JP2017125265A - ナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。 - Google Patents
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Abstract
Description
本願明細書に記載の「スポンジ」とは、内部に細かな孔が無数に空いた多孔質の柔らかい物質をいう。液体に浸すと孔内の空気と置換される形で液体を吸い取り、また外部からの力で容易に放出する特性を有するものの総称をいい、フェルト等も含む。
印加する高電圧は、ナノ繊維原料の種類、濃度、導電値、プラス電極に使用される導電体の種類により異なる。
又、カーボンは化学反応性がほとんどなく、金と同等の効果を発揮する。
また、カーボンで被覆したものは、カーボンファイバー及び/又は導電性カーボンブラックのフィラーを合成樹脂等を母材としてスラリー状にして金属又は樹脂に塗付して得られる。カーボンで被覆したときは、上記カーボンそのものを使用したときよりも安価であり、カーボンと同等の効果を発揮する。
図2に示すように、一本の導電体で閉鎖回路を架設して、導電体移動装置13でワイヤ状導電体10を走行させることもできる。この、導電体10は、使い捨てにすることもでき、必要に応じて、清掃して再利用もできる。このワイヤ状導電体10は、複数を並列に配設して、ナノ繊維50の生成量を増すことができる。また、他の態様としては、ワイヤ状の導電体10を、エアアクチュエータ、電磁アクチュエータ、逆転モーター等を使用して、往復動させることもできる。
上述の導電体10のスポンジ41内の走行速度は、状導電体10の種類及び線径、ナノ繊維原料溶液の種類、濃度、粘度、抵抗値等により異なるが、走行速度にあまり関係なく図4、図5に示すような液滴が導電体に形成される。通常は、毎秒3cm〜9cmで走行させる。この走行速度であれば、導電体10に連続してナノ繊維原料溶液の液滴が形成される。更に具体的には、導電体10に塗付された液滴44が、ナノ繊維50となって、良好に消滅する速度とすることができる。
図4は、金メッキ製のワイヤ状の導電体10aを使用したときのナノ繊維原料溶液42の液滴付着状態を示す図である。この線径は0.3mmであり、線径を0.45mm、0.23mmにしても、同様に良好な形状であり、液滴44の間隔Xが一定であるのがが認められる。
接地電極20は、上述した導電体10に使用した材質が、そのまま適用できる。この接地電極20は、導電体10に高電圧を印加したとき、ナノ繊維50が織布等30を一部が貫通するため、徐々にナノ繊維50により汚染される場合があり、このため、接地電極20は清掃をする必要が生じる。この場合は、接地電極20は、ロールした金属等又は網状の金属等を図1及び図2に示すように走行させることが好ましい。
溶媒としてはポリウレタンにはジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン等が挙げられる。他のポリマーには、水、蟻酸、、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、アセトン等が挙げられる。ポリマーと溶媒の比率は、導電体10、ポリマーの種類、印加電圧、所望するナノ繊維の径等により、調整される。これらのナノ繊維原料溶液の導電率の調整に例えば硫酸銅等を添加することができる。
導電体が、金、金で被覆されたもの、カーボン又はカーボンで被覆されたものを使用するときは、ポリマーと溶媒の比率を考慮することなく常に安定したナノ繊維50が生成される。
図6(2)は、本願発明1において指向性電極70及び指向性電極70aを設置したときの説明図である。指向性電極70は、ワイヤ導電体10を基点にして、接地電極20と対称の方向に、ワイヤ状の導電体10と平行にして架線する。この接地電極の材質は、ワイヤ状の導電体10の材質がそのまま適用できる。この印加電圧は、導電体10に印加する電圧と同じ程度とする。上述の図2における一本の導電体で閉鎖回路を架設した場合も指向性電極の形態の例となる。
図7は、テープに導電体を印刷した状態示す説明図である。
図7(1)は、テープに導電体を印刷した平面図である。
図7(2)は、側面図である。
図7(3)は、図7(1)に係るA−A断面図である。
図8(1)は、上述の導電体210の印刷を平面にした場合の側面図を示す。
図8(2)は、上述の導電体210に突起部211を設けた場合の側面図を示す。
他の本願発明2は、導電体210には、ナノ繊維原料溶液を上述のした発明1で使用した定量点滴塗布装置を用いて、塗付する。
導電体10を固定して、ナノ繊維原料溶液42の塗付装置40を走行させる以外の構成は、上述の、本願発明1のものが、そのまま適用できる。
