JP2018150642A - Method of producing nanofiber laminate and thin film deodorizing shielding member for housing material using the same - Google Patents

Method of producing nanofiber laminate and thin film deodorizing shielding member for housing material using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2018150642A
JP2018150642A JP2017047775A JP2017047775A JP2018150642A JP 2018150642 A JP2018150642 A JP 2018150642A JP 2017047775 A JP2017047775 A JP 2017047775A JP 2017047775 A JP2017047775 A JP 2017047775A JP 2018150642 A JP2018150642 A JP 2018150642A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nanofiber
polymer adhesive
fiber
adhesive
base material
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.)
Granted
Application number
JP2017047775A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6943413B2 (en
Inventor
勝 田丸
Masaru Tamaru
勝 田丸
博 川久保
Hiroshi Kawakubo
博 川久保
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.)
TAMARU SEISAKUSHO KK
Original Assignee
TAMARU SEISAKUSHO KK
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 TAMARU SEISAKUSHO KK filed Critical TAMARU SEISAKUSHO KK
Priority to JP2017047775A priority Critical patent/JP6943413B2/en
Publication of JP2018150642A publication Critical patent/JP2018150642A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6943413B2 publication Critical patent/JP6943413B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a method for producing a nanofiber laminate having air permeability, preventing entry of pollen, tiny insects and the like, and PM 2.5, absorbing unpleasant odors, allowing entry/exit of air and having optical transparency; and a shielding member.SOLUTION: There is provided a method for producing a nanofiber laminate including: producing a reinforced base material by spraying a first fibrous polymer adhesive on a strong base material which is a mono- or multi-filament woven or knitted fabric having a coarse mesh and, right after that, passing it through a cooling device to rapidly harden the first fibrous polymer adhesive, so as to reinforce mesh of the base material; spraying a second fibrous polymer adhesive, which needs a longer time to be hardened than the first fibrous polymer adhesive, on the reinforced base material so as not to block clearance of the mesh formed by the first fibrous polymer adhesive with 500 nm to 10 μm of fibrous diameter; spraying a nanofiber of polymer fiber on the thinly sprayed second fibrous polymer adhesive to laminate and bonding the reinforced base material to the nanofiber; and having air permeability and optical transparency so that the second fibrous polymer adhesive does not block the clearance of the nanofiber.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ナノファイバー積層の製造方法、及び、それを用いた建材用の薄膜防臭遮蔽部材であって、特に、建材用の薄膜防臭遮蔽部材の製造装置であって、外気と室内との遮蔽する通気性のある網戸や農業用ハウスに用い、花粉や微細な虫等の進入を阻止し、外気の異臭を吸収するとともに、空気の出入りを許容し光の透過性を有するナノファイバー積層の製造方法、及び、それを用いた建材用の薄膜防臭遮蔽部材である。   The present invention relates to a method for producing a nanofiber laminate, and a thin film deodorization shielding member for building materials using the same, and more particularly, a manufacturing apparatus for a thin film deodorization shielding member for building materials, which shields the outside air from the room. Manufacturing of nanofiber laminates that are used for breathable screen doors and agricultural houses that prevent pollen and fine insects from entering, absorb the odor of outside air, allow air to enter and exit, and transmit light A method and a thin film deodorizing shielding member for building materials using the method.

近時、一般的に直径が1ミクロン(=1,000nm)以下の太さの繊維で定義されるナノファイバーが開発され、ナノファイバーの製造法としては、ESD(Electro−Spray Deposition)法、或いは、エレクトロ・スピンニング法と呼ばれる技法が最も注目され、その技術が開発されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、エレクトロ・スピンニング法は高圧の電圧が必要となることから、危険であり、取り扱いが厄介であった。   Recently, nanofibers that are generally defined by fibers having a diameter of 1 micron (= 1,000 nm) or less have been developed. As a method for producing nanofibers, an ESD (Electro-Spray Deposition) method, or A technique called an electrospinning method has received the most attention, and the technique has been developed (see, for example, Patent Document 1). However, since the electrospinning method requires a high voltage, it is dangerous and difficult to handle.

また、高圧電極を使用しない従来の合成繊維であるマイクロオーダーの製造法として、非特許文献1には、前掲のエレクトロ・スピンニング法の他に、現在、海島複合紡糸法、低粘度の溶融ポリマーを吹き飛ばすメルトブロー紡糸法、ポリマー溶液を急激に膨脹させてポリマーを吹き飛ばしながら固化・繊維化させるフラッシュ紡糸法が開発されていることが開示されている。この溶融だけの極細繊維の製造方法として、上記の非特許文献1には、溶液に溶かして紡糸する方法としてポリマーブレンド紡糸法があり、これは2種のポリマーをブレンドしておき、これを繊維化した後に、海ポリマーを溶出する極細紡糸法であり、μmが限界とされている。
そこで、本発明者らは、特許文献2に示すように高分子を溶剤に溶かして低粘度にし、さらに極細径のノズルから噴射空気とともに吹き出して延伸し、ナノファイバーを製造することに成功した。これを利用して、呼吸器系に沈着して健康に影響を及ぼす大気中に浮遊する微小粒子状物質PM2.5を捕捉する薄膜防臭遮蔽部材を製造している。
Further, as a micro-order manufacturing method that is a conventional synthetic fiber that does not use a high-voltage electrode, Non-Patent Document 1 includes a sea-island composite spinning method, a low-viscosity molten polymer in addition to the electrospinning method described above. It has been disclosed that a melt-blow spinning method in which the polymer solution is blown off and a flash spinning method in which the polymer solution is rapidly expanded to solidify and fiberize while blowing off the polymer are disclosed. As a method for producing this ultrafine fiber only for melting, the above-mentioned Non-Patent Document 1 has a polymer blend spinning method as a method of spinning by dissolving in a solution. This is an ultra-fine spinning method that elutes a sea polymer, and μm is the limit.
Therefore, the inventors of the present invention succeeded in producing nanofibers by dissolving a polymer in a solvent so as to have a low viscosity as shown in Patent Document 2 and then drawing it with an air jet from an ultrafine nozzle and stretching it. Using this, a thin-film deodorizing shielding member that captures microparticulate matter PM2.5 that floats in the atmosphere deposited in the respiratory system and affecting health is manufactured.

ところで、通気性を保ちつつ、蚊、虫の死骸、塵等が室内に入り込むのを防ぐために網戸があるが、近時、花粉等の極めて微小有害物質の室内への進入を防ぐために、着脱可能なフィルターカバーを設けた網戸が開発されている。また、農事用ハウスにおいても、通気性を有するが微小な虫等が進入しない防虫ネットが、特許文献3に示すように開発されている。また、異臭を消臭するために酸化チタンを混入した不織布を用いた網戸も特許文献4に示すように、既に提案されている。しかし、微小粒子状物質PM2.5を捕捉する薄膜防臭遮蔽部材を安価に製造する製造方法ではない。   By the way, there is a screen door to keep air permeability and prevent mosquitoes, dead carcasses, dust, etc. from entering the room, but recently it can be removed to prevent extremely harmful substances such as pollen from entering the room. A screen door with a simple filter cover has been developed. Also, in agricultural houses, insect nets that have air permeability but do not allow minute insects or the like to enter have been developed as shown in Patent Document 3. Moreover, as shown in Patent Document 4, a screen door using a non-woven fabric mixed with titanium oxide to deodorize a strange odor has already been proposed. However, it is not a manufacturing method for manufacturing a thin film deodorizing shielding member that captures the fine particulate matter PM2.5 at a low cost.

特開2011−127234号公報JP 2011-127234 A 特開2014−144579号公報JP 2014-144579 A 実用新案登録第3034455号公報Utility Model Registration No. 3034455 特開2000−217446号公報JP 2000-217446 A

SEN'I GAKKAISHI(繊維と工業)Vol.63,No.12(2007)423〜425P[溶融紡糸型ナノファイバーの開発]越智隆志SEN'I GAKKAISHI (Fiber and Industry) Vol.63, No.12 (2007) 423-425P [Development of melt-spun nanofiber] Takashi Ochi

しかしながら、上述した網戸フィルターや農事ハウスの遮蔽部材は、不織布がせいぜいマイクロオーダーの繊維であるため、微小粒子状物質PM2.5を捕捉し遮蔽するには分厚く積層しなければならず、それでも完全には花粉等を遮蔽することが出来なかった。
また、不織布が厚くなるため遮光する度合いも大きく、室内が暗くなり、材料費も高くなるといった問題もあった。
一方、花粉等を遮蔽するマスク等素材としてナノファイバーを用いたフィルターも開発されているが、ナノファイバー自体が高価であることやナノファイバーを基材で挟んで保持する為、ナノファイバーの固定に問題が有る等の不都合があり、強度がない等の問題点があった。
本発明の課題は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ナノファイバーの不織布からなる通気性を有し、かつ、微小粒子状物質PM2.5を捕捉する遮蔽部材が十分な強度を有し、かつ、消臭効果も十分で、しかも、安価に製造する製造方法を提供しようとするものである。
また、特許文献4のナノファイバーを積層した建材用の薄膜防臭遮蔽部材は、微小粒子状物質PM2.5を捕捉するが、ナノファイバーと第1、第2ファイバー状高分子接着剤の接着耐久性が余りなく、長期間の戸外での使用では、基材からナノファイバー積層体が剥離してしまう耐久性の問題点もあり、さらに、消臭効果の耐久性にも問題があり、これらの問題点を克服する製造方法を提供しようとするものである。
However, since the screen door filter and the shielding member of the agricultural house mentioned above are non-woven fabrics of micro-order fibers at most, they must be laminated thickly in order to capture and shield the microparticulate matter PM2.5. Could not shield pollen.
In addition, since the nonwoven fabric is thick, there is a problem that the degree of light shielding is large, the room is dark, and the material cost is high.
On the other hand, a filter using nanofibers has been developed as a mask and other materials to shield pollen, etc., but nanofibers themselves are expensive and the nanofibers are sandwiched between substrates to hold them. There are inconveniences such as problems, and there are problems such as lack of strength.
An object of the present invention has been made in view of such problems, and has a breathability made of a nonwoven fabric of nanofibers, and a shielding member that captures microparticulate matter PM2.5 has sufficient strength. It is intended to provide a production method that has a sufficient deodorizing effect and is produced at low cost.
Moreover, the thin film deodorization shielding member for building materials which laminated | stacked the nanofiber of patent document 4 capture | acquires microparticulate matter PM2.5, but the adhesion durability of a nanofiber and the 1st, 2nd fibrous polymer adhesive However, when used outdoors for a long period of time, there is a problem of durability that the nanofiber laminate is peeled off from the base material, and there is also a problem with the durability of the deodorizing effect. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method that overcomes this point.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、モノ又はマルチフィラメントの織編物で粗い目の強度のある基材に、第1接着剤スプレーによって第1ファイバー状高分子接着剤を前記基材に吹き付け、直後に冷却装置を通過させて第1ファイバー状高分子接着剤を急速に硬化させて基材の目に更に細かい網目を形成して補強基材とし、該基剤と補強基材とに硬化時間が第1ファイバー状高分子接着剤よりも遅い第2ファイバー状高分子接着剤を、接着剤スプレーによって500nmから10μmのファイバー状の径として前記第1高分子接着剤で形成された網に薄く吹き付けて隙間を塞がないように収縮させ、薄く吹き付けられた前記第2ファイバー状高分子接着剤上に長分子配列を有する高分子材料のナノファイバーをナノファイバースプレーによって吹き付けて積層して前記基材と前記補強基材と該ナノファイバーとを接着し、前記第2ファイバー状高分子接着剤が前記ナノファイバーの隙間も塞がないようにして通気性と光透過性を有することを特徴とするナノファイバー積層体の製造方法である。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is characterized in that a first fibrous polymer adhesive is applied to a base material having a coarse eye strength with a mono- or multi-filament knitted fabric by a first adhesive spray. The first fibrous polymer adhesive is rapidly cured by spraying on the material and immediately passing through a cooling device to form a finer mesh in the base of the base material to form a reinforcing base. The base and the reinforcing base A second fibrous polymer adhesive having a curing time slower than that of the first fibrous polymer adhesive was formed with the first polymer adhesive to a fiber diameter of 500 nm to 10 μm by an adhesive spray. The nanofiber spray is made of a polymer material nanofiber having a long molecular arrangement on the second fiber-like polymer adhesive, which is thinly sprayed on the net and contracted so as not to block the gap. By spraying and laminating, the base material, the reinforcing base material, and the nanofiber are bonded to each other, and the second fibrous polymer adhesive does not block the gap between the nanofibers so that air permeability and light transmission can be achieved. It is a manufacturing method of the nanofiber laminated body characterized by having property.

請求項2の発明は、請求項1に記載のナノファイバー積層体の製造方法において、 前記ナノファイバースプレーのノズルはセラミック又はルビーとしたことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1から2に記載のナノファイバー積層体の製造方法において、前記ナノファイバー積層体には、酸化チタンを消臭材として散布したことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載のナノファイバー積層体の製造方法において、前記酸化チタンは、前記高分子繊維をポリフッ化ビニリデン(PVDF)としてこのポリフッ化ビニリデンに対して2〜20重量%の酸化チタンを消臭材として散布して付着したことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1から4の記載から選択されるナノファイバー積層の方法において、前記モノ又はマルチフィラメントは0.1〜0.5mm径のポリプロピレン(PP)であり、モノ又はマルチフィラメントによる織編物の粗い目は15〜30メッシュであることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1から5の記載から選択されるナノファイバー積層の方法において、前記第1ファイバー状高分子接着剤は、10μmから100μmのファイバー状の径としたファイバーを基材に吹き付け、下流直後に配置される冷却装置の冷却板の隙間を通過させて前記第1ファイバー状高分子接着剤を急速硬化させたことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項6に記載のナノファイバー積層体の製造方法において、前記冷却装置は、熱電対によって構成され冷却板の表面温度が−10℃から−20℃としたことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1から7の記載から選択されるナノファイバー積層の方法において、前記第1ファイバー状高分子接着剤は、網目を形成するとともに、前記基材と前記ファイバー状第2高分子接着剤及びナノファイバーに接着性を有していてフィルム状にならないように接着することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1から8の記載から選択されるナノファイバー積層の方法において、前記吹き付けられた第2ファイバー状高分子接着剤が硬化する前に高分子繊維のナノファイバー生成部から生成されたナノファイバー積層体を吹き付け、更に、酸化チタンを散布してから巻き取ることを特徴とする。
Invention of Claim 2 is the manufacturing method of the nanofiber laminated body of Claim 1, The nozzle of the said nanofiber spray was made into the ceramic or the ruby.
Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the nanofiber laminated body of Claim 1 to 2, In the nanofiber laminated body, the titanium oxide was sprayed as a deodorizing material, It is characterized by the above-mentioned.
Invention of Claim 4 is a manufacturing method of the nanofiber laminated body of Claim 3, In the said titanium oxide, the said polymer fiber is made into 2-20 weight with respect to this polyvinylidene fluoride as polyvinylidene fluoride (PVDF). % Titanium oxide was sprayed as a deodorant and adhered.
The invention of claim 5 is the method of laminating nanofibers selected from the claims 1 to 4, wherein the mono or multifilament is 0.1 to 0.5 mm diameter polypropylene (PP), Coarse eyes of the woven or knitted fabric made of filaments are 15 to 30 mesh.
The invention according to claim 6 is the method of laminating nanofibers selected from claims 1 to 5, wherein the first fibrous polymer adhesive is a fiber having a fiber-like diameter of 10 μm to 100 μm. And the first fibrous polymer adhesive is rapidly cured by passing through a gap of a cooling plate of a cooling device disposed immediately downstream.
The invention of claim 7 is the method for producing a nanofiber laminate according to claim 6, wherein the cooling device is constituted by a thermocouple, and the surface temperature of the cooling plate is set to -10 ° C to -20 ° C. And
The invention according to claim 8 is the method of laminating nanofibers selected from claims 1 to 7, wherein the first fibrous polymer adhesive forms a network, and the base material and the fiber-like layer are formed. (2) It is characterized by adhering to a polymer adhesive and nanofiber so as not to form a film.
The invention of claim 9 is the method of laminating nanofibers selected from claims 1 to 8, wherein the nanofiber generator of polymer fibers before the sprayed second fibrous polymer adhesive is cured The nanofiber laminate produced from the above is sprayed, and further, titanium oxide is sprayed and then wound.

請求項10の発明は、モノ又はマルチフィラメントの織編物で粗い目の強度のある基材に、第1接着剤スプレーによって第1ファイバー状高分子接着剤を前記基材に吹き付け、直後に冷却装置を通過させて第1ファイバー状高分子接着剤を急速に固化して基材の目に更に細かい蜘蛛の巣状の網目を形成して補強基材とし、該補強基材に硬化時間が第1ファイバー状高分子接着剤よりも遅いものを第2ファイバー状高分子接着剤を500nmから10μmのファイバー状の径とした前記ファイバー状第1高分子接着剤で形成された網目の隙間を塞がないように薄く吹き付け、薄く吹き付けられた前記第2ファイバー状高分子接着剤上に高分子繊維のナノファイバーを吹き付け積層して前記補強基材と該ナノファイバーとを接着し、前記第2ファイバー状高分子接着剤が前記ナノファイバーの隙間も塞がないようにして通気性と光透過性とを有するナノファイバー積層体を用いたことを特徴とする建材用の薄膜防臭遮蔽部材である。   According to the invention of claim 10, the first fibrous polymer adhesive is sprayed on the base material by the first adhesive spray on the base material having the coarse eye strength with a mono- or multifilament woven or knitted fabric, and immediately after that, the cooling device And the first fibrous polymer adhesive is rapidly solidified to form a finer web of mesh in the eye of the base material to form a reinforcing base material. Slowly slower than the fiber-like polymer adhesive, the second fiber-like polymer adhesive has a fiber-like diameter of 500 nm to 10 μm and does not block the gaps of the network formed by the fiber-like first polymer adhesive. The second fiber is bonded to the reinforcing substrate and the nanofiber by spraying and laminating the nanofiber of the polymer fiber onto the second fiber-like polymer adhesive sprayed thinly. Jo polymer adhesive not block even clearance of the nanofibers is thin deodorizing shielding member for building material characterized by using the nanofiber laminate having a permeability and light transmittance.

