JP2014152424A - Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure - Google Patents

Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure Download PDF

Info

Publication number
JP2014152424A
JP2014152424A JP2013024668A JP2013024668A JP2014152424A JP 2014152424 A JP2014152424 A JP 2014152424A JP 2013024668 A JP2013024668 A JP 2013024668A JP 2013024668 A JP2013024668 A JP 2013024668A JP 2014152424 A JP2014152424 A JP 2014152424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber structure
polymer
water
polymer fiber
soluble polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013024668A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taro Kimura
太郎 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fukuoka Prefecture
Original Assignee
Fukuoka Prefecture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fukuoka Prefecture filed Critical Fukuoka Prefecture
Priority to JP2013024668A priority Critical patent/JP2014152424A/en
Publication of JP2014152424A publication Critical patent/JP2014152424A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer fiber structure suitable for application such as a functional filter.SOLUTION: There is provided a method for producing a polymer fiber structure including the steps of: dissolving a water-soluble polymer at a concentration not causing gelation of the water-soluble polymer in an aqueous solvent to form a polymer solution; quickly freezing the polymer solution to obtain a frozen object; and depressurizing the frozen object and removing the solvent at a pressure of 2.0 Pa or more and 100 Pa or less to obtain a dried object. The water-soluble polymer is preferably one or more kinds selected from among polyethylene oxide, sizofiran, guar gum, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone. According to this production method, the polymer fiber structure formed by the water-soluble polymer fiber having a diameter of 1,000 nm or less, in particular 300 nm or less can be produced with high reproducibility.

Description

本発明は、水溶性ポリマー繊維で構成されるポリマー繊維構造体及びその製造方法並びに水溶性ポリマー繊維を含む複合繊維構造体に関する。   The present invention relates to a polymer fiber structure composed of water-soluble polymer fibers, a production method thereof, and a composite fiber structure including water-soluble polymer fibers.

高分子樹脂からなる多孔性構造体は、比表面積が大きく通気性が高いといった利点から様々な分野で応用されている。特に水溶性ポリマーからなる多孔性構造体は、原料となる水溶性ポリマーが比較的低コストであることが多く、かつ、柔軟性、保水性、生体適合性に優れるものが多いなどの利点を有するため、各種フィルター、再生医療、セパレーター等の様々な分野で広く応用が検討されている。   Porous structures made of polymer resins are applied in various fields because of their advantages such as a large specific surface area and high air permeability. In particular, a porous structure made of a water-soluble polymer has advantages such that the water-soluble polymer as a raw material is often relatively low cost and many of them are excellent in flexibility, water retention and biocompatibility. Therefore, the application is widely examined in various fields such as various filters, regenerative medicine, and separators.

水溶性ポリマーからなる多孔性構造体の製造方法として、例えば、特許文献1には、ゲル化可能な水溶性高分子と、水に可溶でない粉体を分散させたスラリーをゲル化、凍結させ、その際に生じる氷結晶を細孔源とし、その後、凍結体から氷を除去することで得られた乾燥体を熱処理する多孔性構造体の製造方法が開示されている。また、特許文献2には、ゲル化物質の溶液中に気相法炭素繊維を分散させた後、ゲル化物質をゲル化させ、溶媒を除去する、気相法炭素繊維を含む多孔性構造体の製造方法が開示されている。また、特許文献3には、水溶性ポリマーからなるスポンジ状多孔性構造体の製造方法が開示されている。   As a method for producing a porous structure composed of a water-soluble polymer, for example, Patent Document 1 discloses gelling and freezing a slurry in which a water-soluble polymer that can be gelled and a powder that is not soluble in water are dispersed. A method for producing a porous structure is disclosed in which ice crystals generated at that time are used as a pore source, and then a dried body obtained by removing ice from the frozen body is heat-treated. Further, Patent Document 2 discloses a porous structure containing vapor grown carbon fiber in which a vapor grown carbon fiber is dispersed in a solution of the gelled material, and then the gelled material is gelled and the solvent is removed. A manufacturing method is disclosed. Patent Document 3 discloses a method for producing a sponge-like porous structure made of a water-soluble polymer.

上記特許文献1〜3で開示された多孔性構造体の製造方法は、溶液中の水溶性ポリマーをゲル化させ、三次元網目構造を形成したのちに溶媒を留去する工程を有するものであるが、ゲル化の際に均一な構造とすることが困難であり、製品の再現性という点で改善の余地が残されていた。   The method for producing a porous structure disclosed in Patent Documents 1 to 3 includes a step of gelling a water-soluble polymer in a solution to form a three-dimensional network structure and then distilling off the solvent. However, it is difficult to obtain a uniform structure during gelation, and there remains room for improvement in terms of product reproducibility.

一方、水溶性ポリマー繊維を含む多孔性構造体の製造方法として、特許文献4には、基材層と、該基材層に積層され且つエレクトロスピニング法によって形成されたナノファイバを含むナノファイバ層とを備えたナノファイバシートが開示されており、ナノファイバの材料として、水溶性ポリマーが開示されている。
また、特許文献5には、エレクトロスピニング法で、繊維径が数百nm〜数十μm程度のポリマー繊維を製造し、それを絡合してシート状不織布を製造する方法が開示されている。
On the other hand, as a method for producing a porous structure containing a water-soluble polymer fiber, Patent Document 4 discloses a nanofiber layer including a base layer and a nanofiber laminated on the base layer and formed by an electrospinning method. And a water-soluble polymer is disclosed as a nanofiber material.
Patent Document 5 discloses a method for producing a sheet-like nonwoven fabric by producing polymer fibers having a fiber diameter of about several hundred nm to several tens of μm by electrospinning, and entangled them.

特開2011−38072号公報JP 2011-38072 A 国際公開第2001/57121号パンフレットInternational Publication No. 2001/57121 Pamphlet 特開2011−32490号公報JP 2011-32490 A 特開2012−12711号公報JP 2012-12711 A 特開2012−207350号公報JP 2012-207350 A

特許文献4,5で開示されたエレクトロスピニング法は、均一で微細なポリマー繊維を作製できるという利点があるが、一本のノズルから一本の繊維しかできないため生産性が悪い。また、シート状不織布等の構造体を形成するためにはポリマー繊維を製造し、それを集積・絡合する必要があるが、ポリマー繊維が均一に分布し、ポリマー繊維の分布にムラが無い、構造体を製造することは困難である。また、厚みのあるシートは作りにくいといった課題がある。   The electrospinning methods disclosed in Patent Documents 4 and 5 have the advantage that uniform and fine polymer fibers can be produced, but the productivity is poor because only one fiber can be produced from one nozzle. In addition, in order to form a structure such as a sheet-like nonwoven fabric, it is necessary to produce polymer fibers and to collect and entangle them, but the polymer fibers are uniformly distributed, and there is no unevenness in the distribution of the polymer fibers. It is difficult to manufacture the structure. In addition, there is a problem that it is difficult to make a thick sheet.

このように、エレクトロスピニング法によるポリマー繊維構造体の製造は、高額な装置を必要とし、装置が大規模でコスト高となるため、少量で付加価値の高い一部の製品しかコストが見合わないのが実状である。   Thus, the production of polymer fiber structures by the electrospinning method requires expensive equipment, and the equipment is large and expensive, so that only a small amount of high value-added products can meet the cost. This is the actual situation.

