JP6943413B2 - Manufacturing method of nanofiber laminate - Google Patents

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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 is a method for manufacturing a nanofiber laminate and a thin film deodorant shielding member for building materials using the same, and in particular, a device for manufacturing a thin film deodorant shielding member for building materials, which shields the outside air from the room. Manufacture of nanofiber laminates that are used for breathable screen doors and agricultural houses to prevent the ingress of pollen and fine insects, absorb the offensive odor of the outside air, allow air to enter and exit, and have light transmission. A method and a thin film deodorant 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 generally defined by fibers having a diameter of 1 micron (= 1,000 nm) or less have been developed, and nanofibers are manufactured by the ESD (Electro-Spray Deposition) method or the ESD (Electro-Spray Deposition) method. The technique called the electro-spinning method has received the most attention, and the technique has been developed (see, for example, Patent Document 1). However, the electrospinning method is dangerous and cumbersome to handle because it requires a high voltage.

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。
In addition to the electro-spinning method described above, Non-Patent Document 1 also describes a Kaishima composite spinning method and a low-viscosity molten polymer as a method for producing micro-orders, which are conventional synthetic fibers that do not use high-pressure electrodes. It is disclosed that a melt blow spinning method in which the polymer is blown off and a flash spinning method in which the polymer solution is rapidly expanded to solidify and become fibrous while blowing off the polymer are being developed. As a method for producing ultrafine fibers only by melting, the above-mentioned Non-Patent Document 1 includes a polymer blend spinning method as a method of dissolving in a solution and spinning, which is a blend of two kinds of polymers and the fibers. It is an ultrafine spinning method in which sea polymer is eluted after conversion, and μm is the limit.
Therefore, as shown in Patent Document 2, the present inventors have succeeded in producing nanofibers by dissolving a polymer in a solvent to reduce the viscosity, and further blowing and stretching the polymer together with jet air from a nozzle having an ultrafine diameter. Utilizing this, a thin film deodorant shielding member that captures fine particulate matter PM2.5 suspended in the atmosphere that deposits on the respiratory system and affects 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 prevent mosquitoes, dead insects, dust, etc. from entering the room while maintaining breathability, but recently it is removable to prevent extremely minute harmful substances such as pollen from entering the room. Screen doors with various filter covers have been developed. Further, also in an agricultural house, an insect repellent net which is breathable but does not allow minute insects to enter has been developed as shown in Patent Document 3. Further, as shown in Patent Document 4, a screen door using a non-woven fabric mixed with titanium oxide to deodorize an offensive odor has already been proposed. However, it is not a manufacturing method for inexpensively manufacturing a thin film deodorant shielding member that captures fine particulate matter PM2.5.

特開2011−127234号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-127234 特開2014−144579号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-144579 実用新案登録第3034455号公報Utility Model Registration No. 3034455 特開2000−217446号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-217446

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 non-woven fabric of the screen door filter and the shielding member of the agricultural house described above is a fiber of micro order at most, it must be laminated thickly in order to capture and shield the fine particulate matter PM2.5, and still completely. Could not shield pollen and the like.
In addition, since the non-woven fabric is thick, the degree of shading is large, the room becomes dark, and the material cost is high.
On the other hand, filters using nanofibers have been developed as materials such as masks that shield pollen, etc., but because the nanofibers themselves are expensive and the nanofibers are sandwiched between the base materials and held, they can be fixed. There were inconveniences such as problems, and there were problems such as lack of strength.
The subject of the present invention has been made in view of such problems, and a shielding member made of a nanofiber non-woven fabric, which has breathability and captures fine particulate matter PM2.5, has sufficient strength. It is intended to provide a manufacturing method that has sufficient deodorizing effect and is inexpensive to manufacture.
Further, the thin film deodorant shielding member for building materials in which nanofibers of Patent Document 4 are laminated captures the fine particulate matter PM2.5, but the adhesion durability between the nanofibers and the first and second fibrous polymer adhesives. There is also a problem of durability that the nanofiber laminate peels off from the base material when used outdoors for a long period of time, and there is also a problem of durability of the deodorizing effect. It is intended to provide a manufacturing method that overcomes the points.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、PP(ポリプロピレン)、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)から選択される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を繰り出して、該基材に湿気硬化型のポリウレタンホットメルト接着剤の第1高分子接着剤を第1接着剤スプレーによってファイバー状に前記基材に吹き付け、下流直後に配置される冷却装置における冷却板を−10℃から−20℃にしてその隙間を通過させて第1高分子接着剤を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、
該基材と補強基材とに第1高分子接着剤よりも硬化時間が遅い湿気硬化型のポリウレタンホットメルト接着剤である第2高分子接着剤を接着剤スプレーによって直径が500nmから10μmのファイバー状として、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該第2高分子接着剤を収縮させ、
その直後にファイバー状に薄く吹き付けられた前記第2高分子接着剤上に長分子配列を有する高分子材料のポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ナイロン、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルサルフォン、アクリルから選択される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、前記第2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ようにして前記基材と前記補強基材と前記ナノファイバーとを接着するとともに、その後、硬化する前の粘着性が強い状態の間に消臭剤をナノファイバー表面に散布した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 problems, the invention of claim 1, PP (polypropylene), polyethylene (PE), polyester (PET), coarse eyes woven or knitted fabric mono or multifilament selected from polyphenylene sulfide (PPS) The first polymer adhesive of a moisture-curable polyurethane hot-melt adhesive is sprayed onto the base material in a fiber form by the first adhesive spray, and placed immediately after the downstream. The temperature of the cooling plate in the cooling device is changed from -10 ° C to -20 ° C and passed through the gap to cure the first polymer adhesive to form a finer mesh in the mesh of the base material to form a reinforcing base material.
A fiber having a diameter of 500 nm to 10 μm is applied to the base material and the reinforcing base material by spraying a second polymer adhesive, which is a moisture-curable polyurethane hot-melt adhesive having a curing time slower than that of the first polymer adhesive. As a form, the second polymer adhesive is shrunk by spraying thinly on the net formed of the first polymer adhesive so as not to close the gap.
Immediately after that, polyvinylidene fluoride (PVDF), nylon, polyetherimide (PEI), polyacrylonitrile, and polyether monkey, which are polymer materials having a long molecular arrangement on the second polymer adhesive sprayed thinly in the form of fibers. Nanofibers selected from phon and acrylic are sprayed and laminated by nanofiber spray so that the second polymer adhesive has air permeability and light transmission so as not to block the gaps between the nanofibers. The nanofibers are characterized in that the base material, the reinforcing base material, and the nanofibers are adhered to each other, and then a deodorant is sprayed on the surface of the nanofibers while the nanofibers are in a highly adhesive state before being cured. This is a method for manufacturing a laminate.

