JP5224704B2 - Nano-fiber manufacturing method and apparatus - Google Patents

Nano-fiber manufacturing method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5224704B2
JP5224704B2 JP2007065834A JP2007065834A JP5224704B2 JP 5224704 B2 JP5224704 B2 JP 5224704B2 JP 2007065834 A JP2007065834 A JP 2007065834A JP 2007065834 A JP2007065834 A JP 2007065834A JP 5224704 B2 JP5224704 B2 JP 5224704B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collector
spinning
rotating body
spinneret
electrode
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.)
Active
Application number
JP2007065834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008223186A (en
Inventor
龍二 稲井
浩司 江頭
雅也 小滝
Original Assignee
株式会社メック
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 株式会社メック filed Critical 株式会社メック
Priority to JP2007065834A priority Critical patent/JP5224704B2/en
Publication of JP2008223186A publication Critical patent/JP2008223186A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5224704B2 publication Critical patent/JP5224704B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

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

Description

本発明は、エレクトロスピニング法を用いたナノ・ファイバ製造方法および装置に関する。   The present invention relates to a nanofiber manufacturing method and apparatus using an electrospinning method.

再生医療工学、創傷材料、ドラッグデリバリー等のヘルスケアの分野、生体分子の精製や汚染水質の浄化を目的としたアフィニティ膜、センサー等のバイオテクノロジー・環境工学の分野、ポリマーバッテリー、色素増感太陽電池、高分子膜燃料電池等のエネルギー分野、複合材料の強化材、対バイオテロ攻撃、あるいは、ガス攻撃を想定した防護服等の防護・セキュリティーの分野等の広い分野において、ミクロン(μm)未満のナノオーダーの径(例えば数nm〜数百nm)を有する繊維(ナノ・ファイバ)が注目されている。   Healthcare fields such as regenerative medicine engineering, wound materials, drug delivery, biotechnology and environmental engineering fields such as affinity membranes and sensors for the purification of biomolecules and contaminated water, polymer batteries, dye-sensitized solar Less than a micron (μm) in a wide range of energy fields such as batteries, polymer membrane fuel cells, composite material reinforcements, anti-terrorism attacks against bioterrorism, or protection / security fields such as protective clothing assuming gas attacks A fiber (nanofiber) having a nano-order diameter (for example, several nm to several hundred nm) has attracted attention.

このようなナノ・ファイバを製造する技術の一つに、エレクトロスピニング法がある。このエレクトロスピニング法の概要を図4および図5に示す。図4は電気力線を示し、図5は紡糸ジェットを示している。これらの図に示すように、基本構成としては、紡糸口20aを有し、繊維の素材となるポリマーと揮発性の溶媒との溶液を噴射するノズル20と、平板状のコレクタ21と、ノズル20とコレクタ21との間に高電圧を印加する高圧電源22とを備える。高電圧が印加されていない状態では、ポリマー溶液は、ノズル20の先端の紡糸口20aの先端部において、表面張力で留まっている。紡糸口20aとコレクタ21との間に、数kV〜30kVの電圧を印加すると、紡糸口20a先端のポリマー溶液の液滴は+(または−)に帯電し、異極に帯電(アース)しているコレクタ21に向かう電気力線(図4参照)に沿って作用する静電力(クーロン力)により吸引される。静電力が表面張力よりも越えると、図5に示すように、ポリマー溶液の紡糸ジェット23がコレクタ21に向かって連続的に噴射される。このとき、ポリマー溶液中の溶媒は揮発し、コレクタ21に到達する際には、ポリマーの繊維のみとなり、ナノレベルの細さのナノ・ファイバとなる。なお、ナノ・ファイバの原料としては、有機物のポリマーのみならず、金属酸化物、セラミック等の無機物をゾル−ゲル法によって、ナノ・ファイバ形状に紡糸することも可能である。   One technique for producing such nanofibers is the electrospinning method. An outline of this electrospinning method is shown in FIGS. 4 shows electric lines of force, and FIG. 5 shows a spinning jet. As shown in these drawings, as a basic structure, the nozzle 20 has a spinneret 20a and injects a solution of a polymer as a fiber material and a volatile solvent, a flat collector 21, and a nozzle 20 And a collector 21 is provided with a high voltage power supply 22 for applying a high voltage. In a state where a high voltage is not applied, the polymer solution remains at the surface tension at the tip of the spinning port 20a at the tip of the nozzle 20. When a voltage of several kV to 30 kV is applied between the spinneret 20a and the collector 21, the droplet of the polymer solution at the tip of the spinneret 20a is charged to + (or-) and charged to a different polarity (ground). It is attracted by the electrostatic force (Coulomb force) acting along the electric lines of force (see FIG. 4) toward the collector 21. When the electrostatic force exceeds the surface tension, the spinning jet 23 of the polymer solution is continuously jetted toward the collector 21 as shown in FIG. At this time, the solvent in the polymer solution is volatilized, and when it reaches the collector 21, only the polymer fibers are formed, and nano-fibers with nano-level fineness are formed. In addition, as a raw material of the nanofiber, not only an organic polymer but also an inorganic material such as a metal oxide or ceramic can be spun into a nanofiber shape by a sol-gel method.

紡糸口20aから噴射される紡糸ジェット23は、紡糸口20aからコレクタ21に到達する間に、紡糸口20aとコレクタ21との間の電気力線の分布の影響により、螺旋軌道を描くことが知られている(例えば、非特許文献1,2参照)。   It is known that the spinning jet 23 ejected from the spinneret 20a draws a spiral trajectory due to the influence of the distribution of electric lines of force between the spinneret 20a and the collector 21 while reaching the collector 21 from the spinneret 20a. (For example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

このように、紡糸口20aとコレクタ21間の紡糸ジェット23は螺旋軌道を描くため、平板状のコクレター21に集積したナノ・ファイバは、図6のA部拡大図(SEM写真)に示すように、ランダムに配向して不織布状となる。しかし、不織布状になったナノ・ファイバの物性を評価することは難しい。そこで、ナノ・ファイバの配向を一方向に揃える技術がいろいろ提案されている。   Thus, since the spinning jet 23 between the spinneret 20a and the collector 21 draws a spiral trajectory, the nanofibers integrated in the flat plate-like letter 21 are as shown in the enlarged view of part A (SEM photograph) in FIG. , Randomly oriented to form a nonwoven fabric. However, it is difficult to evaluate the physical properties of nanofibers in the form of nonwoven fabric. Therefore, various techniques for aligning the orientation of nanofibers in one direction have been proposed.

