JP4815310B2

JP4815310B2 - 静電紡糸不織布及び静電紡糸不織布の製造方法

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Publication number: JP4815310B2
Application number: JP2006254928A
Authority: JP
Inventors: 隆明天笠; 幸夫小島; 剛小林; 健吾野口
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: JP2008075197A

Description

本発明は静電紡糸不織布及び静電紡糸不織布の製造方法に関する。より具体的には、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布及び静電紡糸不織布の製造方法に関する。

不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径を小さくするのが好ましい。このような繊維径の小さい繊維からなる不織布の製造方法として、ポリマー溶液を紡糸空間へ供給するとともに、供給したポリマー溶液に電界を作用させてポリマー溶液を繊維化し、延伸して繊維径の小さい繊維とした後に直接捕集して不織布とする、いわゆる静電紡糸法が知られている。

このような静電紡糸法により不織布を製造する場合、ポリマー溶液を紡糸空間へ供給する手段であるノズルの数が１本ではポリマー溶液の供給量が少ないため、生産性が悪かった。そのため、本願出願人は多数のノズルを長円状に循環移動させることにより、不織布の生産性を高める方法を提案した（特許文献１）。

特開２００６−１１２０２３号公報（特許請求の範囲など）

通常、静電紡糸法により紡糸した繊維はポリマー溶液の溶媒が残存しているため、どこかの段階で乾燥する必要がある。そのため、紡糸した繊維が集積した繊維ウエブを巻き取る前に乾燥することを考えたが、乾燥条件下に捕集体を晒すことによって捕集体の寿命が短くなり、捕集体の交換作業を頻繁に行う必要があるなど、不織布の生産性を高めるのが困難であった。また、静電紡糸法によって形成される繊維ウエブは、ノズルから紡糸空間へ供給されるポリマー溶液量が少なく生産性が悪いため、生産性を高めるために静電紡糸装置を複数台設置すると、その台数に応じた数だけ乾燥機を設置する必要があるため、コストアップに繋がるという問題があった。

このような問題を解決するために、本発明者らは一旦繊維ウエブを巻き取った後に１台の乾燥機によって乾燥すれば、捕集体を損傷することなく、また、乾燥機を複数台設置することなく、不織布を製造できると考えた。ところが、紡糸直後の繊維ウエブを一旦巻き取ると、繊維が捕集体と密着した状態から開放されて応力を緩和するためか、繊維ウエブが収縮してしまい、また、繊維ウエブを巻き出す時に皺が発生しないように、ある程度のテンションをかけて引き出そうとすると、伸びムラが発生してしまい、結果として目付にバラツキが生じるという問題が発生した。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、目付が均一な静電紡糸不織布、及び前記静電紡糸不織布を生産性良く、低コストで製造できる製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項1にかかる発明は、「ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成するウエブ形成工程、前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、本熱処理を実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする溶媒除去工程、前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、を含む、静電紡糸不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項2にかかる発明は、「前熱処理工程を、繊維ウエブをロールに沿わせた状態で実施することを特徴とする、請求項1に記載の静電紡糸不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項3にかかる発明は、「前熱処理を赤外線照射により実施することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の静電紡糸不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項4にかかる発明は、「本熱処理を無加圧下、延伸しながら実施することを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の静電紡糸不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項1にかかる発明は、繊維ウエブを巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、繊維ウエブの繊維収縮を抑制するとともに、ある程度繊維を固定することによって、本熱処理時の巻き出しの際の伸びムラを抑制しているため、目付バラツキが小さい静電紡糸不織布を製造することができる。また、支持体で支持した状態で前熱処理を実施し、別工程で本熱処理を実施しており、捕集体を損傷することや、乾燥機を複数台設置する必要がないため、生産性良く、低コストで静電紡糸不織布を製造することができる。

本発明の請求項2にかかる発明は、支持体がロールであると、繊維ウエブを損傷することなく、連続して前熱処理を実施することができる。

本発明の請求項3にかかる発明は、赤外線照射により前熱処理を実施すると、均一かつ瞬時に前熱処理を実施することができる。

本発明の請求項4にかかる発明は、本熱処理を無加圧下、延伸しながら実施すると、熱収縮して皺が入らないため、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布を製造することができる。