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、ナノファイバー積層体には、前記消臭材として酸化チタンを散布したことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載のナノファイバー積層体の製造方法において、前記高分子材料としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を使用し、前記散布する前記酸化チタンは、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4の発明は、請求項1から3の記載から選択されるナノファイバー積層体の製造方法において、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5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、
前記冷却装置は、熱電対によって構成されることを特徴とする。
The invention of claim 2 is characterized in that, in the method for producing a nanofiber laminate according to claim 1, titanium oxide is sprayed on the nanofiber laminate as the deodorant.
The invention of claim 3 uses polyvinylidene fluoride (PVDF) as the polymer material in the method for producing a nanofiber laminate according to claim 2, and the titanium oxide to be sprayed is based on polyvinylidene fluoride. It is characterized in that 2 to 20% by weight of titanium oxide is sprayed and adhered as a deodorant.
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for producing a nanofiber laminate selected from the first to third aspects, the mono or multifilament is polypropylene (PP) having a diameter of 0.1 to 0.5 mm, and the mono. Alternatively, the coarse mesh of the woven or knitted fabric made of multifilament is 15 to 30 mesh.
The invention of claim 5 is the method for producing a nanofiber laminate according to claim 1.
The cooling apparatus is characterized in the configuration of Reruko by a thermocouple.

