JP4669363B2 - 静電紡糸法により繊維構造体を製造する装置および方法 - Google Patents
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1.正または負に帯電させた繊維形成性物質含有溶液の紡出口を複数有する、少なくとも2以上の紡糸ノズル(A)より、当該ノズル(A)とは逆の極性に帯電させた、もしくは接地させた電極に向けて当該溶液を紡出し、当該ノズル(A)と当該電極間を連続的に移動する基材上で繊維構造体を得る、静電紡糸法による繊維構造体の製造装置であって、少なくとも1以上の当該ノズル(A)毎に少なくとも1以上の除電装置(B)を配設し、当該繊維構造体および/または基材の表面を除電しながら当該基材を連続的に移動させることを特徴とする静電紡糸法による繊維構造体の製造装置。
2.当該除電装置(B)が、コロナ放電により陽イオンおよび/または陰イオンを発生させる装置である1.に記載の製造装置。
3.当該除電装置(B)と当該基材との距離が、当該除電装置(B)の除電領域内にあり、かつ任意の当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群と最も近接している当該ノズル(A)との距離が、当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群の除電領域外で繊維構造体を得ることができる距離にある、1.もしくは2.に記載の製造装置。
4.正または負に帯電させた繊維形成性物質含有溶液の紡出口を複数有する、少なくとも2以上の紡糸ノズル(A)より、当該ノズル(A)とは逆の極性に帯電させた、もしくは接地させた電極に向けて当該溶液を紡出し、当該ノズル(A)と当該電極間を連続的に移動する基材上で繊維構造体を得る、静電紡糸法による繊維構造体の製造方法であって、少なくとも1以上の当該ノズル(A)毎に少なくとも1以上の除電装置(B)を配設し、当該繊維構造体および/または基材の表面を除電しながら当該基材を連続的に移動させることを特徴とする静電紡糸法による繊維構造体の製造方法。
5.当該除電装置(B)が、コロナ放電により陽イオンおよび/または陰イオンを発生させる装置である4.に記載の製造方法。
6.当該除電装置(B)と当該基材との距離が、当該除電装置(B)の除電領域内にあり、かつ任意の当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群と最も近接している当該ノズル(A)との距離が、当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群の除電領域外で繊維構造体を得ることができる距離にある4.もしくは5.に記載の製造方法。
図1は本発明の一実施形態による繊維構造体製造装置の概略を示した図であり、図2は図1に示した当該製造装置の内、紡糸部付近を拡大した概略図である。以下これらの図を用いて本発明を詳しく具体的に説明するが、これにより本発明の範囲は限定されるものではない。
当該ノズル3には電気結線用の端子が配設されており、当該端子と高電圧発生装置5の間は電気配線4で接続されている。当該ノズル3内に供給された繊維形成性物質含有溶液への高電圧印加は、当該高電圧発生装置5を操作することにより行われる。
上記した製造装置により繊維構造体を製造するには、高電圧発生装置5、巻き出しロール6、巻き取りロール7の電源を投入する前に、調製した繊維形成性物質含有溶液を溶液貯槽1へ投入し、送液配管2および紡糸ノズル3内を当該溶液で充満させる。
当該酸化物としては、Al2O3、SiO2、TiO2、Li2O、Na2O、MgO、CaO、SrO、BaO、B2O3、P2O5、SnO2、ZrO2、K2O、Cs2O、ZnO、Sb2O3、As2O3、CeO2、V2O5、Cr2O3、MnO、Fe2O3、CoO、NiO、Y2O3、Lu2O3、Yb2O3、HfO2、Nb2O5等を例示でき、これらより選ばれる少なくとも一種が用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
尚、除電を行う方法としては、除電繊維や当該繊維で構成された構造体、除電ブラシ、除電棒等を当該基材9の表面側および/または裏面側に配設する方法が例示でき、これら方法が経済的にも有効であると言える。
コロナ放電とは、鋭利な導体先端に電荷を多く帯電させることにより生じる現象であり、当該導体の周辺の空気はイオン化される。このイオン化された空気を利用して除電を行うことにより、既述の当該基材9表面の損傷や微小量の残存電荷除去に係る問題を解消する。
しかしながら、既述した陽イオンおよび/または陰イオン13により除電を行う当該除電装置12には除電可能な領域、つまり図2に例示した除電領域14が存在するため、当該領域14内に当該基材9が存在しないことには、当該基材9および得られる繊維構造体に内在する残存電荷の除電は行えない。
