nanofiber nonwoven fabric that has been wound up by a predetermined amount can be easily taken out.

4.ポリマー溶液供給装置400の変形例
図6は、ポリマー溶液供給装置400の第1変形例を説明するために示す図である。なお、図6(a)は管体271〜277を2つのグループに分けた場合を示し、図6(b)は管体271〜277を3つのグループに分けた場合を示している。
4). Modified Example of Polymer Solution Supply Device 400 FIG. 6 is a view for explaining a first modified example of the polymer solution supply device 400. 6A shows a case where the pipe bodies 271 to 277 are divided into two groups, and FIG. 6B shows a case where the pipe bodies 271 to 277 are divided into three groups.

図7は、ポリマー溶液供給装置400の第2変形例を説明するために示す図である。図8は、ポリマー溶液供給装置400の第3変形例を説明するために示す図である。   FIG. 7 is a view for explaining a second modification of the polymer solution supply apparatus 400. FIG. 8 is a view for explaining a third modification of the polymer solution supply apparatus 400.

なお、図6〜図8においては、ポリマー溶液供給装置400及び管体271〜277を簡略化して模式的に示している。また、各管体271〜277に取り付けられている各ノズル240は図示を省略してある。   6 to 8, the polymer solution supply device 400 and the pipe bodies 271 to 277 are schematically shown in a simplified manner. Moreover, illustration of each nozzle 240 attached to each tube body 271 to 277 is omitted.

[第1変形例]
ポリマー溶液供給装置400の第1変形例は、図6(a)に示すように、搬送方向aに沿って並んでいる所定数の管体を1つのグループとして管体271〜277をグループ分けし、各グループごとに種類の異なったポリマー溶液を供給するような構成としたものである。図6(a)に示す例においては、管体271〜277のうちの管体271〜274を第1グループG1とし、管体271〜277のうちの管体275〜277を第2グループG2として、第1グループG1の管体271〜274には、種類Aのポリマー溶液を供給し、第2グループG2の管体275〜277には、種類Bのポリマー溶液を供給するような構成としている。
[First Modification]
As shown in FIG. 6A, the first modified example of the polymer solution supply apparatus 400 divides the tubes 271 to 277 into a group of a predetermined number of tubes arranged in the transport direction a. In this configuration, different types of polymer solutions are supplied for each group. In the example shown to Fig.6 (a), the pipe bodies 271-274 of the pipe bodies 271-277 are set as the 1st group G1, and the pipe bodies 275-277 of the pipe bodies 271-277 are set as the 2nd group G2. The type A polymer solution is supplied to the tubes 271 to 274 of the first group G1, and the type B polymer solution is supplied to the tubes 275 to 277 of the second group G2.

なお、グループの数及び各グループにおける管体の本数は任意である。例えば、管体の本数が実施形態のように7本(管体271〜277)であるとすれば、図6(b)に示すように、全体を3つのグループG1,G2,G3に分けて、第1グループG1は2本(管体271,272)とし、第2グループG2は3本(管体273〜275)とし、第3グループG3は2本(管体276,277)として、第1グループの管体271,272には、種類Aのポリマー溶液を供給し、第2グループの管体273〜275には、種類Bのポリマー溶液を供給し、第3グループの管体276,277には、種類Aのポリマー溶液を供給することも可能である。   Note that the number of groups and the number of tubes in each group are arbitrary. For example, if the number of tubes is 7 (tubes 271 to 277) as in the embodiment, as shown in FIG. 6B, the whole is divided into three groups G1, G2, and G3. The first group G1 has two (tubes 271 and 272), the second group G2 has three (tubes 273 to 275), the third group G3 has two (tubes 276 and 277), One group of pipes 271 and 272 are supplied with a type A polymer solution, and a second group of pipes 273 to 275 are supplied with a type B polymer solution, and a third group of pipes 276 and 277 are supplied. It is also possible to supply a type A polymer solution.

また、種類A及び種類Bとは異なる種類Cのポリマー溶液をも使用可能とすれば、第3グループの管体276,277には、種類Cのポリマー溶液を供給するということも可能である。   If a polymer solution of type C different from types A and B can also be used, it is possible to supply the polymer solution of type C to the third group of tubes 276 and 277.