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 nanofiber laminates of the present invention and the thin film deodorant shielding member for building materials using the same, the nanofibers have sufficient strength even though they are thin shielding members, and the durability is increased. There is little peeling between the fiber laminate and the base material, it has sufficient breathability, it has a low light-shielding rate, it prevents pollen particles and fine insects from entering, it increases the collection efficiency, and it has a strange odor such as ammonia gas. Can be efficiently decomposed, and its deodorizing effect can be maintained for a long time.
In addition, if the nanofiber material is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is 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. , Easy to clean.
Furthermore, since the nozzles for spraying adhesives and nanofibers are made of ceramic or ruby, the central discharge port is heat resistant, durable and has little deformation, and even if high-temperature heated polymer fibers are spun for a long time, nanofibers. There is no deformation, and a uniform nanofiber diameter can be maintained.
Furthermore, in the thin film deodorant shielding member for building materials in which nanofibers are laminated, even if it is thin, it has sufficient strength and sufficient air permeability, and the light shielding rate is lowered to prevent the invasion of pollen particles and fine insects. It is highly efficient, has sufficient strength, efficiently decomposes offensive odors such as ammonia gas, and can be mass-produced 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、Schematic diagram of the overall concept of the method for producing a nanofiber laminate according to an embodiment of the present invention. 図1の第1(第2)高分子接着剤ノズルの断面図、Cross-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、Enlarged view of the nozzle of FIG. 2 and the injection air blowing nozzle at the tip thereof, 図2のX1−X1線での溶融樹脂導入管23の断面図、FIG. 2, a cross-sectional view of the molten resin introduction pipe 23 along the X1-X1 line of FIG. 図1の冷却装置の断面図、Sectional view of the cooling device of FIG. 図5のペルチェディバイスの説明図、Explanatory drawing of the perche device of FIG. 5, 図1のナノファイバー発生工程E1の説明部分断面図、Explanatory 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、Enlarged view of the nozzle of FIG. 7 and the high-speed wind blowing nozzle at the tip thereof, 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、A micrograph of only the base material N1 in the examples 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、A micrograph of the base material and the reinforcing base material N2 obtained by spraying the first polymer adhesive N2 on the base material N1 and passing it through an operating cooling device to the thing of FIG. 10 in the embodiment of the present invention. 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, a micrograph of the base material and the reinforcing base material N2 when the first polymer adhesive N2 is sprayed onto the base material 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、A micrograph of FIG. 11A of the embodiment in the present invention, in which the base material N1 and the first polymer adhesive N2 are sprayed, and the second polymer adhesive N3 is sprayed. 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、A micrograph from the nanofiber side in which nanofibers N4 in which the second polymer adhesive N3 is sprayed on the base material N1 and the first polymer adhesive N2 are laminated on the thing of FIG. 12 of the embodiment of the present invention. 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。A micrograph of a state in which nanofibers N4 are laminated by spraying a second polymer adhesive N3 on a base material N1 and a first polymer adhesive N2 in the state of FIG. 13 of an embodiment of the present invention, and a 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。
The features of the present invention are a method for manufacturing 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 deodorant shielding member such as a filter for a building material using the same. Specifically, a first adhesive material having a fiber diameter of 10 to 100 μm, which is thicker than nanofibers, is sprayed onto the base material, which is a mono or multifilament woven or knitted material and has coarse grain strength. The finer eyes are made of spider web-like fibers to improve the adhesiveness and the strength of the nanofibers is reinforced. A thin spray is applied to the base material reinforced with the material so as not to block the gap, and nanofibers are laminated on the second adhesive to bond the base material and the nanofibers. The second adhesive, which is quick-drying and has a strong adhesive force but requires a long time to cure, is characterized by being sprayed to increase the adhesive strength of the first adhesive and immediately after being cooled by a cooling device. After spraying nanofibers, it is run for a long distance and then wound up.
Hereinafter, the method for producing the nanofiber laminate of the present invention and the drawings of suitable examples of the thin film deodorant shielding member for building materials using the same will be described.

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 manufacturing a nanofiber laminate according to Example 1 of the present invention and a thin film deodorant shielding member for a building material using the same will be described with reference to a conceptual explanatory view showing an overall outline of FIG.
As shown in FIG. 1, the outline of the nanofiber laminated manufacturing apparatus is in the following process order. First, the first step is a step of feeding out the base material N1 woven by monofilament [base material feeding step A], and the next step is a step of spraying the first polymer adhesive N2 on the fed out base material and using the first adhesive fiber of the spider. A step of forming a nest-shaped or zigzag-shaped net portion and adhering to the base material to reinforce the base material [net-like reinforcing fiber forming step B], spraying the first fiber-like polymer adhesive N2 on 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 adhering a second adhesive nanofiber to a reinforced base material to form an adhesive portion [first 2 Polymer adhesive spraying step D], nanofiber N4 spraying on the polymer adhesive N3 [nanofiber generation step E], deodorant spraying on the nanofibers [deodorant attachment step F], It is composed of a step of winding up the product nanofiber N5 sprayed with a deodorant [nanofiber laminate winding step G]. Therefore, each of the above-mentioned steps will be described in detail in sequence.

[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。
[Base material feeding step A]
The single body of the base material N1 of this example is as shown in FIG. 10 of a micrograph, and is woven with a 0.25 mm diameter PP (polypropylene) monofilament used for a normal screen door, and is 1 inch (25.4 mm). ) It is an 18 mesh net (Dio Kasei Co., Ltd. insect repellent net (product number mesh 18)) with 18 squares x 18 squares in the corner, the thickness is 0.48 mm, and the weight is 80 g / m2. The base material is strong enough to be used as a building material for screen doors and the like. In addition to the above PP (polypropylene), polyethylene (PE), polyester (PET), polyphenylene sulfide (PPS), or the like may be used as the base material N1, and the diameter of the mono or multifilament is 0.1 to 1. The diameter is 0.5 mm, and the coarse mesh of the woven or knitted fabric made of this mono or multifilament may be 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 unit 1 in the region [A], and is pressure-welded downward from the take-up rod 11. The feed roller 12 is sent to the next step [reticulated reinforcing fiber forming step B] via the plurality of guide rollers 13 and the tension adjusting mechanism 14.