本発明の静電紡糸不織布は長さ方向におけるＡ４サイズから換算した目付のＣＶ値（以下、「Ａ４−ＣＶ値」と表記することがある）が１％以下の目付バラツキの小さいものである。従来の捕集体上に捕集して形成した繊維ウエブを熱処理することなく一旦巻き取った後に、１台の乾燥機によって乾燥する方法によって製造できる静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は１．５％を超えるものであったため、本発明の静電紡糸不織布は目付バラツキが小さく、均一性に優れている。このＡ４−ＣＶ値が小さい程、目付バラツキが小さいことを意味するため、Ａ４−ＣＶ値は０．９％以下であるのが好ましく、０．８％以下であるのがより好ましく、０．７％以下であるのが更に好ましい。理想的には目付バラツキが全くない０％である。

本発明におけるＡ４−ＣＶ値は次の方法によって得られる値をいう。
（１）静電紡糸不織布の一端から１ｍまでの領域から、Ａ４サイズの試験片を２枚、任意に選んだ箇所から採取する。この操作を静電紡糸不織布の長さ方向１ｍごとに静電紡糸不織布の他端まで繰り返し、試験片を採取する。
（２）各試験片の重量（Ｗｍ_Ａ４）を測定し、各試験片の重量を１ｍ^２あたりにおける重量、つまり目付（Ｗｕ_Ａ４）に換算する。つまり、次の式により各試験片の目付（Ｗｕ_Ａ４）を算出する。
Ｗｕ_Ａ４＝１６×Ｗｍ_Ａ４
（３）各試験片の目付の平均値（Ｘａｖ_Ａ４）を算出する。
（４）各試験片の目付の平均値をもとに、標準偏差値（ＳＤ_Ａ４）を算出する。
（５）各試験片の目付の平均値（Ｘａｖ_Ａ４）と標準偏差値（ＳＤ_Ａ４）をもとに、次の式からＣＶ_Ａ４値（変動係数）を算出する。
ＣＶ_Ａ４（％）＝（ＳＤ_Ａ４／Ｘａｖ_Ａ４）×１００

本発明の別の静電紡糸不織布は、任意に選んだ箇所における２×２ｃｍ角サイズから換算した目付のＣＶ値（以下、「２×２−ＣＶ値」と表記することがある）が５％以下の目付バラツキの小さいものである。従来の捕集体上に捕集して形成した繊維ウエブを熱処理することなく一旦巻き取った後に、１台の乾燥機によって乾燥する方法によって製造できる静電紡糸不織布の２×２−ＣＶ値は６％を超えるものであったため、本発明の静電紡糸不織布は目付バラツキが小さく、均一性に優れている。この２×２−ＣＶ値が小さい程、目付バラツキが小さいことを意味するため、２×２−ＣＶ値は４．９％以下であるのが好ましく、４．８％以下であるのがより好ましく、４．７％以下であるのが更に好ましい。理想的には目付バラツキが全くない０％である。

本発明における２×２−ＣＶ値は次の方法によって得られる値をいう。
（１）静電紡糸不織布の任意に選んだ箇所から、たて３００ｍｍ、よこ２００ｍｍの長方形状の試験片を１枚採取する。
（２）試験片を２ｍｍ角の正方形状に切断し、１５０枚の細分化試験片を作製する。
（３）各細分化試験片の重量（Ｗｍ_２２）を測定し、各試験片の重量を１ｍ^２あたりにおける重量、つまり目付（Ｗｕ_２２）に換算する。つまり、次の式により各試験片の目付（Ｗｕ_２２）を算出する。
Ｗｕ_２２＝２５００×Ｗｍ_２２
（３）各細分化試験片の目付の平均値（Ｘａｖ_２２）を算出する。
（４）各細分化試験片の目付の平均値をもとに、標準偏差値（ＳＤ_２２）を算出する。
（５）各細分化試験片の目付の平均値（Ｘａｖ_２２）と標準偏差値（ＳＤ_２２）をもとに、次の式からＣＶ_２２値（変動係数）を算出する。
ＣＶ_２２（％）＝（ＳＤ_２２／Ｘａｖ_２２）×１００