以上のように、従来の水溶性ポリマーからなる繊維構造体の製造方法は、コストや生産性に課題があり、実用化が妨げられる場合が多い。
かかる状況下、本発明の目的は、水溶性ポリマー繊維からなる繊維構造体を提供することである。また、本発明の他の目的は、水溶性ポリマー繊維からなるポリマー繊維構造体を、低コストかつ安定的に製造する方法を提供することである。
As described above, the conventional method for producing a fiber structure made of a water-soluble polymer has problems in cost and productivity, which often hinders practical use.
Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a fiber structure composed of water-soluble polymer fibers. Another object of the present invention is to provide a method for stably producing a polymer fiber structure comprising water-soluble polymer fibers at a low cost.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、水溶性ポリマーを含むポリマー溶液における水溶性ポリマー濃度、冷却条件、乾燥条件を特定の条件に制御して、凍結乾燥する方法により、水溶性ポリマーの微細な繊維からなる構造体を、低コストかつ安定的に製造できることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has controlled the water-soluble polymer concentration, cooling conditions, and drying conditions in a polymer solution containing a water-soluble polymer to specific conditions, and then freeze-dried the solution. The present inventors have found that a structure composed of fine fibers of a water-soluble polymer can be produced stably at low cost and has led to the present invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
<1> 直径が1000nm以下の水溶性ポリマー繊維で形成されてなるポリマー繊維構造体。
<2> 前記水溶性ポリマー繊維が、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムから選ばれる1種以上の水溶性ポリマーからなる前記<1>に記載のポリマー繊維構造体。
<3> 前記水溶性ポリマー繊維の直径が、300nm以下である前記<1>又は<2>に記載のポリマー繊維構造体。
<4> 熱伝導率が、0.05W/(m・K)以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。
<5> 空隙率が、99体積%以上である前記<1>から<4>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。
<6> ポリマー繊維構造体の形体が、シート状である前記<1>から<5>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。
<7> 前記水溶性ポリマー繊維の担持された触媒粒子を有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。
<8> 前記<1>から<7>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体と、保持基体とを含む複合繊維構造体。
<9> 前記保持基体が、多孔質体である前記<8>に記載の複合繊維構造体。
<10> 水溶性ポリマーをゲル化しない濃度で水系溶媒に溶解して、ポリマー溶液を形成する工程と、
前記ポリマー溶液を急速冷凍して凍結物を得る工程と、
前記凍結物を減圧し、2.0Pa以上100Pa以下の圧力で、溶媒を留去し、乾燥物を得る減圧乾燥工程と、を有するポリマー繊維構造体の製造方法。
<11> 前記水溶性ポリマーが、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムから選ばれる1種以上である前記<10>に記載のポリマー繊維構造体の製造方法。
<12> 前記溶液における、水溶性ポリマーの濃度が、0.1〜4.5重量%である前記<10>又は<11>に記載のポリマー繊維構造体の製造方法。
<13> 前記凍結物を、液体窒素で急冷して得る前記<10>から<12>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体の製造方法。
<14> 前記ポリマー溶液が、触媒粒子又は触媒粒子の前駆体を含有する前記<10>から<13>のいずれかに記載のポリマー繊維構造体の製造方法。
That is, the present invention relates to the following inventions.
<1> A polymer fiber structure formed of water-soluble polymer fibers having a diameter of 1000 nm or less.
<2> The polymer fiber structure according to <1>, wherein the water-soluble polymer fiber is composed of at least one water-soluble polymer selected from polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinylpyrrolidone, guar gum, and xanthan gum.
<3> The polymer fiber structure according to <1> or <2>, wherein the water-soluble polymer fiber has a diameter of 300 nm or less.
<4> The polymer fiber structure according to any one of <1> to <3>, wherein the thermal conductivity is 0.05 W / (m · K) or less.
<5> The polymer fiber structure according to any one of <1> to <4>, wherein the porosity is 99% by volume or more.
<6> The polymer fiber structure according to any one of <1> to <5>, wherein the polymer fiber structure has a sheet shape.
<7> The polymer fiber structure according to any one of <1> to <6>, including catalyst particles on which the water-soluble polymer fiber is supported.
<8> A composite fiber structure comprising the polymer fiber structure according to any one of <1> to <7> and a holding base.
<9> The composite fiber structure according to <8>, wherein the holding base is a porous body.
<10> a step of dissolving a water-soluble polymer in an aqueous solvent at a concentration that does not gel, and forming a polymer solution;
Rapid freezing the polymer solution to obtain a frozen product;
A method for producing a polymer fiber structure, comprising: depressurizing the frozen material and distilling off the solvent at a pressure of 2.0 Pa to 100 Pa to obtain a dried product.
<11> The method for producing a polymer fiber structure according to <10>, wherein the water-soluble polymer is at least one selected from polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinylpyrrolidone, guar gum, and xanthan gum.
<12> The method for producing a polymer fiber structure according to <10> or <11>, wherein the concentration of the water-soluble polymer in the solution is 0.1 to 4.5% by weight.
<13> The method for producing a polymer fiber structure according to any one of <10> to <12>, wherein the frozen material is rapidly cooled with liquid nitrogen.
<14> The method for producing a polymer fiber structure according to any one of <10> to <13>, wherein the polymer solution contains catalyst particles or a precursor of catalyst particles.

本発明によれば、比表面積が大きく、通気性が高いなどの優れた特性を有し、均一な構造を有するポリマー繊維構造体が提供される。また、本発明の製造方法によれば、本発明のポリマー繊維構造体を安定的に、低コストに製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polymer fiber structure which has the outstanding characteristics, such as a large specific surface area and high air permeability, and has a uniform structure is provided. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, the polymer fiber structure of this invention can be manufactured stably and at low cost.

実験例1A(PEO:90万、液体窒素冷却、1.0Pa乾燥)の乾燥物(比較例)のSEM写真(倍率15000倍)である。It is a SEM photograph (magnification 15000 times) of a dried material (comparative example) of Experimental Example 1A (PEO: 900,000, liquid nitrogen cooling, 1.0 Pa drying). 実験例1H(PEO:90万、液体窒素冷却、10Pa乾燥)の乾燥物のSEM写真(倍率2500倍)である。It is a SEM photograph (magnification 2500 times) of the dried product of Experimental Example 1H (PEO: 900,000, liquid nitrogen cooling, 10 Pa drying). 実験例1J(PEO:90万、フリーザー冷却、10Pa乾燥)の乾燥物(比較例)のSEM写真(倍率250倍)である。It is a SEM photograph (magnification 250 times) of the dried material (comparative example) of Experimental example 1J (PEO: 900,000, freezer cooling, 10 Pa drying). 実施例2A(PEO:500万)の乾燥物のSEM写真(倍率20000倍)である。It is a SEM photograph (magnification 20000 times) of the dried material of Example 2A (PEO: 5 million). 実施例3(SPG)の乾燥物のSEM写真であり、(a)は倍率2000倍、(b)は倍率50000倍である。It is a SEM photograph of the dried material of Example 3 (SPG), (a) is 2000 times magnification, (b) is 50000 times magnification. 実験例4A(PVP)の乾燥物のSEM写真(倍率2000倍)である。It is a SEM photograph (2000-times multiplication factor) of the dried material of Experimental example 4A (PVP). 実験例4B(PVP)の乾燥物(比較例)のSEM写真(倍率3000倍)である。It is a SEM photograph (magnification 3000 times) of the dried material (comparative example) of Experimental example 4B (PVP). 実験例4C(PVP)の乾燥物(比較例)のSEM写真(倍率2000倍)である。It is a SEM photograph (magnification 2000 times) of the dried product (comparative example) of Experimental Example 4C (PVP). 実験例5(グアーガム)の乾燥物のSEM写真(倍率2000倍)である。It is a SEM photograph (2000-times multiplication factor) of the dried material of Experimental example 5 (guar gum). 実施例7(PVA)の乾燥物のSEM写真であり、(a)は倍率800倍、(b)は倍率11000倍である。It is a SEM photograph of the dried material of Example 7 (PVA), (a) is 800 times magnification, (b) is 11000 times magnification. 実験例8(アルギン酸Na)の乾燥物のSEM写真(倍率1500倍)である。It is a SEM photograph (1500 times magnification) of a dried product of Experimental Example 8 (Na alginate). 実験例9(酸化チタン担持)の乾燥物のSEM写真(倍率7000倍)である。It is a SEM photograph (7000 times magnification) of the dried product of Experimental Example 9 (supporting titanium oxide). 実験例10の複合繊維構造体のSEM写真(倍率700倍)である。4 is a SEM photograph (700 times magnification) of the composite fiber structure of Experimental Example 10.

以下、本発明について例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下の例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、本明細書において、「〜」という表現を用いた場合、その前後の数値または物理値を含む意味で用いる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to the following examples and the like, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. In addition, in this specification, when the expression “to” is used, it is used to mean including numerical values or physical values before and after that.

本発明のポリマー繊維構造体は、直径が1000nm以下の水溶性ポリマー繊維で形成される。
本発明において、水溶性ポリマー繊維(以下、単に「ポリマー繊維」と記載する場合がある。)とは、水溶性ポリマーで構成される繊維であり、少なくとも全長1μm以上(好ましくは、10μm以上)の長さを有するものをいう。
また、ポリマー繊維構造体とは、少なくとも50本以上の水溶性ポリマー繊維が集合した形態のものを総括した概念であり、ポリマー繊維は、配向性を有した束状の構造や、ポリマー繊維がランダムに絡み合う構造のものも含まれる。
The polymer fiber structure of the present invention is formed of water-soluble polymer fibers having a diameter of 1000 nm or less.
In the present invention, a water-soluble polymer fiber (hereinafter sometimes simply referred to as “polymer fiber”) is a fiber composed of a water-soluble polymer, and has a total length of 1 μm or more (preferably 10 μm or more). It has a length.
In addition, the polymer fiber structure is a general concept of a form in which at least 50 water-soluble polymer fibers are aggregated. The polymer fiber is a bundle-like structure having orientation, or the polymer fiber is random. The thing of the structure intertwined with is included.

ポリマー繊維の直径(繊維径)は、1000nm以下であることが好適であり、好ましくは300nm以下であり、より好ましくは200nm以下である。ポリマー繊維の直径(繊維径)の下限は、機械的強度が保たれる限り制限はないが、通常、100nm以上である。
なお、ポリマー繊維の全長及び直径は、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)で確認することができる。
The diameter (fiber diameter) of the polymer fiber is suitably 1000 nm or less, preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less. The lower limit of the diameter (fiber diameter) of the polymer fiber is not limited as long as the mechanical strength is maintained, but is usually 100 nm or more.
In addition, the full length and diameter of a polymer fiber can be confirmed with a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM).