3 本願他の発明であるナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置
10 導電体
10a 金メッキ製のワイヤ状の導電体
10b ステンレス製のワイヤ状の導電体
11 繰出し器
12 巻取り器
13 導電体移動装置
20 接地電極
30 不織布又は織布(不織布等)
30a 不織布構成ファイバー
40 塗付装置
41 スポンジ
42 ナノ繊維原料溶液
43 タンク
44 液滴
45 電磁バルブ
46 液位計
49 シリンジ
50 ナノ繊維
60 ナノ繊維安定化ダクト
70 指向性電極
80 送風機
210 導電体
211 凸部
250 テープ
300 コンベア
301 ベルト
302 ガイド
303 ガイド固定具
311 導電体固定具
M モータ
X 液滴の間隔
Y 液滴の間隔
Claims (13)
- ワイヤ状の導電体を走行させ、上記導電体をプラス電極側として、
上記電導体にナノ繊維原料溶液の塗付装置を用いて、間隔を設けて上記ナノ繊維原料溶液の液滴を塗付し、
上記導電体と接地電極との間に不織布又は織布を走行させ、
上記導電体と上記接地電極の間に高電圧を印加して、
上記不織布又は上記織布にナノ繊維を含有させることを特徴とするナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。 - 上記導電体は、金からなる導電体、カーボンからなる導電体、金を被覆した導電体及びカーボンを被覆した導電体、の群から選ばれるいずれか1種からなる請求項1に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 上記ナノ繊維原料溶液の上記塗付装置は、上記ナノ繊維原料溶液を含浸させたスポンジに、上記導電体を貫通させてなる請求項1又は請求項2に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 上記ナノ繊維原料溶液の上記塗付装置が、定量点滴塗布装置である請求項1又は請求項2のいずれかに記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 更に、指向性電極を備えた請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 導電体を導電性の無いテープに印刷して走行させ、上記導電体をプラス電極側とし、
上記電導体にナノ繊維原料溶液を定量点滴塗付装置を用いて、間隔を設けて上記ナノ繊維原料溶液の液滴を上記テープに印刷された上記電導体に塗付し、
上記導電体と接地電極との間に不織布又は織布を走行させ、
上記導電体と上記接地電極の間に高電圧を印加して、
上記不織布又は上記織布にナノ繊維を含有させることを特徴とするナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。 - 上記導電体は、金又はカーボンからなる請求項6に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 上記導電体に、一定間隔で突起部が配設された請求項6又は請求項7に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 更に、指向性電極を備えた請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- ワイヤー状の導電体を固定して設け、上記導電体をプラス電極側とし、
上記導電体に、ナノ繊維原料溶液の塗付装置を往復動させて、間隔を設けて上記ナノ繊維原料溶液の液滴を塗付し、
上記導電体と接地電極との間に不織布又は織布を走行させ、
上記導電体と上記接地電極の間に高電圧を印加して、
上記不織布又は上記織布にナノ繊維を含有させることを特徴とするナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。 - 上記導電体は、金からなる導電体、カーボンからなる導電体、金を被覆した導電体及びカーボンを被覆した導電体、の群から選ばれるいずれか1種からなる請求項10に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 上記ナノ繊維原料溶液の上記塗付装置は、上記ナノ繊維原料溶液を含浸させたスポンジに、上記導電体を貫通させてなる請求項10又は請求項11に記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
- 上記ナノ繊維原料溶液の上記塗付装置が、定量点滴塗布装置である請求項10又は、請求項11のいずれかに記載のナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
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