本発明の静電紡糸不織布は目付バラツキが小さいように、Ａ４−ＣＶ値が１％以下、かつ２×２−ＣＶ値が５％以下であるのが好ましい。Ａ４−ＣＶ値が０．９％以下、かつ２×２−ＣＶ値が４．９％以下であるのがより好ましく、Ａ４−ＣＶ値が０．８％以下、かつ２×２−ＣＶ値が４．８％以下であるのが更に好ましく、Ａ４−ＣＶ値が０．７％以下、かつ２×２−ＣＶ値が４．７％以下であるのが更に好ましい。

本発明の静電紡糸不織布はＡ４−ＣＶ値が１％以下の場合、又は２×２−ＣＶ値が５％以下の場合のいずれの場合（単に静電紡糸不織布と表記する時は両方を表す）も、静電紡糸不織布構成繊維の平均繊維径は、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているように、０．４μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以下であるのがより好ましい。なお、平均繊維径の下限値は特に限定するものではないが、０．０１μｍ以上であるのが好ましい。この「平均繊維径」は５０本以上の繊維の繊維径の算術平均値をいい、繊維の横断面形状が非円形である場合には、横断面積と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす。

本発明の静電紡糸不織布を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維の脱落が発生しにくいように、０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、特には連続繊維であるのが好ましい。

また、静電紡糸不織布を構成する繊維材料は静電紡糸不織布の使用用途等によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機材料、或いは石英ガラスなどの無機材料を挙げることができる。なお、繊維は単一材料から構成されている必要はなく、二種類以上の材料から構成されていても良い。

更に、静電紡糸不織布の目付は０．５〜２０ｇ／ｍ^２あるのが好ましく、０．８〜１０ｇ／ｍ^２であるのがより好ましく、３〜５ｇ／ｍ^２であるのが更に好ましい。また、静電紡糸不織布の厚さは０．０１〜０．３ｍｍであるのが好ましく、０．０２〜０．１ｍｍであるのがより好ましく、０．０３〜０．０５ｍｍであるのが更に好ましい。なお、本発明の静電紡糸不織布は前述のようなＡ４−ＣＶ値、及び／又は２×２−ＣＶ値を測定することができるように、少なくとも３０ｃｍの幅があり、少なくとも１ｍの長さがある。好ましくは、４０ｃｍ以上の幅があり、２ｍ以上の長さがあり、より好ましくは５０ｃｍ以上の幅があり、５ｍ以上の長さがあり、更に好ましくは１００ｃｍ以上の幅があり、１００ｍ以上の長さがある。なお、「目付」はＪＩＳＰ８１２４（紙及び板紙−坪量測定方法）に規定する方法に基いて得られる坪量をいい、「厚さ」はＪＩＳＢ７５０２に規定する方法による測定値、すなわち、５Ｎ荷重時の外側マイクロメーターによる測定値をいう。

このような本発明の静電紡糸不織布は目付が揃った地合いの優れるものであるため、例えば、液体、気体、又はマスク用濾過材、アルカリ電池、リチウム電池、電気二重層キャパシタ、又は電解コンデンサ用のセパレータ材料、ワイパー、電解質膜用材料、人工皮膚用材料、ナノカプセル用材料などに使用できる。

本発明の静電紡糸不織布は、例えば、ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成するウエブ形成工程、前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、本熱処理を実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする溶媒除去工程、前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、を含む方法によって製造することができる。本発明の製造方法は繊維ウエブを巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、繊維ウエブの繊維収縮を抑制するとともに、ある程度繊維を固定することによって、本熱処理時の巻き出しの際の伸びムラを抑制しているため、目付バラツキが小さい静電紡糸不織布を製造することができる。また、支持体で支持した状態で前熱処理を実施し、別工程で本熱処理を実施しており、捕集体を損傷することや、乾燥機を複数台設置する必要がないため、生産性良く、低コストで静電紡糸不織布を製造することができる。