ポリマー繊維構造体におけるポリマー繊維の密度は、全体として、ポリマー繊維が相互接触する密度であればよく、機械的強度と空隙率とのバランス、水溶性ポリマーの種類、ポリマー繊維構造体の用途等を考慮して、適宜決定される。   The density of the polymer fiber in the polymer fiber structure may be any density as long as the polymer fibers are in contact with each other. The balance between mechanical strength and porosity, the type of water-soluble polymer, the use of the polymer fiber structure, etc. It is determined as appropriate in consideration.

水溶性ポリマーとしては、ポリマー繊維を形成できるものであればよく、いわゆる多糖類、DNA類縁体、タンパク質を含むポリペプチド類であってもよい。特に後述の本発明の製造方法によって、ポリマー繊維構造体を製造できるものが好適である。
ポリエチレンオキシド(PEO)、シゾフィラン(SPG)、グアーガム、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチレンスルホキシド(PSS)、デキストラン、デキストラン硫酸塩、プルラン、フコイダン、サケ白子DNA,ポリグルタミン酸、ポリリジンなどが挙げられる。
この中でも、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムが好ましく、ポリエチレンオキシド、シゾフィランが特に好適である。
これらは、ポリマー繊維構造体は、1種の水溶性ポリマー繊維で構成されてもよいし、2種以上の水溶性ポリマー繊維で構成されてもよい。ただし、繊維径の均一性向上の点では、水溶性ポリマー繊維を1種であることが好ましい。
The water-soluble polymer is not particularly limited as long as it can form polymer fibers, and may be so-called polysaccharides, DNA analogs, and polypeptides including proteins. In particular, those capable of producing a polymer fiber structure by the production method of the present invention described later are preferred.
Polyethylene oxide (PEO), schizophyllan (SPG), guar gum, xanthan gum, polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene sulfoxide (PSS), dextran, dextran sulfate, pullulan, fucoidan, salmon white DNA, polyglutamic acid, Polylysine etc. are mentioned.
Among these, polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinyl pyrrolidone, guar gum and xanthan gum are preferable, and polyethylene oxide and schizophyllan are particularly preferable.
In these, the polymer fiber structure may be composed of one kind of water-soluble polymer fiber, or may be composed of two or more kinds of water-soluble polymer fibers. However, in terms of improving the uniformity of the fiber diameter, it is preferable to use one type of water-soluble polymer fiber.

また、生体適合性の観点からは、グアーガム、キサンタンガムが好ましい。グアーガムやキサンタンガムは増粘多糖類として既に広く使われており、食品に使用することが認可されている。そのため、化粧品分野など、人の肌に触れる用途に用いることが可能である。   From the viewpoint of biocompatibility, guar gum and xanthan gum are preferable. Guar gum and xanthan gum are already widely used as thickening polysaccharides and are approved for use in foods. Therefore, it can be used for applications that touch human skin, such as the cosmetics field.

水溶性ポリマーの分子量は、後述のポリマー繊維を形成できる範囲であることが好ましく、水溶性ポリマーの種類によって適宜決定される。
好ましい重量平均分子量(MW)は、ポリエチレンオキシドの場合、MW:50万〜500万、シゾフィランの場合、MW:15万〜200万、ポリビニルアルコールの場合、MW:2万〜16万、ポリビニルピロリドンの場合、MW:35000〜36万、程度である。
The molecular weight of the water-soluble polymer is preferably within a range where polymer fibers described later can be formed, and is appropriately determined depending on the type of the water-soluble polymer.
Preferred weight average molecular weight (MW) is MW: 500,000 to 5,000,000 for polyethylene oxide, MW: 150,000 to 2,000,000 for schizophyllan, MW: 20,000 to 160,000 for polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone In this case, MW is about 35,000 to 360,000.

本発明のポリマー繊維構造体は、用途に応じて、粒子状、塊状、ロッド状、シート状など任意の形態とすることができる。この中でも、シート状(不織布)は、フィルター等の用途に適するため、ポリマー繊維構造体の好ましい形態の一つである。シートの厚みは、任意であるが、通常、2〜50mm程度である。   The polymer fiber structure of the present invention can be in any form such as a particle shape, a lump shape, a rod shape, or a sheet shape, depending on the application. Among these, the sheet form (nonwoven fabric) is one of the preferred forms of the polymer fiber structure because it is suitable for applications such as filters. The thickness of the sheet is arbitrary, but is usually about 2 to 50 mm.

本発明のポリマー繊維構造体の空隙率は、使用する水溶性ポリマー繊維の種類、溶液濃度でコントロールすることができる。
高比表面積の点で、ポリマー繊維構造体は、80体積%以上が好ましく、90体積%以上がより好ましく、99体積%以上がさらに好ましい。なお、空隙率は、ポリマー材料の見かけ密度とポリマー繊維構造体の見かけ密度の比から算出することが出来る。
The porosity of the polymer fiber structure of the present invention can be controlled by the type of water-soluble polymer fiber used and the solution concentration.
In terms of the high specific surface area, the polymer fiber structure is preferably 80% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and still more preferably 99% by volume or more. The porosity can be calculated from the ratio between the apparent density of the polymer material and the apparent density of the polymer fiber structure.

本発明のポリマー繊維構造体は、空隙率を高くすることができ、構成材料のポリマー繊維も熱伝導性が低い。
そのため、ポリマー繊維構造体自体の熱伝導率を、0.05W/(m・K)以下、好ましくは0.04W/(m・K)以下、より好ましくは0.035W/(m・K)以下とすることができる。
なお、断熱材として使用される発泡スチロール板は、0.030W/(m・K)程度、真綿は0.07W/(m・K)程度、綿タオルは0.14W/(m・K)程度である。
The polymer fiber structure of the present invention can increase the porosity, and the polymer fiber of the constituent material has low thermal conductivity.
Therefore, the thermal conductivity of the polymer fiber structure itself is 0.05 W / (m · K) or less, preferably 0.04 W / (m · K) or less, more preferably 0.035 W / (m · K) or less. It can be.
In addition, the polystyrene board used as a heat insulating material is about 0.030 W / (m · K), the cotton is about 0.07 W / (m · K), and the cotton towel is about 0.14 W / (m · K). is there.

本発明のポリマー繊維構造体は、水溶性ポリマー繊維以外を含んでいてもよい。例えば、各種薬剤成分、栄養剤成分、香料、抗菌成分、脱臭成分等の有効成分を混入させることは好ましい形態の一つである。なお、本発明のポリマー繊維構造体を構成する水溶性ポリマー繊維は、水分で繊維が徐々に溶ける性質を有するため、皮膚に貼り付けることで有効成分を徐放することができる。   The polymer fiber structure of the present invention may contain other than water-soluble polymer fibers. For example, it is one of preferable modes to mix active ingredients such as various drug ingredients, nutrient ingredients, fragrances, antibacterial ingredients, and deodorizing ingredients. In addition, since the water-soluble polymer fiber which comprises the polymer fiber structure of this invention has a property which a fiber melt | dissolves gradually with a water | moisture content, it can release an active ingredient gradually by sticking on skin.

また、本発明のポリマー繊維構造体の好ましい形態の一つとして、水溶性ポリマー繊維に担持された触媒粒子を有する形態が挙げられる。なお、触媒粒子は水溶性ポリマー繊維表面に存在することが好ましいが、十分な反応表面積を担保できれば、複数の水溶性ポリマー繊維に組み込まれて複合化していてもよい。
触媒としては、用途に応じて適宜選択すればよく、例えば、有機物分解作用を有する白金等の金属触媒、酸化チタン等の光触媒等が挙げられる。また、触媒粒子の大きさ、担持量は、用途に応じて適宜選択すればよい。
Moreover, as one of the preferable forms of the polymer fiber structure of this invention, the form which has the catalyst particle carry | supported by the water-soluble polymer fiber is mentioned. The catalyst particles are preferably present on the surface of the water-soluble polymer fiber, but may be combined with a plurality of water-soluble polymer fibers as long as a sufficient reaction surface area can be ensured.
What is necessary is just to select suitably as a catalyst according to a use, for example, photocatalysts, such as metal catalysts, such as platinum which have an organic substance decomposition | disassembly effect | action, titanium oxide, etc. are mentioned. Further, the size and supported amount of the catalyst particles may be appropriately selected according to the use.

また、本発明のポリマー繊維構造体は、保持基体と複合化させた複合繊維構造体として用いてもよい。保持基体と複合化させることで、機械的強度を担保したり、保持基体に由来する機能を付与することができるなどの利点がある。
ここで、保持基体としては、ポリマー繊維構造体を保持し、複合化できるものであればよく、緻密体、多孔質体のいずれでもよい。緻密体及び多孔質体の共通の使用方法として、保持基体を支持層として用い、その表面にポリマー繊維構造体を保持する形態が挙げられる。
Further, the polymer fiber structure of the present invention may be used as a composite fiber structure combined with a holding substrate. By combining with the holding substrate, there are advantages such as ensuring mechanical strength and imparting functions derived from the holding substrate.
Here, the holding substrate is not particularly limited as long as it can hold and synthesize a polymer fiber structure, and may be a dense body or a porous body. As a common method of using the dense body and the porous body, there is a form in which the holding base is used as the support layer and the polymer fiber structure is held on the surface thereof.