本発明のナノファイバー積層の製造方法、及び、それを用いた建材用の薄膜防臭遮蔽部材によれば、薄い遮蔽部材であるのにも拘わらず十分な強度を有し、耐久性を増してナノファイバー積層体と基材の剥離が少なく、通気性も十分有し、遮光率を低くして、花粉粒子や微細な虫等進入を阻止し、その捕集効率を高くし、アンモニアガス等の異臭を効率良く分解することができ、その防臭効果も長く維持できる。
また、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(PVDF)とすれば、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行える。
さらに、接着剤やナノファイバーのスプレーのノズルは、セラミック又はルビーとしたので中心吐出口は耐熱性、及び耐久性があり変形も少なく、高温加熱した高分子繊維を長時間紡糸してもナノファイバーにも変形がなく、均一のナノファイバーの直径が維持できる。
さらに、ナノファイバーを積層した建材用の薄膜防臭遮蔽部材において、薄くても強度があり、通気性も十分有し、遮光率を低くして、花粉粒子や微細な虫等進入を阻止する捕集効率を高くし、十分に強度があり、アンモニアガス等の異臭を効率良く分解し、かつ、安価に大量に製造できる。
According to the method for producing a nanofiber laminate of the present invention and the thin-film deodorizing shielding member for building materials using the nanofiber laminate, the nanofiber laminate has sufficient strength despite being a thin shielding member, and has increased durability. There is little peeling between the fiber laminate and the base material, it has sufficient air permeability, lowers the light shielding rate, prevents the entry of pollen particles and fine insects, increases its collection efficiency, and smells like ammonia gas Can be efficiently decomposed and its deodorizing effect can be maintained for a long time.
In addition, if the material of the nanofiber is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is also a resin that is resistant to radiation, so it is also suitable as a building material for screen doors and agricultural houses deployed outdoors. Cleaning is also easy.
Furthermore, since the spray nozzle for adhesives and nanofibers is ceramic or ruby, the center outlet is heat resistant, durable, less deformed, and nanofibers even when high temperature heated polymer fibers are spun for a long time. There is no deformation, and a uniform nanofiber diameter can be maintained.
Furthermore, the thin-film deodorizing shielding member for building materials laminated with nanofibers is a collection that is thin and strong, has sufficient air permeability, has a low light shielding rate, and prevents entry of pollen particles and fine insects. Increases efficiency, has sufficient strength, efficiently decomposes off-flavors such as ammonia gas, and can be manufactured in large quantities at low cost.

本発明における実施例のナノファイバー積層体製造方法の全体概念概略図、Overall conceptual schematic diagram of the nanofiber laminate production method of the example in the present invention, 図1の第1(第2)高分子接着剤ノズルの断面図、Sectional view of the first (second) polymer adhesive nozzle of FIG. 図2のノズル及びその先端部分の噴射空気吹出ノズルの拡大図、The enlarged view of the nozzle of FIG. 図2のX1−X1線での溶融樹脂導入管23の断面図、Sectional drawing of the molten resin introduction pipe | tube 23 in the X1-X1 line | wire of FIG. 図1の冷却装置の断面図、1 is a cross-sectional view of the cooling device of FIG. 図5のペルチェディバイスの説明図、FIG. 5 is an explanatory diagram of the Peltier device. 図1のナノファイバー発生工程E1の説明部分断面図、Description partial cross-sectional view of the nanofiber generation step E1 of FIG. 図7のノズル及びその先端部分の高速風吹出ノズルの拡大図、The enlarged view of the nozzle of FIG. 図1の消臭剤散布装置の説明図、Explanatory drawing of the deodorant spraying device of FIG. 本発明の実施例における基材N1だけの顕微鏡写真図、The micrograph figure of only base material N1 in the example of the present invention, 本発明の実施例における図10のものに基材N1に第1高分子接着剤N2を吹き付け、稼働した冷却装置を通過させた基材及び補強基材N2の顕微鏡写真図、FIG. 10 is a photomicrograph of the base material N1 and the reinforcing base material N2 that were passed through the cooling device that was operated by spraying the first polymer adhesive N2 on the base material N1. 図10で基材N1に第1高分子接着剤N2を吹き付け、冷却装置を稼働しない場合の基材及び補強基材N2の顕微鏡写真図、FIG. 10 is a photomicrograph of the substrate and the reinforcing substrate N2 when the first polymer adhesive N2 is sprayed onto the substrate N1 and the cooling device is not operated. 本発明における実施例の図11Aのものに基材N1と第1高分子接着剤N2を吹き付けたものに、第2高分子接着剤N3を吹き付けた顕微鏡写真図、FIG. 11A is a photomicrograph of the second polymer adhesive N3 sprayed on the substrate N1 and the first polymer adhesive N2 sprayed on the example of FIG. 本発明における実施例の図12のものに基材N1・第1高分子接着剤N2に第2高分子接着剤N3を吹き付けた状態のナノファイバーN4を積層した状態のナノファイバー側からの顕微鏡写真図、The photomicrograph from the nanofiber side in the state where the nanofiber N4 in the state where the second polymer adhesive N3 is sprayed on the base material N1 and the first polymer adhesive N2 is laminated on the substrate of FIG. Figure, 本発明における実施例の図13の状態に基材N1・第1高分子接着剤N2に第2高分子接着剤N3を吹き付けナノファイバーN4を積層し、消臭剤を散布固定した状態の顕微鏡写真図。In the state of FIG. 13 in the embodiment of the present invention, a micrograph of a state in which the nanofiber N4 is laminated by spraying the second polymer adhesive N3 on the base material N1 and the first polymer adhesive N2, and the deodorant is sprayed and fixed. Figure.

本発明の特徴は、1μm(ミクロン)以下のナノファイバー積層体を基材に接着固定したナノファイバー積層の製造方法、及び、それを用いた建材用のフィルター等の薄膜防臭遮蔽部材であり、更に詳しくは、モノ又はマルチフィラメントの織編物で粗い目の強度のある基材に、ナノファイバーよりも太い10〜100μmの繊維径とした第1接着性の素材を前記基材に吹き付けて、基材の目を更に細かく蜘蛛の巣状のファイバーで接着性を向上させるとともにナノファイバーの強度を補強し、この補強した基材にナノファイバーより多少太い10μmから100nmの繊維径とした第2接着性の素材を補強した基材に隙間を塞がないように薄く吹き付け、この第2接着剤上にナノファイバーを積層して前記基材とナノファイバーを接着するもので、接着の耐久性を高めるために、速乾性の第1接着性の固着強度を高めるために吹き付けて、直後に冷却装置で冷却したことを特徴とし、更に、接着力は強力であるが、硬化に時間を要する第2接着剤はナノファイバーを吹き付けた後に長い距離を走行させてから巻き取るものである。
以下に、本発明のナノファイバー積層の製造方法、及び、それを用いた建材用の薄膜防臭遮蔽部材の好適な実施例の図面を参照して説明する。
A feature of the present invention is a method for producing a nanofiber laminate in which a nanofiber laminate of 1 μm (micron) or less is adhered and fixed to a base material, and a thin film deodorization shielding member such as a filter for building materials using the nanofiber laminate, Specifically, a base material having a coarse mesh strength with a mono or multi-filament knitted fabric is sprayed onto the base material with a first adhesive material having a fiber diameter of 10 to 100 μm thicker than nanofibers. In addition to improving the adhesion with finer spider web-like fibers and reinforcing the strength of the nanofiber, the reinforced base material has a fiber diameter of 10 μm to 100 nm, which is slightly thicker than the nanofiber. Thinly sprayed on the base material reinforced with the material so as not to block the gap, and the nanofiber is laminated on the second adhesive to bond the base material and the nanofiber. In order to increase the durability of the adhesion, it is characterized by spraying to increase the fast-drying first adhesive adhesion strength, and immediately after cooling with a cooling device. The 2nd adhesive which requires time is wound up after running a long distance after spraying nanofibers.
Below, the manufacturing method of the nanofiber laminated body of this invention and the thin film deodorizing shielding member for building materials using the same are demonstrated with reference to drawings of the Example.

図1の全体の概略を示した概念説明図に沿って、本発明の実施例1におけるナノファイバー積層の製造方法、及び、これを用いた建材用の薄膜防臭遮蔽部材を説明する。
図1に示すように、ナノファイバー積層の製造装置の概略は、次の工程順である。先ず第1工程はモノフィラメントの織り成した基材N1を繰り出す工程[基材繰出工程A]、次工程は繰り出された基材に第1高分子接着剤N2を吹き付け第1接着剤ファイバーで蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網部を形成するともに基材に接着して基材を補強する工程[網状補強繊維形成工程B]、第1ファイバー状高分子接着剤N2を吹き付け第1接着剤ファイバーを冷却する工程[第1高分子接着剤冷却工程C]、補強された基材に更に第2接着剤ナノファイバーを接着する第2ファイバー状高分子接着剤N3を吹き付け接着部を形成する工程[第2高分子接着剤吹付工程D]、この高分子接着剤N3にナノファイバーN4を吹き付ける工程[ナノファイバー生成工程E]、このナノファイバーに消臭剤を吹き付ける工程[消臭剤添付工程F]、消臭剤を吹き付けた製品ナノファイバーN5を巻き取る工程[ナノファイバー積層体巻取工程G]とから構成されている。そこで、上述した各工程を順次詳細に説明する。
A method for producing a nanofiber laminate in Example 1 of the present invention and a thin-film deodorizing and shielding member for building materials using the same will be described with reference to a conceptual explanatory diagram showing the overall outline of FIG.
As shown in FIG. 1, the outline of the nanofiber laminate manufacturing apparatus is in the following process order. First, the first step is a step of feeding out the base material N1 woven with monofilament [base material feeding step A], and the next step is to spray the first polymer adhesive N2 on the fed base material and use the first adhesive fiber A step of forming a nest-like or zigzag net portion and adhering to the base material to reinforce the base material [net-like reinforcing fiber forming step B], spraying the first fibrous polymer adhesive N2 and applying the first adhesive fiber A step of cooling [first polymer adhesive cooling step C], a step of spraying a second fibrous polymer adhesive N3 for further bonding the second adhesive nanofibers to the reinforced substrate to form an adhesive part [first 2 polymer adhesive spraying step D], a step of spraying nanofiber N4 onto this polymer adhesive N3 [nanofiber generation step E], a step of spraying a deodorant onto this nanofiber [deodorant attaching step F], Deodorants Is constructed from a step [nanofiber laminate winding process G] winding the product nanofibers N5 which spraying. Therefore, each process described above will be described in detail sequentially.

[基材繰出工程A]
本実施例の基材N1の単体は、顕微鏡写真の図10に示すようなもので、通常の網戸に用いられる0.25mm径のPP(ポリプロピレン)のモノフィラメントで織り成され、1インチ(25.4ミリ)角の中に18マス×18マスがある18メッシュの網(ダイオ化成株式会社.防虫ネット(品番メッシュ18))であり、厚さは0.48mm、重量は80g/m2であって、この基材は網戸等の建材として使用するには十分に強度がある。なお、基材N1としては、上記のPP(ポリプロピレン)以外として、ポリエチレン(PE)、ポリエステル(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等を用いてもよく、モノ又はマルチフィラメントの径は0.1〜0.5mm径であり、このモノ又はマルチフィラメントによる織編物の粗い目は15〜30メッシュである網目でもよい。
この基材N1は、図1に示すように、領域 [A]の基材(N1)供給部1にはロール状の巻取ロッド11がセットされ、この巻取ロッド11からは下側に圧接するフィードローラ12により複数の案内ローラ13と張力調整機構14とを経て次工程の[網状補強繊維形成工程B]に送られる。
[Substrate feeding process A]
The simple substance of the base material N1 of this example is as shown in FIG. 10 of the micrograph, and is woven with a 0.25 mm diameter PP (polypropylene) monofilament used for a normal screen door, and 1 inch (25.4 mm). ) 18 mesh net with 18 squares x 18 squares (Dio Kasei Co., Ltd. insect repellent net (product number mesh 18)), thickness is 0.48mm, weight is 80g / m2, The base material is sufficiently strong to be used as a building material such as a screen door. As the substrate N1, polyethylene (PE), polyester (PET), polyphenylene sulfide (PPS), etc. may be used other than the above PP (polypropylene), and the diameter of the mono or multifilament is 0.1 to 0.1. The mesh having a diameter of 0.5 mm and the woven or knitted fabric made of mono- or multifilaments may have a mesh of 15 to 30 mesh.
As shown in FIG. 1, the base material N1 has a roll-shaped take-up rod 11 set in the base material (N1) supply section 1 in the region [A], and is pressed downward from the take-up rod 11. Then, the feed roller 12 passes through a plurality of guide rollers 13 and a tension adjusting mechanism 14 to be sent to the next step [net-like reinforcing fiber forming step B].

[網状補強繊維形成工程B]
網状補強繊維形成工程Bの網状補強繊維形成部2は、送り出される基材N1に第1高分子接着剤を吹き付けN2て、蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーで架橋して網目を形成し、基材N1の織り成した網目がずれるのを防止するとともに、更に、基材N1の網目の空間にさらに細かい網目を形成して、後工程での積層する薄いナノファイバー層の強度を補強して、ナノファイバー層が破れることを防止する。
この状態は顕微鏡写真の図12に示すようなもので、基材N1における正方形の網目の空間部分を第1ナノファイバー状高分子接着剤が平均で太い10〜100μmで、ナノファイバーN4よりは太い繊維で、蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーを架橋し張り巡らせてより細かい網目を形成し(N2)、この細かい網目に後工程でのナノファイバー層N4を第2ナノファイバー状高分子接着剤の接着剤により接着(N3)してナノファイバー積層体の強度を向上させている。
[Reticulated reinforcing fiber formation process B]
The network reinforcing fiber forming portion 2 in the network reinforcing fiber forming step B sprays the first polymer adhesive N2 on the substrate N1 to be sent out, and forms a network by crosslinking with a spider web or zigzag fiber, In addition to preventing the mesh weaved of the base material N1 from shifting, further forming a finer mesh in the mesh space of the base material N1 to reinforce the strength of the thin nanofiber layer to be laminated in the subsequent process , Preventing the nanofiber layer from breaking.
This state is as shown in FIG. 12 of the photomicrograph, and the space portion of the square mesh in the base material N1 is 10-100 μm thick on average with the first nanofiber-like polymer adhesive, and is thicker than the nanofiber N4. The fibers are cross-linked and stretched to form a finer mesh (N2), and the nanofiber layer N4 in the subsequent process is formed into a second nanofibrous polymer adhesive. The strength of the nanofiber laminate is improved by bonding (N3) with this adhesive.

この第1ファイバー状高分子接着剤N2は、架橋及び補強用接着剤(株式会社製;クライベリットPUR反応性ホットメルト(品番:No.703.5)で、蜘蛛の巣状に糸を引くように延びる性質があり、細かい架橋した網目を形成するには好都合である。また、この第1高分子接着剤の接着剤は加熱する必要がなく、室温で徐々に硬化(数秒)するので、基材N1やナノファイバーN4に変質を与えることがない。
ただし、第1ファイバー状高分子接着剤N2は、速乾性であっても硬化が完全ではないと、つまり、基材N1と後工程で第2高分子接着剤N3やナノファイバーN4との固着が十分でなく剥離することが多かった。
このため、第1ファイバー状高分子接着剤N2は、速乾性であっても次工程に移行するまでにより固化(硬化)を完全に終了することが必要であり、このために次工程で詳細に説明するこの第1ファイバー状高分子接着剤N2を吹き付け第1ファイバー状接着剤を冷却する工程[第1高分子接着剤冷却工程C]を設けている。
また、この第1高分子接着剤N2で基材N1における正方形の網目の空間部に蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網目を形成する理由は、ナノファイバーN4が形成する空間を塞ぐことを少なくするためで、基材N1のモノフィラメント自体で網の目の空間を小さくすると、遮蔽部材の重量も増すことは勿論のこと、遮光率が大きくなってしまう不都合が生じるからである。
This first fibrous polymer adhesive N2 is an adhesive for cross-linking and reinforcement (manufactured by Co., Ltd .; KLEIBERIT PUR reactive hot melt (product number: No. 703.5)) and extends so as to draw a thread in a spider web shape. The adhesive of the first polymer adhesive does not need to be heated and gradually cures at room temperature (several seconds). And no alteration to the nanofiber N4.
However, even if the first fibrous polymer adhesive N2 is quick-drying, it is not completely cured, that is, the base N1 and the second polymer adhesive N3 and nanofibers N4 are fixed in the subsequent process. It was not sufficient and often peeled off.
For this reason, even if the first fibrous polymer adhesive N2 is quick-drying, it is necessary to complete the solidification (curing) completely until it moves to the next step. A step of cooling the first fibrous adhesive by spraying the first fibrous polymeric adhesive N2 to be described [first polymeric adhesive cooling step C] is provided.
The reason why the first polymer adhesive N2 forms a spider web or a zigzag network in the space of the square network in the base material N1 is that the space formed by the nanofibers N4 is less blocked. Therefore, if the space of the mesh is reduced with the monofilament itself of the base material N1, not only the weight of the shielding member is increased, but also the disadvantage that the light shielding rate is increased occurs.