より具体的には、まず、ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程を実施する。この静電紡糸法は従来公知の方法であり、ノズル等のポリマー溶液供給材料から紡糸空間へ供給したポリマー溶液に対して電界を作用させることにより、ポリマー溶液を繊維化する方法である。このポリマー溶液供給材料から紡糸空間へのポリマー溶液の供給は、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布を製造できるように、また、ある程度の幅と長さをもった静電紡糸不織布を製造できるように、特開２００６−１１２０２３号公報に開示の方法により行うのが好ましい。つまり、ノズル等のポリマー溶液供給部を捕集体の幅方向に直線的に移動（特には長円状に移動）させながら、ポリマー溶液を供給するのが好ましい。このように直線的に移動させると、ポリマー溶液供給部の移動速度を一定にできるため、目付バラツキの小さい繊維ウエブを製造しやすい。

ポリマー溶液は繊維のもとになるため、前述のような繊維材料を溶媒に溶解させたものである。石英ガラスの場合、金属アルコキシドを加水分解した曳糸性のゾル溶液をポリマー溶液として使用することができる。なお、ポリマー溶液の溶媒は繊維材料によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、トリクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどを挙げることができる。これらの例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含めて、２種以上の溶媒を用いた混合溶媒も使用することができる。

次いで、前述の静電紡糸法により紡糸した繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成するウエブ形成工程を実施する。本発明においては、後述のように支持体で支持した状態で繊維ウエブを前熱処理するため、捕集体に耐熱性は必要ではなく、従来から公知のものを使用することができる。例えば、金属製や炭素などの導電性材料、又は有機高分子などの非導電性材料からなる、不織布、織物、編物、ネット、平板、ドラム、或いはベルトを使用できる。場合によっては水や有機溶媒などの液体を捕集体として使用できる。特には、繊維集積面にシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂を有しており、繊維の剥離性に優れた捕集体を使用するのが好ましい。

次いで、捕集体で捕集して形成した繊維ウエブを支持体へ搬送し、支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程を実施する。このように、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施しており、捕集体に耐熱性は必要ではないため、捕集体を損傷することなく生産できて生産性に優れ、また、繊維ウエブを巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、繊維ウエブの繊維収縮を抑制するとともに、ある程度繊維を固定することによって、後述の溶媒除去工程で繊維ウエブを巻き出す際の伸びムラを抑制しているため、目付バラツキが小さい静電紡糸不織布を製造することができる。この支持体としては、耐熱性があり、かつ繊維ウエブの繊維収縮を抑制できるものであれば良く、特に限定するものではないが、例えば、金属ロール、耐熱性不織布ロール、紙管などを使用することができる。このようにロールに繊維ウエブを沿わせて支持した状態で前熱処理を実施すると、繊維ウエブをロールで搬送しながら、繊維ウエブを損傷することなく、連続的に前熱処理を実施することができるため好適である。また、搬送する際の張力によって伸長しにくいという効果もある。なお、前熱処理は、例えば、赤外線照射、赤外線照射と熱風吹き付けの併用、熱風吹き付け、サクションドラム式乾燥機、熱カレンダーロールなどによって実施することができる。特に、熱風吹き付けを併用するかしないかに関わらず、赤外線は繊維ウエブに対して均一かつ高熱を瞬時に照射できることから、生産性に優れているため好ましい。また、この前熱処理条件は、後述のように一旦繊維ウエブを巻き取り、更に巻き出しても繊維ウエブが変形しない程度の形態安定性を付与できれば良く、前熱処理方法、繊維ウエブの種類等によって異なるため、特に限定するものではないが、例えば、赤外線照射によりポリアクリロニトリルからなる繊維ウエブを前熱処理する場合には、２００℃以上の温度で２０秒〜６分で実施するのが好ましい。

次いで、前記の前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程を実施する。このように一旦巻き取り、別の工程で本熱処理工程を実施しているため、本熱処理機は１台で済み、低コストで静電紡糸不織布を提供することが可能である。なお、熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取る前巻取体は特に限定するものではないが、例えば、金属ロール、紙管を使用することができる。