また、多孔質体の場合は、上記表面に保持する方法だけでなく、多孔質体の内部にポリマー繊維構造体を保持することもできる。
フィルター等の用途で用いる場合には、多孔質体の中でも連通孔を有し、通気性があるものが好ましい。
Moreover, in the case of a porous body, not only the method of hold | maintaining on the said surface but a polymer fiber structure can also be hold | maintained inside a porous body.
When used for applications such as a filter, a porous material having a communicating hole and having air permeability is preferable.

多孔質体の素材は、無機系多孔質体、有機系多孔質体のいずれでもよく、用途に応じて適宜選択される。多孔質体の形態も、用途に応じて適宜選択され、多孔質粉末、多孔質顆粒、多孔質塊、多孔質シートなどが挙げられる。
この中でも、多孔質シートは好適な形態であり、例えば、メッシュシート、開孔シート(シートに、該シートを厚み方向に貫通する開孔を多数形成したもの)、不織布等を用いることができ、これらの2種以上を貼り合わせてなる積層シートを用いることもできる。 多孔質シートはフィルターとして用いられ、従来の多孔質シートからなるフィルターにポリマー繊維構造体を複合化させ、付加機能を付けることもできる。
多孔質シートの中でも、ポリマー繊維構造体の形状保持や強度向上を目的とする、骨組みとして用いられる構造体である繊維状基体は好適な一例である。具体的には、脱脂綿、既存の各種フィルター、ガーゼ、紙、マスク、不織布などが挙げられる。
The material of the porous body may be either an inorganic porous body or an organic porous body, and is appropriately selected according to the application. The form of the porous body is also appropriately selected depending on the application, and examples thereof include porous powder, porous granules, porous lumps, and porous sheets.
Among these, the porous sheet is a suitable form, and for example, a mesh sheet, a perforated sheet (a sheet in which a large number of perforations that penetrate the sheet in the thickness direction), a nonwoven fabric, and the like can be used. A laminated sheet obtained by bonding two or more of these can also be used. The porous sheet is used as a filter, and a polymer fiber structure can be combined with a filter made of a conventional porous sheet to add an additional function.
Among the porous sheets, a fibrous substrate which is a structure used as a framework for the purpose of maintaining the shape of the polymer fiber structure and improving the strength is a suitable example. Specifically, absorbent cotton, various existing filters, gauze, paper, mask, non-woven fabric and the like can be mentioned.

本発明のポリマー繊維構造体の用途としては、特に限定はなく、各種フィルター、触媒支持体、電池用セパレーター、衣服関係、化粧品、消臭剤などが挙げられる。特に上記の好適な水溶性ポリマー繊維は、生体安全性が担保されているため、化粧品や消臭剤などの日用品として好適に使用できる。
本発明のポリマー繊維構造体は、耐久性が不足することがあるため、使い捨てもしくは、耐水処理を施して用いることもできる。
The use of the polymer fiber structure of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include various filters, catalyst supports, battery separators, clothes, cosmetics, and deodorants. In particular, the preferred water-soluble polymer fibers described above can be suitably used as daily necessities such as cosmetics and deodorants because biosafety is ensured.
Since the polymer fiber structure of the present invention may be insufficient in durability, it can be used disposable or after being subjected to water-resistant treatment.

以下、本発明のポリマー繊維構造体の好適な用途についてより具体的に例示する。
「化粧品シート」
本発明のポリマー繊維構造体で構成される化粧品シートが挙げられる。この場合、水溶性ポリマーとして、グアーガムやキサンタンガムが好ましい。本発明のポリマー繊維構造体で構成される化粧品シートは、生体適合性が高いため、通常のシップとは異なりかぶれにくくアレルギー体質でも使用可能である。さらに上述のようにビタミンCやインドメタシンなどの薬剤、栄養剤等の有効成分を混入させてもよい。ポリマー繊維構造体を構成する水溶性ポリマー繊維は、水分で繊維が徐々に溶ける性質を有するため、皮膚に貼り付けることで有効成分を徐放することができる。
Hereafter, it demonstrates more concretely about the suitable use of the polymer fiber structure of this invention.
"Cosmetic sheet"
The cosmetic sheet comprised with the polymer fiber structure of this invention is mentioned. In this case, guar gum or xanthan gum is preferable as the water-soluble polymer. Since the cosmetic sheet composed of the polymer fiber structure of the present invention has high biocompatibility, it is unlikely to be irritated unlike ordinary ships and can be used in allergic constitutions. Further, as described above, active ingredients such as drugs such as vitamin C and indomethacin, and nutrients may be mixed. Since the water-soluble polymer fiber constituting the polymer fiber structure has a property that the fiber is gradually dissolved by moisture, the active ingredient can be gradually released by sticking to the skin.

「機能性フィルター(消臭シート等)」
本発明のポリマー繊維構造体は、上述のように既存のフィルターと複合化させること、触媒などの微粒子と複合化を行うことが容易である。
例えば、上述のように消臭成分、触媒粒子などを複合化することにより、悪臭や有害物質を積極的に除去するフィルターとすることも可能である。例えば、既存のフィルター中に微細繊維を形成させることで花粉などの微小異物を除去できるようにすることが可能となる。
"Functional filters (deodorant sheets, etc.)"
The polymer fiber structure of the present invention can be easily combined with an existing filter as described above, or combined with fine particles such as a catalyst.
For example, it is possible to make a filter that positively removes bad odors and harmful substances by combining deodorant components and catalyst particles as described above. For example, it is possible to remove fine foreign matters such as pollen by forming fine fibers in an existing filter.

次に、本発明のポリマー繊維構造体の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、水溶性ポリマーをゲル化しない濃度で水系溶媒に溶解して、ポリマー溶液を形成する工程と、前記ポリマー溶液を急速冷凍して凍結物を得る工程と、前記凍結物を減圧し、2.0Pa以上100Pa以下の圧力で、溶媒を留去し、乾燥物を得る減圧乾燥工程と、を有することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、上記本発明のポリマー繊維構造体を、低コストに安定的に製造できる。
Next, the manufacturing method of the polymer fiber structure of this invention is demonstrated.
The production method of the present invention comprises a step of dissolving a water-soluble polymer in an aqueous solvent at a concentration not causing gelation to form a polymer solution, a step of rapidly freezing the polymer solution to obtain a frozen product, And a reduced pressure drying step in which the solvent is distilled off at a pressure of 2.0 Pa or more and 100 Pa or less to obtain a dried product.
According to the production method of the present invention, the polymer fiber structure of the present invention can be stably produced at a low cost.

本発明の製造方法で、水溶性ポリマー繊維で構成されるポリマー繊維構造体を形成できるメカニズムについて、現段階で完全に明らかではないが、ゲル化をしない濃度の希薄な水溶性ポリマーを含む溶液を急速冷凍することで、ポリマー分子が氷晶間に濃縮され、繊維構造を形成しやすい濃度と配向性をもって凍結溶液内に配置される。この凍結物を特定の圧力条件で減圧し、適度な速度で溶媒を留去することで、繊維状の構造が成長するものと推測される。   The mechanism by which the production method of the present invention can form a polymer fiber structure composed of water-soluble polymer fibers is not completely clear at this stage, but a solution containing a dilute water-soluble polymer at a concentration that does not cause gelation. By rapid freezing, the polymer molecules are concentrated between the ice crystals and placed in the frozen solution with a concentration and orientation that tends to form a fiber structure. It is presumed that a fibrous structure grows by depressurizing the frozen material under specific pressure conditions and distilling off the solvent at an appropriate rate.

以下、本発明のポリマー繊維構造体の製造方法を工程ごとに詳細に説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the polymer fiber structure of this invention is demonstrated in detail for every process.

ポリマー溶液を形成する工程では、ポリマー繊維構造体の原料となる水溶性ポリマーをゲル化しない濃度で水系溶媒に溶解して、ポリマー溶液を形成する。   In the step of forming the polymer solution, the polymer solution is formed by dissolving the water-soluble polymer as a raw material of the polymer fiber structure in an aqueous solvent at a concentration that does not cause gelation.

ポリマー溶液の溶媒である水系溶媒は、溶媒全量を100重量%とした場合に、水を80重量%以上含む溶媒であり、通常、水100重量%であるが、必要に応じて、メタノール、エタノール、プロパノール等の水と相溶性のある溶媒を含んでいてもよい。
なお、使用する水は、純水やイオン交換水が好ましい。
The aqueous solvent which is the solvent of the polymer solution is a solvent containing 80% by weight or more of water when the total amount of the solvent is 100% by weight, and is usually 100% by weight of water, but if necessary, methanol, ethanol A solvent compatible with water such as propanol may be contained.
The water used is preferably pure water or ion exchange water.