この蜘蛛の巣状或いはジグザグ状のファイバーを張り巡らせる網状補強繊維形成部2を図1、図2及び図3で説明する。
図1に示すように、網状補強繊維形成部2は、[基材繰出工程A]と[第1高分子接着剤の冷却工程C]との間に位置し、ポリプロピレン(或いはポリプロエチレン)の基材N1の網目となる表面に、第1高分子接着剤N2を吹き付けて基材N1の正方形の空間に細かい網目を形成するものであるので、ナノファイバーN4や第2高分子接着剤N3の接着剤が基材N1に吹き付けられる直前に、図2、図3に示すように、ノズル部22からナノファイバーよりも若干太く強度もある繊維状にして基材N1に吹き付ける。
The net-like reinforcing fiber forming portion 2 for stretching the spider web-like or zigzag-like fibers will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the net-like reinforcing fiber forming portion 2 is located between [base material feeding step A] and [first polymer adhesive cooling step C], and is a polypropylene (or polypropylene) base. Since the first polymer adhesive N2 is sprayed on the surface of the material N1 to form a fine mesh in the square space of the substrate N1, the nanofiber N4 and the second polymer adhesive N3 are bonded. Immediately before the agent is sprayed onto the base material N1, as shown in FIGS. 2 and 3, the nozzle part 22 is sprayed on the base material N1 in a fiber shape slightly thicker and stronger than the nanofiber.

この第1ファイバー状高分子接着剤N2、株式会社クライベリットジャパン製のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)(PUR反応性ホットメルト(品番)No.703.5)であり物性は以下のようなものである。
(A)主成分 ポリウレタン
粘度
120℃:11,000 mPas
140℃: 6,000 mPas
オープンタイム(溶剤を蒸発させる所用(硬化)時間)φ3mmビード:30sec オープンタイム90μm:30sec
特徴:耐熱、耐水、耐寒性、低温塗工、弾性タイプ・糸引き性
This first fibrous polymer adhesive N2 is a polyurethane hot melt adhesive (moisture curing type) (PUR Reactive Hot Melt (Part No.) No. 703.5) manufactured by Kleiberit Japan Co., Ltd. and has the following physical properties It is.
(A) Main component Polyurethane Viscosity
120 ℃: 11,000 mPas
140 ℃: 6,000 mPas
Open time (deposition (curing) time to evaporate the solvent) φ3mm bead: 30sec Open time 90μm: 30sec
Features: heat resistance, water resistance, cold resistance, low temperature coating, elastic type, stringiness

この第1ファイバー状高分子接着剤N2を吹き付けるに際しては、ナノファイバーN4の隙間を埋めてしまうと、折角のナノファイバーN4の良好な通気性が阻害されてしまうので、第1ファイバー状高分子接着剤N2はできるだけ細く、蜘蛛の巣状或いはジグザグ状の網を形成するように、ナノファイバーN4の隙間を埋めることがないように形成することが重要である。
第1ファイバー状高分子接着剤N2はPUR反応性ホットメルト((品番)No.703.5)としたがその選定条件は、
(1)基材N1の網目空間(メッシュ間)の補強、及び、後述する第2高分子接着剤N3の接着剤塗布面の拡大(接着面積の拡大)が計れること、(2)ファイバー状になり糸引き性が強く、架橋性に優れていること、(3)第1高分子接着剤の吹き付け工程から、第2ナノファイバー状高分子接着剤N3の吹き付け工程までの距離が短いので、接着剤塗布後、直ちに表面が硬化することが必要である。なお、他の第1高分子接着剤N2としては、株式会社クライベリットジャパン製の無黄色変色タイプ(透明又は白色)の品番VP9484/10のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)でも同様の結果が得られた。
When the first fiber-like polymer adhesive N2 is sprayed, if the gap between the nanofibers N4 is filled, good air permeability of the folded nanofibers N4 is hindered. It is important that the agent N2 is formed as thin as possible so as not to fill the gaps of the nanofibers N4 so as to form a spider web or zigzag net.
The first fibrous polymer adhesive N2 was PUR reactive hot melt ((product number) No. 703.5).
(1) The reinforcement of the mesh space (between meshes) of the base material N1 and the expansion of the adhesive application surface of the second polymer adhesive N3 described later (expansion of the bonding area) can be measured, and (2) in a fiber shape (3) The distance from the first polymer adhesive spraying step to the second nanofibrous polymer adhesive N3 spraying step is short, so that the bonding is strong. It is necessary that the surface be cured immediately after application of the agent. As the other first polymer adhesive N2, the same result was obtained with a non-yellow discoloring type (transparent or white) polyurethane hot melt adhesive (moisture-curing type) manufactured by Kleiberit Japan Co., Ltd. was gotten.

図1において、網状補強繊維形成部2の第1ファイバー状高分子接着剤N2の吹き付け部21は、上案内ローラ13aから下案内ローラ13bに基材N1が移動する上方に配置され、ノズル部22が一緒に移動する基材N1の面に対して平行な距離110cm(ナノファイバー生成幅)を往復移動させている。これは、第1高分子接着剤N2はナノファイバー層のように積層させる必要がなく、ナノファイバーN4の強度が補強されればよく、むしろ少ないほうが良いからである。
上記の第1ナノファイバー状高分子接着剤N2は高温の方が粘度が低くなり、140℃での粘度は6000(mPa・s)であるので、この状態で使用できるようにするため、ノズル部22には加熱器(ヒータ)264を設けてある。なお、第1ファイバー状高分子接着剤N2は後述する第2ファイバー状高分子接着剤N3と全体が溶けて融合しないよう速乾性(数秒)のものを用いる必要がある。
In FIG. 1, the spraying portion 21 of the first fibrous polymer adhesive N2 of the mesh reinforcing fiber forming portion 2 is disposed above the base material N1 from the upper guide roller 13a to the lower guide roller 13b. Are reciprocated at a distance of 110 cm (nanofiber generation width) parallel to the surface of the substrate N1 that moves together. This is because the first polymer adhesive N2 does not need to be laminated like the nanofiber layer, and the strength of the nanofiber N4 only needs to be reinforced, and it is preferable that the first polymer adhesive N2 be less.
The first nanofibrous polymer adhesive N2 has a lower viscosity at a higher temperature and a viscosity at 140 ° C. of 6000 (mPa · s). 22 is provided with a heater (heater) 264. The first fibrous polymer adhesive N2 needs to be fast-drying (several seconds) so as to melt and fuse with the second fibrous polymer adhesive N3 described later.

ここで、第1ファイバー状高分子接着剤N2(接着剤)の高分子樹脂吹き付け部21とノズル部22の詳細を、図1、図2及び図3に沿って説明するが、140℃程度に加熱した接着剤(第1高分子接着剤N2)供給部24から供給ポンプ242によって、接着剤(第1高分子接着剤N2)供給管241から先端ノズル直径が0.15mmの中心ノズル221に供給される。この中心ノズル221の先端の外筒を包むように筒状の熱風吹出部26を設け、この熱風吹出部26の熱風吹出ノズル部261から高速加熱空気Hを噴射して中心ノズル221から溶融した接着剤を引き抜くようにナノファイバー状高分子接着剤N2にして基材N1に向かって噴射する。このとき熱風吹出ノズル部261に供給する高速加熱空気Hを送風するエアポンプ28で50リットル/分で加熱空気発生器281、加熱空気供給管282、加熱空気導入部枠体272を介して加熱空気路形成キャップ27と溶融樹脂導入管23の間に形成される高速風吹出通路に導入され、高温高速の吹出通路に連なる加熱された高速風吹出口263先端の熱風吹出ノズル部261から高速加熱空気Hが噴出される。
この空気吹出ノズル部261の噴出面積1mm2程度とし、ノズル部22全体を約140℃にヒータ264で高温に調整しつつ、噴出空気も140℃程度に加熱して噴出し、接着剤がノズル部22先端でも140℃を維持するようにしている。なお、ノズル部22の先端近傍で外部から噴射空気が乱流にならないように、加熱空気路形成キャップ27の先端にノズル風洞29を設けることが望ましい。
Here, the details of the polymer resin spraying part 21 and the nozzle part 22 of the first fiber-like polymer adhesive N2 (adhesive) will be described with reference to FIGS. The heated adhesive (first polymer adhesive N2) supply unit 24 supplies the central nozzle 221 having a tip nozzle diameter of 0.15 mm from an adhesive (first polymer adhesive N2) supply pipe 241 by a supply pump 242. The A tubular hot air blowing part 26 is provided so as to wrap the outer cylinder at the tip of the central nozzle 221, and the high-temperature heated air H is injected from the hot air blowing nozzle part 261 of the hot air blowing part 26 to melt from the central nozzle 221. The nanofiber polymer adhesive N2 is sprayed toward the base material N1 so as to be pulled out. At this time, the air pump 28 that blows the high-speed heated air H supplied to the hot air blowing nozzle portion 261 is heated at 50 liters / minute through the heated air generator 281, the heated air supply pipe 282, and the heated air introduction portion frame 272. The high-speed heated air H is introduced into the high-speed air blowing passage formed between the forming cap 27 and the molten resin introduction pipe 23 and is connected to the high-temperature high-speed blowing passage from the hot air blowing nozzle portion 261 at the tip of the heated high-speed air blowing outlet 263. Erupted.
The air blowing nozzle part 261 has a jetting area of about 1 mm 2 and the entire nozzle part 22 is adjusted to a high temperature by a heater 264 at about 140 ° C., and the jet air is also heated to about 140 ° C. and jetted. The temperature at 140 ° C. is maintained even at the tip of 22. It should be noted that it is desirable to provide a nozzle wind tunnel 29 at the tip of the heated air passage forming cap 27 so that the jet air does not turbulent from the outside near the tip of the nozzle portion 22.

また、前述したように接着剤のノズル部22に連なる溶融樹脂導入路234を中心に有する、溶融樹脂導入管23の下流側の外周部231には、ノズル部22に連なる熱風導入溝232が設けられ、この熱風導入溝232には他端には熱風発生器281に連通している。
この熱風導入溝232は、図4に示すように、断面円形の溶融樹脂導入管23の外周部231を平坦に切削したもので、本実施例では4本の長い熱風導入溝232を形成している。この熱風導入溝232は対向する構成が良く、これは高速熱風吹出のノズル部22から対向する熱風が交差するように吹き出すので、接着剤の溶融高分子材料を延伸するように作用する。また、長い熱風導入溝232が形成されるので、そのノズル部22から熱風が整然と吹き出される。
このような構成により、特にESD法を用いなくても、この方法より多少太くはなるが、接着剤が繊維径500nm〜500μmのファイバー状で大量に生成されることが判明し、この内10μmから100μmのファイバー状に溶融した第1高分子接着剤N2がポリプロピレンの基材N1に蜘蛛の巣状、或いはジグザグ状に貼り付くよう吹き付けられ、全体に均一に塗布される。
Further, as described above, the outer peripheral portion 231 on the downstream side of the molten resin introduction pipe 23 having the molten resin introduction path 234 continuous with the nozzle portion 22 of the adhesive is provided with the hot air introduction groove 232 continuous with the nozzle portion 22. The hot air introduction groove 232 communicates with the hot air generator 281 at the other end.
As shown in FIG. 4, the hot air introduction groove 232 is obtained by cutting the outer peripheral portion 231 of the molten resin introduction pipe 23 having a circular cross section into a flat shape. In this embodiment, four long hot air introduction grooves 232 are formed. Yes. The hot air introduction grooves 232 are preferably configured to face each other, and this blows out the hot air facing from the nozzle portion 22 of the high-speed hot air blowing, so that it acts to stretch the molten polymer material of the adhesive. Further, since the long hot air introduction groove 232 is formed, hot air is blown out from the nozzle portion 22 in an orderly manner.
With such a configuration, it is found that the adhesive is produced in a large amount in the form of fibers having a fiber diameter of 500 nm to 500 μm, although it is somewhat thicker than this method without using the ESD method. The first polymer adhesive N2 melted in a fiber shape of 100 μm is sprayed on the polypropylene substrate N1 so as to stick in a spider web or zigzag form, and is uniformly applied to the whole.

ノズル本体221は中心軸孔2211の周りには、中心軸孔2211を包むように同軸状にリング状の高速熱風の吹出通路262が設けられ、高速熱風の吹出通路262の先端には所定の吹出角度を有したリング状の高速風吹出口263が設けられ、ノズル本体221の吐出口2212は高速風吹出口263より僅かにX=3mm程度(2〜4mm)突出して、整流が生じるようにしている。
この吐出口2212の高速風吹出口263からの突出量Xは、図3に示されるように、加熱空気路形成キャップ27の高速熱風の吹出通路262が斜行しており、中心のノズル本体221の外周も斜行しているので、加熱空気路形成キャップ27と加熱空気導入部枠体272の間に熱風吹出口の微調整用ワッシャー273の介在させ、この微調整用ワッシャー273の異なった厚さのものを選択するか、枚数を調整することによって、前記突出量Xを調整することができる。これは、突出量Xを調整すると同時に、高速熱風の吹出通路262熱風吹出通路21の内壁とノズル本体221の外周と間、すなわち、熱風吹出ノズル部261の開口面積も微調整することができる。
このように、熱風吹出ノズル部261の熱風吹出量を微調整することができるので、図1に示すように、複数のノズル部22の熱風吹出量を同じにすることができ、より均一な接着剤及び分子材料のナノファイバーの積層体を製造することができる。
The nozzle body 221 is provided with a ring-shaped high-speed hot air blowing passage 262 coaxially around the central shaft hole 2211 so as to wrap around the central shaft hole 2211, and a predetermined blowing angle is provided at the tip of the high-speed hot air blowing passage 262. A ring-shaped high-speed air outlet 263 having a nozzle is provided, and the discharge port 2212 of the nozzle body 221 slightly protrudes from the high-speed air outlet 263 by about X = 3 mm (2 to 4 mm) so that rectification occurs.
As shown in FIG. 3, the amount X of protrusion of the discharge port 2212 from the high-speed air outlet 263 is such that the high-speed hot air outlet passage 262 of the heated air passage forming cap 27 is skewed, and the central nozzle body 221 Since the outer periphery is also skewed, a fine adjustment washer 273 for the hot air outlet is interposed between the heated air passage forming cap 27 and the heated air introduction part frame 272, and the different thicknesses of the fine adjustment washer 273 are different. The amount of protrusion X can be adjusted by selecting one or adjusting the number of sheets. This can finely adjust the opening area of the hot air blowing nozzle portion 261 between the inner wall of the hot air blowing passage 262 and the outer periphery of the nozzle body 221 at the same time as adjusting the protrusion amount X.
Thus, since the hot air blowing amount of the hot air blowing nozzle portion 261 can be finely adjusted, the hot air blowing amounts of the plurality of nozzle portions 22 can be made the same as shown in FIG. A laminate of the nanofibers of the agent and the molecular material can be produced.

また、ノズル部22は主にノズル本体221とノズル支持体222とからなり、図3における吐出口2212の近傍の拡大図に示すように、ノズル本体221には長手方向に溶融高分子が噴出する中心軸孔2211が設けられるが、この中心軸孔2211の下流側の先端部には吐出口2212が設けられる。ここで重要なのはノズル本体221の材質であるが、本発明の紡糸ノズル部22におけるノズル本体221の材質はセラミック又はルビーが最適で、本実施例ではルビーである。
この吐出口2212であるノズル内径は0.13mmから0.18mmとしたが、0.18mm以上だとナノ単位の繊維が生成しづらく、0.13mm以上だとノズル内径に溶融した高分子接着剤が詰まってしまうので、本実施例では0.15mm程度とした。また、従来の前掲の特許文献4では、ノズル内径を0.15mmとしたが、材質を金属のステンレスとしたため、すぐに太いファイバーに変質してしまうことが判明した。これは繰り返し加重や圧力の為にステンレスのノズル内径が拡がってしまうことに起因することが判った。このため、耐熱性や対摩耗性に優れ高温下でも変形しないルビー(セラミック)を使用すると、長時間連続稼働させても、高品質の高分子ナノファイバー積層体N5を生成することができた。
なお、基材N1は目が粗いので、第1ファイバー状高分子接着剤N2が基材N1を通過するので、背後に接着剤捕集部25で捕集する。
Further, the nozzle portion 22 mainly comprises a nozzle body 221 and a nozzle support 222, and as shown in an enlarged view in the vicinity of the discharge port 2212 in FIG. 3, molten polymer is ejected to the nozzle body 221 in the longitudinal direction. A central shaft hole 2211 is provided, and a discharge port 2212 is provided at the downstream end of the central shaft hole 2211. What is important here is the material of the nozzle body 221, but the material of the nozzle body 221 in the spinning nozzle portion 22 of the present invention is optimally ceramic or ruby, and in this embodiment is ruby.
The nozzle inner diameter of the discharge port 2212 is 0.13 mm to 0.18 mm. However, when it is 0.18 mm or more, it is difficult to form nano-unit fibers, and when it is 0.13 mm or more, the polymer adhesive melted to the nozzle inner diameter. In this embodiment, the thickness is about 0.15 mm. Further, in Patent Document 4 of the prior art, the nozzle inner diameter is set to 0.15 mm, but since the material is metal stainless steel, it has been found that the nozzle is immediately transformed into a thick fiber. It has been found that this is due to the expansion of the inner diameter of the stainless nozzle due to repeated loading and pressure. For this reason, when using a ruby (ceramic) that has excellent heat resistance and wear resistance and does not deform even at high temperatures, a high-quality polymer nanofiber laminate N5 could be produced even after continuous operation for a long time.
Since the base material N1 is rough, the first fibrous polymer adhesive N2 passes through the base material N1, and is collected by the adhesive collecting unit 25 behind.