第1変形例によれば、図6(a)によって製造されるナノ繊維不織布は、長尺シートWの表面に種類Aのポリマー溶液からなるナノ繊維が堆積され、その上に種類Bのポリマー溶液からなるナノ繊維が堆積されたものとなり、また、図6(b)によって製造されるナノ繊維不織布は、ポリマー溶液として種類A及び種類Bのポリマー溶液に加えて種類Cのポリマー溶液を使用したとすれば、長尺シートWの表面に種類Aのポリマー溶液からなるナノ繊維が堆積され、その上に種類Bのポリマー溶液からなるナノ繊維が堆積され、さらにその上に種類Cのポリマー溶液からなるナノ繊維が堆積されたものとなる。   According to the first modification, the nanofiber nonwoven fabric produced according to FIG. 6A has a nanofiber made of a polymer solution of type A deposited on the surface of the long sheet W, and a polymer solution of type B thereon. The nanofiber nonwoven fabric produced according to FIG. 6 (b) was obtained by using the type C polymer solution in addition to the type A and type B polymer solutions as the polymer solution. Then, nanofibers made of a type A polymer solution are deposited on the surface of the long sheet W, nanofibers made of a type B polymer solution are deposited thereon, and further, a type C polymer solution is made thereon. Nanofibers are deposited.

[第2変形例]
ポリマー溶液供給装置400の第2変形例は、図7に示すように、各管体271〜277の各ポリマー溶液供給口に接続されている種類Aのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプ421〜424及び種類Bのポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプ421〜424を、それぞれ途中で一本のポリマー溶液流通パイプ420A,420Bとして、当該ポリマー溶液流通パイプ420Aは第1ポリマー溶液タンク411に接続し、当該ポリマー溶液流通パイプ420Bは第2ポリマー溶液タンク412に接続するような構成としたものである。
[Second Modification]
As shown in FIG. 7, the second modification of the polymer solution supply apparatus 400 is a polymer solution distribution pipe 421 to distribute a type A polymer solution connected to each polymer solution supply port of each tube 271 to 277. The polymer solution distribution pipes 421 to 424 that distribute the polymer solution 424 and the type B polymer are respectively provided as a single polymer solution distribution pipe 420A and 420B, and the polymer solution distribution pipe 420A is connected to the first polymer solution tank 411. The polymer solution distribution pipe 420B is configured to be connected to the second polymer solution tank 412.

ポリマー溶液供給装置400を図7のような構成とした場合、ポリマー溶液供給量制御バルブ431〜437(図7では図示せず。)は、図3と同様に、各管体271〜277に対応してポリマー溶液流通パイプ421〜427に設けるようにしてもよいことは勿論であるが、ポリマー溶液の種類ごとに一括して供給量を制御可能とすればよい場合には、図7に示すように、ポリマー溶液流通パイプ420Aには、種類Aのポリマー溶液の供給量を制御するためのポリマー溶液供給量制御バルブ430Aを設け、ポリマー溶液流通パイプ420Bには、種類Bのポリマー溶液の供給量を制御するためのポリマー溶液供給量制御バルブ430Bを設けることも可能である。このような構成とすることによって、ポリマー溶液の種類ごとに供給量を一括制御することができる。   When the polymer solution supply device 400 is configured as shown in FIG. 7, the polymer solution supply amount control valves 431 to 437 (not shown in FIG. 7) correspond to the pipes 271 to 277 as in FIG. As a matter of course, the polymer solution distribution pipes 421 to 427 may be provided. However, when the supply amount can be controlled collectively for each type of polymer solution, as shown in FIG. Further, the polymer solution distribution pipe 420A is provided with a polymer solution supply amount control valve 430A for controlling the supply amount of the type A polymer solution, and the polymer solution distribution pipe 420B is supplied with the supply amount of the type B polymer solution. It is also possible to provide a polymer solution supply amount control valve 430B for controlling. By setting it as such a structure, supply_amount | feed_rate can be collectively controlled for every kind of polymer solution.

なお、第2変形例には示すようなポリマー溶液流通パイプの構成は、図6に示す第1変形例に示すポリマー溶液供給装置400においても適用可能であることは勿論である。   Of course, the configuration of the polymer solution distribution pipe as shown in the second modification can also be applied to the polymer solution supply apparatus 400 shown in the first modification shown in FIG.