原料となる水溶性ポリマーは、上述した本発明のポリマー繊維構造体で説明したポリマー繊維を構成する水溶性ポリマーを用いることができる。
すなわち、ポリエチレンオキシド(PEO)、シゾフィラン(SPG)、グアーガム、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチレンスルホキシド(PSS)、グアーガム、キサンタンガム、デキストラン、デキストラン硫酸塩、プルラン、フコイダン、サケ白子DNA、ポリグルタミン酸、ポリリジンなどが挙げられ、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムが好ましく、ポリエチレンオキシド、シゾフィランが特に好適である。
これらの水溶性ポリマーは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を同時に使用してもよい。
As the water-soluble polymer as a raw material, the water-soluble polymer constituting the polymer fiber described in the polymer fiber structure of the present invention described above can be used.
That is, polyethylene oxide (PEO), schizophyllan (SPG), guar gum, xanthan gum, polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene sulfoxide (PSS), guar gum, xanthan gum, dextran, dextran sulfate, pullulan, fucoidan, salmon Shiroko DNA, polyglutamic acid, polylysine and the like can be mentioned, polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinylpyrrolidone, guar gum and xanthan gum are preferable, and polyethylene oxide and schizophyllan are particularly preferable.
These water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more.

ポリマー溶液における、水溶性ポリマーの濃度は、水溶性ポリマーがゲル化しない範囲で選択される。ゲル化をすると、ポリマー繊維が形成されなかったり、形成された場合も他の形態(粒子状、テープ状、スポンジ状等)が混在するおそれがある。
より具体的には、水溶性ポリマーの濃度が、0.1〜4.5重量%であることが好適であり、高品質なポリマー繊維が形成される点でより好適には0.15〜2重量%であり、さらに好適には0.2〜1.5重量%である。
The concentration of the water-soluble polymer in the polymer solution is selected in such a range that the water-soluble polymer does not gel. When gelation is performed, polymer fibers may not be formed, and even when formed, other forms (particles, tapes, sponges, etc.) may be mixed.
More specifically, the concentration of the water-soluble polymer is preferably 0.1 to 4.5% by weight, and more preferably 0.15 to 2 in that high-quality polymer fibers are formed. % By weight, and more preferably 0.2 to 1.5% by weight.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリマー溶液は、水溶性ポリマー及び溶媒以外の成分(以下、「その他の成分」と称す。)を任意の割合で含有していてもよい。
その他の成分としては、pH調整剤、界面活性剤、氷晶成長抑制剤等の液性を改善させる添加剤等が挙げられる。
In addition, the polymer solution may contain components other than the water-soluble polymer and the solvent (hereinafter referred to as “other components”) at an arbitrary ratio as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of other components include additives that improve liquid properties such as pH adjusters, surfactants, and ice crystal growth inhibitors.

本発明のポリマー繊維構造体は、上述のように各種触媒粒子を担持させることで、機能性を付与することができる。
この場合、ポリマー溶液に、触媒粒子を含有させて、後段の凍結工程、減圧乾燥工程に供すればよい。また、触媒粒子の前駆体をポリマー溶液に含有させて、触媒粒子を生成させたり、乾燥後の後処理(熱処理、還元処理等)によって、触媒粒子を生成させてもよい。
The polymer fiber structure of the present invention can be provided with functionality by supporting various catalyst particles as described above.
In this case, the polymer particles may be contained in the polymer solution and used for the subsequent freezing step and vacuum drying step. Moreover, the catalyst particle precursor may be included in the polymer solution to generate catalyst particles, or the catalyst particles may be generated by post-treatment after drying (heat treatment, reduction treatment, etc.).

ポリマー溶液は、その構成成分(水溶性ポリマー、溶媒、その他の成分)を混合することで製造することができる。混合順序も任意であり、ポリマー溶液の構成成分のうち、何れか2成分又は3成分以上を予め配合し、その後に残りの成分を混合してもよいし、一度に全部を混合してもよい。   The polymer solution can be produced by mixing its constituent components (water-soluble polymer, solvent, and other components). The mixing order is also arbitrary, and any two components or three or more components among the components of the polymer solution may be blended in advance, and then the remaining components may be mixed, or all may be mixed at once. .

ポリマー溶液は、次いで、凍結工程に供される。凍結工程では、ポリマー溶液を形成する工程と、前記ポリマー溶液を急速冷凍して凍結物を得る。
ここで、急速冷凍とは、少なくとも3分以内、好ましくは1分以内に目的とする温度に冷凍することをいう。
冷凍温度は、少なくとも水が凍結する0℃以下であり、好ましくは−20℃以下であり、より好ましくは、−40℃以下である。
より急速に低温まで冷却でき、高品質なポリマー繊維が形成される点で、凍結物を、液体窒素で急冷して得ることが好ましい。
The polymer solution is then subjected to a freezing process. In the freezing step, a polymer solution is formed, and the polymer solution is rapidly frozen to obtain a frozen product.
Here, quick freezing means freezing to a target temperature within at least 3 minutes, preferably within 1 minute.
The freezing temperature is 0 ° C. or lower, at least water is frozen, preferably −20 ° C. or lower, more preferably −40 ° C. or lower.
It is preferable to obtain a frozen product by quenching with liquid nitrogen in that it can be cooled to a low temperature more rapidly and a high-quality polymer fiber is formed.

冷凍時間は、ポリマー溶液の量や冷凍温度にもよるが、通常、数分から1時間程度である。   The freezing time is usually about several minutes to 1 hour, although it depends on the amount of the polymer solution and the freezing temperature.

ポリマー溶液は任意の容器に入れられ、急速冷凍される。容器の形状は、ポリマー繊維構造体の使用目的を考慮して適宜選択される。   The polymer solution can be placed in any container and snap frozen. The shape of the container is appropriately selected in consideration of the intended use of the polymer fiber structure.

得られた凍結物は、次いで、減圧乾燥工程に供される。減圧乾燥工程では、凍結物を減圧し、2.0Pa以上100Pa以下の圧力で乾燥させる。なお、ここでの圧力は、真空を基準に表した、いわゆる絶対圧力を意味する。
減圧時の圧力が、2.0Pa未満であると、水溶性ポリマーが繊維状の構造を形成しにくくなり、球状(粒子状)の構造が主体となり、ポリマー繊維を形成できない。
減圧時の圧力が30Pa以上になると、凍結物が溶解し、凍結乾燥を行うことができない場合があるが、この場合、凍結物を冷却しながら、減圧を行えばよい。冷却温度は、減圧時に凍結物が溶解しない温度で設定すればよい。
また、凍結物を冷却しながら乾燥すると減圧時の圧力が高くても融解することはないが、100Pa以上では乾燥速度が著しく遅くなったりして、高品質なポリマー繊維を形成できない。
より高品質のポリマー繊維構造体が得られる点で、減圧時の圧力は、5.0〜20Paであることが好ましい。
The obtained frozen product is then subjected to a vacuum drying step. In the vacuum drying step, the frozen material is depressurized and dried at a pressure of 2.0 Pa to 100 Pa. In addition, the pressure here means what is called an absolute pressure expressed on the basis of a vacuum.
If the pressure during decompression is less than 2.0 Pa, it becomes difficult for the water-soluble polymer to form a fibrous structure, and a spherical (particulate) structure is the main component, making it impossible to form polymer fibers.
When the pressure at the time of depressurization becomes 30 Pa or more, the frozen material is melted and lyophilization may not be performed. In this case, the pressure may be reduced while cooling the frozen material. The cooling temperature may be set at a temperature at which the frozen material does not melt during decompression.
Further, when the frozen material is dried while being cooled, it does not melt even if the pressure during decompression is high, but at 100 Pa or more, the drying speed is remarkably slow, and high-quality polymer fibers cannot be formed.
It is preferable that the pressure at the time of pressure reduction is 5.0-20Pa by the point from which a higher quality polymer fiber structure is obtained.

また、上述のように、本発明のポリマー繊維構造体は、保持基体と複合させて、複合繊維構造体として用いることができる。緻密体又は多孔質体からなる保持基体の表面に保持した複合繊維構造体を製造する場合には、例えば、保持基体の表面にポリマー溶液を塗布した状態で、上記冷却方法、乾燥方法でポリマー繊維構造体を形成すればよい。   Further, as described above, the polymer fiber structure of the present invention can be combined with a holding substrate and used as a composite fiber structure. In the case of producing a composite fiber structure held on the surface of a holding base composed of a dense body or a porous body, for example, in the state where the polymer solution is applied to the surface of the holding base, the polymer fiber is formed by the above cooling method and drying method. A structure may be formed.

保持基体に多孔質体の内部にポリマー繊維構造体を製造するには、以下の方法が好ましい。
まず、多孔質体をポリマー溶液中に含侵させる、あるいは多孔質体にポリマー溶液を浸透させて、繊維状基体の隙間にポリマー溶液を充填させる。次いで、後段の凍結工程・減圧乾燥工程により、繊維状基体の隙間にポリマー繊維構造体が形成された、複合繊維構造体を得られる。多孔質体の詳細については上述の通りである。
In order to produce the polymer fiber structure inside the porous body on the holding substrate, the following method is preferred.
First, the porous body is impregnated into the polymer solution, or the polymer solution is infiltrated into the porous body, and the polymer solution is filled in the gaps between the fibrous substrates. Subsequently, the composite fiber structure in which the polymer fiber structure is formed in the gap between the fibrous base bodies can be obtained by the subsequent freezing step and reduced pressure drying step. The details of the porous body are as described above.