次いで、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、本熱処理を実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする溶媒除去工程を実施する。このように、本熱処理を１台の熱処理装置によって実施することができるため、低コストで静電紡糸不織布を提供することができる。また、前熱処理を実施して繊維ウエブに形態安定性を付与しているため、本熱処理を実施するために巻き出し、また皺が発生しないようにテンションをかけて引っ張っても、伸びムラが生じないため、目付の揃った静電紡糸不織布を製造することが可能となった。なお、本熱処理はポリマー溶液の溶媒を除去できれば良く、特に限定するものではないが、例えば、赤外線照射、赤外線照射と熱風吹き付けの併用、熱風吹き付け、サクションドラム式乾燥機、熱カレンダーロールなどによって実施することができる。特に、本熱処理を無加圧下、延伸しながら実施すると、熱収縮して皺が入らず、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布を製造することができるため好適である。このように無加圧下、延伸しながら本熱処理を実施するには、例えば、熱ロールに繊維ウエブの片面を接触させた状態で張力をかけて搬送することによって実施できる。この本熱処理条件は、ポリマー溶液の溶媒を除去できれば良く、本熱処理方法、繊維ウエブの種類等によって異なるため、特に限定するものではないが、例えば、熱ロールに繊維ウエブの片面を接触させた状態で張力をかけて搬送しながら、ポリアクリロニトリルからなる繊維ウエブを本熱処理する場合には、１８０℃以上の温度で、約２０秒間〜約４０秒間実施するのが好ましい。なお、「無加圧」とは、繊維ウエブの両面から圧力を加えないことをいう。また、繊維ウエブに伸びムラが生じて皺が入らないようにするという意味では延伸倍率を大きくするのが好ましいが、延伸倍率が大きすぎると強度の縦横比が大きくなるため、１．２０倍以下であるのが好ましく、１．１５倍以下であるのがより好ましく、１．１３倍以下であるのが更に好ましく、１．１０倍以下であるのが最も好ましい。なお、繊維ウエブ又は静電紡糸不織布を搬送する必要があり、また、皺が入らないように、延伸倍率は１．００倍を超える値である。この「延伸倍率」は次の式から得られる値をいう。
延伸倍率＝（本巻取体での巻き取り速度）／（前巻取体からの巻き出し速度）

そして、前記の静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程を実施する。なお、静電紡糸不織布を巻き取る本巻取体は特に限定するものではなく、前巻取体と同様のものを使用することができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１）
（１）ポリマー溶液の調製；
重量平均分子量４０万のポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度１２ｍａｓｓ％となるように溶解させたポリマー溶液（粘度：１２００ｍＰ・ｓ）を用意した。

（２）前熱処理繊維ウエブの製造装置の準備；
図１〜図３に示すような製造装置を用意した。つまり、１０本のノズル群２_１〜２_１０（それぞれ内径が０．４ｍｍのステンレススチール製針状ノズル）をピッチ５０ｍｍで、チェーン状支持体６ｃにそれぞれ固定し、この支持体６ｃを第１スプロケット６ａと第２スプロケット６ｂとの間に橋渡し、ノズル群２_１〜２_１０を長円状（長径：３００ｍｍ、短径：１００ｍｍ）に配置した。更に、第１スプロケット６ａに駆動モーター６を取り付けた。

次いで、ポリエチレン製フレキシブルバッグ１にマイクロポンプ３（マイクロポンプ社製；マイクロポンプＦＣ−５１３ポンプヘッド：１８８１ｒｐｍ＝０．０１７ｍＬタイプ；コントローラ部＝株式会社中央理化製）を接続するとともに、パーフルオロアルコキシ樹脂製チューブ１ａを接続し、このチューブ１ａをノズル２_１にロータリージョイントを介して接続した。次いで、このノズル２_１と隣接するノズル２_２とを前記と同様のチューブ１ａで接続し、ポリマー溶液がノズル２_１を介してノズル２_２へ供給できるようにした。同様に、ノズル２_２とノズル２_３、ノズル２_３とノズル２_４と順番にチューブ１ａで接続して、ノズル２_１０までポリマー溶液を供給することができるようにした。