[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。
[Reinforcing fiber forming step B]
The reticulated reinforcing fiber forming portion 2 of the reticulated reinforcing fiber forming step B sprays the first polymer adhesive onto the sent base material N1 and crosslinks it with spider web-shaped or zigzag-shaped fibers to form a mesh. In addition to preventing the woven mesh 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. , Prevents the nanofiber layer from breaking.
This state is as shown in FIG. 12 of the microphotograph, and the first nanofiber-like polymer adhesive has an average thickness of 10 to 100 μm in the space portion of the square mesh on the base material N1, which is thicker than the nanofiber N4. A finer mesh is formed by bridging and stretching spider web-shaped or zigzag-shaped fibers with fibers (N2), and the nanofiber layer N4 in the subsequent process is applied to the second nanofiber-like polymer adhesive in this fine mesh. The strength of the nanofiber laminate is improved by adhering (N3) with the adhesive of.

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 a cross-linking and reinforcing adhesive (manufactured by KLEIBERIT PUR Reactive Hot Melt (Product No. 703.5)) and extends like a spider web. It has properties and is convenient for forming a fine crosslinked network. Further, since the adhesive of this first polymer adhesive does not need to be heated and gradually cures (several seconds) at room temperature, the base material N1 And nanofiber N4 are not altered.
However, the first fibrous polymer adhesive N2 is not completely cured even if it dries quickly, that is, the base material N1 is stuck to the second polymer adhesive N3 and the nanofiber N4 in a subsequent step. It was not enough and often peeled off.
Therefore, even if the first fibrous polymer adhesive N2 is quick-drying, it is necessary to completely complete solidification (curing) by the time it moves to the next step. Therefore, in detail in the next step. A step [first polymer adhesive cooling step C] of spraying the first fiber-like polymer adhesive N2 to be described to cool the first fiber-like adhesive is provided.
Further, the reason why the first polymer adhesive N2 forms a spider web-like or zigzag-like network in the space of the square network in the base material N1 is that the space formed by the nanofiber N4 is less likely to be blocked. Therefore, if the space of the mesh of the base material N1 itself is reduced, the weight of the shielding member is increased, and the shading rate is increased.

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 in which the spider web-shaped or zigzag-shaped fibers are stretched around will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3.
As shown in FIG. 1, the reticulated reinforcing fiber forming portion 2 is located between the [base material feeding step A] and the [cooling step C of the first polymer adhesive], and is a polypropylene (or polyproethylene) group. Since the first polymer adhesive N2 is sprayed onto the mesh surface of the material N1 to form a fine mesh in the square space of the base material N1, the nanofibers N4 and the second polymer adhesive N3 are adhered to each other. Immediately before the agent is sprayed onto the base material N1, as shown in FIGS. 2 and 3, the agent is sprayed onto the base material N1 from the nozzle portion 22 in the form of fibers slightly thicker and stronger than the nanofibers.