多孔質体は、目的に応じ全体をポリマー溶液に含侵してもよいし、多孔質体の一部をポリマー溶液に含侵してもよい。多孔質体を含侵する条件については特に限定はないが、通常、常温で、10秒〜30分間程度である。   Depending on the purpose, the entire porous body may be impregnated in the polymer solution, or a part of the porous body may be impregnated in the polymer solution. The conditions for impregnating the porous material are not particularly limited, but are usually about 10 seconds to 30 minutes at room temperature.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、圧力(真空度)は、真空を基準に表した、いわゆる絶対圧力を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is changed. Note that the pressure (degree of vacuum) means a so-called absolute pressure expressed on the basis of vacuum.

(1)空隙率の測定方法
ポリマー繊維構造体の原料となるポリマー粉末1gをメスシリンダーに密に充填し、体積を測定する。粉末重量を体積で割ることにより、紛体密度を算出する。次に、直方体の形状のポリマー繊維構造体を作製し、縦、横、高さの長さを量り見かけの体積を測る。得られた体積で、ポリマー繊維構造体の重量を割ることでポリマー繊維構造体の見かけ密度を得ることができる。更に、ポリマー繊維構造体の見かけ密度を紛体密度で割り、得られた値に100を掛けることでポリマー占有率を得る。100からポリマー占有率を引いた値を空隙率とする。
(1) Porosity measurement method 1 g of polymer powder used as a raw material for the polymer fiber structure is closely packed in a measuring cylinder, and the volume is measured. The powder density is calculated by dividing the powder weight by the volume. Next, a polymer fiber structure having a rectangular parallelepiped shape is produced, and the apparent volume is measured by measuring the length, width, and height. By dividing the weight of the polymer fiber structure by the obtained volume, the apparent density of the polymer fiber structure can be obtained. Further, the apparent density of the polymer fiber structure is divided by the powder density, and the obtained value is multiplied by 100 to obtain the polymer occupation ratio. The value obtained by subtracting the polymer occupancy from 100 is taken as the porosity.

(2)熱伝導率の測定方法
シート形状のポリマー繊維構造体を用意し、熱伝導率計(QTMD3 京都電子工業(株)製)を用いて測定した。シートがプローブの重みでつぶれる場合は、測定に影響のない周辺部に支え棒をおいて、形状が保持されたまま測定を行った。
(2) Measurement method of thermal conductivity A sheet-shaped polymer fiber structure was prepared and measured using a thermal conductivity meter (QTMD3 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). When the sheet was crushed by the weight of the probe, the measurement was carried out with the shape of the support bar placed on the periphery that does not affect the measurement.

「実験例1A〜1P」
水溶性ポリマーとして、ポリエチレンオキシド(PEO)(MW:90万 シグマアルドリッチ)を用いた。該水溶性ポリマー0.5gを蒸留水に溶解させ100mLの溶液とした。この溶液0.5mLをサンプル管に採り、表1に示す凍結条件(液体窒素に1分間浸漬して急速凍結、あるいはフリーザー(−25℃設定)で緩慢冷却)で凍結物を得た。次いで、凍結物を凍結乾燥機(岩城硝子 FRD-82M)にセットし、表1に示す減圧乾燥条件で3時間減圧乾燥し、実験例1A〜1Pの乾燥物を得た。なお、表1における減圧乾燥条件における温度条件は、特に温度調整をすることなく室温で行った場合と、凍結物を−20℃の冷却板の上に乗せた場合を示す。
得られた実験例1A〜1Pの乾燥物の微細構造を走査型電子顕微鏡(SEM)で評価した結果を表1にまとめて示す。なお、実験例1Mの減圧乾燥条件(30Pa、室温)では凍結物が溶解し、凍結乾燥が行えなかったため、SEMによる評価を行っていない。
“Experimental Examples 1A to 1P”
Polyethylene oxide (PEO) (MW: 900,000 Sigma-Aldrich) was used as the water-soluble polymer. 0.5 g of the water-soluble polymer was dissolved in distilled water to make a 100 mL solution. 0.5 mL of this solution was taken in a sample tube, and a frozen product was obtained under the freezing conditions shown in Table 1 (quick freezing by immersion in liquid nitrogen for 1 minute or slow cooling with a freezer (−25 ° C. setting)). Next, the frozen product was set in a freeze dryer (Iwaki Glass FRD-82M), and dried under reduced pressure for 3 hours under the reduced pressure drying conditions shown in Table 1 to obtain dried products of Experimental Examples 1A to 1P. In addition, the temperature conditions in the reduced-pressure drying conditions in Table 1 indicate a case where the temperature conditions are not particularly adjusted and a case where the frozen material is placed on a -20 ° C cooling plate.
Table 1 summarizes the results of evaluating the fine structures of the dried products of Experimental Examples 1A to 1P obtained with a scanning electron microscope (SEM). In addition, since the frozen substance melt | dissolved and it could not freeze-dry under the decompression drying conditions (30 Pa, room temperature) of Experimental example 1M, evaluation by SEM was not performed.

代表的な構造として、図1に実験例1Aの乾燥物、図2に実験例1Hの乾燥物、図3に実験例1Jの乾燥物のSEM写真を示す。
図1に示すように実験例1Aの乾燥物は、繊維状の構造をほとんど含まず、粒子状の構造を有していた。
一方、図2に示すように実験例1Hの乾燥物は、直径約200nmの繊維が集合し、複雑に絡み合った構造を有していた。実験例1Hの乾燥物を成形したシートを引っ張ったところ、引きちぎるのに強い力が必要であった。
図3に示すように実験例1Jの乾燥物は、繊維径が1μmを超えるものやテープ状の構造を有し、繊維径が1μm以下のものをほとんど含まなかった。
As typical structures, FIG. 1 shows a dried product of Experimental Example 1A, FIG. 2 shows a dried product of Experimental Example 1H, and FIG. 3 shows a SEM photograph of the dried product of Experimental Example 1J.
As shown in FIG. 1, the dried product of Experimental Example 1A contained almost no fibrous structure and had a particulate structure.
On the other hand, as shown in FIG. 2, the dried product of Experimental Example 1H had a structure in which fibers having a diameter of about 200 nm gathered and were intertwined in a complicated manner. When a sheet formed with the dried product of Experimental Example 1H was pulled, a strong force was required to tear it.
As shown in FIG. 3, the dried product of Experimental Example 1J had a fiber diameter exceeding 1 μm or a tape-like structure, and contained almost no fiber diameter of 1 μm or less.

「実施例2A」
水溶性ポリマーとして、ポリエチレンオキシド(PEO)(MW:90万 シグマアルドリッチ)に代えて、分子量の異なるポリエチレンオキシド(PEO)(MW:500万 シグマアルドリッチ)0.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例2Aの乾燥物を得た。
図4に実験例2Aの乾燥物のSEM写真を示す。実験例2Aの乾燥物は、実験例1Hと同様に繊維が集合した構造を有しており、繊維径は実験例1Hと同様に直径約200nmであった。また、引張強度も実験例1Hと同様に高かった。
"Example 2A"
Experimental Example 1H except that 0.5 g of polyethylene oxide (PEO) (MW: 5 million Sigma-Aldrich) having a different molecular weight was used as the water-soluble polymer instead of polyethylene oxide (PEO) (MW: 900,000 Sigma-Aldrich). In the same manner as above, a dried product of Experimental Example 2A was obtained.
FIG. 4 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 2A. The dried product of Experimental Example 2A had a structure in which fibers were gathered as in Experimental Example 1H, and the fiber diameter was about 200 nm as in Experimental Example 1H. Also, the tensile strength was high as in Experimental Example 1H.

「実施例2B」
水溶性ポリマーとして、ポリエチレンオキシド(PEO)(MW:90万 シグマアルドリッチ)に代えて、分子量の異なるポリエチレンオキシド(PEO)(MW:50万 シグマアルドリッチ)4.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例2Bの乾燥物を得た。
実験例2Bの乾燥物をSEM観察したところ、実験例1Hと同様に繊維が集合した構造を有しており、繊維径は実験例1Hと同等であった。
"Example 2B"
Experimental Example 1H except that polyethylene oxide (PEO) (MW: 900,000 Sigma-Aldrich) instead of polyethylene oxide (PEO) (MW: 500,000 Sigma-Aldrich) 4.5 g was used as the water-soluble polymer. In the same manner as described above, a dried product of Experimental Example 2B was obtained.
When the dried product of Experimental Example 2B was observed with an SEM, it had a structure in which fibers were assembled in the same manner as in Experimental Example 1H, and the fiber diameter was equivalent to that of Experimental Example 1H.