[第3変形例]
ポリマー溶液供給装置400の第3変形例は、図8に示すように、1つのタンク(ポリマー溶液タンク413とする。)の内部を仕切って、複数のポリマー溶液貯留室を設けるような構成としたものである。すなわち、上記の実施形態に係るナノ繊維製造装置1においては、ポリマー溶液の種類は2種類(種類Aのポリマー溶液及び種類Bのポリマー溶液)としているため、ポリマー溶液タンク413の内部に2つのポリマー溶液貯留室413A,413B(以下、第1ポリマー溶液貯留室413A、第2ポリマー溶液貯留室413Bという。)を設ける。なお、第1ポリマー溶液貯留室413Aは、種類Aのポリマー溶液を貯留するポリマー溶液貯留室であり、第2ポリマー溶液貯留室413Bは、種類Bのポリマー溶液を貯留するポリマー溶液貯留室であるとする。
[Third Modification]
As shown in FIG. 8, the third modification of the polymer solution supply apparatus 400 is configured to partition a single tank (referred to as a polymer solution tank 413) and provide a plurality of polymer solution storage chambers. Is. That is, in the nanofiber manufacturing apparatus 1 according to the above embodiment, since there are two types of polymer solutions (a type A polymer solution and a type B polymer solution), two polymers are contained in the polymer solution tank 413. Solution storage chambers 413A and 413B (hereinafter referred to as first polymer solution storage chamber 413A and second polymer solution storage chamber 413B) are provided. The first polymer solution storage chamber 413A is a polymer solution storage chamber that stores a type A polymer solution, and the second polymer solution storage chamber 413B is a polymer solution storage chamber that stores a type B polymer solution. To do.

第1ポリマー溶液貯留室413A及び第2ポリマー溶液貯留室413Bから各管体271〜277へのポリマー溶液流通パイプ421〜427の配管の仕方は、上記実施形態で説明したと同様(図3参照。)に、種類Aのポリマー溶液と種類Bのポリマー溶液とを各管体271〜277に交互に供給するようにしてもよいし、第1変形例(図6参照。)又は第2変形例(図7参照。)に示すような供給の仕方であってもよい。   The manner of piping of the polymer solution circulation pipes 421 to 427 from the first polymer solution storage chamber 413A and the second polymer solution storage chamber 413B to the pipe bodies 271 to 277 is the same as described in the above embodiment (see FIG. 3). ), The type A polymer solution and the type B polymer solution may be alternately supplied to each of the pipe bodies 271 to 277, or the first modification (see FIG. 6) or the second modification ( It may be a supply method as shown in FIG.

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形実施が可能であり、例えば、下記に示すような変形も可能である。   Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Variations as shown in FIG.

(1)上記実施形態では、ポリマー溶液の種類を2種類(種類Aのポリマー溶液及び種類Bのポリマー溶液)の場合について説明したが、ポリマー溶液の種類は2種類に限られるものではなく、3種類以上であってもよい。   (1) In the above embodiment, the case where there are two types of polymer solutions (a polymer solution of type A and a polymer solution of type B) has been described. However, the types of polymer solutions are not limited to two, and 3 There may be more than one type.

(2)上記実施形態では、管体の数は7本(管体271〜277)としたが、7本に限られるものではない。また、各管体に取り付けられるノズルの数は、必ずしも各管体において同数である必要もない。   (2) In the above embodiment, the number of the tubular bodies is seven (tubular bodies 271 to 277), but is not limited to seven. Moreover, the number of nozzles attached to each tube does not necessarily need to be the same in each tube.

(3)上記実施形態では、各管体271〜277は、長尺シートWと平行な平面上において搬送方向aに対して必ずしも直交するように配設する必要はなく、搬送方向aに対して多少の傾きを有した状態で配設するようにしてもよい。   (3) In the above embodiment, the tubes 271 to 277 do not necessarily have to be arranged so as to be orthogonal to the transport direction a on a plane parallel to the long sheet W, but to the transport direction a. You may make it arrange | position in the state which has some inclination.

(4)上記実施形態においては、電界紡糸装置200が1台の場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、2台以上の電界紡糸装置を備えていてもよい。   (4) In the above embodiment, the case where there is one electrospinning apparatus 200 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, two or more electrospinning apparatuses may be provided.

(5)上記実施形態においては、ノズル240が上向きとなっているノズルブロック250を有する電界紡糸装置200を用いて本発明のナノ繊維製造装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ノズルが下向きとなっているノズルブロックを有する電界紡糸装置やノズルが横向きとなっているノズルブロックを有する電界紡糸装置を備えるナノ繊維製造装置に本発明を適用することもできる。   (5) In the above embodiment, the nanofiber production apparatus of the present invention has been described using the electrospinning apparatus 200 having the nozzle block 250 with the nozzle 240 facing upward, but the present invention is limited to this. is not. For example, the present invention can be applied to a nanofiber manufacturing apparatus including an electrospinning apparatus having a nozzle block with a nozzle facing downward or an electrospinning apparatus having a nozzle block with a nozzle facing sideways.