図7および図8は、鋭端な円周の回転円盤であるディスクコレクタを用いる方法を示している(例えば、非特許文献3参照)。図7は電気力線を示し、図8は紡糸ジェットを示している。この方法では、回転軸24aの回りに回転するディスクコレクタ24を用い、紡糸ジェット23のターゲットを小さくすることで、図9のB部拡大図に示すように、配向性の高いファイバサンプルを作製する技術が提案されている。   7 and 8 show a method using a disk collector which is a rotating disk with a sharp edge (see, for example, Non-Patent Document 3). FIG. 7 shows electric lines of force, and FIG. 8 shows a spinning jet. In this method, a fiber sample with high orientation is produced by using a disk collector 24 that rotates around a rotating shaft 24a and reducing the target of the spinning jet 23, as shown in the enlarged view of part B of FIG. Technology has been proposed.

しかし、この技術では、面積の大きなサンプルが作製できない。また、ディスクコレクタ24の周面がファイバに被覆されると、ターゲットの効果が小さくなり、サンプルの配向性が低くなるという問題がある。   However, this technique cannot produce a sample with a large area. Further, when the peripheral surface of the disk collector 24 is covered with a fiber, there is a problem that the effect of the target is reduced and the orientation of the sample is lowered.

また、図10および図11(図10は電気力線、図11は紡糸ジェットを示す)に示すように、所定の間隔を隔てて同一平面上に配置された2枚の平行な金属板を帯状第1コレクタ25,帯状第2コレクタ26として用い、その平行な帯状第1および第2コレクタ25,26間に螺旋軌道を描いた紡糸ジェット23を集積することにより、図12のC部拡大図に示すように、一方向に配向したナノ・ファイバを得る技術が提案されている(例えば、非特許文献4参照)。   Further, as shown in FIGS. 10 and 11 (FIG. 10 shows lines of electric force and FIG. 11 shows a spinning jet), two parallel metal plates arranged on the same plane at a predetermined interval are belt-shaped. 12 is used as the first collector 25 and the strip-shaped second collector 26, and the spinning jet 23 having a spiral trajectory drawn between the parallel strip-shaped first and second collectors 25 and 26 is integrated into the enlarged view of part C of FIG. As shown, a technique for obtaining nanofibers oriented in one direction has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 4).

しかし、帯状第1および第2コレクタ25,26の間隔が広くなると、その効果は低くなり、配向性ファイバが作製できない。つまり、この方法では広い面積の配向性ファイバサンプルは作製できない。   However, when the distance between the strip-shaped first and second collectors 25 and 26 is increased, the effect is reduced, and an oriented fiber cannot be produced. That is, this method cannot produce a wide-area oriented fiber sample.

これに対し、図13および図14(図13は電気力線、図14は紡糸ジェットを示す)に示すように、回転軸27aの回りに回転する円筒電極などの回転体コレクタ27を用いる方法がある(例えば、非特許文献5,6参照)。この方法では、回転体コレクタ27を低速で回転すると図15のD部拡大図(低速)に示すように配向性が悪いが、紡糸ジェット23を回転体コレクタ27に高速で巻き取ることによって、図15のD部拡大図(高速速)に示すように、ある程度、配向性を高めたファイバサンプルを作製することができる。この場合、紡糸ジェット23は帯電しており、アースに接続された回転体コレクタ27に向かって紡糸ジェット23を飛ばすことができる。   On the other hand, as shown in FIGS. 13 and 14 (FIG. 13 shows lines of electric force and FIG. 14 shows a spinning jet), there is a method using a rotating body collector 27 such as a cylindrical electrode rotating around a rotating shaft 27a. (For example, see Non-Patent Documents 5 and 6). In this method, when the rotating body collector 27 is rotated at a low speed, the orientation is poor as shown in the enlarged view of part D (low speed) in FIG. 15, but the spinning jet 23 is wound around the rotating body collector 27 at a high speed. As shown in the enlarged view of portion D of FIG. 15 (high speed), a fiber sample with a certain degree of orientation can be produced. In this case, the spinning jet 23 is charged, and the spinning jet 23 can be blown toward the rotating body collector 27 connected to the ground.

エー・エル・ヤリン(A. L. Yarin)ら,"ベンディング・インスタビリティ・イン・エレクトロスピニング・オブ・ナノファイバ(Bending instability in electrospinning of nanofibers)",ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(Journal of Applied Physics),第89巻,第5号,2001年3月1日,p.3018−3026AL Yarin et al., "Bending instability in electrospinning of nanofibers", Journal of Applied Physics, 89, No. 5, March 1, 2001, p. 3018-3026 エー・エル・ヤリン(A. L. Yarin)ら,"テイラー・コーン・アンド・ジェッティング・フロム・リキッド・ドロップレッツ・イン・エレクトロスピニング・オブ・ナノファイバ(Taylor cone and jetting from liquid droplets in electrospinning of nanofibers)",ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(Journal of Applied Physics),第90巻,第9号,2001年11月1日,p.4836−4846AL Yarin et al., “Taylor cone and jetting from liquid droplets in electrospinning of nanofibers” ", Journal of Applied Physics, Vol. 90, No. 9, November 1, 2001, p. 4836-4846 エー・エル・ヤリン(A. L. Yarin)ら,"エレクトロスピニング・オブ・ナノファイバー・フロム・ポリマーソリューション(Electrospinning of Nanofibers from Polymer Solutions)",第21回国際理論応用力学会議(ICTAM),2004年8月15〜21日,ワルソー,ポーランドAL Yarin et al., "Electrospinning of Nanofibers from Polymer Solutions", 21st International Conference on Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), August 2004 15-21 days, Warsaw, Poland ディー・リー(D. Li),ワイ・シアー(Y. Xia),"エレクトロスピニング・オブ・ナノファイバ:リインベンティング・ザ・ホイール?(Electrospinning of Nanofibers: Reinventing the Wheel?)",アドバンスト・マテリアルズ(Advanced Materials),第16巻,p.1151−1170(2004年)D. Li, Y. Xia, "Electrospinning of Nanofibers: Reinventing the Wheel?", Advanced Materials ( Advanced Materials), Vol. 16, p. 1151-1170 (2004) イー・ディー・ボランド(E. D. Boland)ら,"テイラリング・ティッシュ・エンジニアリング・スカッフォルズ・ユージング・エレクトロスタティック・プロセシング・テクニック:ア・スタディー・オブ・ポリ(グリコール・アシッド)エレクトロスピニング(Tailoring tissue engineering scaffolds using electrostatic processing techniques: A study of poly(glycolic acid) electrospinning)",ジェイ・マクロモル・サイエンス・ピュア・アプリケーション・ケミカル(J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem.)A38巻,第12号,p.1231−1243(2001年)ED Boland et al., “Tailoring tissue engineering scaffolds using electrostatic: Tailoring tissue engineering scaffolds using electrostatic processing techniques: A study of poly (glycolic acid) electrospinning), J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. A38, No. 12, p. 1231-1243 (2001) ジェイ・エー・マシューズ(J. A. Matthews)ら,"エレクトロスピニング・オブ・コラーゲン・ナノファイバ(Electrospinning of collagen nanofibers)",バイオマクロモレキュールズ(Biomacromolecules),3,p.232−238(2002年)J. A. Matthews et al., “Electrospinning of collagen nanofibers”, Biomacromolecules, 3, p. 232-238 (2002)