しかし、セラミックやルビーは加工が難しく、ネジ等を設けた金属のノズル支持体222にノズル吐出口2212をネジ等で固着することが困難であった。そのため、図3に示すように、ノズル本体221の上流の末端に外側に突出した肉厚の鍔部2213を設け、対応するノズル支持体222の内孔2221の下流の末端に内側に突出する係止部2222を設けて、ノズル本体221をノズル支持体222の内孔2221の上流の開口2223から挿入して、前記鍔部2213を係止部2222に密着嵌合させて固着する。このような構造なので、下流側に高い圧力で溶融高分子が挿入されてもノズル本体221がノズル支持体222から離脱することがない。この場合、内孔2221の内径はノズル本体221の外径および鍔部2213の外径よりも大きく、ノズル支持体222の先端係止部2222の内径はノズル本体221の外径よりも小さく、鍔部2213の外径よりも小さくする必要がある。
また、ノズル部22に連通する溶融樹脂導入管23には、適宜の手段により溶融樹脂が供給されるが、例えば、図2に示されるように、接着剤供給部24から供給ポンプ242及び接着剤供給管241により接続され供給される。
このノズル本体221は、必要に応じて基材N1に対して水平方向に同じ距離を保って移動するようにすれば、ノズル本体221の数を少なくすることが可能となる。
次に、第1ファイバー状高分子接着を冷却するために[第1高分子接着剤冷却工程C]に移行する。
However, ceramic and ruby are difficult to process, and it is difficult to fix the nozzle discharge port 2212 to the metal nozzle support 222 provided with screws or the like with screws or the like. Therefore, as shown in FIG. 3, a thick flange portion 2213 protruding outward is provided at the upstream end of the nozzle body 221, and the protrusion protruding inward at the downstream end of the corresponding inner hole 2221 of the nozzle support 222 is provided. A stop portion 2222 is provided, and the nozzle body 221 is inserted from the opening 2223 upstream of the inner hole 2221 of the nozzle support 222, and the flange portion 2213 is closely fitted and fixed to the locking portion 2222. With such a structure, the nozzle main body 221 does not separate from the nozzle support 222 even when the molten polymer is inserted at a high pressure downstream. In this case, the inner diameter of the inner hole 2221 is larger than the outer diameter of the nozzle body 221 and the outer diameter of the flange portion 2213, and the inner diameter of the tip locking portion 2222 of the nozzle support 222 is smaller than the outer diameter of the nozzle body 221. It is necessary to make it smaller than the outer diameter of the portion 2213.
Further, the molten resin is supplied to the molten resin introduction pipe 23 communicating with the nozzle portion 22 by an appropriate means. For example, as shown in FIG. 2, the supply pump 242 and the adhesive are supplied from the adhesive supply portion 24. Connected by a supply pipe 241 and supplied.
If the nozzle main body 221 moves while maintaining the same distance in the horizontal direction with respect to the base material N1 as necessary, the number of nozzle main bodies 221 can be reduced.
Next, the process proceeds to [first polymer adhesive cooling step C] in order to cool the first fibrous polymer adhesion.

[第1高分子接着剤冷却工程C]
本実施例で[第1高分子接着剤冷却工程C]での冷却装置4は、ペルチェ素子を使用したものである。
アルミ板の冷却板31は、図5に示すように、表面温度を−10℃〜−20℃に冷却し、冷却板31に対向して断熱板32を配置してその間隔区を5mm以下とし、前工程で基材N1に第1ファイバー状高分子接着剤N2を塗布した網状補強繊維と冷却板と31との間隔は1.5mm以下にすることが、第1ファイバー状高分子接着剤N2の硬化の促進や省エネの観点からも好ましい。
冷却板31の背後にはペルチェ素子の冷却機構33が組み込まれているが、ペルチェ素子の原理は図6に示すように、ペルチェディバイス34は、例えば、複数のペルチェ素子から構成され、複数のN型熱電半導体(n)341とP型熱電半導体(p)342とが交互に並べられ、それらを金属電極343で千鳥状に接続して両端に電源345からの直流電源を供給する構成となっている。この接続状態では、図6で右向きの矢印に示すように、半導体中の電子やホールが熱を下側に運ぶので、左側の金属電極343uが冷え、右側の金属電極343dが加熱される。
この左側金属電極343uの複数の上面を連ねて薄板状の絶縁材344で覆われ、その絶縁材344を介して冷暖房する冷却板31に熱が効率よく伝導するように密接接触するように重ねられている。また、同様に右側金属電極343dの複数の上面を連ねて薄い絶縁材344で覆われ、その絶縁材344を介して冷却(吸熱)(発熱)する冷却板31へ熱が効率よく伝導するように密接接触するように重ねられている。
この[第1高分子接着剤冷却工程C]は非常に重要であって、この[第1高分子接着剤冷却工程C]を通過させた場合の顕微鏡写真図11Aは第2接着剤ナノファイバーが綺麗に蜘蛛の巣状の網目で補強されているのに対して、[第1高分子接着剤冷却工程C]が存在しない(稼働させない)場合の顕微鏡写真図11Bは、第2接着剤が縮れて蜘蛛の巣状にはなっていないことから、強個な補強にはなっていないことが判る。
網状補強された基材N1は接着剤の固化(硬化)が促進されて、次の第2接着剤ナノファイバーを接着する第2ファイバー状高分子接着剤N3を吹き付ける工程[第2高分子接着剤吹付工程D]に移行する。
[First polymer adhesive cooling step C]
In this embodiment, the cooling device 4 in [first polymer adhesive cooling step C] uses a Peltier element.
As shown in FIG. 5, the cooling plate 31 made of an aluminum plate is cooled to a surface temperature of −10 ° C. to −20 ° C., and a heat insulating plate 32 is disposed opposite to the cooling plate 31 so that the interval is 5 mm or less. The first fiber-like polymer adhesive N2 may have a distance of 1.5 mm or less between the network reinforcing fiber obtained by applying the first fiber-like polymer adhesive N2 to the substrate N1 in the previous step and the cooling plate 31. It is also preferable from the viewpoint of promoting the curing of the resin and saving energy.
A cooling mechanism 33 for the Peltier element is incorporated behind the cooling plate 31. The principle of the Peltier element is as shown in FIG. 6, and the Peltier device 34 is composed of, for example, a plurality of Peltier elements, and a plurality of N The type thermoelectric semiconductor (n) 341 and the P type thermoelectric semiconductor (p) 342 are alternately arranged, connected in a zigzag manner by the metal electrodes 343, and a DC power source from the power source 345 is supplied to both ends. Yes. In this connection state, as shown by the right-pointing arrow in FIG. 6, electrons and holes in the semiconductor carry heat downward, so that the left metal electrode 343u is cooled and the right metal electrode 343d is heated.
A plurality of upper surfaces of the left metal electrode 343u are connected to each other and covered with a thin plate-like insulating material 344, and are overlapped through the insulating material 344 so as to be in close contact with each other so as to conduct heat efficiently. ing. Similarly, a plurality of upper surfaces of the right metal electrode 343d are connected to each other and covered with a thin insulating material 344, and heat is efficiently conducted to the cooling plate 31 that cools (heat absorption) (heat generation) through the insulating material 344. They are layered in close contact.
This [first polymer adhesive cooling step C] is very important, and the microphotograph when this [first polymer adhesive cooling step C] is passed through is shown in FIG. Fig. 11B is a photomicrograph of the case where the [first polymer adhesive cooling step C] does not exist (does not operate) while it is reinforced with a spider web-like mesh, and the second adhesive is shrunk. Since it is not a spider web, it can be seen that it is not a strong reinforcement.
A step of spraying a second fibrous polymer adhesive N3 for adhering the second adhesive nanofibers after the solidification (curing) of the adhesive is promoted for the substrate N1 reinforced with a net-like structure [second polymer adhesive The process proceeds to spraying step D].

[第2高分子接着剤吹付工程D]
次に、[網状補強繊維形成工程B]で第1ファイバー状高分子接着剤N2で補強された基材に、ナノファイバーを接着する第2ファイバー状高分子接着剤N3を吹き付ける[第2高分子接着剤吹付工程D]について説明する。
この状態は顕微鏡写真の図12(基材N1+(架橋接着剤)N2+(接着剤)N3)に示すようなもので、第1ファイバー状高分子接着剤N2よりも更に細めの10μmから100nmの繊維径とした第2ファイバー状高分子接着剤N3の接着剤を網に薄く吹き付けて隙間を塞がないように収縮させてある。このように、接着剤N2が基材N1にまとわり付いた状態に、第2ファイバー状高分子接着剤N3が付着収縮する。
したがって、図3の第1ファイバー状高分子接着剤N2(基材N1+架橋接着剤N2)の状態に比べて、図13の顕微鏡写真は更に第2高分子接着剤N3の接着剤が、網目の隙間を塞がないように薄く吹き付けられている。
図1に示すように、[第2高分子接着剤吹付工程D]の装置構成は、[第1高分子接着剤冷却工程C]と[ナノファイバー生成工程E]との間に位置し、ノズルも基本的には[網状補強繊維形成工程B]と同じで、ポリプロピレン(或いはポリプロエチレン)の基材N1と第1高分子接着剤N2との網目となる表面に、第2ファイバー状高分子接着剤N3の接着剤を吹き付ける。
[Second polymer adhesive spraying step D]
Next, a second fibrous polymer adhesive N3 for adhering nanofibers is sprayed on the substrate reinforced with the first fibrous polymer adhesive N2 in [Reticulated reinforcing fiber formation step B] [second polymer. The adhesive spraying process D] will be described.
This state is as shown in FIG. 12 (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3) of the micrograph, and the fibers having a thickness of 10 μm to 100 nm, which is thinner than the first fibrous polymer adhesive N2. The second fibrous polymer adhesive N3 having a diameter is thinly sprayed onto the net so that the gap is not closed. As described above, the second fibrous polymer adhesive N3 adheres and shrinks in a state where the adhesive N2 is attached to the base material N1.
Therefore, compared to the state of the first fibrous polymer adhesive N2 (base material N1 + crosslinked adhesive N2) in FIG. 3, the micrograph in FIG. 13 shows that the adhesive of the second polymer adhesive N3 It is sprayed thinly so as not to block the gap.
As shown in FIG. 1, the apparatus configuration of [second polymer adhesive spraying step D] is located between [first polymer adhesive cooling step C] and [nanofiber generation step E], and the nozzle Is basically the same as [Reticulated reinforcing fiber forming step B], and the second fibrous polymer adhesive is bonded to the surface of the polypropylene (or polypropylene) substrate N1 and the first polymer adhesive N2. Spray the adhesive of agent N3.

この第2ファイバー状高分子接着剤N3は、株式会社クライベリットジャパン製のポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)(PUR反応性ホットメルト(品番)No.701.1又は701.2)であり、物性は以下のようなものである。なお、本実施例ではUR反応性ホットメルト(品番)No.701.2を使用した。また、他の第2高分子接着剤N3としては、株式会社ヘンケル製の無黄色変色タイプ(透明又は白色)の品番LA7575UVのポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)でも同様の結果が得られた。
(B)PUR反応性ホットメルト(品番)No.701.1 主成分 ポリウレタン
粘度
80℃:12,000 mPas
100℃:4,000 mPas
120℃:2,000 mPas
オープンタイム:>1hour
グリーン強度:強
特徴:低温塗工・糸引き無・工耐加水分解性
(C)PUR反応性ホットメルト(品番)No.701.2 主成分 ポリウレタン
粘度(製造時)
brookfield HBTD 10rpm 100℃ 約5,000 ±1,500mPas 120℃ 約3,000 ±1,000mPas オープンタイム.φ3mmビード:3〜4sec 添加剤: イソシアネートを含有。
This second fibrous polymer adhesive N3 is a polyurethane hot melt adhesive (moisture-curing type) (PUR reactive hot melt (product number) No. 701.1 or 701.2) manufactured by Kleiberit Japan Co., Ltd. It ’s like that. In this example, UR reactive hot melt (product number) No. 701.2 was used. In addition, as the other second polymer adhesive N3, the same result was obtained with a non-yellowing discoloration type (transparent or white) polyurethane hot melt adhesive (moisture curing type) manufactured by Henkel Co., Ltd. .
(B) PUR reactive hot melt (Part No.) No. 701.1 Main component Polyurethane Viscosity
80 ℃: 12,000 mPas
100 ℃: 4,000 mPas
120 ℃: 2,000 mPas
Open time:> 1 hour
Green strength: Strong Features: Low temperature coating, no stringing, hydrolysis resistance (C) PUR reactive hot melt (product number) No. 701.2 Main component Polyurethane Viscosity (during manufacturing)
brookfield HBTD 10rpm 100 ° C About 5,000 ± 1,500mPas 120 ° C About 3,000 ± 1,000mPas Open time. φ3mm bead: 3-4sec Additive: Contains isocyanate.

第2高分子接着剤N3はPUR反応性ホットメルト(品番:No.701.1又は701.2)としたがその選定条件は、
(1)基材N1の網目空間(メッシュ間)と第1高分子接着剤N2の架橋で作った補強網目の基材との接着性が良好なこと、(2)網目を塞ぐことがなく、糸引き性のような変形が少ないこと、(3)第2高分子接着剤N3を塗布後の表面が硬化するまでの時間が長く、表面が硬化するまでの比較的長時間(3分〜1時間)を利用してナノファイバーを塗布して基材N1とナノファイバーN4が接着硬化する時間を長く保っていること、(4)硬化する前は粘着性が強く、主剤である消臭剤の酸化チタンを散布されたナノファイバーN4が接着されやすいことが必要である。
したがって、これらの条件を満たし、500nmから10μmの繊維径としたファイバーを形成することができる接着剤であれば他の高分子接着剤でも良い。
The second polymer adhesive N3 was a PUR reactive hot melt (product number: No. 701.1 or 701.2).
(1) Adhesiveness between the mesh space of the substrate N1 (between meshes) and the substrate of the reinforcing mesh formed by crosslinking of the first polymer adhesive N2 is good, (2) without closing the mesh, Less deformation such as stringiness, (3) a long time until the surface is cured after the second polymer adhesive N3 is applied, and a relatively long time until the surface is cured (3 minutes to 1 Time) to apply the nanofibers and maintain a long time for the base material N1 and the nanofibers N4 to be bonded and cured. (4) Before the curing, the adhesive is strong and the main component of the deodorant is It is necessary that the nanofibers N4 sprayed with titanium oxide be easily adhered.
Therefore, other polymer adhesives may be used as long as they satisfy these conditions and can form a fiber having a fiber diameter of 500 nm to 10 μm.

これを使用するノズル装置は、[網状補強繊維形成工程B]と同様であり、供給する高分子接着剤が異なるだけである。
この第2高分子接着剤N3は、基材N1に第1ファイバー状高分子接着剤N2とナノファイバーN4とを接着固定する接着剤(第2ファイバー状高分子接着剤N3)で、接着性がより強い性質があり、ナノファイバーN4積層体を基材N1に固着するには好都合である。また、この第2高分子接着剤N3の接着剤も加熱する必要がなく室温で徐々に硬化するので、基材N1や酸化チタンを散布したナノファイバーN4に変質を与えることがない。
また、この第2ファイバー状高分子接着剤N3で基材N1等の網目の空間部に蜘蛛の巣状、或いはジグザグ状の網目を形成する理由は、ナノファイバーN4が形成する空間を塞ぐことを少なくするためで、基材N1のモノフィラメント自体で網の目の空間を小さくするのとは異なり、遮蔽部材の重量も増すことは勿論のこと、遮光率が大きくなってしまう不都合が生じるからである。
The nozzle device using this is the same as in [Reticulated reinforcing fiber forming step B], only the polymer adhesive to be supplied is different.
This second polymer adhesive N3 is an adhesive (second fiber polymer adhesive N3) that adheres and fixes the first fiber polymer adhesive N2 and the nanofiber N4 to the substrate N1, and has an adhesive property. It has stronger properties and is convenient for fixing the nanofiber N4 laminate to the substrate N1. In addition, since the second polymer adhesive N3 adhesive does not need to be heated and is gradually cured at room temperature, the base fiber N1 and the nanofibers N4 sprayed with titanium oxide are not altered.
In addition, the reason why the second fiber-like polymer adhesive N3 forms a spider web or zigzag network in the space of the network such as the base N1 is that the space formed by the nanofiber N4 is blocked. This is because, unlike the case of reducing the mesh space with the monofilament itself of the base material N1, the weight of the shielding member is increased and the light shielding rate is increased. .