(6)上記実施形態においては、電源装置260の正極がコレクター230に接続され、電源装置260の負極が管体271〜277に接続された場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電源装置260の負極がコレクター230に接続され、電源装置260の正極が管体271〜277に接続されていてもよい。   (6) In the above-described embodiment, the case where the positive electrode of the power supply device 260 is connected to the collector 230 and the negative electrode of the power supply device 260 is connected to the tubular bodies 271 to 277 has been described as an example. Is not to be done. For example, the negative electrode of the power supply device 260 may be connected to the collector 230, and the positive electrode of the power supply device 260 may be connected to the tubular bodies 271 to 277.

(7)上記実施形態においては、電界紡糸を行っている際の異常発生時における対処方法については言及しなかったが、長時間にわたって電界紡糸装置200を連続して運転するうちに、電界紡糸装置200に異常が発生したような場合には、当該異常を即座に検出可能とする機能を持たせることも可能である。   (7) In the above embodiment, the coping method at the time of occurrence of abnormality during electrospinning was not mentioned, but the electrospinning apparatus 200 was operated continuously for a long time. When an abnormality occurs in 200, it is possible to provide a function that can immediately detect the abnormality.

例えば、電源装置260には、電流量を計測し、当該計測値を主制御装置300へ送信する機能を持たせるとともに、主制御装置300には電源装置260の電流量が異常値であった場合には電源装置260を制御する機能を持たせるようにすることも可能である。   For example, the power supply device 260 has a function of measuring a current amount and transmitting the measurement value to the main control device 300, and the main control device 300 has an abnormal value of the current amount of the power supply device 260. It is also possible to have a function of controlling the power supply device 260.

これにより、コレクター230と管体271〜277との間に所定電圧を印加した状態で電界紡糸を行っているとき、電界紡糸装置200に上限以上の電流が電源装置260から供給されていることを検知したときには、主制御装置300は、電流供給を停止させるように、電源装置260を制御することが可能となる。また、逆に、電界紡糸装置200に下限以下の電流が電源装置260から供給されていることを検知したときには、主制御装置300は、異常である旨の警告信号を出すように電源装置260を制御することも可能である。   Thereby, when electrospinning is performed in a state where a predetermined voltage is applied between the collector 230 and the tubular bodies 271 to 277, it is confirmed that a current exceeding the upper limit is supplied from the power supply device 260 to the electrospinning device 200. When detected, main controller 300 can control power supply device 260 to stop the supply of current. Conversely, when it is detected that a current below the lower limit is supplied to the electrospinning apparatus 200 from the power supply apparatus 260, the main control apparatus 300 causes the power supply apparatus 260 to output a warning signal indicating an abnormality. It is also possible to control.

なお、主制御装置300が電源装置260に対して電流供給を停止させるように制御した場合には、主制御装置300は、図示しない不活性ガス供給装置に対して、不活性ガスを電界紡糸装置200の電界紡糸室212に供給させる信号を送信することとしてもよい。これにより、火災などの事故を未然に防ぐことができ、より一層安全性の高いナノ繊維製造装置を実現することが可能となる。   When the main control device 300 controls the power supply device 260 to stop the current supply, the main control device 300 supplies the inert gas to the electrospinning device with respect to the inert gas supply device (not shown). A signal to be supplied to the 200 electrospinning chambers 212 may be transmitted. Thereby, accidents such as fire can be prevented in advance, and it becomes possible to realize a nanofiber manufacturing apparatus with higher safety.

(8)上記実施形態においては、ノズル240の形状などについては言及しなかったが、例えば、ノズル先端部がノズル240の中心軸に斜めに交わる平面に沿って切断した形状となっているようなノズルを用いることも可能である。ノズル先端部をこのような形状とすることによって、ノズル先端部からオーバーフローするポリマー溶液が、ノズル先端部で滞留することなく速やかに流れ落ちるようになる。このため、電界紡糸する過程でポリマー溶液から溶媒が揮発する量を極めて少なくすることができるとともに、ノズル240の吐出口の近傍において生成するポリマー固化物の量を極めて少なくすることができる。   (8) In the above embodiment, the shape of the nozzle 240 is not mentioned, but for example, the nozzle tip is cut along a plane that obliquely intersects the central axis of the nozzle 240. It is also possible to use a nozzle. By making the nozzle tip portion in such a shape, the polymer solution overflowing from the nozzle tip portion flows down quickly without staying at the nozzle tip portion. For this reason, the amount of the solvent volatilized from the polymer solution in the process of electrospinning can be extremely reduced, and the amount of polymer solidified product generated in the vicinity of the discharge port of the nozzle 240 can be extremely reduced.