しかしながら、回転体コレクタを用いた紡糸方法においては、巻き取る以前の紡糸ジェットは螺旋軌道を描いているので、高速巻き取りを行っても、図15のD部拡大図(高速)に示すように、配向をきちんと揃えることが難しく、一方向に揃った繊維とならないという問題がある。
そこで本発明は、コレクタ上に積層されるナノ・ファイバの配向性を高めることを目的とする。
However, in the spinning method using the rotating body collector, the spinning jet before winding has a spiral orbit, so that even if high-speed winding is performed, as shown in the enlarged view of D part (high speed) in FIG. However, there is a problem that it is difficult to align the alignment properly and the fibers are not aligned in one direction.
Therefore, an object of the present invention is to improve the orientation of nanofibers stacked on a collector.

前記課題を解決するため、本発明の第1の構成は、紡糸口と円筒状の回転体コレクタ間に高電圧を印加し、前記紡糸口から、荷電されたファイバ原料と溶剤の溶液を前記回転体コレクタに向かって噴射、吸引することにより前記回転体コレクタ上にナノ・ファイバを集積させるエレクトロスピニング法を用いたナノ・ファイバ製造方法において、
前記紡糸口と回転体コレクタ間の紡糸空間に、前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を配置し、この電極体に所定の電位を付与することにより前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの軌道を誘導し、前記回転体コレクタ表面に、一方向に並んだナノ・ファイバを紡糸することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a first configuration of the present invention is that a high voltage is applied between a spinneret and a cylindrical rotating body collector, and a charged fiber raw material and a solvent solution are rotated from the spinneret. In a nanofiber manufacturing method using an electrospinning method in which nanofibers are integrated on the rotating body collector by spraying and sucking toward the body collector,
In the spinning space between the spinneret and the rotating body collector , an inverted cone-shaped electrode body arranged so as to surround the spinning jet ejected from the spinneret is disposed, and a predetermined potential is applied to the electrode body. Thus, the trajectory of the spinning jet ejected from the spinneret is guided, and nanofibers aligned in one direction are spun on the surface of the rotating body collector.

また、本発明の第2の構成は、紡糸口と円筒状の回転体コレクタ間に高電圧を印加し、前記紡糸口から、荷電されたファイバ原料と溶剤の溶液を前記回転体コレクタに向かって噴射、吸引することにより前記回転体コレクタ上にナノ・ファイバを集積させるエレクトロスピニング法を用いたナノ・ファイバ製造装置において、
前記紡糸口と前記回転体コレクタ間の紡糸空間に、所定の電位が付与される紡糸ジェット軌道誘導用の、前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を配置したことを特徴とする。
In the second configuration of the present invention, a high voltage is applied between the spinneret and the cylindrical rotator collector, and the charged fiber raw material and solvent solution are directed from the spinneret toward the rotator collector. In a nanofiber manufacturing apparatus using an electrospinning method in which nanofibers are integrated on the rotating body collector by spraying and sucking,
A reverse cone-shaped electrode for guiding a spinning jet trajectory in which a predetermined potential is applied to a spinning space between the spinning port and the rotating body collector and arranged around the spinning jet ejected from the spinning port. The body is arranged.

本発明においては、紡糸口と回転体コレクタ間の紡糸空間に電極体を配置し、この電極体に所定の電位を付与することにより前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの軌道を誘導する。このように、紡糸ジェットの軌道を誘導することにより、回転体コレクタ表面に、一方向に並んだナノ・ファイバを紡糸することができる。ここで、
コレクタとして、円筒状の回転体コレクタを用いことにより、配向性の高い一方向ナノ・ファイバ集積体を得ることができる。
電極体として、紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を用いことにより、紡糸ジェットは逆コーン状電極体により収束されながらコレクタに到達するので、配向性の高いナノ・ファイバが得られる。
In the present invention, an electrode body is arranged in a spinning space between the spinning port and the rotating body collector, and a predetermined potential is applied to the electrode body to induce a trajectory of the spinning jet ejected from the spinning port. Thus, by guiding the trajectory of the spinning jet, nanofibers aligned in one direction can be spun on the surface of the rotating body collector. here,
By using a cylindrical rotating collector as the collector, a highly oriented unidirectional nano-fiber assembly can be obtained.
By using an inverted cone electrode body arranged in a state surrounding the periphery of the spinning jet ejected from the spinneret as the electrode body, the spinning jet reaches the collector while being converged by the inverted cone electrode body. A highly oriented nano-fiber is obtained.

本発明によれば、紡糸口と回転体コレクタ間の紡糸空間に、前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を配置し、この電極体に所定の電位を付与することにより前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの軌道を誘導することにより、回転体コレクタ上に積層されるナノ・ファイバの配向性を高めることができる。 According to the present invention, in the spinning space between the spinneret and the rotating body collector, the inverted cone electrode body disposed in a state surrounding the periphery of the spinning jet ejected from the spinneret is disposed, and this electrode body has a predetermined By inducing the trajectory of the spinning jet ejected from the spinneret by applying the potential, it is possible to enhance the orientation of the nanofibers laminated on the rotating body collector.

以下、本発明の実施の形態を、図1〜図3を用いて説明する。図1は、第1の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図、図2は第2の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図、図3は本発明の実施の形態に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a nano-fiber manufacturing apparatus according to a first reference example . FIG. 2 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a nano-fiber manufacturing apparatus according to a second reference example . 3 is an explanatory view showing a basic configuration of a nano-fiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

<第1の参考例
本発明の実施の形態ではないが、第1の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置の基本構成としては、図1に示すように、繊維の素材となるポリマーと揮発性の溶媒との溶液を入れたシリンジ1と、シリンジ1内の原料と溶媒との溶液を押し出すシリンジポンプ2と、溶液供給チューブ3と、紡糸口4aを有するノズル4と、回転軸5aの回りに回転駆動される回転体コレクタ5と、ノズル4と回転体コレクタ5との間に高電圧を印加する高圧電源6と、一対の平行な第1電極8および第2電極9と、第1電極8と第2電極9に電位を付与する第2高圧電源10とを備えた構成である。なお、溶液供給チューブ3は、シリンジポンプ2とノズル4とを直接つなぐこともあり、必須ではない。
<First Reference Example >
Although not an embodiment of the present invention, as a basic configuration of the nano-fiber manufacturing apparatus according to the first reference example , as shown in FIG. 1, a solution of a polymer as a fiber material and a volatile solvent is used. Syringe 1 inserted, syringe pump 2 for extruding a solution of the raw material and the solvent in syringe 1, solution supply tube 3, nozzle 4 having a spinneret 4a, and a rotating body that is rotationally driven around rotating shaft 5a A collector 5, a high-voltage power source 6 that applies a high voltage between the nozzle 4 and the rotating body collector 5, a pair of parallel first electrode 8 and second electrode 9, and first electrode 8 and second electrode 9. It is the structure provided with the 2nd high voltage power supply 10 which provides an electric potential. In addition, the solution supply tube 3 may connect the syringe pump 2 and the nozzle 4 directly, and is not essential.