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 (product number) No. 703.5) manufactured by Cliverit Japan Co., Ltd., and has the following physical properties. Is.
(A) Main component Polyurethane viscosity
120 ℃: 11,000 mPas
140 ℃: 6,000 mPas
Open time (required (curing) time to evaporate solvent) φ3 mm bead: 30 sec Open time 90 μm: 30 sec
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 spraying the first fibrous polymer adhesive N2, if the gaps between the nanofibers N4 are filled, the good air permeability of the nanofibers N4 will be hindered. It is important that the agent N2 is formed as thin as possible so as not to fill the gaps in the nanofibers N4 so as to form a spider web-like or zigzag-like net.
The first fibrous polymer adhesive N2 was PUR-reactive hot melt ((product number) No. 703.5), but the selection conditions were:
(1) Reinforcement of the mesh space (between meshes) of the base material N1 and expansion of the adhesive-coated surface (expansion of the adhesive area) of the second polymer adhesive N3, which will be described later, can be measured, and (2) in the form of fibers. Strong stringiness and excellent cross-linking property, (3) Adhesion because the distance from the first polymer adhesive spraying step to the second nanofiber-like polymer adhesive N3 spraying step is short. It is necessary that the surface is cured immediately after the agent is applied. As the other first polymer adhesive N2, the same result was obtained with the polyurethane hot melt adhesive (moisture curing type) of the non-yellow discoloration type (transparent or white) part number VP9484 / 10 manufactured by Cliverit 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 net-like reinforcing fiber forming portion 2 is arranged above the base material N1 moving from the upper guide roller 13a to the lower guide roller 13b, and is arranged above the nozzle portion 22. Is reciprocally moved by a distance of 110 cm (nanofiber formation width) parallel to the plane of the base material N1 to which the fibers move together. This is because the first polymer adhesive N2 does not need to be laminated like the nanofiber layer, and it is sufficient that the strength of the nanofiber N4 is reinforced, and it is better that the amount is less.
The viscosity of the above-mentioned first nanofiber-like polymer adhesive N2 is lower at high temperatures, and the viscosity at 140 ° C. is 6000 (mPa · s). 22 is provided with a heater (heater) 264. The first fibrous polymer adhesive N2 needs to be quick-drying (several seconds) so as not 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 portion 21 and the nozzle portion 22 of the first fibrous polymer adhesive N2 (adhesive) will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3, but at about 140 ° C. The heated adhesive (first polymer adhesive N2) is supplied from the supply unit 24 to the center nozzle 221 having a tip nozzle diameter of 0.15 mm from the adhesive (first polymer adhesive N2) supply pipe 241 by the supply pump 242. NS. A tubular hot air blowing portion 26 is provided so as to wrap the outer cylinder at the tip of the central nozzle 221. High-speed heating air H is injected from the hot air blowing nozzle portion 261 of the hot air blowing portion 26 to melt the adhesive from the central nozzle 221. Is made into a nanofiber-like polymer adhesive N2 so as to be pulled out, and is sprayed toward the base material N1. 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 used at 50 liters / minute via the heated air generator 281, the heated air supply pipe 282, and the heated air introduction portion frame 272. High-speed heated air H is introduced from the hot air outlet nozzle portion 261 at the tip of the heated high-speed air outlet 263 introduced into the high-speed air outlet passage formed between the forming cap 27 and the molten resin introduction pipe 23 and connected to the high-temperature high-speed air outlet 263. It is spouted.
The ejection area of the air blowing nozzle portion 261 is set to about 1 mm 2, and the entire nozzle portion 22 is adjusted to a high temperature of about 140 ° C. by the heater 264 while the ejected air is also heated to about 140 ° C. and ejected, and the adhesive is ejected to the nozzle portion. The temperature is maintained at 140 ° C. even at the tip of 22. 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 become 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 hot air introduction groove 232 connected to the nozzle portion 22 is provided on the outer peripheral portion 231 on the downstream side of the molten resin introduction pipe 23 having the molten resin introduction path 234 connected to the nozzle portion 22 of the adhesive at the center. At the other end of the hot air introduction groove 232, the hot air generator 281 communicates with the hot air generator 281.
As shown in FIG. 4, the hot air introduction groove 232 is obtained by flatly cutting the outer peripheral portion 231 of the molten resin introduction pipe 23 having a circular cross section, and in this embodiment, four long hot air introduction grooves 232 are formed. There is. The hot air introduction groove 232 has a good structure of facing each other, and since the hot air is blown out from the nozzle portion 22 of the high-speed hot air blowing so as to intersect with each other, it acts to stretch the molten polymer material of the adhesive. Further, since the long hot air introduction groove 232 is formed, the hot air is orderly blown out from the nozzle portion 22.
With such a configuration, it was found that the adhesive was produced in a large amount in the form of fibers having a fiber diameter of 500 nm to 500 μm, although it was slightly thicker than this method without using the ESD method, and from 10 μm among them. The first polymer adhesive N2 melted in the form of 100 μm fibers is sprayed onto the polypropylene base material N1 so as to adhere in a spider web shape or in a zigzag shape, and is uniformly applied to the entire surface.

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 surround 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 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 the discharge port 2212 protruding from the high-speed air outlet 263 is such that the high-speed hot air blowing passage 262 of the heated air passage forming cap 27 is oblique, and the central nozzle body 221 has an oblique amount X. Since the outer circumference is also oblique, a washer 273 for fine adjustment of the hot air outlet is interposed between the heating air passage forming cap 27 and the frame 272 of the heating air introduction portion, and the thickness of the washer 273 for fine adjustment is different. The protrusion amount X can be adjusted by selecting one or adjusting the number of sheets. At the same time as adjusting the protrusion amount X, the space between the inner wall of the high-speed hot air blowing passage 262 hot air blowing passage 21 and the outer circumference of the nozzle body 221, that is, the opening area of the hot air blowing nozzle portion 261 can be finely adjusted.
In this way, the amount of hot air blown out from the hot air blowing nozzle portion 261 can be finely adjusted. Therefore, as shown in FIG. 1, the amount of hot air blown out from the plurality of nozzle portions 22 can be made the same, and more uniform adhesion can be achieved. It is possible to produce a laminate of nanofibers of an agent and a molecular material.