(9)上記実施形態においては、巻き取りローラー102に巻き取られたナノ繊維不織布の巻き取り量によって搬送速度を制御することによって、長尺シートWの搬送速度を一定速度となるようにしたが、巻き取り量による搬送速度の制御に加えて、例えば、堆積されたナノ繊維の通気度又は堆積されたナノ繊維の厚さを計測して、その計測結果に基づいて搬送速度を適宜制御することもできる。この場合、堆積されたナノ繊維の通気度又は堆積されたナノ繊維の厚さが所定の値に可能な限り近づくように搬送速度を制御する。これにより、均一な通気度又は厚さを有するナノ繊維不織布を生産することが可能となる。   (9) In the above embodiment, the conveyance speed of the long sheet W is set to a constant speed by controlling the conveyance speed by the amount of the nanofiber nonwoven fabric wound around the winding roller 102. In addition to controlling the conveyance speed by the amount of winding, for example, measuring the air permeability of the deposited nanofiber or the thickness of the deposited nanofiber, and appropriately controlling the conveyance speed based on the measurement result You can also. In this case, the conveyance speed is controlled so that the permeability of the deposited nanofibers or the thickness of the deposited nanofibers is as close as possible to a predetermined value. Thereby, it becomes possible to produce the nanofiber nonwoven fabric which has uniform air permeability or thickness.

なお、この場合のナノ繊維の通気度とは、長尺シートW上に堆積させたナノ繊維層と長尺シートWとが積層された状態で通気度を計測した場合における通気度のことをいう。また、ナノ繊維の厚さとは、長尺シートW上に堆積させたナノ繊維層と長尺シートWとが積層された状態で厚さを計測した場合における厚さのことをいう。   In addition, the air permeability of the nanofiber in this case refers to the air permeability when the air permeability is measured in a state where the nanofiber layer deposited on the long sheet W and the long sheet W are laminated. . The thickness of the nanofiber refers to the thickness when the thickness is measured in a state where the nanofiber layer deposited on the long sheet W and the long sheet W are laminated.

(10)上記実施形態においては、1つの電界紡糸装置200に1つのノズルブロックが配設された場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、1つの電界紡糸装置200に2つ以上のノズルブロックを有する構成であってもよい。この場合、各ノズルブロックには、上記実施形態で説明したように、所定数のノズルを取り付けた所定本数の管体が配列される。また、各ノズルブロックごとに往復運動及びコレクター230との間の間隔調整を行うようにすることも可能である。   (10) In the above embodiment, the case where one nozzle block is disposed in one electrospinning apparatus 200 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, one electrospinning apparatus 200 may have two or more nozzle blocks. In this case, as described in the above-described embodiment, a predetermined number of tube bodies to which a predetermined number of nozzles are attached are arranged in each nozzle block. It is also possible to adjust the distance between the nozzle block and the reciprocating motion and the collector 230.

なお、各ノズルブロックごとに往復運動させる場合には、各ノズルブロックを同じ周期で往復運動させることもできるし、各ノズルブロックを異なる周期で往復運動させることもできる。また、各ノズルブロックごとにコレクター230との間の間隔調整を行う場合には、各ノズルブロックを同じ間隔とすることもできるし、各ノズルブロックごとに異なった間隔に設定することもできる。   When reciprocating for each nozzle block, each nozzle block can be reciprocated with the same period, or each nozzle block can be reciprocated with a different period. Moreover, when adjusting the space | interval between the collector 230 for every nozzle block, each nozzle block can also be made into the same space | interval, and it can also set to a space | interval different for every nozzle block.

(11)ポリマー溶液供給装置400の構成は、上記実施形態に示すような構成(図3参照。)、第1変形例に示すような構成(図6参照。)及び第2変形例に示すような構成(図7参照。)に限られるものではなく、種々の変形実施が可能である。   (11) The configuration of the polymer solution supply apparatus 400 is as shown in the above embodiment (see FIG. 3), as shown in the first modification (see FIG. 6), and as shown in the second modification. The present invention is not limited to such a configuration (see FIG. 7), and various modifications can be made.