第1電極8と第2電極9は、回転体コレクタ5の上部であって、紡糸口4aと回転体コレクタ5間の紡糸空間の両側に、かつ、回転体コレクタ5の回転軸5aと平行でほぼ等距離に配置される。第1電極8と第2電極9には、紡糸口4aに印加される高電圧に対して低い電圧が印加される。あるいは、アースに接続しても良い。そのときは、第2高圧電源10は不要となる。印加する電圧の極性は、図示の例ではノズル4が正、回転体コレクタ5が負(または接地)としているが、逆極性でもよい。   The first electrode 8 and the second electrode 9 are the upper part of the rotating body collector 5, on both sides of the spinning space between the spinning port 4 a and the rotating body collector 5, and in parallel with the rotating shaft 5 a of the rotating body collector 5. Almost equidistant. The first electrode 8 and the second electrode 9 are applied with a voltage lower than the high voltage applied to the spinning port 4a. Alternatively, it may be connected to ground. In that case, the second high-voltage power supply 10 becomes unnecessary. The polarity of the voltage to be applied is positive in the nozzle 4 and negative (or grounded) in the rotating body collector 5 in the illustrated example, but may be in the opposite polarity.

次に、このナノ・ファイバ製造装置の動作について説明する。
ノズル4と回転体コレクタ5間に高電圧が印加されていない状態では、ポリマー溶液は、ノズル4の先端の紡糸口4aの先端部において、表面張力で留まっている。紡糸口4aと回転体コレクタ5との間に、例えば数kV〜30kVの高電圧を印加すると、紡糸口4a先端のポリマー溶液の液滴は+に帯電し、異極(またはアース電位)に帯電している回転体コレクタ5に向かう静電力により吸引される。静電力が表面張力よりも越えると、ポリマー溶液の紡糸ジェット7が回転体コレクタ5に向かって連続的に噴射される。
Next, operation | movement of this nano fiber manufacturing apparatus is demonstrated.
In a state where a high voltage is not applied between the nozzle 4 and the rotating body collector 5, the polymer solution remains at the surface tension at the tip of the spinning port 4a at the tip of the nozzle 4. When a high voltage of, for example, several kV to 30 kV is applied between the spinning port 4a and the rotating body collector 5, the polymer solution droplet at the tip of the spinning port 4a is charged to + and charged to a different polarity (or ground potential). It is attracted by the electrostatic force directed to the rotating collector 5 that is rotating. When the electrostatic force exceeds the surface tension, the spinning jet 7 of the polymer solution is continuously jetted toward the rotating body collector 5.

このとき、上述したように、紡糸ジェット7は、第1電極8および第2電極9がない状態では螺旋軌道を描こうとする。本参考例では、回転体コレクタ5に到達する以前の紡糸空間に第1電極8および第2電極9が設置され、その電極8,9は紡糸ジェット7の電荷とは相対的に異極に帯電されているため、紡糸ジェット7は第1電極8および第2電極9に交互に引き付けられる。 At this time, as described above, the spinning jet 7 tries to draw a spiral trajectory without the first electrode 8 and the second electrode 9. In this reference example , the first electrode 8 and the second electrode 9 are installed in the spinning space before reaching the rotating body collector 5, and the electrodes 8, 9 are charged with a polarity different from that of the spinning jet 7. Therefore, the spinning jet 7 is alternately attracted to the first electrode 8 and the second electrode 9.

例えば、紡糸ジェット7が第1電極8に吸引されているとき、紡糸口4aからは連続的に紡糸ジェット7が噴出しているため、後続の紡糸ジェットは他方の第2電極9に吸引される。このようにして、平板な第1電極8と第2電極9間を往復するように、紡糸ジェット7が繰り出される。紡糸ジェット7の先端は、回転体コレクタ5により連続的に巻き取られる。このとき、回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させることにより、所定の長さの範囲で、ナノ・ファイバを巻き取ることができる。
回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させる代わりに、ノズル4を回転体コレクタ5の回転軸5aの長手方向に往復動させてもよい。
For example, when the spinning jet 7 is sucked by the first electrode 8, the spinning jet 7 is continuously ejected from the spinning port 4 a, so that the subsequent spinning jet is sucked by the other second electrode 9. . In this way, the spinning jet 7 is fed out so as to reciprocate between the flat first electrode 8 and the second electrode 9. The tip of the spinning jet 7 is continuously wound up by the rotating body collector 5. At this time, the nanofiber can be wound up within a predetermined length range by reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a.
Instead of reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5 a, the nozzle 4 may be reciprocated in the longitudinal direction of the rotating shaft 5 a of the rotating body collector 5.

なお、回転体コレクタ5に印加する電圧と第1電極8および第2電極9に印加する電圧とを異ならせて、あるいは、第1電極8と第2電極9との間隔を調整して、紡糸ジェット7が第1電極8および第2電極9に吸着せず、確実に回転体コレクタ5に吸着するように調節する。   In addition, the voltage applied to the rotator collector 5 and the voltage applied to the first electrode 8 and the second electrode 9 are different from each other, or the interval between the first electrode 8 and the second electrode 9 is adjusted to perform spinning. The jet 7 is adjusted so as not to be adsorbed to the first electrode 8 and the second electrode 9 but to be adsorbed to the rotating body collector 5 reliably.

円筒状の回転体コレクタ5に代えて、ベルトコンベア状のコレクタとすることにより、面積の大きな一方向ナノ・ファイバ集積体を製造することができる。   A unidirectional nano-fiber assembly having a large area can be manufactured by replacing the cylindrical rotating body collector 5 with a belt conveyor-like collector.