「実験例3」
水溶性ポリマーとして、シゾフィラン(SPG)(MW:15万 三井製糖)0.1gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例3の乾燥物を得た。
図5(a),(b)に実験例3の乾燥物のSEM写真を示す。実験例3の乾燥物は、実験例1Hと同様に繊維が集合した構造を有しており、繊維径は約200nmであった。
"Experiment 3"
A dried product of Experimental Example 3 was obtained in the same manner as Experimental Example 1H, except that 0.1 g of Schizophyllan (SPG) (MW: 150,000 Mitsui Sugar) was used as the water-soluble polymer.
5 (a) and 5 (b) show SEM photographs of the dried product of Experimental Example 3. FIG. The dried product of Experimental Example 3 had a structure in which fibers were gathered as in Experimental Example 1H, and the fiber diameter was about 200 nm.

「実験例4A」
水溶性ポリマーとして、ポリビニルピロリドン(PVP)(MW:3.5万、和光純薬工業)1.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例4Aの乾燥物を得た。
図6に実験例4Aの乾燥物のSEM写真を示す。実験例4Aの乾燥物は主に直径200〜500nmの繊維が集合した構造を有していた。
"Experiment 4A"
A dried product of Experimental Example 4A was obtained in the same manner as Experimental Example 1H, except that 1.5 g of polyvinylpyrrolidone (PVP) (MW: 35,000, Wako Pure Chemical Industries) was used as the water-soluble polymer.
FIG. 6 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 4A. The dried product of Experimental Example 4A mainly had a structure in which fibers having a diameter of 200 to 500 nm were assembled.

「実験例4B」
ポリビニルピロリドンの量を5gとした以外は、実験例4Aと同様にして、実験例4Bの乾燥物を得た。
図7に実験例4Bの乾燥物のSEM写真を示す。実験例4Bの乾燥物は、テープ状の構造であり、ほとんど繊維状の構造が確認されなかった。
"Experiment 4B"
A dried product of Experimental Example 4B was obtained in the same manner as Experimental Example 4A, except that the amount of polyvinylpyrrolidone was changed to 5 g.
FIG. 7 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 4B. The dried product of Experimental Example 4B had a tape-like structure, and almost no fibrous structure was confirmed.

「実験例4C」
ポリビニルピロリドンの量を0.05gとした以外は、実験例4Aと同様にして、実験例4Cの乾燥物を得た。
図8に実験例4Cの乾燥物のSEM写真を示す。実験例4Cの乾燥物は、球状の構造であり、ほとんど繊維状の構造が確認されなかった。
"Experimental example 4C"
A dried product of Experimental Example 4C was obtained in the same manner as Experimental Example 4A, except that the amount of polyvinylpyrrolidone was 0.05 g.
FIG. 8 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 4C. The dried product of Experimental Example 4C had a spherical structure, and almost no fibrous structure was confirmed.

「実験例5」
水溶性ポリマーとして、グアーガム(和光純薬工業)0.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例5の乾燥物を得た。
図9に実験例5の乾燥物のSEM写真を示す。実験例5の乾燥物は、繊維が集合した構造を有しており、繊維径は200nm以下であった。
“Experimental Example 5”
A dried product of Experimental Example 5 was obtained in the same manner as in Experimental Example 1H, except that 0.5 g of guar gum (Wako Pure Chemical Industries) was used as the water-soluble polymer.
FIG. 9 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 5. The dried product of Experimental Example 5 had a structure in which fibers were gathered, and the fiber diameter was 200 nm or less.

「実験例6」
水溶性ポリマーとして、キサンタンガム(MW:200万以下 MPバイオメディカル)0.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例6の乾燥物を得た。
実験例6の乾燥物をSEM観察したところ、繊維が集合した構造を有しており、繊維径は200nm以下であった。
"Experimental example 6"
A dried product of Experimental Example 6 was obtained in the same manner as in Experimental Example 1H, except that 0.5 g of xanthan gum (MW: 2 million or less MP biomedical) was used as the water-soluble polymer.
When the dried product of Experimental Example 6 was observed by SEM, it had a structure in which fibers were assembled, and the fiber diameter was 200 nm or less.

「実験例7」
水溶性ポリマーとして、ポリビニルアルコール(MW:12万 和光純薬工業)1.0gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例7の乾燥物を得た。
図10(a),(b)に実験例7の乾燥物のSEM写真を示す。実験例5の乾燥物は、繊維が集合した構造を有していたが、繊維の長さが一様でなく、繊維径は1μm程度で表面の凹凸が多かった。
"Experimental example 7"
A dried product of Experimental Example 7 was obtained in the same manner as in Experimental Example 1H, except that 1.0 g of polyvinyl alcohol (MW: 120,000 Wako Pure Chemical Industries) was used as the water-soluble polymer.
10A and 10B show SEM photographs of the dried product of Experimental Example 7. FIG. The dried product of Experimental Example 5 had a structure in which fibers were gathered, but the length of the fibers was not uniform, the fiber diameter was about 1 μm, and the surface was uneven.

「実験例8」
水溶性ポリマーとして、アルギン酸ナトリウム(和光純薬工業)0.5gを使用した以外は、実験例1Hと同様にして、実験例8の乾燥物を得た。
図11に実験例8の乾燥物のSEM写真を示す。実験例8の乾燥物をSEM観察したところ、繊維状の構造はほとんどなく、不定形の凝集体が観察された。
"Experimental example 8"
A dried product of Experimental Example 8 was obtained in the same manner as in Experimental Example 1H, except that 0.5 g of sodium alginate (Wako Pure Chemical Industries) was used as the water-soluble polymer.
FIG. 11 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 8. When the dried product of Experimental Example 8 was observed by SEM, there was almost no fibrous structure, and amorphous aggregates were observed.

「水溶性ポリマーの種類、ポリマー繊維構造体形成能の評価」
表2に示す様々な水溶性ポリマー1.0gを使用した以外は、実験例1Hと同様の条件にして、それぞれの水溶性ポリマーの乾燥物を得た。得られた乾燥物をSEM観察し、ポリマー構造体形成能の評価を行った。
結果を表2にまとめて示す。なお、表2において、ポリマー繊維構造体形成能は以下の基準で評価したものを示している。
“Evaluation of water-soluble polymer types and polymer fiber structure-forming ability”
Except that 1.0 g of various water-soluble polymers shown in Table 2 were used, dried products of the respective water-soluble polymers were obtained under the same conditions as in Experimental Example 1H. The obtained dried product was observed by SEM, and the polymer structure forming ability was evaluated.
The results are summarized in Table 2. In Table 2, the polymer fiber structure forming ability is evaluated according to the following criteria.

(ポリマー繊維構造体形成能)
◎ 直径300nm以下の繊維構造が観察される。
〇 直径1000nm以下の繊維構造が観察される。
△ 直径1000nm以下の繊維構造が一部に観察される。
× 直径1000nm以下の繊維構造がほぼ観察されない。
(Polymer fiber structure forming ability)
A fiber structure having a diameter of 300 nm or less is observed.
A fiber structure with a diameter of 1000 nm or less is observed.
Δ: A fiber structure having a diameter of 1000 nm or less is observed in part.
X A fiber structure having a diameter of 1000 nm or less is hardly observed.

「実験例9」
水溶性ポリマーとして、ポリエチレンオキシド(PEO)(MW:90万 シグマアルドリッチ)を用いた。該水溶性ポリマー0.5gを蒸留水に溶解させ100mLの溶液とし、次いで、酸化チタン粒子(アナターゼ型 粒径分布5μm以下95% 和光純薬工業)0.5gを懸濁させた。この溶液0.5mLをサンプル管に採り、液体窒素に1分間浸漬することで急速に凍結させた。次いで、凍結物を凍結乾燥機(岩城硝子 FRD-82M)にセットし真空度10Paで3時間減圧乾燥し、実験例9の乾燥物を得た。
図12に実験例9の乾燥物のSEM写真を示す。実験例9の乾燥物は、直径500nm以下の繊維が集合し、複雑に絡み合った構造を有しており、繊維表面に酸化チタン粒子が結合した様子が観察された。
"Experimental example 9"
Polyethylene oxide (PEO) (MW: 900,000 Sigma-Aldrich) was used as the water-soluble polymer. 0.5 g of the water-soluble polymer was dissolved in distilled water to make a 100 mL solution, and then 0.5 g of titanium oxide particles (anatase type particle size distribution 5 μm or less 95% Wako Pure Chemical Industries) were suspended. 0.5 mL of this solution was taken into a sample tube and rapidly frozen by being immersed in liquid nitrogen for 1 minute. Next, the frozen product was set in a freeze dryer (Iwaki Glass FRD-82M) and dried under reduced pressure at a vacuum of 10 Pa for 3 hours to obtain a dried product of Experimental Example 9.
FIG. 12 shows an SEM photograph of the dried product of Experimental Example 9. The dried product of Experimental Example 9 had a structure in which fibers having a diameter of 500 nm or less gathered and were intertwined in a complicated manner, and it was observed that titanium oxide particles were bonded to the fiber surface.