(12)上記実施形態においては、搬送装置100には、加熱装置117を設けた場合を例示したが、製造するナノ繊維の種類やナノ繊維製造装置の機種などによっては、加熱装置を設ける必要のない場合もある。   (12) In the above embodiment, the case where the heating device 117 is provided in the transport device 100 is illustrated, but depending on the type of nanofiber to be manufactured, the model of the nanofiber manufacturing device, etc., it is necessary to provide the heating device. There may be no.

1・・・ナノ繊維製造装置、100・・・搬送装置、101・・・供給ローラー、102・・・巻き取りローラー、103,104,105,106・・・補助ローラー、107・・・第1テンションローラー、108・・・第2テンションローラー、109a,109b・・・第1テンションローラー位置調整機構、110a,110b・・・第2テンションローラー位置調整機構、111・・・巻き取りローラ駆動部、112・・・巻き取り量計測情報出力装置(レーザー距離センサー)、113・・・支持台、114・・・切断装置、115・・・押さえ板、116・・・カッター、117・・・加熱装置、200・・・電界紡糸装置、210・・・筐体、211・・・絶縁部材、212・・・電界紡糸室、220・・・補助ベルト装置、221・・・補助ベルト、230・・・コレクター、240・・・ノズル、250・・・ノズルブロック、255…往復運動駆動部、256…間隔調整駆動部、260・・・電源装置、271〜277・・・管体、300・・・主制御装置、310・・・搬送速度制御部、400・・・ポリマー溶液供給装置、410・・・ポリマー溶液タンク、411・・・第1ポリマー溶液タンク、412・・・第2ポリマー溶液タンク、413A・・・第1ポリマー溶液貯留室、413B・・・第2ポリマー溶液貯留室、421〜427・・・ポリマー溶液流通パイプ、431〜437・・・ポリマー溶液供給量制御バルブ、a・・・搬送方向、W・・・長尺シート   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nano fiber manufacturing apparatus, 100 ... Conveyance apparatus, 101 ... Supply roller, 102 ... Winding roller, 103, 104, 105, 106 ... Auxiliary roller, 107 ... 1st Tension roller, 108 ... second tension roller, 109a, 109b ... first tension roller position adjustment mechanism, 110a, 110b ... second tension roller position adjustment mechanism, 111 ... take-up roller drive unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 112 ... Winding amount measurement information output device (laser distance sensor), 113 ... Support stand, 114 ... Cutting device, 115 ... Holding plate, 116 ... Cutter, 117 ... Heating device , 200 ... electrospinning device, 210 ... housing, 211 ... insulating member, 212 ... electrospinning chamber, 220 ... auxiliary belt device 221 ... auxiliary belt, 230 ... collector, 240 ... nozzle, 250 ... nozzle block, 255 ... reciprocating motion drive unit, 256 ... interval adjustment drive unit, 260 ... power supply device, 271- 277 ... Tube, 300 ... Main controller, 310 ... Conveying speed controller, 400 ... Polymer solution supply device, 410 ... Polymer solution tank, 411 ... First polymer solution tank 412 ... 2nd polymer solution tank, 413A ... 1st polymer solution storage chamber, 413B ... 2nd polymer solution storage chamber, 421-427 ... polymer solution distribution pipe, 431-437 ... Polymer solution supply amount control valve, a ... conveying direction, W ... long sheet

Claims (15)