このように、第2ファイバー状高分子接着剤N3の接着剤の形成は、ナノファイバーN4が形成する空間をなるべく塞ぐことがないように十分細くファイバー状にすることが重要であり、広がってフィルム状になる接着剤を使用したのではナノファイバーN4を用いる意味が無くなるのであって、なるべく細いファイバーであることが好ましい。本実施例では第2高分子接着剤N3を500nmから10μmの繊維径としたファイバーで、補強した基材に隙間を塞がないように薄く吹き付け収縮しやすくすることが重要である。
要は、第1ファイバー状高分子接着剤N2及び第2ファイバー状高分子接着剤N3は細いファイバーを形成することが絶対要件であるが、とりわけ、第1ファイバー状高分子接着剤N2は、網目の補給であるから、接着機能を有しつつファイバー(繊維)状の形状を保った即座に硬化するものが望ましく、逆に、第2ファイバー状高分子接着剤N3は基材N1や第1ファイバー状高分子接着剤N2とナノファイバーN4を接着する機能を高め、十分な接着時間を維持し、比較的ゆっくり硬化するものが望ましい。本実施例も図1に示すように、巻き取るまでに十分に長い距離を移行する構成になっている。
すなわち、本実施例において、接着剤供給部24からナノファイバー積層体巻取部7までの距離は10から20mとしており、基材N1の移動速度80cm/分から150cm/分であるが、本実施例においては接着剤供給部24からナノファイバー積層体巻取部7までの距離は15mで、基材N1の移動速度100cm/分とし、第2ファイバー状高分子接着剤N3がゆっくりと硬化するのに十分な時間を保つようにしている。
上述したように、供給する第1ファイバー状高分子接着剤N2を第2ファイバー状高分子接着剤N3としただけで、第1高分子接着剤N2のノズル自体の構造、及び設定条件は図8に示すようなものであるが、構造自体は図2及び図3のノズル部22及び空気吹出ノズル部261とは、第2高分子樹脂吹き付け部21b以外は同じであるので説明は省略する。
As described above, it is important that the second fibrous polymer adhesive N3 is formed into a sufficiently thin fiber shape so that the space formed by the nanofiber N4 is not blocked as much as possible. The use of the adhesive in the shape eliminates the meaning of using the nanofiber N4, and it is preferable that the fiber be as thin as possible. In this embodiment, it is important that the second polymer adhesive N3 is made of a fiber having a fiber diameter of 500 nm to 10 μm, and is thinly blown and easily contracted so as not to block the gap.
In short, the first fiber-like polymer adhesive N2 and the second fiber-like polymer adhesive N3 are absolutely required to form thin fibers, but in particular, the first fiber-like polymer adhesive N2 is a mesh. Therefore, it is desirable that the fiber (fiber) -like shape be cured immediately while having an adhesive function. Conversely, the second fibrous polymer adhesive N3 is composed of the base material N1 and the first fiber. It is desirable to improve the function of bonding the polymer adhesive N2 and the nanofiber N4, maintain a sufficient bonding time, and cure relatively slowly. As shown in FIG. 1, this embodiment is also configured to shift a sufficiently long distance before winding.
That is, in this embodiment, the distance from the adhesive supply section 24 to the nanofiber laminate winding section 7 is 10 to 20 m, and the moving speed of the base material N1 is 80 cm / min to 150 cm / min. In this case, the distance from the adhesive supply part 24 to the nanofiber laminate winding part 7 is 15 m, the moving speed of the substrate N1 is 100 cm / min, and the second fibrous polymer adhesive N3 is slowly cured. I try to keep enough time.
As described above, the structure and setting conditions of the nozzle of the first polymer adhesive N2 itself are as shown in FIG. 8 simply by changing the first fiber polymer adhesive N2 to be supplied to the second fiber polymer adhesive N3. Although the structure itself is the same as that of the nozzle part 22 and the air blowing nozzle part 261 of FIG.2 and FIG.3 except the 2nd polymer resin spraying part 21b, description is abbreviate | omitted.

[ナノファイバー生成工程E]
ナノファイバー生成工程Eは主に、ナノファイバー発生工程E1とナノファイバー捕集工程E2からなる。
[ナノファイバー発生工程E1]
[第2高分子接着剤吹付工程D]が完了し、顕微鏡写真の図12(基材N1+(架橋接着剤)N2+(接着剤)N3)に示すような状態に、[ナノファイバー生成部D]で生成したポリフッ化ビニリデン(PVDF)のナノファイバーを吹き付け積層する。
この状態は、顕微鏡写真の図13、図14(基材N1+(架橋接着剤)N2+(接着剤)N3+酸化チタンを散布したナノファイバーN5)に示すような顕微鏡写真である。
[ナノファイバー生成部E]の [ナノファイバー発生工程E1]の装置構成から説明するが、このナノファイバー発生工程E1は、ノズル部分の構成は、大凡網状補強繊維形成工程Bと同じで、主な違いとして原料の高分子を延伸するには、接着剤のように温度で溶融するのではなく溶媒で溶解して粘度を薄めた高分子を紡糸する点であり、この長分子配列を有する高分子材料を溶媒により溶解し加圧して紡糸ノズルから紡糸するため、接着剤のように高温にする必要がないが、30℃から38℃程度の維持する必要があり、延伸するための高速空気も高温に加熱する必要がない。ここで、先ず、紡糸ノズル部4から説明する。
[Nanofiber production process E]
The nanofiber generation process E mainly includes a nanofiber generation process E1 and a nanofiber collection process E2.
[Nanofiber generation process E1]
[Second polymer adhesive spraying step D] is completed, and a state as shown in FIG. 12 of the microphotograph (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3) [nanofiber generating part D] The nanofibers of polyvinylidene fluoride (PVDF) produced in step 1 are sprayed and laminated.
This state is a photomicrograph as shown in FIGS. 13 and 14 (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3 + nanofiber N5 dispersed with titanium oxide).
The apparatus configuration of [Nanofiber generation step E1] of [Nanofiber generation part E] will be described. In this nanofiber generation step E1, the configuration of the nozzle portion is substantially the same as that of the reticulated reinforcing fiber formation step B. The difference is that, in order to stretch the raw material polymer, the polymer is melted with a solvent and thinned by viscosity instead of melting at a temperature like an adhesive. Since the material is dissolved in a solvent and pressurized and spun from a spinning nozzle, it does not need to be heated to a high temperature like an adhesive, but it must be maintained at about 30 ° C to 38 ° C, and high-speed air for stretching is also hot. There is no need to heat it. Here, the spinning nozzle unit 4 will be described first.

[ナノファイバー紡糸ノズル部]
ナノファイバー紡糸ノズル部は、高分子材料が溶融ではなく溶解で、使用温度が30℃から38℃であるので、接着剤の高分子材料を300℃程度の加熱して溶融するのとは異なるだけで、基本的には前出の接着剤ノズル部22の構成と同じである。
図7、8におけるナノファイバー吹き付け部41のノズル部42の拡大図に示すように、セラミック、特にルビーのノズル本体421はその中心に先端の吐出口4212に続く中心軸孔4211が設けられ、中心軸孔4211の反対側には送給口43が設けられ、この送給口43には溶媒(溶剤)で溶解したポリフッ化ビニリデン(PVDF)が供給される。送給口43までの溶解されたポリフッ化ビニリデン(PVDF)の送給経路は、図7に示すように、溶解高分子供給部44でポリフッ化ビニリデン(PVDF)を常温の20℃若しくは多少温めた40℃程度に加熱し、その後、溶解高分子供給部44から溶解高分子供給管441を介してギヤポンプ442等によって送給し、さらに、送給後の溶解高分子供給部44を介しても溶解したポリフッ化ビニリデン(PVDF)を前述した溶解高分子導入管43に供給している。
この溶解高分子導入管43には、温水保温部45を設けてノズル部42を30℃から38℃に維持するような構成で、加熱器ポンプ451付きの温水器452で各ノズル部42の分配器453に設けて、温度を維持するようにしている。この配置は図7に示すように、温水出口454から配管455で直列に繋ぎ温水戻り口456に戻るように循環している。
[Nanofiber spinning nozzle]
In the nanofiber spinning nozzle, the polymer material is not melted but melted, and the operating temperature is 30 ° C to 38 ° C, which is different from heating and melting the polymer material of the adhesive at about 300 ° C. The configuration is basically the same as that of the adhesive nozzle portion 22 described above.
As shown in the enlarged view of the nozzle portion 42 of the nanofiber spraying portion 41 in FIGS. 7 and 8, the nozzle body 421 of ceramic, particularly ruby, is provided with a central shaft hole 4211 following the discharge port 4212 at the tip, A feeding port 43 is provided on the opposite side of the shaft hole 4211, and polyvinylidene fluoride (PVDF) dissolved in a solvent (solvent) is supplied to the feeding port 43. As shown in FIG. 7, the polyvinylidene fluoride (PVDF) feeding route for the dissolved polyvinylidene fluoride (PVDF) up to the feeding port 43 was warmed to 20 ° C. or a little at room temperature by the dissolved polymer supply unit 44. It is heated to about 40 ° C. and then fed from the dissolved polymer supply unit 44 through the dissolved polymer supply pipe 441 by the gear pump 442 and the like, and further dissolved through the dissolved polymer supply unit 44 after the supply. The polyvinylidene fluoride (PVDF) thus prepared is supplied to the aforementioned dissolved polymer introduction tube 43.
The dissolved polymer introduction pipe 43 is provided with a warm water heat retaining part 45 so that the nozzle part 42 is maintained at 30 ° C. to 38 ° C., and is distributed to each nozzle part 42 by a water heater 452 with a heater pump 451. It is provided in the vessel 453 so as to maintain the temperature. As shown in FIG. 7, this arrangement is circulated so as to be connected in series by a pipe 455 from the hot water outlet 454 and return to the hot water return port 456.

ここで、溶解高分子導入管43の温度維持に温水を用いたのは、温度管理が比較的に容易であり、ヒータ等とは異なり環境を乾燥状態にすることが無いからである。
また、上下方向1列の6個のノズル部42とこれと連結する温水本部45等は一体で、下部の左右トラバース機構(ノズル部42、温水保温部45)457によって、平面保持用グリッド(又は金網)51対して、平行に7.5cmから15cmの範囲に常時移動するようにして、ナノファイバー積層体の厚さが均一になるようにしている。また、ノズル部42からナノファイバー捕集装置5の平面保持用グリッド(又は金網)51までの距離は165cm程度とし、後述する高分子材料の延伸が十分行われ、溶剤のトルエン等を高分子材料から飛散するようにしている。
なお、本実施例1でのポリフッ化ビニリデン(PVDF)は粘度を下げるために、後述するように、溶媒としてNMPを用い材料濃度を14wt%としている。また、吐出口4212の内径は0.1mmから0.2mmとし、本実施例では0.15mmとしているが、0.2mm以上だと延伸してもナノオーダーの細さが得にくく、細い方が良いが0.1mm以下だと詰まって紡糸速度が遅くなってしまう。
Here, the reason why the hot water is used for maintaining the temperature of the dissolved polymer introduction tube 43 is that the temperature management is relatively easy and unlike the heater or the like, the environment is not dried.
In addition, the six nozzle portions 42 in one line in the vertical direction and the hot water main portion 45 connected to the nozzle portions 42 are integrated. The metal mesh) 51 is always moved in parallel in the range of 7.5 cm to 15 cm so that the thickness of the nanofiber laminate is uniform. Further, the distance from the nozzle part 42 to the plane holding grid (or wire net) 51 of the nanofiber collecting device 5 is about 165 cm, and the polymer material described later is sufficiently stretched, and the solvent such as toluene is used as the polymer material. It is trying to scatter from.
Note that polyvinylidene fluoride (PVDF) in Example 1 has a material concentration of 14 wt% using NMP as a solvent, as will be described later, in order to lower the viscosity. Further, the inner diameter of the discharge port 4212 is 0.1 mm to 0.2 mm, and is 0.15 mm in this embodiment. However, if it is 0.2 mm or more, it is difficult to obtain a nano-order thinness even if it is stretched. Good, but if it is less than 0.1 mm, the spinning speed will be slow.

[高速風吹出部46]
図7、8に示すように、ノズル本体421は中心軸孔4211の周りには、中心軸孔4211を包むように同軸状にリング状の高速風吹出通路462が設けられ、高速風吹出通路462の先端には所定の吹出角度を有したリング状の高速風吹出口463が設けられ、この高速風吹出口463は前記吹出口463より僅かにX=3mm程度(2〜5mm)突出して、整流が生じるようにしている。
この突出量Xについての機能や調整も前掲のノズル部22と同じである。また、ナノファイバー吹き付け部415の中間部には高速風吹出通路462の他端に繋がる空気供給部48が設けられ、空気供給部48には、常温の20℃、或いは多少暖かい20〜40℃程度の空気(気流)がエアポンプ481により供給され、吐出口4212から紡糸されるポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維を高速風吹出口463の高速気流で包むようにして下流に引っ張るように延伸する。この所定の吹出角度を有する高速風吹出口463が延伸気流手段を構成している。
[High-speed wind outlet 46]
As shown in FIGS. 7 and 8, the nozzle body 421 is provided with a ring-shaped high-speed air blowing passage 462 coaxially around the central shaft hole 4211 so as to wrap around the central shaft hole 4211. A ring-shaped high-speed air outlet 463 having a predetermined blowing angle is provided at the tip, and this high-speed air outlet 463 projects slightly from the outlet 463 by about X = 3 mm (2 to 5 mm) so that rectification occurs. I have to.
The function and adjustment of the protruding amount X are the same as those of the nozzle unit 22 described above. In addition, an air supply unit 48 connected to the other end of the high-speed wind blowing passage 462 is provided in the middle portion of the nanofiber blowing unit 415, and the air supply unit 48 has a room temperature of 20 ° C. or a slightly warm temperature of about 20-40 ° C. The air (air flow) is supplied by an air pump 481, and the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber spun from the discharge port 4212 is stretched so as to be pulled downstream so as to be wrapped by the high speed air flow of the high speed air outlet 463. The high-speed air outlet 463 having this predetermined blowing angle constitutes an extending air flow means.

また、延伸気流手段のノズル部42は主にノズル本体421とノズル支持体422とからなり、図8における吐出口4212の近傍の拡大図に示すように、ノズル本体421には長手方向に溶融高分子が噴出する中心軸孔4211が設けられるが、この中心軸孔4211の下流側の先端部には吐出口4212が設けられる。本発明のノズル部42におけるノズル本体421の材質はセラミック又はルビーが最適で、本実施例ではルビーである。
この吐出口4212であるノズル内径は0.13mmから0.18mmとしたが、0.18mm以上だとナノ単位の繊維状の接着剤は生成しづらく、0.13mm以上だとノズル内径に溶融した高分子が詰まってしまうので、本実施例では0.15mm程度とした。また、従来の前掲の特許文献4では、ノズル内径を0.15mmとしたが、材質を金属のステンレスとしたため、すぐに太いファイバーに変質してしまうことが判明した。これは繰り返し加重や圧力の為にステンレスのノズル内径が拡がってしまうことに起因することが判った。このため、耐熱性や対摩耗性に優れ高温下でも変形しないルビー(セラミック)を使用すると、長時間連続稼働させても、高品質の高分子ナノファイバー積層体N5を生成することができた。
Further, the nozzle portion 42 of the stretching air flow means mainly comprises a nozzle main body 421 and a nozzle support 422. As shown in the enlarged view in the vicinity of the discharge port 4212 in FIG. A central shaft hole 4211 through which molecules are ejected is provided, and a discharge port 4212 is provided at a distal end portion on the downstream side of the central shaft hole 4211. The material of the nozzle body 421 in the nozzle portion 42 of the present invention is optimally ceramic or ruby, and in this embodiment is ruby.
The nozzle inner diameter of the discharge port 4212 was changed from 0.13 mm to 0.18 mm. However, when it is 0.18 mm or more, it is difficult to form nano-unit fibrous adhesive, and when it is 0.13 mm or more, the nozzle inner diameter is melted. In this embodiment, the thickness is about 0.15 mm because the polymer is clogged. Further, in Patent Document 4 of the prior art, the nozzle inner diameter is set to 0.15 mm, but since the material is metal stainless steel, it has been found that the nozzle is immediately transformed into a thick fiber. It has been found that this is due to the expansion of the inner diameter of the stainless nozzle due to repeated loading and pressure. For this reason, when using a ruby (ceramic) that has excellent heat resistance and wear resistance and does not deform even at high temperatures, a high-quality polymer nanofiber laminate N5 could be produced even after continuous operation for a long time.

しかし、セラミックやルビーは加工が難しく、ネジ等を設けた金属のノズル支持体422にノズル吐出口4212をネジ等で固着することが困難であった。そのため、図8に示すように、ノズル本体421の上流の末端に外側に突出した肉厚の鍔部4213を設け、対応するノズル支持体422の内孔4221の下流の末端に内側に突出する係止部4222を設けて、ノズル本体421をノズル支持体422の内孔4221の上流の開口4223から挿入して、前記鍔部4213を係止部4222に密着嵌合させて固着する。このような構造なので、下流側に高い圧力で溶融高分子が挿入されてもノズル本体421がノズル支持体422から離脱することがない。この場合、内孔4221の内径はノズル本体421の外径および鍔部4213の外径よりも大きく、ノズル支持体422の先端係止部4222の内径はノズル本体421の外径よりも小さく、鍔部4213の外径よりも小さくする必要がある。
また、ノズル部42に連通する溶解高分子導入管43には、適宜の手段により溶解された樹脂が供給される。
このノズル本体421は、必要に応じて基剤N1に第2ファイバー状高分子接着剤が吹き付けられたN3に対して水平方向に同じ距離を保って移動するようにすれば、ノズル本体421の数を少なくすることが可能となる。
中心軸孔4211の外周部431及び吐出口4212側の外周部4224と高速風吹出通路462の内周壁との間には通路隙間を維持するスペーサー部(図示せず)が適所に設けられて間隔を維持して高速風吹出通路462を形成している。
However, it is difficult to process ceramic and ruby, and it is difficult to fix the nozzle discharge port 4212 to the metal nozzle support 422 provided with screws or the like with screws or the like. Therefore, as shown in FIG. 8, a thick flange 4213 protruding outward is provided at the upstream end of the nozzle body 421, and the protrusion protruding inward at the downstream end of the corresponding inner hole 4221 of the nozzle support 422 is provided. A stop portion 4222 is provided, and the nozzle body 421 is inserted from the opening 4223 upstream of the inner hole 4221 of the nozzle support 422, and the flange portion 4213 is closely fitted and fixed to the locking portion 4222. With such a structure, the nozzle main body 421 is not detached from the nozzle support 422 even when the molten polymer is inserted at a high pressure downstream. In this case, the inner diameter of the inner hole 4221 is larger than the outer diameter of the nozzle body 421 and the outer diameter of the flange portion 4213, and the inner diameter of the tip locking portion 4222 of the nozzle support 422 is smaller than the outer diameter of the nozzle body 421. It is necessary to make it smaller than the outer diameter of the portion 4213.
The dissolved polymer introduction tube 43 communicating with the nozzle portion 42 is supplied with a resin dissolved by an appropriate means.
If the nozzle body 421 is moved while maintaining the same distance in the horizontal direction with respect to N3 in which the second fibrous polymer adhesive is sprayed on the base N1 as necessary, the number of the nozzle bodies 421 is reduced. Can be reduced.
Spacer portions (not shown) for maintaining a passage gap are provided at appropriate positions between the outer peripheral portion 431 of the central shaft hole 4211 and the outer peripheral portion 4224 on the discharge port 4212 side and the inner peripheral wall of the high-speed air blowing passage 462. Thus, the high-speed air blowing passage 462 is formed.