と当該基材9との距離が、当該除電装置12の除電領域14内にあり、かつ任意の当該除電装置12または当該除電装置12群と最も近接している当該ノズル(A)、すなわち図1および2中の当該ノズル3との距離が、当該除電装置12または当該除電装置12群の除電領域14外で繊維構造体を得ることができる距離にある。
[実施例1]
SUS304製アンカー翼付攪拌装置を装備したガラス製容器(内容積:1000mL)内にL−ポリ乳酸79.2gを投入し、さらに塩化メチレン640.8gを投入した。当該容器の開放箇所を密栓した後、37℃の温水浴内で攪拌し、L−ポリ乳酸が既述溶媒に均一溶解したことを確認した。当該容器を開放し、これを図1に例示した装置のテフロン(登録商標)製溶液貯槽1(内容積:各1000mL)内に全量投入した。
ポリアクリロニトリル70.4gとN,N−ジメチルホルムアミド633.6gを、SUS304製アンカー翼付攪拌装置を装備したガラス製容器(内容積:1000mL)内に投入し、これを65℃の温水浴内で攪拌し、均一溶解させた溶液を原料溶液とする以外は実施例1と同様に実施した。結果、測定箇所各々での厚みは、当該繊維構造体の厚みの平均値:32μmに対し、全て±3.0μm以内であった。また測定箇所各々での繊維径の平均値は、全測定箇所の繊維径の平均値:323nmに対し、全て±50nm以内であった。さらに当該繊維構造体の外観を目視にて確認したが、平面的にも立体的にも積層斑のない製品が得られた。
実施例1に挙げた製造装置より、全ての除電装置12を撤去した。これ以外は実施例1と同様に実施したが、全測定箇所の繊維径の平均値:288nmに対し、測定箇所各々での繊維径の平均値は全て±50nm以内であったものの、測定箇所各々での厚みは、当該繊維構造体の厚みの平均値:24μmに対し、全て±5.0μm以上であった。さらに当該繊維構造体の外観を目視にて確認したが、当該繊維構造体の毛羽立ちによる立体的な積層斑に加え、平面状の積層斑も確認された。
2. 送液配管
3. 紡糸ノズル
4. 電気配線
5. 高電圧発生装置
6. 巻き出しロール
7. フリーロール
8. 巻き取りロール
9. 基材
10. 対向電極
11. 紡出繊維
12. 除電装置
13. 陽または陰イオン
14. 除電領域
Claims (6)
- 正または負に帯電させた繊維形成性物質含有溶液の紡出口を複数有する、少なくとも2以上の紡糸ノズル(A)より、当該ノズル(A)とは逆の極性に帯電させた、もしくは接地させた電極に向けて当該溶液を紡出し、当該ノズル(A)と当該電極間を連続的に移動する基材上で繊維構造体を得る、静電紡糸法による繊維構造体の製造装置であって、少なくとも1以上の当該ノズル(A)毎に少なくとも1以上の除電装置(B)を配設し、当該繊維構造体および/または基材の表面を除電しながら当該基材を連続的に移動させることを特徴とする静電紡糸法による繊維構造体の製造装置。
- 当該除電装置(B)が、コロナ放電により陽イオンおよび/または陰イオンを発生させる装置である、請求項1に記載の製造装置。
- 当該除電装置(B)と当該基材との距離が、当該除電装置(B)の除電領域内にあり、かつ任意の当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群と最も近接している当該ノズル(A)との距離が、当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群の除電領域外で繊維構造体を得ることができる距離にある、請求項1もしくは2に記載の製造装置。
- 正または負に帯電させた繊維形成性物質含有溶液の紡出口を複数有する、少なくとも2以上の紡糸ノズル(A)より、当該ノズル(A)とは逆の極性に帯電させた、もしくは接地させた電極に向けて当該溶液を紡出し、当該ノズル(A)と当該電極間を連続的に移動する基材上で繊維構造体を得る、静電紡糸法による繊維構造体の製造方法であって、少なくとも1以上の当該ノズル(A)毎に少なくとも1以上の除電装置(B)を配設し、当該繊維構造体および/または基材の表面を除電しながら当該基材を連続的に移動させることを特徴とする静電紡糸法による繊維構造体の製造方法。
- 当該除電装置(B)が、コロナ放電により陽イオンおよび/または陰イオンを発生させる装置である、請求項4に記載の製造方法。
- 当該除電装置(B)と当該基材との距離が、当該除電装置(B)の除電領域内にあり、かつ任意の当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群と最も近接している当該ノズル(A)との距離が、当該除電装置(B)または当該除電装置(B)群の除電領域外で繊維構造体を得ることができる距離にある、請求項4もしくは5に記載の製造方法。
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