<第2の参考例
これも本発明の実施の形態ではないが、第2の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置は、図2に示すように、第1の参考例と同様なシリンジ1と、シリンジポンプ2と、溶液供給チューブ3と、紡糸口4aを有するノズル4と、回転軸5aの回りに回転駆動される回転体コレクタ5と、ノズル4と回転体コレクタ5との間に高電圧を印加する高圧電源6と、紡糸口4aから噴射される紡糸ジェット7の周囲を囲む状態に配置される口径の異なる複数の(本例では3つの)リング状電極11a,11b,11cと、リング状電極11a,11b,11cに電位を付与する第2高圧電源10とを備えた構成である。なお、溶液供給チューブ3は、シリンジポンプ2とノズル4とを直接つなぐこともあり、必須ではない。
<Second Reference Example >
This also is not the embodiment of the present invention, the nano-fiber manufacturing apparatus according to the second reference example, as shown in FIG. 2, a syringe 1 similar to the first reference example, a syringe pump 2, A solution supply tube 3, a nozzle 4 having a spinning port 4a, a rotating body collector 5 that is driven to rotate about a rotating shaft 5a, and a high-voltage power source 6 that applies a high voltage between the nozzle 4 and the rotating body collector 5. A plurality of (three in this example) ring-shaped electrodes 11a, 11b, 11c arranged in a state surrounding the periphery of the spinning jet 7 ejected from the spinning port 4a, and the ring-shaped electrodes 11a, 11b, It is the structure provided with the 2nd high voltage power supply 10 which provides an electric potential to 11c. In addition, the solution supply tube 3 may connect the syringe pump 2 and the nozzle 4 directly, and is not essential.

上位のリング状電極11aは、例えば紡糸ジェット7の最大径となる紡糸空間のほぼ中間位置よりも少し回転体コレクタ5寄りの位置に配置され、紡糸ジェット7を取り囲む径とする。その下位のリング状電極11bは、少し絞り込まれた紡糸ジェット7を取り囲むようにやや小径とする。さらに、その下位のリング状電極11cは、さらに小径とする。リング状電極11a,11b,11cには、紡糸口4aに印加される高電圧に対して低い電圧が印加される。あるいは、アースに接続しても良い。そのときは、第2高圧電源10は不要となる。さらに、リング状電極11a,11b,11cに、それぞれ異なる値の電圧を印加することもできる。印加する電圧の極性は、図示の例ではノズル4が正、回転体コレクタ5が負(または接地)としているが、逆極性でもよい。   For example, the upper ring-shaped electrode 11 a is arranged at a position slightly closer to the rotating body collector 5 than a substantially intermediate position of the spinning space where the maximum diameter of the spinning jet 7 is set, and has a diameter surrounding the spinning jet 7. The lower ring-shaped electrode 11b has a slightly smaller diameter so as to surround the spinning jet 7 that has been slightly narrowed down. Further, the lower ring-shaped electrode 11c has a smaller diameter. A voltage lower than the high voltage applied to the spinneret 4a is applied to the ring electrodes 11a, 11b, and 11c. Alternatively, it may be connected to ground. In that case, the second high-voltage power supply 10 becomes unnecessary. Furthermore, different values of voltage can be applied to the ring-shaped electrodes 11a, 11b, and 11c. The polarity of the voltage to be applied is positive in the nozzle 4 and negative (or grounded) in the rotating body collector 5 in the illustrated example, but may be in the opposite polarity.

次に、このナノ・ファイバ製造装置の動作について説明する。
ノズル4と回転体コレクタ5間に高電圧が印加されていない状態では、ポリマー溶液は、ノズル4の先端の紡糸口4aの先端部において、表面張力で留まっている。紡糸口4aと回転体コレクタ5との間に、例えば数kV〜30kVの高電圧を印加すると、紡糸口4a先端のポリマー溶液の液滴は+に帯電し、異極(またはアース電位)に帯電している回転体コレクタ5に向かう静電力により吸引される。静電力が表面張力よりも越えると、ポリマー溶液の紡糸ジェット7が回転体コレクタ5に向かって連続的に噴射される。
Next, operation | movement of this nano fiber manufacturing apparatus is demonstrated.
In a state where a high voltage is not applied between the nozzle 4 and the rotating body collector 5, the polymer solution remains at the surface tension at the tip of the spinning port 4a at the tip of the nozzle 4. When a high voltage of, for example, several kV to 30 kV is applied between the spinning port 4a and the rotating body collector 5, the polymer solution droplet at the tip of the spinning port 4a is charged to + and charged to a different polarity (or ground potential). It is attracted by the electrostatic force directed to the rotating collector 5 that is rotating. When the electrostatic force exceeds the surface tension, the spinning jet 7 of the polymer solution is continuously jetted toward the rotating body collector 5.

このとき、上述したように、紡糸ジェット7は、リング状電極11a,11b,11cがない状態では螺旋軌道を描こうとする。本参考例では、回転体コレクタ5に到達する以前の紡糸空間にリング状電極11a,11b,11cが設置され、そのリング状電極11a,11b,11cは紡糸ジェット7の電荷と同極性に帯電されているため、紡糸ジェット7はリング状電極11a,11b,11cと反発する。この点が、第1の参考例で、電極8,9は紡糸ジェット7の電荷とは相対的に異極に帯電されているため、紡糸ジェット7は第1電極8および第2電極9に交互に引き付けられるのとは異なる。なお、リング状電極11a,11b,11cに向かう電気力線よりも、回転体コレクタ5に向かう電気力線の大きさを大きくすることで、紡糸ジェット7は、リング状電極11a,11b,11cにより収束されながら、最終的には回転体コレクタ5に到達し、巻き付けられる。 At this time, as described above, the spinning jet 7 tries to draw a spiral trajectory without the ring-shaped electrodes 11a, 11b, and 11c. In this reference example , ring-shaped electrodes 11 a, 11 b, 11 c are installed in the spinning space before reaching the rotating body collector 5, and the ring-shaped electrodes 11 a, 11 b, 11 c are charged with the same polarity as the charge of the spinning jet 7. Therefore, the spinning jet 7 repels the ring-shaped electrodes 11a, 11b, and 11c. In this respect, in the first reference example , the electrodes 8 and 9 are charged to have different polarities from the electric charge of the spinning jet 7, so that the spinning jet 7 is alternately arranged on the first electrode 8 and the second electrode 9. It is different from being attracted to. In addition, the spinning jet 7 is caused by the ring-shaped electrodes 11a, 11b, and 11c by increasing the magnitude of the electric force lines that are directed to the rotating body collector 5 rather than the electric-force lines that are directed to the ring-shaped electrodes 11a, 11b, and 11c. While converging, it finally reaches the rotating body collector 5 and is wound.