(複合繊維構造体)
「実験例10」
水溶性ポリマーとして、ポリエチレンオキシド(PEO)(MW:90万 シグマアルドリッチ)を用い、保持基体として、繊維状基体である脱脂綿を用いた。
水溶性ポリマー0.5gを蒸留水に溶解させ100mLの溶液とした。次いで、この溶液0.5mLを脱脂綿に染み込ませた後、サンプル管に入れ、液体窒素に1分間浸けることで急速に凍結させた。凍結物を凍結乾燥機(岩城硝子 FRD-82M)にセットし真空度10Paで3時間減圧乾燥し、実験例10の複合繊維構造体を得た。
図13に実験例10の複合繊維構造体のSEM写真を示す。実験例10の複合繊維構造体には、脱脂綿の繊維の間に直径およそ200nmの繊維構造体が混在している様子が観察された。
(Composite fiber structure)
"Experimental example 10"
Polyethylene oxide (PEO) (MW: 900,000 Sigma-Aldrich) was used as the water-soluble polymer, and absorbent cotton as a fibrous substrate was used as the holding substrate.
A water-soluble polymer 0.5 g was dissolved in distilled water to make a 100 mL solution. Next, after 0.5 mL of this solution was soaked in absorbent cotton, it was put in a sample tube and rapidly frozen by being immersed in liquid nitrogen for 1 minute. The frozen product was set in a freeze dryer (Iwaki Glass FRD-82M) and dried under reduced pressure at a vacuum degree of 10 Pa for 3 hours to obtain a composite fiber structure of Experimental Example 10.
FIG. 13 shows an SEM photograph of the composite fiber structure of Experimental Example 10. In the composite fiber structure of Experimental Example 10, it was observed that a fiber structure having a diameter of approximately 200 nm was mixed between the absorbent cotton fibers.

本発明のポリマー繊維構造体は、機能性フィルターなど様々な用途に適用可能である。   The polymer fiber structure of the present invention can be applied to various uses such as a functional filter.

Claims (14)

直径が1000nm以下の水溶性ポリマー繊維で形成されてなることを特徴とするポリマー繊維構造体。   A polymer fiber structure formed of water-soluble polymer fibers having a diameter of 1000 nm or less. 前記水溶性ポリマー繊維が、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムから選ばれる1種以上の水溶性ポリマーからなる請求項1に記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to claim 1, wherein the water-soluble polymer fiber comprises one or more water-soluble polymers selected from polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinyl pyrrolidone, guar gum, and xanthan gum. 前記水溶性ポリマー繊維の直径が、300nm以下である請求項1又は2に記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polymer fiber has a diameter of 300 nm or less. 熱伝導率が、0.05W/(m・K)以下である請求項1から3のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermal conductivity is 0.05 W / (m · K) or less. 空隙率が、99体積%以上である請求項1から4のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the porosity is 99% by volume or more. ポリマー繊維構造体の形体が、シート状である請求項1から5のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a shape of the polymer fiber structure is a sheet. 前記水溶性ポリマー繊維に担持された触媒粒子を有する請求項1から6のいずれかに記載のポリマー繊維構造体。   The polymer fiber structure according to any one of claims 1 to 6, comprising catalyst particles supported on the water-soluble polymer fiber. 請求項1から7のいずれかに記載のポリマー繊維構造体と、保持基体とを含むことを特徴とする複合繊維構造体。   A composite fiber structure comprising the polymer fiber structure according to claim 1 and a holding substrate. 前記保持基体が、多孔質体である請求項8に記載の複合繊維構造体。   The composite fiber structure according to claim 8, wherein the holding substrate is a porous body. 水溶性ポリマーをゲル化しない濃度で水系溶媒に溶解して、ポリマー溶液を形成する工程と、
前記ポリマー溶液を急速冷凍して凍結物を得る工程と、
前記凍結物を減圧し、2.0Pa以上100Pa以下の圧力で、溶媒を留去し、乾燥物を得る減圧乾燥工程と、を有することを特徴とするポリマー繊維構造体の製造方法。
Dissolving a water-soluble polymer in an aqueous solvent at a concentration that does not cause gelation to form a polymer solution;
Rapid freezing the polymer solution to obtain a frozen product;
A reduced-pressure drying step of depressurizing the frozen material and distilling off the solvent at a pressure of 2.0 Pa or more and 100 Pa or less to obtain a dried product.
前記水溶性ポリマーが、ポリエチレンオキシド、シゾフィラン、ポリビニルピロリドン、グアーガム及びキサンタンガムから選ばれる1種以上である請求項10に記載のポリマー繊維構造体の製造方法。   The method for producing a polymer fiber structure according to claim 10, wherein the water-soluble polymer is at least one selected from polyethylene oxide, schizophyllan, polyvinyl pyrrolidone, guar gum, and xanthan gum. 前記溶液における、水溶性ポリマーの濃度が、0.1〜4.5重量%である請求項10又は11に記載のポリマー繊維構造体の製造方法。   The method for producing a polymer fiber structure according to claim 10 or 11, wherein the concentration of the water-soluble polymer in the solution is 0.1 to 4.5% by weight. 前記凍結物を、液体窒素で急冷して得る請求項10から12のいずれかに記載のポリマー繊維構造体の製造方法。   The method for producing a polymer fiber structure according to any one of claims 10 to 12, wherein the frozen material is obtained by quenching with liquid nitrogen. 前記ポリマー溶液が、触媒粒子又は触媒粒子の前駆体を含有する請求項10から13のいずれかに記載のポリマー繊維構造体の製造方法。   The method for producing a polymer fiber structure according to any one of claims 10 to 13, wherein the polymer solution contains catalyst particles or catalyst particle precursors.
JP2013024668A 2013-02-12 2013-02-12 Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure Pending JP2014152424A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013024668A JP2014152424A (en) 2013-02-12 2013-02-12 Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013024668A JP2014152424A (en) 2013-02-12 2013-02-12 Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014152424A true JP2014152424A (en) 2014-08-25

Family

ID=51574573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013024668A Pending JP2014152424A (en) 2013-02-12 2013-02-12 Polymer fiber structure and method for producing the same, and composite fiber structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014152424A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021234945A1 (en) * 2020-05-22 2021-11-25

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021234945A1 (en) * 2020-05-22 2021-11-25
WO2021234945A1 (en) * 2020-05-22 2021-11-25 北越コーポレーション株式会社 Nanonetwork and method for producing same
JP7432717B2 (en) 2020-05-22 2024-02-16 北越コーポレーション株式会社 Nanonetwork and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Novel porous three-dimensional nanofibrous scaffolds for accelerating wound healing
Naseri et al. Electrospun chitosan-based nanocomposite mats reinforced with chitin nanocrystals for wound dressing
Shahbazi et al. Directional freeze‐casting: A bioinspired method to assemble multifunctional aligned porous structures for advanced applications
Xie et al. Low-density silk nanofibrous aerogels: fabrication and applications in air filtration and oil/water purification
Xu et al. Three-dimensional monolithic porous structures assembled from fragmented electrospun nanofiber mats/membranes: Methods, properties, and applications
Dodero et al. Multilayer alginate–polycaprolactone electrospun membranes as skin wound patches with drug delivery abilities
Hu et al. Facile fabrication of poly (l-lactic acid)-grafted hydroxyapatite/poly (lactic-co-glycolic acid) scaffolds by pickering high internal phase emulsion templates
Shin et al. Reduced graphene oxide‐gelMA hybrid hydrogels as scaffolds for cardiac tissue engineering
Wang et al. Silk nanofibers as high efficient and lightweight air filter
Duan et al. Preparation of antimicrobial poly (ϵ‐caprolactone) electrospun nanofibers containing silver‐loaded zirconium phosphate nanoparticles
WO2020134835A1 (en) Antibacterial composite nanofiber membrane, manufacturing method for same, and applications thereof
Chen et al. Nano-fibrous poly (L-lactic acid) scaffolds with interconnected spherical macropores
Torres-Giner Electrospun nanofibers for food packaging applications
He et al. Fabrication and characterization of poly (l-lactic acid) 3D nanofibrous scaffolds with controlled architecture by liquid–liquid phase separation from a ternary polymer–solvent system
Saquing et al. Alginate–polyethylene oxide blend nanofibers and the role of the carrier polymer in electrospinning
Lee et al. Three-dimensional collagen/alginate hybrid scaffolds functionalized with a drug delivery system (DDS) for bone tissue regeneration
Soltani et al. Recent progress in the design and synthesis of nanofibers with diverse synthetic methodologies: characterization and potential applications
Ali et al. Antimicrobial and wound-healing activities of graphene-reinforced electrospun chitosan/gelatin nanofibrous nanocomposite scaffolds
Li et al. Nanofibrous mats layer-by-layer assembled via electrospun cellulose acetate and electrosprayed chitosan for cell culture
Wei et al. Partially nanofibrous architecture of 3D tissue engineering scaffolds
Mader et al. Ultraporous, compressible, wettable polylactide/polycaprolactone sponges for tissue engineering
Song et al. Controllable fabrication of porous PLGA/PCL bilayer membrane for GTR using supercritical carbon dioxide foaming
Aoki et al. Electrospinning of gelatin nanofiber scaffolds with mild neutral cosolvents for use in tissue engineering
Huang et al. Reinforced chitosan membranes by microspheres for guided bone regeneration
Rathinavel et al. Retracted: Design and fabrication of electrospun SBA-15-incorporated PVA with curcumin: a biomimetic nanoscaffold for skin tissue engineering