次いで、導電性シリコーンゴムをコーティングしたスチールベルトからなるベルト状捕集体５（幅：５００ｍｍ）をアースして、前記ノズル群２_１〜２_１０の下方に設置した。次いで、マイクロポンプ３のギアポンプヘッドに高電圧電源４を接続するとともに、前記ノズル群２_１〜２_１０の先端が、上方から下方に向かってベルト状捕集体５の方向に向いており、しかもノズル群２_１〜２_１０のエンドレス軌道の長径方向がベルト状捕集体５の幅方向（移動方向に対する直交方向）と一致するように、ノズル群２_１〜２_１０を配置した。なお、ノズル群２_１〜２_１０の先端とベルト状捕集体５の捕集表面との距離は１００ｍｍとした。

次に、前記ノズル群２_１〜２_１０及びベルト状捕集体５を塩化ビニル製直方体紡糸容器９（幅：８００ｍｍ、高さ：１３００ｍｍ、奥行き：１８００ｍｍ）の中央部に配置した。なお、直方体紡糸容器９の内側には、上壁面から５００ｍｍ下方側の位置に塩化ビニル製パンチングプレート１０ａを上壁面と平行に配置し、下壁面から１００ｍｍ上方側の位置に塩化ビニル製パンチングプレート１１ａを下壁面と平行に配置した。また、ベルト状捕集体５の移動方向端部に、ベルト状捕集体５に従動し、ベルト状捕集体５上の繊維ウエブを剥ぎ取る第１金属ロール８ａ（直径：１００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）と、第１金属ロール８ａの上方に隣接して従動し、第１金属ロール８ａから繊維ウエブを受け取る第２金属ロール８ｂ（＝支持体、直径：２００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）、及びベルト状捕集体５の端部と接触してベルト状捕集体５に従動し、第２金属ロール８ｂからの繊維ウエブを巻き取る金属製前巻取ロール８ｃ（直径：１００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）を設置した。更に、第２金属ロール８ｂの上方に、遠赤外線セラミックヒーター７（Ｒｙｏｋａ製）を、セラミックヒーター７の棒状熱源（長さ：５００ｍｍ）と第２金属ロール８ｂとの間隔が５０ｍｍとなるように設置した。

そして、直方体紡糸容器９の上壁面に温湿度調整機能を備えた送風機１０（ＰＡＵ−１４００ＨＤＲ、（株）アピステ）を接続するとともに、直方体紡糸容器９の下壁面に排気ファン１１を接続した。

（３）静電紡糸不織布製造装置の準備；
図４に概念図を示すような静電紡糸不織布製造装置を用意した。つまり、前述の金属製前巻取ロール８ｃ上の繊維ウエブと接触できるように配置した一対の金属製巻出しロール２０ａ（直径：５０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、２０ｂ（直径：５０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、この一対の金属製巻出しロール２０ａ、２０ｂの下流側に、一対の金属製巻出しロール２０ａ、２０ｂから巻き出された繊維ウエブに本熱処理を実施して静電紡糸不織布とすることのできる熱ロール２１（直径：３００ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、熱ロール２１の下流側に、熱ロール２１からの静電紡糸不織布を搬送する金属製搬送ロール２２（直径：５０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、金属製搬送ロール２２に対向し、本巻取ロールである紙管２４（直径：１０５ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）に押圧して、皺が生じることなく静電紡糸不織布を巻き取らせることができる金属製押圧ロール２３（直径：５０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、及び前記紙管２４と接触し、紙管２４を回転させて静電紡糸不織布を巻き取らせるゴム製駆動ロール２５（直径：５０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、を備えた静電紡糸不織布製造装置を用意した。

（４）静電紡糸不織布の製造；
前記ポリマー溶液を前記フレキシブルバッグ１に入れ、前記マイクロポンプを用いてポリマー溶液を、ノズル２_１を介してノズル群２_１〜２_１０へ供給し、ノズル群２_１〜２_１０を１００ｍｍ／ｓｅｃ．の一定速度で移動させながら、各ノズルからポリマー溶液を吐出（１本あたりの吐出量：３ｇ／時間）し、また、前記ベルト状捕集体５を一定速度（表面速度：１０ｃｍ／分）で移動させながら、前記高電圧電源４からポリマー溶液に＋１５ｋＶの電圧を印加して、吐出したポリマー溶液に電界を作用させて繊維化し、前記ベルト状捕集体５上に集積させて、平均繊維径０．３μｍの連続繊維からなる繊維ウエブを製造した。なお、繊維ウエブを製造する際には、送風機１０から温度２５℃、相対湿度２５％の調湿エアを５ｍ^３／分で供給するとともに、排気口から出てくる気体を排気ファン１１で排気した。