紡糸ジェット7の先端は、回転体コレクタ5により連続的に巻き取られる。このとき、回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させることにより、所定の長さの範囲で、ナノ・ファイバを巻き取ることができる。回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させる代わりに、ノズルと電極を回転体コレクタ5の回転軸5aの長手方向に往復動させてもよい。   The tip of the spinning jet 7 is continuously wound up by the rotating body collector 5. At this time, the nanofiber can be wound up within a predetermined length range by reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a. Instead of reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a, the nozzle and the electrode may be reciprocated in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a of the rotating body collector 5.

<実施の形態>
本発明の実施の形態に係るナノ・ファイバ製造装置は、図3に示すように、第1の参考例と同様なシリンジ1と、シリンジポンプ2と、溶液供給チューブ3と、紡糸口4aを有するノズル4と、回転軸5aの回りに回転駆動される回転体コレクタ5と、ノズル4と回転体コレクタ5との間に高電圧を印加する高圧電源6と、紡糸口4aから噴射される紡糸ジェット7の周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極12と、その逆コーン状電極12に電位を付与する第2高圧電源10とを備えた構成である。なお、溶液供給チューブ3は、シリンジポンプ2とノズル4とを直接つなぐこともあり、必須ではない。
<Implementation of the form>
As shown in FIG. 3, the nano-fiber manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a syringe 1, a syringe pump 2, a solution supply tube 3, and a spinning port 4a similar to those in the first reference example. The nozzle 4, the rotating body collector 5 that is driven to rotate around the rotating shaft 5a, the high-voltage power source 6 that applies a high voltage between the nozzle 4 and the rotating body collector 5, and the spinning jet that is ejected from the spinning port 4a 7 includes a reverse cone-shaped electrode 12 disposed so as to surround the periphery of 7 and a second high-voltage power supply 10 that applies a potential to the reverse cone-shaped electrode 12. In addition, the solution supply tube 3 may connect the syringe pump 2 and the nozzle 4 directly, and is not essential.

の実施の形態は、第2の参考例のリング状電極11a,11b,11cをつなげて逆コーン状電極12としたものである。この逆コーン状電極12には、紡糸口4aに印加される高電圧に対して低い電圧が印加される。あるいは、アースに接続しても良い。そのときは、第2高圧電源10は不要となる。印加する電圧の極性は、図示の例ではノズル4が正、回転体コレクタ5が負(または接地)としているが、逆極性でもよい。 Implementation form of this, the ring-shaped electrode 11a of the second reference example, 11b, is obtained by a reverse conical electrodes 12 by connecting 11c. A voltage lower than the high voltage applied to the spinneret 4a is applied to the inverted cone electrode 12. Alternatively, it may be connected to ground. In that case, the second high-voltage power supply 10 becomes unnecessary. The polarity of the voltage to be applied is positive in the nozzle 4 and negative (or grounded) in the rotating body collector 5 in the illustrated example, but may be in the opposite polarity.

次に、このナノ・ファイバ製造装置の動作について説明する。
ノズル4と回転体コレクタ5間に高電圧が印加されていない状態では、ポリマー溶液は、ノズル4の先端の紡糸口4aの先端部において、表面張力で留まっている。紡糸口4aと回転体コレクタ5との間に、例えば数kV〜30kVの高電圧を印加すると、紡糸口4a先端のポリマー溶液の液滴は+に帯電し、異極(またはアース電位)に帯電している回転体コレクタ5に向かう静電力により吸引される。静電力が表面張力よりも越えると、ポリマー溶液の紡糸ジェット7が回転体コレクタ5に向かって連続的に噴射される。
Next, operation | movement of this nano fiber manufacturing apparatus is demonstrated.
In a state where a high voltage is not applied between the nozzle 4 and the rotating body collector 5, the polymer solution remains at the surface tension at the tip of the spinning port 4a at the tip of the nozzle 4. When a high voltage of, for example, several kV to 30 kV is applied between the spinning port 4a and the rotating body collector 5, the polymer solution droplet at the tip of the spinning port 4a is charged to + and charged to a different polarity (or ground potential). It is attracted by the electrostatic force directed to the rotating collector 5 that is rotating. When the electrostatic force exceeds the surface tension, the spinning jet 7 of the polymer solution is continuously jetted toward the rotating body collector 5.

このとき、上述したように、紡糸ジェット7は、逆コーン状電極12がない状態では螺旋軌道を描こうとする。本実施の形態では、回転体コレクタ5に到達する以前の紡糸空間に逆コーン状電極12が設置され、その逆コーン状電極12は紡糸ジェット7の電荷と同極性に帯電されているため、紡糸ジェット7は逆コーン状電極12と反発する。この点が、第1の参考例で、電極8,9は紡糸ジェット7の電荷とは相対的に異極に帯電されているため、紡糸ジェット7は第1電極8および第2電極9に交互に引き付けられるのとは異なる。なお、逆コーン状電極12に向かう電気力線よりも、回転体コレクタ5に向かう電気力線の大きさを大きくすることで、紡糸ジェット7は、逆コーン状電極12により収束されながら、最終的には回転体コレクタ5に到達する。 At this time, as described above, the spinning jet 7 tries to draw a spiral trajectory without the inverted cone electrode 12. In the present embodiment, the reverse cone electrode 12 is installed in the spinning space before reaching the rotating body collector 5, and the reverse cone electrode 12 is charged with the same polarity as the electric charge of the spinning jet 7. The jet 7 repels the inverted cone electrode 12. In this respect, in the first reference example , the electrodes 8 and 9 are charged to have different polarities from the electric charge of the spinning jet 7, so that the spinning jet 7 is alternately arranged on the first electrode 8 and the second electrode 9. It is different from being attracted to. The spinning jet 7 is finally converged by the inverse cone-shaped electrode 12 by making the magnitude of the electric force lines toward the rotating body collector 5 larger than the magnitude of the electric force lines directed toward the inverted cone-shaped electrode 12. Reaches the rotator collector 5.

このようにして、紡糸ジェット7の先端は、回転体コレクタ5により連続的に巻き取られる。このとき、回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させることにより、所定の長さの範囲で、ナノ・ファイバを巻き取ることができる。回転体コレクタ5を回転軸5aの長手方向に往復動させる代わりに、ノズルと電極を回転体コレクタ5の回転軸5aの長手方向に往復動させてもよい。   In this way, the tip of the spinning jet 7 is continuously wound up by the rotating body collector 5. At this time, the nanofiber can be wound up within a predetermined length range by reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a. Instead of reciprocating the rotating body collector 5 in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a, the nozzle and the electrode may be reciprocated in the longitudinal direction of the rotating shaft 5a of the rotating body collector 5.

本発明は、配向性の高いナノ・ファイバを製造する方法及び装置として、ヘルスケアの分野、バイオテクノロジー・環境工学の分野、エネルギー分野、あるいは、防護・セキュリティーの分野等の広い分野において利用することができる。   The present invention is used as a method and apparatus for producing highly oriented nano-fibers in a wide range of fields such as healthcare, biotechnology / environmental engineering, energy, or protection / security. Can do.