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 is mainly composed of 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 from the nozzle body 221 in the longitudinal direction. A central shaft hole 2211 is provided, and a discharge port 2212 is provided at the tip of the central shaft hole 2211 on the downstream side. Here, the material of the nozzle body 221 is important, but the material of the nozzle body 221 in the spinning nozzle portion 22 of the present invention is optimally ceramic or ruby, which is ruby in this embodiment.
The inner diameter of the nozzle of the discharge port 2212 was changed from 0.13 mm to 0.18 mm, but if it is 0.18 mm or more, it is difficult to generate nano-unit fibers, and if it is 0.13 mm or more, the polymer adhesive melted in the inner diameter of the nozzle. In this example, it was set to about 0.15 mm because it would be clogged. Further, in the above-mentioned Patent Document 4 described above, the inner diameter of the nozzle is set to 0.15 mm, but since the material is stainless steel, it is found that the quality of the fiber is immediately changed to a thick fiber. It was found that this is due to the fact that the inner diameter of the stainless steel nozzle expands due to repeated loading and pressure. Therefore, by using ruby (ceramic), which has excellent heat resistance and abrasion resistance and does not deform even at high temperatures, it was possible to produce a high-quality polymer nanofiber laminate N5 even after continuous operation for a long time.
Since the base material N1 has a coarse mesh, the first fibrous polymer adhesive N2 passes through the base material N1 and is collected behind by the adhesive collecting unit 25.

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, it is difficult to process ceramics and rubies, 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 is provided at the upstream end of the nozzle body 221 and protrudes inward at the downstream end of the inner hole 2221 of the corresponding nozzle support 222. A stop portion 2222 is provided, and the nozzle body 221 is inserted through 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. Due to such a structure, the nozzle body 221 does not separate from the nozzle support 222 even if the molten polymer is inserted at a high pressure on the downstream side. 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 adhesive supply unit 24 sends the supply pump 242 and the adhesive. It is connected and supplied by the supply pipe 241.
The number of nozzle main bodies 221 can be reduced by moving the nozzle main body 221 horizontally with respect to the base material N1 while maintaining the same distance as necessary.
Next, in order to cool the first fibrous polymer adhesive, the process proceeds to [first polymer adhesive cooling step C].