次いで、このベルト状捕集体５上の繊維ウエブを第１金属ロール８ａで剥ぎ取り、この剥ぎ取った繊維ウエブを第２金属ロール８ｂ（＝支持体）へ搬送し、第２金属ロールに沿わせた状態で、温度４５０℃に設定した遠赤外線セラミックヒーター７により前熱処理を実施（繊維ウエブは２００℃以上）した後、前巻取ロール８ｃで巻き取った。

次いで、前巻取ロール８ｃを静電紡糸不織布製造装置の所定位置に配置し、前巻取ロール８ｃに巻回された繊維ウエブを一対の金属製巻出しロール２０ａ、２０ｂによって巻き出し、温度１８０℃に設定した熱ロール２１へ供給し、無加圧下、繊維ウエブの片面のみを接触させた状態で本熱処理を実施し、静電紡糸不織布を形成した。なお、接触時間は２５秒間であった。

その後、静電紡糸不織布を金属製搬送ロール２２によって金属製押圧ロール２３へ供給し、金属製押圧ロール２３によって紙管２４を押圧するとともに、ゴム製駆動ロール２５によって回転する紙管２４へ静電紡糸不織布を供給し、紙管２４で静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ^２、厚さ：０．０２５ｍｍ、幅：４００ｍｍ、長さ：２０ｍ）を巻き取った。なお、延伸倍率は１．１０倍であった。この静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．７％で、２×２−ＣＶ値は４．９％の、目付バラツキの小さいものであった。

（比較例１）
実施例１と同様にして形成したベルト状捕集体５上の繊維ウエブを、前熱処理を実施することなく、前巻取ロール８ｃで巻き取った。

次いで、延伸倍率を１．１３倍としたこと以外は実施例１と同様にして、熱ロール２１によって繊維ウエブに熱処理を実施して、静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ^２、厚さ：０．１５μｍ、幅：４００ｍｍ、長さ：２０ｍ）を製造した。この静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は１．５％で、２×２−ＣＶ値は６．４％と、目付バラツキの大きいものであった。

実施例における繊維ウエブ製造装置の模式的平面図図１の製造装置を矢印Ａの方向から見た模式的断面図図１の製造装置を矢印Ｂの方向から見た模式的断面図静電紡糸不織布製造装置の概念図

符号の説明

１：フレキシブルバッグ
１ａ：チューブ
２_１〜２_１０：ノズル群
３：マイクロポンプ
４：高電圧電源
５：ベルト状捕集体
６：駆動モーター
６ａ：第１スプロケット
６ｂ：第２スプロケット
６ｃ：チェーン状支持体
７：遠赤外線セラミックヒーター
８ａ：第１金属ロール
８ｂ：第２金属ロール
８ｃ：前巻取ロール
９：直方体紡糸容器
１０：送風機
１０ａ：パンチングプレート
１１：排気ファン
１１ａ：パンチングプレート
２０ａ、２０ｂ：金属製巻出しロール
２１：熱ロール
２２：金属製搬送ロール
２３：金属製押圧ロール
２４：本巻取ロール（紙管）
２５：ゴム製駆動ロール

Claims

ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、
前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成するウエブ形成工程、
前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、
前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、
前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、本熱処理を実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする溶媒除去工程、
前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、
を含む、静電紡糸不織布の製造方法。
前熱処理工程を、繊維ウエブをロールに沿わせた状態で実施することを特徴とする、請求項1に記載の静電紡糸不織布の製造方法。
前熱処理を赤外線照射により実施することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の静電紡糸不織布の製造方法。
本熱処理を無加圧下、延伸しながら実施することを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の静電紡糸不織布の製造方法。