この延伸気流手段を更に説明すると、高速気流でポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維を更に延伸するのでリング状の高速風吹出口463の吹出角度(中心軸孔4211の軸を中心としての左右の合算角度)が重要であるが、実験の結果、角度30°〜60°程度、すなわち、高速風吹出口463の高速気流の吹出方向は、前記中心軸の吐出口4212の中心軸線に対して15°〜30°の角度の範囲が好ましく、角度30°(中心軸と角度15°)以下だとポリフッ化ビニリデン(PVDF)との接触力が小さく延伸作用が小さく、角度60°(中心軸と角度30°)以上だと接触しての負圧が生じないのでやはり延伸作用が少なく、本実施例1では角度38°(中心軸と角度19°)することで延伸作用が効率的に作用した。
このように、高速風吹出口463からの気流が適正に紡糸したポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維に当たらないと、μオーダーの極細繊維で終わってしまいナノファイバーにはならない。
また、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維を効率よく延伸するのは、溶解状態のポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維にするためにNMP等の溶媒より低粘度にすることも重要であり、ギアポンプ442で直径0.15mmの吐出口4212から溶解されたポリフッ化ビニリデン(PVDF)の吐出を可能にしなければならない。
The stretching air flow means will be further described. Since the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber is further drawn with a high-speed air flow, the blowing angle of the ring-shaped high-speed air blowing outlet 463 (the combined angle on the left and right with respect to the axis of the central shaft hole 4211). However, as a result of the experiment, the angle of about 30 ° to 60 °, that is, the direction of the high-speed air flow at the high-speed air outlet 463 is 15 ° to 30 ° with respect to the central axis of the discharge port 4212 of the central axis. The angle range is preferably 30 ° (center axis and angle 15 °) or less, the contact force with polyvinylidene fluoride (PVDF) is small and the stretching action is small, and the angle is 60 ° (center axis and angle 30 °) or more. However, since no negative pressure is generated by contact, the stretching action is still small. In Example 1, the stretching action was effectively performed by setting the angle to 38 ° (angle 19 ° to the central axis).
As described above, unless the airflow from the high-speed air outlet 463 hits the appropriately spun polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber, it ends with microfibers on the order of μ and does not become nanofibers.
In order to efficiently draw polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber, it is also important to make the viscosity lower than that of a solvent such as NMP in order to obtain a dissolved polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber. It must be possible to discharge the dissolved polyvinylidene fluoride (PVDF) from the 0.15 mm outlet 4212.

さらに、延伸気流手段は、吐出口4212から紡糸後も高速噴射空気Jで延伸させる必要があるが、更に重要なのは、延伸するとともにポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維内に含まれるNMP等の溶媒を気化して飛ばして除去する必要があり、そのために、高速風吹出口463は紡糸ノズル部42の吐出口4212より僅かにX1=4mm(2〜4mm)程度突出させ、吐出口4212から紡糸されるポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維の溶媒の気化、又はポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維の乾燥を促進するように構成している。
この高速風吹出口461と吐出口4212との流れ方向での所定距離X1は、5mm以上での突出だととPVDF繊維の高速風による延伸作用が弱まり、1mm以下にすると溶媒の気化促進が弱まって繊維自体がカールして粘着して、綺麗なPVDFのナノファイバーが形成され難い。このように、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維の延伸と溶媒の速やかな除去を両立させることが重要である。
なお、図7に示すように、空気導入部枠体472と溶解高分子導入管43との隙間に形成され、噴射空気路形成キャップ47の下流方向に約直径2cmの円筒で長さ7cm程度のノズル風洞49(フード)が取付雌ネジ471で噴射空気路形成キャップ47の雄ネジ部471に取り付けられている。
このノズル風洞49(図6)は、ノズル部42の吐出口4212の直後に配置されているため、紡糸された溶解高分子が直線状に延伸され、樹脂の延伸時間が延長され繊維径の極細化に効果があり、他の直近ノズルから排出される高速風に干渉される事も防止することができ、結果として、均一のナノファイバー積層体を得ることができる。そして、NMP等の溶媒が気化してポリフッ化ビニリデン(PVDF)繊維から除去されると、延伸が終わり下流のナノファイバー積層体形成工程Eの[ナノファイバー捕集工程E2]のナノファイバー捕集部5で捕集される。
Further, the drawing air flow means needs to be drawn with the high-speed jet air J after spinning from the discharge port 4212. More importantly, the drawing air drawing means draws a solvent such as NMP contained in the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber while drawing. Therefore, the high-speed air outlet 463 slightly protrudes from the discharge port 4212 of the spinning nozzle portion 42 by about X1 = 4 mm (2 to 4 mm), and the polyfluorination spun from the discharge port 4212 It is comprised so that the vaporization of the solvent of a vinylidene (PVDF) fiber or the drying of a polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber may be accelerated | stimulated.
When the predetermined distance X1 in the flow direction between the high-speed air outlet 461 and the discharge port 4212 is a protrusion of 5 mm or more, the stretching action of the PVDF fiber due to the high-speed air is weakened, and when it is 1 mm or less, the vaporization of the solvent is weakened. The fiber itself curls and adheres, and it is difficult to form beautiful PVDF nanofibers. Thus, it is important to achieve both the stretching of the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber and the rapid removal of the solvent.
In addition, as shown in FIG. 7, it is formed in a gap between the air introduction part frame 472 and the dissolved polymer introduction pipe 43, and is a cylinder having a diameter of about 2 cm in the downstream direction of the injection air path forming cap 47 and having a length of about 7 cm. The nozzle wind tunnel 49 (hood) is attached to the male screw portion 471 of the blast air path forming cap 47 with an attaching female screw 471.
Since the nozzle wind tunnel 49 (FIG. 6) is arranged immediately after the discharge port 4212 of the nozzle portion 42, the spun dissolved polymer is stretched linearly, the stretching time of the resin is extended, and the fiber diameter is extremely fine. And can be prevented from interfering with high-speed winds discharged from other nearest nozzles. As a result, a uniform nanofiber laminate can be obtained. Then, when the solvent such as NMP is vaporized and removed from the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber, the drawing ends and the nanofiber collecting part of the [nanofiber collecting step E2] of the downstream nanofiber laminate forming step E Collected at 5.

[ナノファイバー捕集工程E2]
図1に示すように、ノズル部42及びこれに空気高速風吹出ノズル部461から吹き飛ばされたナノファイバーを下流のナノファイバー捕集装置5で捕集する。
このナノファイバー捕集装置5は、吹き付けられるナノファイバーN4に対向して細かな貫通孔を有する平面保持用グリッド(或いは金網)51を設け、ナノファイバーN4が吹き付けられる裏側には吸引ダクト52が設けられている。
この上記の平面保持用グリッド(或いは金網)51の両端で上流にはフィードローラ13cが、下流にはフィードローラ13dが設けられ、不織布等の引き出した基材N1を平面保持用グリッド(或いは金網)51に載せ、ナノファイバーN4の積層体を基材N1、N2、N3の上面に載置しながら移動させ、次の[消臭剤添付工程F]、消臭剤を吹き付けた製品ナノファイバーN5を巻き取る[ナノファイバー巻取工程G]に送られる。
[Nanofiber collection process E2]
As shown in FIG. 1, the nanofibers blown off from the nozzle portion 42 and the air high-speed air blowing nozzle portion 461 are collected by the downstream nanofiber collecting device 5.
This nanofiber collecting device 5 is provided with a plane holding grid (or wire net) 51 having fine through holes facing the nanofiber N4 to be sprayed, and a suction duct 52 is provided on the back side to which the nanofiber N4 is sprayed. It has been.
A feed roller 13c is provided upstream at both ends of the above-described plane holding grid (or wire mesh) 51, and a feed roller 13d is provided downstream, and the drawn substrate N1 such as a nonwoven fabric is placed on the plane holding grid (or wire mesh). 51, the laminated body of nanofibers N4 is moved while being placed on the upper surfaces of the base materials N1, N2, and N3, and the following [Deodorant Attaching Step F], product nanofibers N5 sprayed with a deodorant are attached. It is sent to the [Nanofiber winding process G] to be wound.

[消臭剤添付工程F]
前記ナノファイバー捕集工程E2で、生成されたナノファイバー積層体の第2ファイバー状高分子接着剤N3が完全に硬化しないうち、酸化チタンをナノファイバー積層体に添付する。従来は酸化亜鉛をポリフッ化ビニリデン(PVDF)に練り込んでいたが、繊維の表面近くに付着しているので、消臭効果もなる。また、ナノファイバー表面近くの酸化チタンに光を照射すると、OHラジカルなどの活性酸素ができ、このOHラジカルは塩素や次亜塩素酸、過酸化水素、オゾンなどよりはるかに強力な酸化力を持ち、その酸化力によって分解されにくい化学物質を安全に分解することができると理解でき、従来の酸化亜鉛よりも消臭効果が期待でき、かつ、酸化チタンの表面に付着固定されるので、さらに消臭効果が高まる。
この消臭剤添付部6を図9に沿って説明するが、酸化チタンをトルエン等で溶解した消臭剤液を貯蔵した加圧タンク63に圧縮空気65を送り込み、この加圧タンク63からスプレー剤供給管64を介して消臭剤スプレー61からナノファイバー積層体N4に酸化チタン溶液を散布する。
この消臭液は、具体的に以下のような組成比である。
消臭剤(異臭吸収剤):酸化チタン6.6 wt/%(総重量に対する%:w/w%) N-メチル-2-ピロリドン(N-methylpyrrolidone)(NMP):75.4wt/% トルエン: 4.7 wt/%
この消臭剤スプレー61は、スプレー駆動装置62によってナノファイバー積層体N4の表面に対して酸化チタン溶液を満遍なく散布し、次工程のナノファイバー巻取工程に移送する。
[Deodorant attachment process F]
Titanium oxide is attached to the nanofiber laminate while the second fibrous polymer adhesive N3 of the nanofiber laminate produced in the nanofiber collecting step E2 is not completely cured. Conventionally, zinc oxide has been kneaded into polyvinylidene fluoride (PVDF), but since it is attached near the surface of the fiber, it also has a deodorizing effect. In addition, when titanium oxide near the nanofiber surface is irradiated with light, active oxygen such as OH radicals is generated, and this OH radical has a much stronger oxidizing power than chlorine, hypochlorous acid, hydrogen peroxide, ozone, etc. It can be understood that chemical substances that are difficult to be decomposed by its oxidizing power can be safely decomposed, can be expected to have a deodorizing effect than conventional zinc oxide, and are attached and fixed to the surface of titanium oxide. The odor effect is increased.
The deodorant attachment portion 6 will be described with reference to FIG. 9. Compressed air 65 is fed into a pressurized tank 63 storing a deodorant solution obtained by dissolving titanium oxide with toluene or the like, and sprayed from the pressurized tank 63. The titanium oxide solution is sprayed from the deodorant spray 61 to the nanofiber laminate N4 through the agent supply pipe 64.
Specifically, this deodorant liquid has the following composition ratio.
Deodorant (odour-absorbing agent): Titanium oxide 6.6 wt /% (% to total weight: w / w%) N-methylpyrrolidone (NMP): 75.4 wt /% Toluene : 4.7 wt /%
The deodorant spray 61 is uniformly sprayed with a titanium oxide solution on the surface of the nanofiber laminate N4 by the spray driving device 62, and is transferred to the next nanofiber winding step.

[ナノファイバー積層体巻取工程G]
酸化チタンが表面に散布された製品ナノファイバー積層体N5は、第2高分子樹脂吹き付け部21bから巻取ロッド71までを十分長い距離(5m程度)を走行させ、第2高分子樹脂を十分硬化するようにして、ナノファイバー積層体N4の巻取ロッド71をフィードローラ72の駆動によって巻き取る。(図1)
[Nanofiber laminate winding process G]
The product nanofiber laminate N5 having titanium oxide dispersed on the surface travels a sufficiently long distance (about 5 m) from the second polymer resin spraying portion 21b to the take-up rod 71 to sufficiently cure the second polymer resin. Thus, the take-up rod 71 of the nanofiber laminate N4 is taken up by driving the feed roller 72. (Figure 1)

[ナノファイバー積層体の製品N5]
顕微鏡写真の図14(基材N1+(架橋接着剤)N2+(接着剤)N3)に示すような状態のナノファイバー積層体は、下記条件で製造した。
設定条件(実施例)
材料:
(1)主剤:株式会社クレハ製
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)13.3 wt/%(総重量に対する%:w/w%)溶媒(溶剤):日本リファイン株式会社製溶液吐出圧:0.15MPa
高速気流吹き出し角度38°
高速気流の圧力:0.26MPa
高速気流の流量:34L/min
繊維径:200〜500nm
[Nanofiber laminate product N5]
A nanofiber laminate in a state as shown in FIG. 14 (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3) of the micrograph was produced under the following conditions.
Setting conditions (Example)
material:
(1) Main agent: Kureha Co., Ltd. Polyvinylidene fluoride (PVDF) 13.3 wt /% (% to total weight: w / w%) Solvent (solvent): Nihon Refine Co., Ltd. solution discharge pressure: 0.15 MPa
High-speed air blowing angle 38 °
High-speed air pressure: 0.26 MPa
High-speed air flow: 34L / min
Fiber diameter: 200-500 nm

本実施例では、高分子繊維のナノファイバーの素材としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い、溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(N-methylpyrrolidone)(NMPを用いたが、多少耐侯性が劣るものの、他の高分子と溶媒との組み合わせとしては、ナイロン(宇部興産製:1022B)と溶媒(溶剤)として蟻酸、同様に、ポリエーテルイミド(PEI)と溶剤としてDMFやジメチルアセトアミド(DMAc)でも同様の結果が得られ、他にもポリアクリロニトリル(PolyAcryloNitrile,PAN) やポリエーテルサルフォン(Poly Ether Sulphone、PES)とジメチルアセトアミド(DMAc)もしくはDMF(ジメチルホルムアミド)、キトサンと酢酸もしくはクエン酸等の弱酸、アクリル(PolyMethyl MethAcrylate, PMMA)とメタノール、ポリ乳酸とクロロホルムの組み合わせなどがナノファイバーの製造として可能である。   In this example, polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the material for the nanofibers of the polymer fiber, and N-methylpyrrolidone (NMP) was used as the solvent. As other combinations of polymer and solvent, nylon (manufactured by Ube: 1022B) and formic acid as solvent (solvent), as well as polyetherimide (PEI) and solvent as DMF and dimethylacetamide (DMAc) are the same. In addition, polyacrylonitrile (PolyAcryloNitrile, PAN), polyether sulfone (Poly Ether Sulphone, PES) and dimethylacetamide (DMAc) or DMF (dimethylformamide), chitosan and acetic acid or citric acid and other weak acids A combination of acrylic (PolyMethyl MethAcrylate, PMMA) and methanol, polylactic acid and chloroform, etc. It is possible as a production of over.