第1の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition of the nano fiber manufacturing apparatus which concerns on a 1st reference example . 第2の参考例に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition of the nano fiber manufacturing apparatus which concerns on a 2nd reference example . 本発明の実施の形態に係るナノ・ファイバ製造装置の基本的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition of the nano fiber manufacturing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 平板状コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を電気力線と共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a flat collector with an electric force line. 平板状コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を紡糸ジェットと共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a flat collector with a spinning jet. 図4および図5に示したエレクトロスピニング法により形成されたナノ・ファイバを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nano fiber formed by the electrospinning method shown in FIG. 4 and FIG. ディスクコレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を電気力線と共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a disk collector with an electric force line. ディスクコレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を紡糸ジェットと共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a disk collector with a spinning jet. 図7および図8に示したエレクトロスピニング法により形成されたナノ・ファイバを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nano fiber formed by the electrospinning method shown in FIG.7 and FIG.8. 2枚の帯状コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を電気力線と共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using two strip | belt-shaped collectors with an electric force line. 2枚の帯状コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を紡糸ジェットと共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using two strip | belt-shaped collectors with a spinning jet. 図10および図11に示したエレクトロスピニング法により形成されたナノ・ファイバを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nano fiber formed by the electrospinning method shown in FIG. 10 and FIG. 回転体コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を電気力線と共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a rotary body collector with a line of electric force. 回転体コレクタを用いたエレクトロスピニング法の概要を紡糸ジェットと共に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electrospinning method using a rotary body collector with a spinning jet. 図13および図14に示したエレクトロスピニング法により形成されたナノ・ファイバを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the nano fiber formed by the electrospinning method shown to FIG. 13 and FIG.

1 シリンジ
2 シリンジポンプ
3 溶液供給チューブ
4 ノズル
4a 紡糸口
5 回転体コレクタ
5a 回転軸
6 高圧電源
7 紡糸ジェット
8 第1電極
9 第2電極
10 第2高圧電源
11a,11b,11c リング状電極
12 逆コーン状電極
20 ノズル
20a 紡糸口
21 平板状コレクタ
22 高圧電源
23 紡糸ジェット
24 ディスクコレクタ
25 帯状第1コレクタ
26 帯状第2コレクタ
27 回転体コレクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Syringe 2 Syringe pump 3 Solution supply tube 4 Nozzle 4a Spinning port 5 Rotating body collector 5a Rotating shaft 6 High voltage power supply 7 Spinning jet 8 1st electrode 9 2nd electrode 10 2nd high voltage power supply 11a, 11b, 11c Ring-shaped electrode 12 Reverse Cone-shaped electrode 20 Nozzle 20a Spinning port 21 Flat plate collector 22 High-voltage power supply 23 Spinning jet 24 Disc collector 25 Band-shaped first collector 26 Band-shaped second collector 27 Rotating body collector

Claims (2)

紡糸口と円筒状の回転体コレクタ間に高電圧を印加し、前記紡糸口から、荷電されたファイバ原料と溶剤の溶液を前記回転体コレクタに向かって噴射、吸引することにより前記回転体コレクタ上にナノ・ファイバを集積させるエレクトロスピニング法を用いたナノ・ファイバ製造方法において、
前記紡糸口と回転体コレクタ間の紡糸空間に、前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を配置し、この電極体に所定の電位を付与することにより前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの軌道を誘導し、前記回転体コレクタ表面に、一方向に並んだナノ・ファイバを紡糸することを特徴とするナノ・ファイバ製造方法。
A high voltage is applied between the spinneret and the cylindrical rotary member collector, wherein the spinneret, injecting a solution of charged fiber material and a solvent toward the rotating body collector, the rotating body collector on by sucking In a nanofiber manufacturing method using an electrospinning method in which nanofibers are integrated in
In the spinning space between the spinneret and the rotating body collector , an inverted cone-shaped electrode body arranged so as to surround the spinning jet ejected from the spinneret is disposed, and a predetermined potential is applied to the electrode body. In this way, the orbit of a spinning jet ejected from the spinneret is guided, and nanofibers aligned in one direction are spun on the surface of the rotating body collector.
紡糸口と円筒状の回転体コレクタ間に高電圧を印加し、前記紡糸口から、荷電されたファイバ原料と溶剤の溶液を前記回転体コレクタに向かって噴射、吸引することにより前記回転体コレクタ上にナノ・ファイバを集積させるエレクトロスピニング法を用いたナノ・ファイバ製造装置において、
前記紡糸口と前記回転体コレクタ間の紡糸空間に、所定の電位が付与される紡糸ジェット軌道誘導用の、前記紡糸口から噴射される紡糸ジェットの周囲を囲む状態に配置される逆コーン状電極体を配置したことを特徴とする、一方向に並んだナノ・ファイバを紡糸するためのナノ・ファイバ製造装置。
A high voltage is applied between the spinneret and the cylindrical rotor collector, and a charged fiber raw material and solvent solution is jetted and sucked from the spinner toward the rotor collector. In the nano-fiber manufacturing equipment using the electrospinning method to integrate the nano-fiber in
A reverse cone-shaped electrode for guiding a spinning jet trajectory in which a predetermined potential is applied to a spinning space between the spinning port and the rotating body collector and arranged around the spinning jet ejected from the spinning port. An apparatus for producing nano-fibers for spinning nano-fibers arranged in one direction, characterized in that a body is arranged.
JP2007065834A 2007-03-14 2007-03-14 Nano-fiber manufacturing method and apparatus Active JP5224704B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007065834A JP5224704B2 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Nano-fiber manufacturing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007065834A JP5224704B2 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Nano-fiber manufacturing method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008223186A JP2008223186A (en) 2008-09-25
JP5224704B2 true JP5224704B2 (en) 2013-07-03

Family

ID=39842128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007065834A Active JP5224704B2 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Nano-fiber manufacturing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5224704B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101506403B1 (en) * 2013-12-18 2015-03-26 황원태 Apparatus of forming patterns by electrospinning method
WO2015093730A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 주식회사 에이앤에프 Electro-spinning type pattern forming apparatus