[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 the [first polymer adhesive cooling step C] uses a Perche element.
As shown in FIG. 5, the surface temperature of the aluminum plate cooling plate 31 is cooled to −10 ° C. to −20 ° C., and the heat insulating plate 32 is arranged to face the cooling plate 31 so that the interval between them is 5 mm or less. The distance between the net-like reinforcing fiber obtained by applying the first fiber-like polymer adhesive N2 to the base material N1 in the previous step, the cooling plate, and 31 should be 1.5 mm or less, that is, the first fiber-like polymer adhesive N2. It is also preferable from the viewpoint of promoting curing of the fiber and saving energy.
A cooling mechanism 33 for a pelche element is incorporated behind the cooling plate 31, but as the principle of the pelche element is shown in FIG. 6, the pelche device 34 is composed of, for example, a plurality of pelche elements, and a plurality of Ns are used. The type thermoelectric semiconductor (n) 341 and the P-type thermoelectric semiconductor (p) 342 are arranged alternately, and they are connected in a staggered manner by metal electrodes 343 to supply DC power from the power supply 345 to both ends. There is. In this connected state, as shown by the arrow pointing to the right in FIG. 6, since the electrons and holes in the semiconductor carry heat downward, the metal electrode 343u on the left side is cooled and the metal electrode 343d on the right side is heated.
A plurality of upper surfaces of the left side metal electrode 343u are connected and covered with a thin plate-shaped insulating material 344, and are superposed so as to be in close contact with a cooling plate 31 for heating and cooling through the insulating material 344 so as to efficiently conduct heat. ing. Similarly, a plurality of upper surfaces of the right metal electrode 343d are connected and covered with a thin insulating material 344 so that heat is efficiently conducted to a cooling plate 31 that cools (endothermic) (heats) through the insulating material 344. They are stacked so that they are in close contact with each other.
This [first polymer adhesive cooling step C] is very important, and the microphotograph 11A when passing through this [first polymer adhesive cooling step C] shows the second adhesive nanofibers. While it is reinforced with a spider web-like mesh, the second adhesive is crimped in the microscopic photograph 11B when [the first polymer adhesive cooling step C] does not exist (does not operate). Since it does not have a spider web shape, it can be seen that it is not a strong reinforcement.
The net-reinforced base material N1 is promoted to solidify (harden) the adhesive, and a step of spraying a second fibrous polymer adhesive N3 for adhering the next second adhesive nanofiber [second polymer adhesive] The process proceeds to the spraying process 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, in the [reticulated reinforcing fiber forming step B], the second fibrous polymer adhesive N3 for adhering the nanofibers is sprayed onto the base material reinforced with the first fibrous polymer adhesive N2 [second polymer]. Adhesive spraying step D] will be described.
This state is as shown in FIG. 12 (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3) of the microphotograph, and is a fiber of 10 μm to 100 nm thinner than the first fibrous polymer adhesive N2. The adhesive of the second fibrous polymer adhesive N3 having a diameter is sprayed thinly on the net and contracted so as not to close the gap. In this way, the second fibrous polymer adhesive N3 adheres and shrinks while the adhesive N2 clings 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 of FIG. 13 further shows that the adhesive of the second polymer adhesive N3 has a mesh. It is sprayed thinly so as not to block the gap.
As shown in FIG. 1, the apparatus configuration of the [second polymer adhesive spraying step D] is located between the [first polymer adhesive cooling step C] and the [nanofiber generation step E], and is a nozzle. Is basically the same as in [Reinforcing Fiber Forming Step B], and the second fibrous polymer is adhered to the surface that becomes the mesh between the polypropylene (or polyproethylene) base material 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 curable type) (PUR reactive hot melt (product number) No. 701.1 or 701.2) manufactured by Cliverit Japan Co., Ltd., and has the following physical properties. It is like. In this example, UR reactive hot melt (product number) No. 701.2 was used. As another second polymer adhesive N3, the same result was obtained with a polyurethane hot melt adhesive (moisture curing type) of Henkel Co., Ltd.'s non-yellow discoloration type (transparent or white) product number LA7575UV. ..
(B) PUR Reactive Hot Melt (Product No.) No.701.1 Principal 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 (at the time of manufacture)
brookfield HBTD 10rpm 100 ℃ Approx. 5,000 ± 1,500mPas 120 ℃ Approx. 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 PUR-reactive hot melt (product number: No. 701.1 or 701.2), but the selection conditions were:
(1) Good adhesion between the mesh space (between meshes) of the base material N1 and the base material of the reinforcing mesh made by cross-linking the first polymer adhesive N2, and (2) without blocking the mesh. There is little deformation such as stringiness, (3) It takes a long time for the surface to harden after applying the second polymer adhesive N3, and it takes a relatively long time (3 minutes to 1) for the surface to harden. (Time) is used to apply nanofibers to maintain a long time for the base material N1 and nanofibers N4 to adhere and cure. It is necessary that the nanofiber N4 sprayed with titanium oxide is easily adhered.
Therefore, other polymer adhesives may be used as long as they satisfy these conditions and can form fibers 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 fiber forming step B], only the polymer adhesive to be supplied is different.
The second polymer adhesive N3 is an adhesive (second fiber-like polymer adhesive N3) that adheres and fixes the first fiber-like polymer adhesive N2 and the nanofiber N4 to the base material N1 and has adhesiveness. It has stronger properties and is convenient for fixing the nanofiber N4 laminate to the base material N1. Further, since the adhesive of the second polymer adhesive N3 does not need to be heated and is gradually cured at room temperature, the base material N1 and the nanofiber N4 sprayed with titanium oxide are not deteriorated.
Further, the reason why the second fiber-like polymer adhesive N3 forms a spider web-like or zigzag-like network in the space portion of the mesh such as the base material N1 is that the space formed by the nanofiber N4 is blocked. This is because, unlike the monofilament itself of the base material N1 that reduces the mesh space, the weight of the shielding member is increased, and the shading 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, in the formation of the adhesive of the second fibrous polymer adhesive N3, it is important to make the adhesive thin enough so as not to block the space formed by the nanofiber N4 as much as possible, and the film spreads out. If the adhesive that forms the shape is used, there is no point in using the nanofiber N4, and it is preferable that the fiber is as thin as possible. In this embodiment, it is important that the second polymer adhesive N3 is a fiber having a fiber diameter of 500 nm to 10 μm and is sprayed thinly on the reinforced base material so as not to close the gap to facilitate shrinkage.
In short, it is an absolute requirement that the first fibrous polymer adhesive N2 and the second fibrous polymer adhesive N3 form fine fibers, but in particular, the first fibrous polymer adhesive N2 has a mesh. Therefore, it is desirable that the second fiber-like polymer adhesive N3 has an adhesive function and maintains a fiber-like shape and is immediately cured. On the contrary, the second fiber-like polymer adhesive N3 is a base material N1 or a first fiber. It is desirable to enhance the function of adhering the state polymer adhesive N2 and the nanofiber N4, maintain a sufficient adhesion time, and cure relatively slowly. As shown in FIG. 1, this embodiment also has a configuration in which a sufficiently long distance is transferred before winding.
That is, in this embodiment, the distance from the adhesive supply unit 24 to the nanofiber laminate winding unit 7 is 10 to 20 m, and the moving speed of the base material N1 is 80 cm / min to 150 cm / min. The distance from the adhesive supply unit 24 to the nanofiber laminate winding unit 7 is 15 m, the moving speed of the base material 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 of the nozzle itself of the first polymer adhesive N2 and the setting conditions are as shown in FIG. However, the structure itself is the same as that of the nozzle portion 22 and the air blowing nozzle portion 261 of FIGS. 2 and 3, except for the second polymer resin spraying portion 21b, and thus the description thereof will be 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 generation step E]
The nanofiber generation step E mainly includes a nanofiber generation step E1 and a nanofiber collection step E2.
[Nanofiber generation step E1]
The [second polymer adhesive spraying step D] is completed, and the state as shown in FIG. 12 (base material N1 + (crosslinking adhesive) N2 + (adhesive) N3) of the microphotograph is displayed. The polyvinylidene fluoride (PVDF) nanofibers produced in the above are sprayed and laminated.
This state is a micrograph as shown in FIGS. 13 and 14 (base material N1 + (crosslinked adhesive) N2 + (adhesive) N3 + nanofiber N5 sprayed with titanium oxide).
The device configuration of [Nanofiber generation step E1] of [Nanofiber generation unit E] will be described. In this nanofiber generation step E1, the configuration of the nozzle portion is roughly the same as that of the network-like reinforcing fiber forming step B, and the main components are The difference is that in order to stretch the raw material polymer, instead of melting at temperature like an adhesive, a polymer that is dissolved in a solvent to dilute its viscosity is spun, and a polymer having this long molecular arrangement is spun. Since the material is dissolved in a solvent and pressurized to be 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 the high-speed air for stretching is also hot. No need to heat to. Here, first, the spinning nozzle portion 4 will be described.