コレクターと、前記コレクターに対向する位置に設けられ、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルが2次元的に配置されたノズルブロックと、前記ポリマー溶液を前記ノズルに供給するポリマー溶液供給装置と、前記コレクターと前記ノズルとの間に高電圧を与える電源装置とを備え、前記コレクターと前記ノズルとの間を所定の搬送方向に搬送されて行く長尺シートに前記ポリマー溶液を吐出することによってナノ繊維を堆積させる電界紡糸装置であって、
前記ポリマー溶液供給装置は、
成分の異なる複数種類のポリマー溶液を貯留するポリマー溶液タンクと、前記複数種類のポリマー溶液をポリマー溶液の種類ごとに流通させる複数のポリマー溶液流通パイプとを有し、
前記ノズルブロックは、
前記長尺シートの幅方向に沿って配設され、一方の端部が閉塞端となっていて他方の端部がポリマー溶液供給口となっている管体を前記長尺シートの搬送方向に沿って複数本有し、前記複数の管体の各管体には、前記ノズルが前記各管体の長手方向に沿って所定数ずつ取り付けられており、かつ、前記各管体の前記ポリマー溶液供給口には、当該管体に割り当てられた種類のポリマー溶液が供給されるように、当該管体に割り当てられた種類のポリマー溶液を流通させるポリマー溶液流通パイプが接続されていることを特徴とする電界紡糸装置。
A collector, a nozzle block provided two-dimensionally with a plurality of nozzles for discharging a polymer solution provided at a position facing the collector, a polymer solution supply device for supplying the polymer solution to the nozzle, and the collector And a power supply device that applies a high voltage between the nozzle and the nanofibers by discharging the polymer solution onto a long sheet that is transported between the collector and the nozzle in a predetermined transport direction. An electrospinning device for deposition,
The polymer solution supply device includes:
A polymer solution tank storing a plurality of types of polymer solutions having different components, and a plurality of polymer solution distribution pipes for distributing the plurality of types of polymer solutions for each type of polymer solution,
The nozzle block is
A tube body, which is disposed along the width direction of the long sheet and has one end portion as a closed end and the other end portion as a polymer solution supply port, is arranged along the conveying direction of the long sheet. And a plurality of the nozzles are attached to each of the plurality of tube bodies along the longitudinal direction of each of the tube bodies, and the polymer solution supply of each of the tube bodies The mouth is connected to a polymer solution distribution pipe for distributing the type of polymer solution allocated to the tube so that the type of polymer solution allocated to the tube is supplied. Electrospinning device.
請求項1に記載の電界紡糸装置において、
前記各管体は、前記ノズルブロックに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする電界紡糸装置。
The electrospinning apparatus according to claim 1,
Each of the tubular bodies is detachably attached to the nozzle block.
請求項1又は2に記載の電界紡糸装置において、
前記ポリマー溶液流通パイプには、前記各管体ごとにポリマー溶液の供給量の制御を可能とするポリマー溶液供給量制御バルブが前記各管体に対応して設けられていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to claim 1 or 2,
The polymer solution distribution pipe is provided with a polymer solution supply amount control valve for controlling the supply amount of the polymer solution for each tube, corresponding to each tube. Spinning device.
請求項1〜3のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記ポリマー溶液流通パイプには、前記ポリマー溶液の種類ごとに当該ポリマー溶液の供給量を一括制御可能とするポリマー溶液供給量制御バルブが設けられていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The electrospinning apparatus according to claim 1, wherein the polymer solution distribution pipe is provided with a polymer solution supply amount control valve capable of collectively controlling a supply amount of the polymer solution for each type of the polymer solution.
請求項1〜4のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記ポリマー溶液タンクは、前記ポリマー溶液の種類ごとに個別に設けられていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The electrospinning apparatus, wherein the polymer solution tank is individually provided for each type of the polymer solution.
請求項1〜4のいずれに記載の電界紡糸装置において、
前記ポリマー溶液タンクは、前記複数種類のポリマー溶液を前記ポリマー溶液の種類ごとに貯留可能とする複数のポリマー溶液貯留室が形成されるように内部が分割されていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The electrospinning apparatus is characterized in that the polymer solution tank is internally divided so as to form a plurality of polymer solution storage chambers capable of storing the plurality of types of polymer solutions for each type of the polymer solution. .
請求項1〜6のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記各管体に取りつけられているノズルは、前記ノズルブロックを前記搬送方向に沿って見たときには、同じ種類のポリマー溶液が割り当てられている各管体に取り付けられている各ノズルによる搬送方向の列が、前記長尺シートの面と平行な平面上において前記搬送方向に対して所定角度の傾きを有する直線上に並ぶように前記各管体に取り付けられていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The nozzles attached to the pipes are arranged in the direction of conveyance by the nozzles attached to the pipes to which the same type of polymer solution is assigned when the nozzle block is viewed along the conveyance direction. An electrospinning apparatus, wherein the rows are attached to the tubes so that the rows are arranged on a straight line having a predetermined angle with respect to the conveying direction on a plane parallel to the surface of the long sheet. .