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5027554B2 (en) * 2007-04-27 2012-09-19 公立大学法人首都大学東京 Method and apparatus for producing uniaxial or multiaxially oriented nanofiber assembly
JP5185090B2 (en) * 2008-12-02 2013-04-17 パナソニック株式会社 Nanofiber manufacturing method and manufacturing apparatus
JP4763845B2 (en) * 2009-09-09 2011-08-31 パナソニック株式会社 Nanofiber manufacturing apparatus and nanofiber manufacturing method
JP5486754B2 (en) * 2009-12-21 2014-05-07 国立大学法人東京工業大学 Electrospinning method and electrospinning apparatus
JP5458292B2 (en) * 2010-01-29 2014-04-02 パナソニック株式会社 Nanofiber manufacturing apparatus and manufacturing method
WO2011159889A2 (en) 2010-06-17 2011-12-22 Washington University Biomedical patches with aligned fibers
KR101374401B1 (en) * 2010-10-07 2014-03-17 포항공과대학교 산학협력단 Electric field aided robotic nozzle printer and method for fabrication of aligned organic wire patterns
JP5717093B2 (en) * 2011-03-28 2015-05-13 栗田工業株式会社 Method and apparatus for producing nanofiber nonwoven fabric
CN102260930B (en) * 2011-06-22 2015-01-07 东华大学 Device for collecting orientation nano fibre and method
CN102304779B (en) * 2011-07-26 2013-06-26 东华大学 In-situ receiving device and method for representing nano micro-fiber forming process
JP2013083010A (en) * 2011-10-07 2013-05-09 Honda Motor Co Ltd Porous sheet and method for manufacturing the same
JP5871370B2 (en) * 2011-12-09 2016-03-01 学校法人東京電機大学 Three-dimensional scaffold manufacturing apparatus and three-dimensional scaffold manufacturing method
CA2885682C (en) 2012-09-21 2020-03-10 Washington University Biomedical patches with spatially arranged fibers
JP5719421B2 (en) * 2012-10-11 2015-05-20 花王株式会社 Electrospinning apparatus and nanofiber manufacturing apparatus having the same
CN103173874B (en) * 2013-04-17 2015-07-08 东华大学 High-orientation nanofiber collecting device and method
US10344400B2 (en) 2013-05-03 2019-07-09 Beijing University Of Chemical Technology Melt differential electrospinning device and process
CN103243397A (en) * 2013-05-03 2013-08-14 北京化工大学 Multiple-electric-field coupling strong-force-drafting electrostatic spinning device and method
JP5948370B2 (en) 2013-08-08 2016-07-06 花王株式会社 Nanofiber manufacturing apparatus, nanofiber manufacturing method, and nanofiber molding
EP3279373B1 (en) 2015-03-31 2024-03-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone-modified polyurethane-based fiber and method for manufacturing same
CN104894660B (en) * 2015-06-29 2017-07-14 苏州大学 A kind of dynamic parallel roller electrode electrospinning device and method
JP6701896B2 (en) 2016-04-04 2020-05-27 信越化学工業株式会社 Silicone-modified polyurethane fiber and method for producing the same
US10632228B2 (en) 2016-05-12 2020-04-28 Acera Surgical, Inc. Tissue substitute materials and methods for tissue repair
KR101897517B1 (en) * 2017-11-20 2018-09-12 전북대학교산학협력단 Wrinkled nano fiber met and manufacturing method thereof
JP7333922B2 (en) 2019-11-07 2023-08-28 信越化学工業株式会社 Fiber, fiber laminate structure, spinning solution for electrospinning, and method for producing fiber
CN115537941B (en) * 2022-10-24 2024-06-21 广东石油化工学院 Linear electrostatic spinning device and use method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2965672D1 (en) * 1978-10-10 1983-07-21 Ici Plc Production of electrostatically spun products
JPS59204957A (en) * 1983-05-04 1984-11-20 旭化成株式会社 Production of nonwoven article
GB2181207B (en) * 1985-10-04 1990-05-23 Ethicon Inc Improvements in electrostatically produced structures and methods of manufacturing thereof
GB2195251A (en) * 1986-09-02 1988-04-07 Ethicon Inc Improvements in synthetic vascular grafts
JPH03161502A (en) * 1989-11-20 1991-07-11 I C I Japan Kk Production of electrostatic spun yarn
US6641773B2 (en) * 2001-01-10 2003-11-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electro spinning of submicron diameter polymer filaments
WO2002074191A2 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 Nicast Ltd. Portable electrospinning device
JP2006022463A (en) * 2004-06-08 2006-01-26 Rikogaku Shinkokai Structural coloring material and method for producing the same
JP4743194B2 (en) * 2006-12-07 2011-08-10 パナソニック株式会社 Nanofiber spinning method and apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101506403B1 (en) * 2013-12-18 2015-03-26 황원태 Apparatus of forming patterns by electrospinning method
WO2015093730A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 주식회사 에이앤에프 Electro-spinning type pattern forming apparatus
US10106915B2 (en) 2013-12-18 2018-10-23 Anf Inc. Electro-spinning type pattern forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008223186A (en) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5224704B2 (en) Nano-fiber manufacturing method and apparatus
Ding et al. Electrospinning: nanofabrication and applications
JP2008223187A (en) Method for producing nanofibers and apparatus therefor
Xue et al. Electrospinning and electrospun nanofibers: Methods, materials, and applications
Yuan et al. Improving fiber alignment during electrospinning
Bisht et al. Controlled continuous patterning of polymeric nanofibers on three-dimensional substrates using low-voltage near-field electrospinning
JP5382637B2 (en) Spinneret for electrospinning equipment
CN109097849B (en) Nanofiber generating device
CN101363137A (en) Electrostatic spinning device for preparing directional arrangement nano fiber
JP2010007202A (en) Apparatus for producing nanofiber and method for producing nanofiber using the same
Niu et al. Electrospinning: an advanced nanofiber production technology
KR101354509B1 (en) Method of manufacturing nanofiber filament
JP2013147770A (en) Device for manufacturing nanofiber
Liu et al. Simulation of electrospun nanofibre deposition on stationary and moving substrates
Elnabawy et al. Electro-blown spinning: new insight into the effect of electric field and airflow hybridized forces on the production yield and characteristics of nanofiber membranes
JP4639324B2 (en) Nano-fiber manufacturing apparatus and nano-fiber manufacturing method using the same
Liu et al. Uniform field electrospinning for 3D printing of fibrous configurations as strain sensors
JP2013124426A (en) Spinneret for producing nanofiber
Kessick et al. Microscale electrospinning of polymer nanofiber interconnections
JP4871711B2 (en) Method for producing organic fiber using electrostatic spraying method
JP5383937B1 (en) Nanofiber manufacturing equipment
CN102212894B (en) Electrostatic spinning device with frame collecting type nanometer fiber stranded wire structure
Zhou et al. Gas flow-assisted alignment of super long electrospun nanofibers
US7135134B2 (en) Method for forming microscopic polymer interconnections
CN208604247U (en) It is used to prepare the electrostatic spinning apparatus and receiving unit of ordered fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111025

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120801

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: 20130226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5224704

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250