[本実施例のナノファイバー積層体N4を建材用の薄膜防臭遮蔽部材の特性]
本実施例のナノファイバーを用いたフィルターの構成は次のようなものである。
(1)基材N1:ポリプロピレン(PP):0.25mm径のモノフィラメント
18メッシュ,厚さ:0.48mm,重量:80g/m2
(2)第1高分子接着剤N2:ポリウレタンホットメルト接着剤(速乾湿気硬化型)
10nm〜100μmを径としたファイバー:重量3g/mm3
(3)第2高分子接着剤N3:ポリウレタンホットメルト接着剤(湿気硬化型)
500nm〜10μmを径としたファイバー:重量2g/mm3
(4)ナノファイバーN4:ポリフッ化ビニリデン(PVDF)200nmから50nmを径としたファイバー:重量0.8g/mm3
(5)製品厚さ(基材N1+第1高分子接着剤N2+第2高分子接着剤N3+ナノファイバーN4):0.5mm
[Characteristics of Nanofiber Laminate N4 of this Example for Thin Film Deodorizing and Shading Member for Building Materials]
The configuration of the filter using the nanofibers of this example is as follows.
(1) Substrate N1: Polypropylene (PP): 0.25 mm diameter monofilament 18 mesh, thickness: 0.48 mm, weight: 80 g / m 2
(2) 1st polymer adhesive N2: Polyurethane hot melt adhesive (quick drying moisture curing type)
Fiber having a diameter of 10 nm to 100 μm: Weight 3 g / mm 3
(3) Second polymer adhesive N3: polyurethane hot melt adhesive (moisture-curing type)
Fiber with a diameter of 500 nm to 10 μm: Weight 2 g / mm 3
(4) Nanofiber N4: Polyvinylidene fluoride (PVDF) 200 to 50 nm diameter fiber: Weight 0.8 g / mm 3
(5) Product thickness (base material N1 + first polymer adhesive N2 + second polymer adhesive N3 + nanofiber N4): 0.5 mm

なお、上記基材N1の繊維径は0.25mm径のモノフィラメントとしたが、余り細いと強度が足りず、余り太いと製品の厚みが大きくなり且つ遮光率も高くなり暗くなるので、モノ又はマルチフィラメントの径は0.1〜0.5mm径がよく、このモノ又はマルチフィラメントによる織編物の粗い目は15〜30メッシュである網目が良い。
第1高分子接着剤N2は、ポリウレタンとしたが、オレフィン系接着剤でも良く、繊維径が10nm〜100μmを径としたが、重量は1〜5g/mm3 がよく、第1高分子接着剤N2は網目を形成させるために比較的に硬化・乾燥スピードが数秒(sec)程度で比較的に早いほうが良い。
第2高分子接着剤N3、ポリウレタンとしたが、オレフィン系接着剤でも良く、繊維径が500nm〜10μmを径としたが、重量は1〜5g/mm3 がよく、第2高分子接着剤N3は接着時間をなるべく長くするために硬化・乾燥スピードが1時間(sec)程度、或いはそれ以上で比較的に遅いほうが良い。
また、ナノファイバーN4に酸化チタンをトルエンに溶かしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)の表面に散布したが、上述したように高分子繊維のナノファイバーの素材はナイロン等でもよいが、酸チタンを溶かしたトルエンを容易に散布してナノファイバー積層体N4の散布固定ができ、耐侯性にも優れたものが好ましい。また、繊維径を200nmから1μmを径、重量は0.8g/mm3としたが、遮光性が低く、花粉等の捕集率が高いナノファイバー積層体であることが好ましい。
The fiber diameter of the substrate N1 is a 0.25 mm monofilament, but if it is too thin, the strength is insufficient, and if it is too thick, the thickness of the product increases and the shading rate increases, resulting in darkness. The diameter of the filament is preferably from 0.1 to 0.5 mm, and the coarse mesh of the mono- or multifilament woven or knitted fabric is preferably a mesh of 15 to 30 mesh.
The first polymer adhesive N2 is polyurethane, but may be an olefin adhesive, and the fiber diameter is 10 nm to 100 μm, but the weight is 1 to 5 g / mm 3. N2 should have a relatively fast curing and drying speed of several seconds (sec) in order to form a mesh.
Although the second polymer adhesive N3 and polyurethane were used, an olefin-based adhesive may be used, and the fiber diameter may be 500 nm to 10 μm, but the weight may be 1 to 5 g / mm 3 , and the second polymer adhesive N3 In order to make the bonding time as long as possible, it is preferable that the curing / drying speed be about 1 hour (sec) or longer and relatively slow.
Moreover, although titanium oxide was dissolved in toluene in nanofiber N4 and dispersed on the surface of polyvinylidene fluoride (PVDF), as described above, the material of the nanofiber of the polymer fiber may be nylon or the like, but titanium oxide was dissolved. It is preferable that the nanofiber laminate N4 can be sprayed and fixed easily by spraying toluene and has excellent weather resistance. Further, although the fiber diameter is 200 nm to 1 μm and the weight is 0.8 g / mm 3 , it is preferably a nanofiber laminate having a low light shielding property and a high collection rate of pollen and the like.

以上の構成であるので、厚さの基材N1の0.3mmに比べて1μm程度と非常に薄い遮蔽部材であるのにも拘わらず、基材N1に接着しているので、全体として十分な強度を有する。
実際の最終製品の厚さ(基材N1+第1高分子接着剤N2+第2高分子接着剤N3+酸化チタンを散布固定したナノファイバーN5)も0.5mmで、基材N1の厚さ0.48mm径に比べて、0.12mmにしか増えておらず、極めて薄く、遮光率も極めて低くすることができる。
また、紫外線遮光率は58%(紫外線カット素材の加工効果統一評価方法(日本化学繊維協会)による分光光度計・全波長域平均法、バンドパスフィルターを積分球と検出器の間に設置)であり、305nmの波長では透過率38.9%、360nmの波長では透過率44.1%である。また、遮光率は64.62%(3538lx装着後照度)(JISL1055A法:試験片装着前照度:10000lx.試験片光源側:塗布面)であり、この値は、市販のカーテンのもっとも薄い透光率が55から70%であることからしても、戸外からの光を十分に取り込んでいることが判る。
Since it is the above structure, since it is a very thin shielding member of about 1 μm compared with 0.3 mm of the base material N1 having a thickness, it is adhered to the base material N1, so that it is sufficient as a whole. Has strength.
The actual final product thickness (base material N1 + first polymer adhesive N2 + second polymer adhesive N3 + nanofiber N5 dispersed and fixed with titanium oxide) is also 0.5 mm, and the thickness of the base material N1 is 0.48 mm. Compared to the diameter, it is only increased to 0.12 mm, it is extremely thin, and the light shielding rate can be extremely low.
In addition, the UV shading rate is 58% (spectrophotometer, all-wavelength average method using a uniform evaluation method for processing effects of UV-cut materials (Japan Chemical Fibers Association), bandpass filter installed between integrating sphere and detector). Yes, the transmittance is 38.9% at a wavelength of 305 nm, and the transmittance is 44.1% at a wavelength of 360 nm. The shading rate is 64.62% (illuminance after 3538 lx wearing) (JISL1055A method: illuminance before wearing test piece: 10000 lx. Test piece light source side: coated surface), and this value is the thinnest translucency of commercially available curtains. Even if the rate is 55 to 70%, it can be seen that the outdoor light is taken in sufficiently.

通気性についても、423.8cm3/cm2・sと十分にあり、フィルター効果に比較して通気性はあるが、本発明の花粉捕集(濾過)効率が89.1%と試験結果からも明らかで、花粉や微細な虫等進入を阻止する建材の素材とすることができる。
すなわち、試験系を一定の空気流量で吸引した状態で、フィルタ部の上方から整粒装置により整粒された試験粉体(花粉代替粒子)を一定の速度で落下させる。フィルタ部に捕捉された粒子質量とフィルタ部を通過した粒子質量を測定し下記の式か捕集(濾過)効率を算出した。
花粉粒子の捕捉(濾過)効率%=フィルタ部に捕捉された粒子質量(mg)/(フィルタ部に捕捉された粒子質量(mg)+フィルタ部を通過した粒子質量(mg)) 試験条件
試験粉体(花粉代替粒子):石松子(APPIE標準粉体) 試験流体:28.3L/min
試験粉大量:75±5mg
試験粉体速度:20±5mg/min
試験室の温湿度:20±5℃、50±10%RH
The air permeability is also 423.8cm 3 / cm 2 · s, which is sufficient compared to the filter effect, but the pollen collection (filtering) efficiency of the present invention is 89.1%. It is clear that it can be used as a building material that prevents pollen and fine insects from entering.
That is, with the test system sucked at a constant air flow rate, the test powder (pollen substitute particles) sized by the sizing device is dropped from above the filter section at a constant speed. The mass of particles trapped in the filter part and the mass of particles passed through the filter part were measured, and the following formula or the collection (filtration) efficiency was calculated.
Pollen particle trapping (filtration) efficiency% = mass of particles trapped in the filter (mg) / (particle mass trapped in the filter (mg) + mass of particles passing through the filter (mg)) Test conditions Test powder Body (pollen substitute particles): Ishimatsuko (APPIE standard powder) Test fluid: 28.3 L / min
Large amount of test powder: 75 ± 5mg
Test powder speed: 20 ± 5 mg / min
Temperature and humidity of test room: 20 ± 5 ° C, 50 ± 10% RH

本実施例(本発明)の特徴である消臭性について説明する。
まず、アンモニアガスの除去性能評価試験は、SEKマーク繊維製品認証基準で定める方法((一社)繊維評価技術協議会)を準用し、一般財団法人カケンテストセンターに依頼して実施した。ただし、試料量は「10cm×10cmを90枚+10cm×3cmを10枚」として、使用バッグの種類はスマートバックPA(ジーエルサイエンス社製)であり、アンモニアガスの除去性能評価試験の試験条件 同じアンモニアガスの初発濃度100ppmの所定容量(200ml)の雰囲気中に、本実施例の前記試料量を存在させた状態と、従来例及び比較例(空試験)として何もない状態を2時間放置して、そのガス濃度を比較したのが次の表である。
アンモニアガスの除去性能評価試験
試験対象試料 初発濃度(ppm) 2時間後のガス濃度(ppm) 減少率(%)
実施例 100 1.0 ≧99
従来例(酸化亜鉛を練込み)
100 15 81
比較例(ブランク) 100 80 −−−
以上のように、何もない空の状態に対して、アンモニアガスの濃度は99%も減少し、従来の酸化亜鉛を練込んだナノファイバー積層の81%の減少に比べても顕著な効果があることが判る。
The deodorizing property that is a feature of this example (the present invention) will be described.
First, the ammonia gas removal performance evaluation test was carried out by applying the method defined by the SEK mark fiber product certification standards ((one company) Fiber Evaluation Technology Council) to the Kaken Test Center. However, the sample volume is “90 pieces of 10 cm × 10 cm + 10 pieces of 10 cm × 3 cm”, and the type of bag used is Smart Bag PA (manufactured by GL Sciences). Test conditions for ammonia gas removal performance evaluation test Same ammonia A state where the sample amount of the present example was present in an atmosphere of a predetermined volume (200 ml) with an initial gas concentration of 100 ppm, and a state where there was nothing as a conventional example and a comparative example (blank test) were left for 2 hours. The following table compares the gas concentrations.
Ammonia gas removal performance evaluation test Test sample Sample initial concentration (ppm) Gas concentration (ppm) after 2 hours Reduction rate (%)
Example 100 1.0 ≧ 99
Conventional example (kneaded with zinc oxide)
100 15 81
Comparative example (blank) 100 80 ----
As described above, the ammonia gas concentration is reduced by 99% against the empty state, which is a remarkable effect compared to the 81% reduction of the conventional nanofiber laminate containing zinc oxide. I know that there is.

次に、硫化水素ガスの除去性能評価試験を実施したが、SEKマーク繊維製品認証基準で定める方法((一社)繊維評価技術協議会)を準用し、一般財団法人カケンテストセンターに依頼して実施した。ただし、試料量は「10cm×10cmを90枚+10cm×3cmを10枚」として、使用バッグの種類はスマートバックPA(ジーエルサイエンス社製)であり、硫化水素ガスの除去性能評価試験の試験条件 同じ硫化水素ガスの初発濃度4.0ppmの所定容量(200ml)の雰囲気中に、本実施例の前記試料量を存在させた状態と、比較例(空試験)として何もない状態を2時間放置して、そのガス濃度を比較したのが次の表である。
アンモニアガスの除去性能評価試験
試験対象試料 初発濃度(ppm) 2時間後のガス濃度(ppm) 減少率(%)
実施例 4.0 ≦0.05 ≧99
比較例(ブランク) 4.0 4.0 −−−
以上のように、何もない空の状態に対して、硫化水素ガスの濃度は99%も減少し、顕著な効果があることが判る。
Next, a hydrogen sulfide gas removal performance evaluation test was carried out. The method defined by the SEK Mark Textile Product Certification Standard ((One Company) Textile Evaluation Technology Council) was applied mutatis mutandis to the Kaken Test Center. Carried out. However, the sample size is “10 cm x 10 cm 90 sheets + 10 cm x 3 cm 10 sheets”, the type of bag used is Smart Bag PA (manufactured by GL Sciences), and the test conditions for the hydrogen sulfide gas removal performance evaluation test are the same. A state in which the sample amount of the present example was present in an atmosphere of a predetermined capacity (200 ml) with an initial concentration of hydrogen sulfide gas of 4.0 ppm and a state in which there was nothing as a comparative example (blank test) were left for 2 hours. The following table compares the gas concentrations.
Ammonia gas removal performance evaluation test Test sample Sample initial concentration (ppm) Gas concentration (ppm) after 2 hours Reduction rate (%)
Example 4.0 ≦ 0.05 ≧ 99
Comparative example (blank) 4.0 4.0 ----
As described above, it can be seen that the concentration of hydrogen sulfide gas is reduced by 99% in the empty state where there is nothing, and there is a remarkable effect.

このように、本発明の実施例の薄膜防臭遮蔽部材は、十分な消臭効果を有し、通気性も十分有し、遮光率を低くして、花粉粒子の捕集効率を高くすることができる。また、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(PVDF)としたので、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行える。
ここで、酸化チタンをトルエンに溶かしてナノファイバー積層体N4の素材としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)に散布して固着したのは、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)が、熱可塑性プラスチックの一つで、融点を134〜169℃の範囲に持つ高強度の樹脂で、常用できる耐熱温度は150℃前後で、熱安定性が良好な素材で、酸化チタンをトルエンに溶かしたものが、ナノファイバー積層体N4にも馴染み、しかも、耐薬品性もよく、加工性に優れ、難燃性で、燃えても発煙が少なくて済む。電気特性もよく、強誘電性、圧電性に優れており、特に、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行える。
Thus, the thin film deodorization shielding member of the embodiment of the present invention has a sufficient deodorizing effect, sufficient air permeability, lowers the light shielding rate, and increases the collection efficiency of pollen particles. it can. In addition, since the nanofiber material is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is also a resin that is resistant to radiation, so it is also suitable as a building material for screen doors and agricultural houses to be deployed outdoors. Cleaning is also easy.
Here, titanium oxide was dissolved in toluene and dispersed onto polyvinylidene fluoride (PVDF) as a material of the nanofiber laminate N4. The polyvinylidene fluoride (PVDF) was one of the thermoplastics and had a melting point. Is a high-strength resin having a temperature in the range of 134 to 169 ° C. The heat-resistant temperature that can be used regularly is around 150 ° C, a material with good thermal stability, and titanium oxide dissolved in toluene. It is also familiar, yet has good chemical resistance, excellent processability, flame resistance, and less smoke when burned. Good electrical properties, excellent ferroelectricity and piezoelectricity, especially excellent resistance to weathering and radiation-resistant resin, so it is also suitable as a building material for screen doors and agricultural houses to be deployed outdoors. And can be easily cleaned.

このように、本発明の実施例の薄膜防臭遮蔽部材は、十分な消臭効果を有し、通気性も十分有し、遮光率を低くして、花粉粒子の捕集効率を高くすることができる。また、ナノファイバーの素材をポリフッ化ビニリデン(PVDF)としたので、耐侯性にも優れており、放射線にも強い樹脂であるので、戸外に配備する網戸や農事ハウス等の建材としても適しており、洗浄も簡単に行える。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
Thus, the thin film deodorization shielding member of the embodiment of the present invention has a sufficient deodorizing effect, sufficient air permeability, lowers the light shielding rate, and increases the collection efficiency of pollen particles. it can. In addition, since the nanofiber material is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is also a resin that is resistant to radiation, so it is also suitable as a building material for screen doors and agricultural houses to be deployed outdoors. Cleaning is also easy.
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments as long as the features of the present invention are not impaired.

