JP5802021B2 - 電界紡糸装置及びナノ繊維製造装置 - Google Patents
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Description
これにより、各管体をノズルブロックから容易に取り出すことができ、ノズルの補修や交換などを行う場合、管体単位でノズルの補修や交換などを容易に行うことができる。
図1は、実施形態に係るナノ繊維製造装置1を説明するために示す図である。図1(a)はナノ繊維製造装置1の正面図であり、図1(b)はナノ繊維製造装置1の平面図である。なお、図1においては、実施形態に係るナノ繊維製造装置1を説明する際に必要な構成要素が示されており、ナノ繊維製造装置を構成する筐体などの図示は省略されている。また、図1(a)においては、一部の部材は断面図で示している。
図3は、ノズルブロック250を説明するために示す図である。図3(a)はノズルブロック250の蓋体251を取り外した場合の斜視図であり、図3(b)はノズルブロック250の蓋体251を取り付けた場合の斜視図である。図4は、ノズル240の配列を模式的に示す図である。図5は、主制御装置300を説明するために示す図である。
第2テンションローラー位置調整機構110a,110bは、第2テンションローラー108の一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする機構を有している。
また、電界紡糸装置200は、図1及び図2では図示されていないが、ポリマー溶液をノズル240に供給するポリマー溶液供給装置400を有している(図3参照。)。
なお、図1及び図2においては、左側のローラーを駆動ローラー222とし、右側のローラーを従動ローラー223としているが、逆であってもよく、また、2つのローラーの回転を同期させることができれば、両方とも駆動ローラーとしてもよい。
これにより、電界紡糸装置200及びナノ繊維製造装置1を操作する操作者の安全を確保することができるとともに、ポリマー溶液供給装置400を高耐電圧仕様とする必要がなくなる。
以下、上記のように構成された実施形態に係るナノ繊維製造装置1を用いてナノ繊維不織布を製造する方法について説明する。
また、電界紡糸装置200における電界紡糸室212の温度は、例えば20℃〜40℃に設定することができる。電界紡糸室212の湿度は、例えば20%〜60%に設定することができる。
実施形態に係る電界紡糸装置200によれば、各ノズル240は、ノズルブロック250に直接的に取り付けられているのではなく、所定数ずつ各管体271〜277に取り付けられている。このため、ノズル240の補修や交換などを行う場合には、ノズルの補修や交換を行うべき管体のみをノズルブロック250から取り外して行えばよい。これにより、管体単位でノズルの補修や交換が可能となるため、メンテナンスが容易となる。また、例えば、長尺シートの幅方向のノズルごとにポリマー溶液の供給量を制御するというように、ポリマー溶液の供給の仕方を多様に設定することができる。
Claims (11)
- コレクターと、前記コレクターに対向する位置に設けられ、ポリマー溶液を吐出する複数のノズルが2次元的に配置されたノズルブロックと、前記ポリマー溶液を貯留するポリマー溶液タンクと、前記コレクターと前記ノズルとの間に高電圧を与える電源装置とを備え、前記コレクターと前記ノズルとの間を所定の搬送方向に搬送されて行く長尺シートに対して前記ポリマー溶液を前記長尺シートと対向する位置に設けられた前記ノズルより吐出することによってナノ繊維を堆積させる電界紡糸装置であって、
前記ノズルブロックは、
前記長尺シートの幅方向に沿って配設され、一方の端部が閉塞端となっていて他方の端部がポリマー溶液供給口となっている管体を前記長尺シートの搬送方向に沿って複数本有し、前記複数の管体の各管体には、前記ノズルが前記各管体の長手方向に沿って所定数ずつ取り付けられており、かつ、前記各管体の各ポリマー溶液供給口には、前記ポリマー溶液タンクに貯留されている前記ポリマー溶液を各管体までそれぞれ流通させるためのポリマー溶液流通パイプが接続されており、
前記各管体は、前記ノズルブロックに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする電界紡糸装置。 - 請求項1に記載の電界紡糸装置において、
前記ポリマー溶液流通パイプには、前記各管体ごとにポリマー溶液の供給量の制御を可能とするポリマー溶液供給量制御バルブが前記各管体に対応して設けられていることを特徴とする電界紡糸装置。 - 請求項1又は2に記載の電界紡糸装置において、
前記各管体に取りつけられているノズルは、前記ノズルブロックを前記搬送方向に沿って見たときには、前記各管体に取り付けられている各ノズルによる搬送方向の列が、前記長尺シートの面と平行な平面上において前記搬送方向に対して所定角度の傾きを有する直線上に並ぶように前記各管体に取り付けられていることを特徴とする電界紡糸装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記各ノズル及び各管体は導電性部材でなり、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの一方の電極は、前記コレクターに接続され、前記電源装置の正電極及び負電極のうちの他方の電極は、前記各管体に接続され、前記各管体の側を接地電位としていることを特徴とする電界紡糸装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記長尺シートの幅方向に沿って前記ノズルブロックを所定の周期で往復運動させる往復運動駆動部をさらに有することを特徴とする電界紡糸装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の電界紡糸装置において、
前記ノズルブロックと前記コレクターとの間隔を調整可能するように前記ノズルブロックを駆動させる間隔調整駆動部をさらに備えることを特徴とする電界紡糸装置。 - 長尺シートを所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、前記所定の搬送方向に搬送されていく長尺シートを電界紡糸する電界紡糸装置とを備えるナノ繊維製造装置であって、
前記電界紡糸装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の電界紡糸装置であることを特徴とするナノ繊維製造装置。 - 請求項7に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記長尺シートを供給する供給ローラーと、
前記長尺シートを所定の搬送速度で搬送させるとともに前記電界紡糸装置でナノ繊維が堆積された長尺シートを巻き取る巻き取りローラーと、
前記巻き取りローラーを駆動する巻き取りローラー駆動部と、
前記電界紡糸装置よりも前記供給ローラー側及び前記巻き取りローラー側にそれぞれ設けられ、前記長尺シートに所定の張力を与えるための第1テンションローラー及び第2テンションローラーと、
を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。 - 請求項8に記載のナノ繊維製造装置において、
前記第1テンションローラーは、当該第1テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第1テンションローラー位置調整機構を有し、
前記第2テンションローラーは、当該第2テンションローラーの一方の端部及び他方の端部の垂直方向及び水平方向の少なくとも一方の位置を各端部ごとに独立して調整可能とする第2テンションローラー位置調整機構を有することを特徴とするナノ繊維製造装置。 - 請求項8又は9に記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記巻き取りローラーにおける前記ナノ繊維が堆積された長尺シートの巻き取り量を示す巻き取り量計測情報を出力する巻き取り量計測情報出力装置と、
前記巻き取り量計測情報出力装置から出力された巻き取り量計測情報に基づいて前記巻き取りローラー駆動部を制御する搬送速度制御装置と、
をさらに有することを特徴とするナノ繊維製造装置。 - 請求項8〜10のいずれかに記載のナノ繊維製造装置において、
前記搬送装置は、
前記電界紡糸装置と巻き取りローラーとの間の所定位置に設けられ、前記ナノ繊維が堆積された長尺シートを当該長尺シートの幅方向に沿って切断するための切断装置をさらに有することを特徴とするナノ繊維製造装置。
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