請求項1〜7のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記各ノズル及び各管体は導電性部材でなり、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの一方の電極は、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの他方の電極は、前記各管体に接続され、前記各管体の側を接地電位としていることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Each nozzle and each tube is made of a conductive member, and one of the positive electrode and the negative electrode of the power supply device is connected to the collector, and the other of the positive electrode and the negative electrode of the power supply device The electrode is connected to each tube body, and the side of each tube body is at a ground potential.
請求項1〜8のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記長尺シートの幅方向に沿って前記ノズルブロックを所定の周期で往復運動させる往復運動駆動部をさらに有することを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The electrospinning apparatus according to claim 1, further comprising a reciprocating drive unit configured to reciprocate the nozzle block in a predetermined cycle along the width direction of the long sheet.
請求項1〜9のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記ノズルブロックと前記コレクターとの間隔を調整可能するように前記ノズルブロックを駆動させる間隔調整駆動部をさらに備えることを特徴とする電界紡糸装置。
In the electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 9,
An electrospinning apparatus, further comprising an interval adjustment driving unit that drives the nozzle block so as to adjust an interval between the nozzle block and the collector.
長尺シートを所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、前記所定の搬送方向に搬送されていく長尺シートを電界紡糸する電界紡糸装置とを備えるナノ繊維製造装置であって、
前記電界紡糸装置は、請求項1〜10のいずれかに記載の電界紡糸装置であることを特徴とするナノ繊維製造装置。
A nanofiber manufacturing apparatus comprising: a conveying device that conveys a long sheet in a predetermined conveying direction; and an electrospinning device that electrospins a long sheet that is conveyed in the predetermined conveying direction,
The said electrospinning apparatus is an electrospinning apparatus in any one of Claims 1-10, The nanofiber manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項11に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記長尺シートを供給する供給ローラーと、
前記長尺シートを所定の搬送速度で搬送させるとともに前記電界紡糸装置でナノ繊維が堆積された長尺シートを巻き取る巻き取りローラーと、
前記巻き取りローラーを駆動する巻き取りローラー駆動部と、
前記電界紡糸装置よりも前記供給ローラー側及び前記巻き取りローラー側にそれぞれ設けられ、前記長尺シートに所定の張力を与えるための第1テンションローラー及び第2テンションローラーと、
を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
In the nanofiber manufacturing apparatus according to claim 11,
The transfer device
A supply roller for supplying the long sheet;
A take-up roller for winding the long sheet on which nanofibers are deposited by the electrospinning apparatus while transporting the long sheet at a predetermined transport speed;
A take-up roller drive unit for driving the take-up roller;
A first tension roller and a second tension roller which are provided on the supply roller side and the take-up roller side from the electrospinning device, respectively, and for applying a predetermined tension to the long sheet;
The nanofiber manufacturing apparatus characterized by having.
請求項12に記載のナノ繊維製造装置において、
前記第1テンションローラーは、当該第1テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第1テンションローラー位置調整機構を有し、
前記第2テンションローラーは、当該第2テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第2テンションローラー位置調整機構を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
In the nanofiber manufacturing apparatus according to claim 12,
The first tension roller is a first tension roller capable of independently adjusting at least one position in the vertical direction and the horizontal direction of one end and the other end of the first tension roller for each end. A position adjustment mechanism,
The second tension roller is a second tension roller capable of independently adjusting at least one of the vertical and horizontal positions of one end and the other end of the second tension roller for each end. A nanofiber manufacturing apparatus having a position adjusting mechanism.
請求項12又は13に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記巻き取りローラーにおける前記ナノ繊維が堆積された長尺シートの巻き取り量を示す巻き取り量計測情報を出力する巻き取り量計測情報出力装置と、
前記巻き取り量計測情報出力装置から出力された巻き取り量計測情報に基づいて前記巻き取りローラー駆動部を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
In the nanofiber manufacturing apparatus according to claim 12 or 13,
The transfer device
A winding amount measurement information output device that outputs winding amount measurement information indicating the winding amount of the long sheet on which the nanofibers are deposited in the winding roller;
A conveyance speed control device for controlling the winding roller drive unit based on the winding amount measurement information output from the winding amount measurement information output device;
An apparatus for producing nanofibers, further comprising:
請求項12〜14のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記電界紡糸装置と巻き取りローラーとの間の所定位置に設けられ、前記ナノ繊維が堆積された長尺シートを当該長尺シートの幅方向に沿って切断するための切断装置をさらに有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
In the nanofiber manufacturing apparatus according to any one of claims 12 to 14,
The transfer device
A cutting device provided at a predetermined position between the electrospinning device and the take-up roller for cutting the long sheet on which the nanofibers are deposited along the width direction of the long sheet; A feature of nanofiber production equipment.
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