A・・基材繰出工程、B・・網状補強繊維形成工程、C・・第1高分子接着剤冷却工程、D・・第2高分子接着剤吹付工程、E・・ナノファイバー生成工程、F・・消臭剤添付工程、G・・ナノファイバー積層体巻取工程、H・・高速加熱空気、J・・高速噴射空気、
N1・・基材、N2・・第1ファイバー状高分子接着剤(基材)、N3・・第2ファイバー状高分子接着剤(基材)、N4・・ナノファイバー積層体、N5・・製品ナノファイバー積層体、
1・・基材供給部、11・・巻取ロッド、12・・フィードローラ、
13(a,b,c,d)・・案内ローラ、14・・張力調整機構、
2・・網状補強繊維形成部、
21・・第1高分子樹脂吹き付け部、
(21b・・第2高分子樹脂吹き付け部)22・・ノズル部、
221・・ノズル本体、2211・・中心軸孔、
2212・・吐出口、2213・・鍔部、222・・ノズル支持体、
2221・・内孔、2222・・係止部、2223・・開口、
2224・・外周部、
23・・溶融樹脂導入管、231・・外周部、232・・熱風導入溝、234・・溶融樹脂導入路、24・・接着剤供給部、241・・接着剤供給管、
242・・供給ポンプ25・・接着剤捕集部、
26・・熱風吹出部、261・・熱風吹出ノズル部、
262・・高速熱風の吹出通路、263・・高速風吹出口、
264・・加熱器(ヒータ)、
27・・加熱空気路形成キャップ、271・・雄ネジ部、272・・加熱空気導入部枠体、273・・微調整用ワッシャー、
28・・エアポンプ、281・・熱風発生器、282・・空気供給管、
29・・ノズル風洞
3・・冷却装置、31・・冷却板、32・・断熱板、33・・冷却機構、
34・・ペルチェディバイス、341・・N型熱電半導体、
342・・P型熱電半導体、343,343u,343d・・金属電極、
344・・絶縁材、345・・直流電源
4・・ナノファイバー紡糸ノズル部
41・・ナノファイバー吹き付け部、
42・・ノズル部、421・・ノズル本体、4211・・中心軸孔、
4212・・吐出口、4213・・鍔部、422・・ノズル支持体、
4221・・内孔、4222・・係止部、4223・・開口、
4224・・外周部、
43・・溶解高分子導入管、431・・外周部、432・・噴射空気導入溝、
44・・溶解高分子供給部、441・・溶解高分子供給管、
442・・ギアポンプ、
45・・温水保温部、451・・加熱器ポンプ、452・・温水器、
453・・分配器、454・・温水出口、455・・配管、
456・・温水戻り口、
457・・左右トラバース機構(ノズル部42、温水保温部45)、
46・・高速風吹出部、461・・高速風吹出ノズル部、
462・・高速風吹出通路、463・・高速風吹出口、
47・・高速風通路形成キャップ、471・・雄ネジ部、
472・・空気導入部枠体、
48・・空気供給部、481・・エアポンプ、49・・ノズル風洞、
5・・ナノファイバー捕集装置、51・・平面保持用グリッド(又は金網)、
52・・吸引ダクト、
6・・消臭剤添付部、61・・消臭剤スプレー、62・・スプレー駆動装置、
63・・加圧タンク、64・・スプレー剤供給管、65・・圧縮空気、
7・・ナノファイバー積層体巻取部、71・・巻取ロッド、
72・・フィードローラ
A ·· Base material feeding step, B ·· Reticulated reinforcing fiber forming step, C ·· First polymer adhesive cooling step, D ·· Second polymer adhesive spraying step, E ·· Nanofiber generation step, F・ ・ Deodorant attachment process, G ・ ・ Nanofiber laminate winding process, H ・ ・ High-speed heated air, J ・ ・ High-speed jet air,
N1 ... Base material, N2 ... First fiber polymer adhesive (base material), N3 ... Second fiber polymer adhesive (base material), N4 ... Nanofiber laminate, N5 ... Product Nanofiber laminates,
1 .... Base material supply section, 11 .... Take-up rod, 12 .... Feed roller,
13 (a, b, c, d) ... guide rollers, 14 ... tension adjusting mechanism,
2 .. Reticulated reinforcing fiber forming part,
21 .. First polymer resin spraying part,
(21b ··· Second polymer resin spraying portion) 22 · · Nozzle portion,
221 .. Nozzle body, 2211...
2212 ..Discharge port, 2213 ..Saddle, 222 ..Nozzle support,
2221 .. Inner hole, 2222 .. Locking part, 2223 .. Opening,
2224 .. Outer periphery,
23 .. Molten resin introduction pipe, 231 .. Outer peripheral part, 232 .. Hot air introduction groove, 234 .. Molten resin introduction path, 24 .. Adhesive supply part, 241 .. Adhesive supply pipe,
242..Supply pump 25..Adhesive collecting part,
26 .. Hot air blowing part, 261 .. Hot air blowing nozzle part,
262 ... High-speed hot air outlet passage 263 High-speed air outlet
H.264 ... Heater
27 .. Heated air passage forming cap, 271 .. Male screw part, 272 .. Heated air introduction part frame, 273 .. Washer for fine adjustment,
28 .... Air pump, 281 ... Hot air generator, 282 ... Air supply pipe,
29 .. Nozzle wind tunnel 3 .. Cooling device 31.. Cooling plate 32.. Heat insulation plate 33.
34 ... Peltier device, 341 ... N-type thermoelectric semiconductor,
342 .. P-type thermoelectric semiconductor, 343, 343u, 343d .. Metal electrode,
344 .. Insulating material 345 .. DC power supply 4.. Nanofiber spinning nozzle 41.. Nanofiber spraying part
42 .. Nozzle part, 421 .. Nozzle body, 4211...
4212 ··· discharge port, 4213 ·· collar, 422 · · nozzle support,
4221 ... Inner hole, 4222 ... Locking part, 4223 ... Opening,
4224 .. Outer periphery,
43 .. Dissolving polymer introduction pipe, 431 .. Outer peripheral part, 432 .. Injection air introduction groove,
44 .. Dissolving polymer supply section, 441 .. Dissolving polymer supply pipe,
442 ... Gear pump,
45 .. Warm water warming part, 451 ... Heater pump, 452 ... Water heater,
453 ... Distributor 454 Hot water outlet 455 Piping
456 ... Warm water return port,
457 .. Left and right traverse mechanism (nozzle part 42, warm water heat retaining part 45),
46 ··· High-speed air blowing part, 461 ··· High-speed air blowing nozzle part,
462 ... High-speed wind outlet passage, 463 ... High-speed wind outlet,
47..High-speed air passage forming cap, 471..Male thread part,
472 .. Air introduction part frame,
48 .... Air supply part, 481 ... Air pump, 49 ... Nozzle wind tunnel,
5 .... Nanofiber collecting device, 51 .... Plane holding grid (or wire mesh),
52 .. Suction duct,
6. Deodorant attachment part, 61. Deodorant spray, 62. Spray drive,
63 ... Pressurized tank, 64 ... Spray agent supply pipe, 65 ... Compressed air,
7 ··· Nanofiber laminate winding part, 71 · · Winding rod,
72. Feed roller

Claims (10)

モノ又はマルチフィラメントの織編物で粗い目の強度のある基材に、第1接着剤スプレーによって第1ファイバー状高分子接着剤を前記基材に吹き付け、直後に冷却装置を通過させて第1ファイバー状高分子接着剤を急速に硬化させて基材の目に更に細かい網目を形成して補強基材とし、
該基剤と補強基材とに硬化時間が第1ファイバー状高分子接着剤よりも遅い第2ファイバー状高分子接着剤を、接着剤スプレーによって500nmから10μmのファイバー状の径として前記第1高分子接着剤で形成された網に薄く吹き付けて隙間を塞がないように収縮させ、
薄く吹き付けられた前記第2ファイバー状高分子接着剤上に長分子配列を有する高分子材料のナノファイバーをナノファイバースプレーによって吹き付けて積層して前記基材と前記補強基材と該ナノファイバーとを接着し、
前記第2ファイバー状高分子接着剤が前記ナノファイバーの隙間も塞がないようにして通気性と光透過性を有することを特徴とするナノファイバー積層体の製造方法。
A first fiber-like polymer adhesive is sprayed onto the base material by a first adhesive spray on a base material having a coarse or coarse strength with a mono or multifilament knitted fabric, and immediately after passing through a cooling device, the first fiber is passed through. The polymer adhesive is rapidly cured to form a finer mesh in the base of the base material to form a reinforcing base,
A second fiber-like polymer adhesive having a curing time slower than that of the first fiber-like polymer adhesive is applied to the base material and the reinforcing base material with a fiber diameter of 500 nm to 10 μm by an adhesive spray. Thinly spray the net formed of molecular adhesive to shrink the gap so as not to close it,
A nanofiber of a polymer material having a long molecular arrangement is sprayed and laminated on the second fibrous polymer adhesive thinly sprayed by a nanofiber spray, and the base material, the reinforcing base material, and the nanofiber are laminated. Glue,
The method for producing a nanofiber laminate, wherein the second fibrous polymer adhesive has air permeability and light permeability so as not to block gaps between the nanofibers.
前記ナノファイバースプレーのノズルはセラミック又はルビーとしたことを特徴とする請求項1に記載のナノファイバー積層体の製造方法。   The method for producing a nanofiber laminate according to claim 1, wherein the nozzle of the nanofiber spray is ceramic or ruby. 前記ナノファイバー積層体には、酸化チタンを消臭材として散布したことを特徴とする請求項1から2の記載から選択されるナノファイバー積層の製造方法。   3. The method for producing a nanofiber laminate selected from claims 1 to 2, wherein titanium oxide is dispersed as a deodorant in the nanofiber laminate. 前記酸化チタンは、前記高分子繊維をポリフッ化ビニリデン(PVDF)としてこのポリフッ化ビニリデンに対して2〜20重量%の酸化チタンを消臭材として散布して付着したことを特徴とする請求項3に記載のナノファイバー積層の製造方法。   4. The titanium oxide is attached by spraying 2 to 20% by weight of titanium oxide as a deodorizing material on the polyvinylidene fluoride with the polymer fiber as polyvinylidene fluoride (PVDF). A method for producing a nanofiber laminate as described in 1. 前記モノ又はマルチフィラメントは0.1〜0.5mm径のポリプロピレン(PP)であり、モノ又はマルチフィラメントによる織編物の粗い目は15〜30メッシュであることを特徴とする請求項1から4の記載から選択されるナノファイバー積層の方法。   The mono- or multi-filament is 0.1 to 0.5 mm diameter polypropylene (PP), and the coarse texture of the mono- or multi-filament woven or knitted fabric is 15 to 30 mesh. A method of laminating nanofibers selected from the description. 前記第1ファイバー状高分子接着剤は、10μmから100μmのファイバー状の径としたファイバーを基材に吹き付け、下流直後に配置される冷却装置の冷却板の隙間を通過させて前記第1ファイバー状高分子接着剤を急速硬化させたことを特徴とする請求項1から5の記載から選択されるナノファイバー積層の製造方法。   The first fiber-like polymer adhesive is formed by spraying a fiber having a fiber-like diameter of 10 μm to 100 μm on a substrate and passing through a gap of a cooling plate of a cooling device disposed immediately downstream. The method for producing a nanofiber laminate selected from claims 1 to 5, wherein the polymer adhesive is rapidly cured. 前記冷却装置は、熱電対によって構成され冷却板の表面温度が−10℃から−20℃としたことを特徴とする請求項6に記載のナノファイバー積層の製造方法。   The said cooling device is comprised with the thermocouple, and the surface temperature of the cooling plate was -10 degreeC to -20 degreeC, The manufacturing method of the nanofiber lamination | stacking of Claim 6 characterized by the above-mentioned. 前記第1ファイバー状高分子接着剤は、網目を形成するとともに、前記基材と前記ファイバー状第2高分子接着剤及びナノファイバーに接着性を有していてフィルム状にならないように接着することを特徴とする請求項1から7の記載から選択されるナノファイバー積層の製造方法。   The first fiber-like polymer adhesive forms a network and has an adhesive property to the base material, the fiber-like second polymer adhesive, and the nanofiber so as not to form a film. A method for producing a nanofiber laminate selected from claims 1 to 7. 前記吹き付けられた第2ファイバー状高分子接着剤が硬化する前に高分子繊維のナノファイバー生成部から生成されたナノファイバー積層体を吹き付け、更に、酸化チタンを散布してから巻き取ることを特徴とする請求項1から8の記載から選択されるナノファイバー積層の製造方法。   Before the sprayed second fibrous polymer adhesive is cured, the nanofiber laminate produced from the nanofiber production part of the polymer fiber is sprayed, and further, titanium oxide is dispersed and wound up. A method for producing a nanofiber laminate selected from claims 1 to 8. モノ又はマルチフィラメントの織編物で粗い目の強度のある基材に、第1接着剤スプレーによって第1ファイバー状高分子接着剤を前記基材に吹き付け、直後に冷却装置を通過させて第1ファイバー状高分子接着剤を急速に硬化して基材の目に更に細かい蜘蛛の巣状の網目を形成して補強基材とし、該補強基材に固化時間が第1ファイバー状高分子接着剤よりも遅い第2ファイバー状高分子接着剤を、500nmから10μmのファイバー状の径とした前記ファイバー状第1高分子接着剤で形成された網目の隙間を塞がないように薄く吹き付け、薄く吹き付けられた前記第2ファイバー状高分子接着剤上に高分子繊維のナノファイバーを吹き付け積層して前記補強基材と該ナノファイバーとを接着し、前記第2ファイバー状高分子接着剤が前記ナノファイバーの隙間も塞がないようにして通気性と光透過性とを有するナノファイバー積層体を用いたことを特徴とする建材用の薄膜防臭遮蔽部材。   A first fiber-like polymer adhesive is sprayed onto the base material by a first adhesive spray on a base material having a coarse or coarse strength with a mono or multifilament knitted fabric, and immediately after passing through a cooling device, the first fiber is passed through. The solid polymer adhesive is rapidly cured to form a finer spider web to form a reinforcing base, and the reinforcing base has a solidification time from the first fibrous polymer adhesive. The slow second fibrous polymer adhesive is sprayed thinly so as not to block the gaps in the mesh formed with the fiber-shaped first polymer adhesive having a fiber diameter of 500 nm to 10 μm. The nanofibers of polymer fibers are sprayed and laminated on the second fibrous polymer adhesive to bond the reinforcing substrate and the nanofibers, and the second fibrous polymer adhesive is bonded to the nanofiber. Thin deodorizing shielding member for building materials not block even gap fiber characterized by using the nanofiber laminate having a permeability and light transmittance.
JP2017047775A 2017-03-13 2017-03-13 Manufacturing method of nanofiber laminate Active JP6943413B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017047775A JP6943413B2 (en) 2017-03-13 2017-03-13 Manufacturing method of nanofiber laminate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017047775A JP6943413B2 (en) 2017-03-13 2017-03-13 Manufacturing method of nanofiber laminate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018150642A true JP2018150642A (en) 2018-09-27
JP6943413B2 JP6943413B2 (en) 2021-09-29

Family

ID=63681321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017047775A Active JP6943413B2 (en) 2017-03-13 2017-03-13 Manufacturing method of nanofiber laminate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6943413B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114059233A (en) * 2021-11-17 2022-02-18 东华大学 Transparent nanofiber membrane, preparation method thereof and application of transparent nanofiber membrane to transparent mask

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229016A (en) * 1994-02-10 1995-08-29 Mitsubishi Rayon Co Ltd Production of cellulosic fiber
JPH08311427A (en) * 1995-05-18 1996-11-26 Sekisui Chem Co Ltd Moisture-curable hot-melt adhesive composition
JPH09276629A (en) * 1996-04-12 1997-10-28 Daikin Ind Ltd Multifunctional laminated filter
JPH10130942A (en) * 1996-10-21 1998-05-19 Citizen Watch Co Ltd Spinneret and its production
JP2008002007A (en) * 2006-06-21 2008-01-10 Daiwabo Co Ltd Nanoparticle support material and method for producing the same
JP2014122299A (en) * 2012-12-21 2014-07-03 Henkel Japan Ltd Moisture-curable hot-melt adhesive
JP2014144579A (en) * 2013-01-29 2014-08-14 Tamaru Seisakusho:Kk Thin film deodorizing shielding member for housing material formed by laminating nanofiber, and production apparatus of the same
JP2015196768A (en) * 2014-04-01 2015-11-09 積水フーラー株式会社 Moisture-curable hot-melt adhesive

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229016A (en) * 1994-02-10 1995-08-29 Mitsubishi Rayon Co Ltd Production of cellulosic fiber
JPH08311427A (en) * 1995-05-18 1996-11-26 Sekisui Chem Co Ltd Moisture-curable hot-melt adhesive composition
JPH09276629A (en) * 1996-04-12 1997-10-28 Daikin Ind Ltd Multifunctional laminated filter
JPH10130942A (en) * 1996-10-21 1998-05-19 Citizen Watch Co Ltd Spinneret and its production
JP2008002007A (en) * 2006-06-21 2008-01-10 Daiwabo Co Ltd Nanoparticle support material and method for producing the same
JP2014122299A (en) * 2012-12-21 2014-07-03 Henkel Japan Ltd Moisture-curable hot-melt adhesive
JP2014144579A (en) * 2013-01-29 2014-08-14 Tamaru Seisakusho:Kk Thin film deodorizing shielding member for housing material formed by laminating nanofiber, and production apparatus of the same
JP2015196768A (en) * 2014-04-01 2015-11-09 積水フーラー株式会社 Moisture-curable hot-melt adhesive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114059233A (en) * 2021-11-17 2022-02-18 东华大学 Transparent nanofiber membrane, preparation method thereof and application of transparent nanofiber membrane to transparent mask
CN114059233B (en) * 2021-11-17 2022-09-16 东华大学 Transparent nanofiber membrane, preparation method thereof and application of transparent nanofiber membrane to transparent mask

Also Published As

Publication number Publication date
JP6943413B2 (en) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6099997B2 (en) Thin film deodorization shielding member for building materials laminated with nanofiber, and manufacturing apparatus thereof
JP6068874B2 (en) Thin film shielding member for building material laminated with nanofiber, and manufacturing method thereof
CN1052044C (en) Fabric composed of ribbon-like fibrous material and method to make the same
KR101747322B1 (en) Membrane of Natural Ventilation Type and System Window Using the Same
KR100931407B1 (en) An antibacterial mask fabric and a method of fabricating the same
KR102058075B1 (en) Filter Using Mn Oxide Catalyst And Mask Including The Same
KR102109726B1 (en) Breathable and waterproof fabric
TW201728274A (en) Use of microfibers and/or nanofibers in apparel and footwear
KR102001003B1 (en) Membrane of Natural Ventilation Type and System Window Using the Same
KR101106679B1 (en) Polyurethane nano fiber web and water-proof/moisture-permeable fabric comprising the same
TW201542900A (en) Method of manufacturing ultrafine fiber
JP5846621B2 (en) Filter material and method for producing the same
JP2018150642A (en) Method of producing nanofiber laminate and thin film deodorizing shielding member for housing material using the same
JP6974831B2 (en) A method for manufacturing an air filter or a filter base material for a mask.
JP3238954U (en) Air filter component containing nanofibers
CN109109422B (en) Durable anti-haze gauze, production device and production method thereof
KR101403638B1 (en) Method for manufacturing chemical biological and radiological protective clothing sheet
JP2015051434A (en) Filter using nanofiber
JP6633832B2 (en) Manufacturing method of nanofiber sheet member
JP2022110538A (en) Nanofiber filter laminate and mask using the laminate
CN113997660A (en) Functional nanofiber composite fabric and preparation method thereof
JP2016168592A (en) Adhesive spray device
JP2016211110A (en) Pet ultra fine fiber manufacturing method
KR20090126834A (en) Water-proof and moisture-permeable fabric
JP2010236138A (en) Waterproof moisture-permeable fiber laminate

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190308

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210713

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6943413

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150