[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 part]
In the nanofiber spinning nozzle part, the polymer material is not melted but melted, and the operating temperature is 30 ° C to 38 ° C, so it is different from heating the polymer material of the adhesive to about 300 ° C to melt it. 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. A feeding port 43 is provided on the opposite side of the shaft hole 4211, and polyvinylidene fluoride (PVDF) dissolved in a solvent is supplied to the feeding port 43. As shown in FIG. 7, the feed route of the dissolved polyvinylidene fluoride (PVDF) to the feed port 43 was such that the polyvinylidene fluoride (PVDF) was warmed to 20 ° C. at room temperature or slightly warmed by the dissolved polymer supply unit 44. It is heated to about 40 ° C., then fed from the dissolved polymer supply unit 44 via the dissolved polymer supply pipe 441 by a gear pump 442 or the like, and further melted via the dissolved polymer supply unit 44 after feeding. The prepared polyvinylidene fluoride (PVDF) is supplied to the above-mentioned dissolved polymer introduction tube 43.
The dissolved polymer introduction pipe 43 is provided with a hot water heat insulating portion 45 to maintain the nozzle portion 42 at 30 ° C. to 38 ° C., and the nozzle portion 42 is distributed by a water heater 452 equipped with a heater pump 451. It is provided in the vessel 453 to maintain the temperature. As shown in FIG. 7, this arrangement is circulated so as to be connected in series from the hot water outlet 454 by a pipe 455 and returned 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 hot water is used to maintain the temperature of the dissolved polymer introduction pipe 43 is that the temperature control is relatively easy and unlike the heater and the like, the environment is not dried.
Further, the six nozzle portions 42 in one row in the vertical direction and the hot water headquarters 45 and the like connected thereto are integrated, and the flat surface holding grid (or the flat surface holding grid (or) is provided by the lower left and right traverse mechanism (nozzle portion 42, hot water heat retaining portion 45) 457. The thickness of the nanofiber laminate is made uniform by constantly moving in the range of 7.5 cm to 15 cm in parallel with the wire mesh) 51. Further, the distance from the nozzle portion 42 to the plane holding grid (or wire mesh) 51 of the nanofiber collecting device 5 is set to about 165 cm, the polymer material described later is sufficiently stretched, and the solvent toluene or the like is used as the polymer material. I try to scatter from.
In order to reduce the viscosity of polyvinylidene fluoride (PVDF) in Example 1, NMP is used as a solvent and the material concentration is 14 wt%, as will be described later. Further, the inner diameter of the discharge port 4212 is set to 0.1 mm to 0.2 mm, and in this embodiment, it is 0.15 mm. However, if it is 0.2 mm or more, it is difficult to obtain nano-order fineness even if it is stretched, and the thinner one is. It is good, but if it is 0.1 mm or less, it will clog and the spinning speed will slow down.

[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 blower 46]
As shown in FIGS. 7 and 8, the nozzle body 421 is provided with a ring-shaped high-speed wind blowing passage 462 coaxially around the central shaft hole 4211 so as to surround the central shaft hole 4211. A ring-shaped high-speed air outlet 463 having a predetermined outlet angle is provided at the tip, and the high-speed air outlet 463 slightly protrudes 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 protrusion amount X are also the same as those of the nozzle portion 22 described above. Further, an air supply unit 48 connected to the other end of the high-speed air blowing passage 462 is provided in the middle portion of the nanofiber blowing unit 415, and the air supply unit 48 has a normal temperature of 20 ° C. or a slightly warm temperature of about 20 to 40 ° C. The air (air flow) of the above is supplied by the air pump 481, and the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber spun from the discharge port 4212 is stretched so as to be wrapped in the high-speed air flow of the high-speed wind outlet 463 and pulled downstream. The high-speed air outlet 463 having this predetermined blowing angle constitutes the extending airflow 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 airflow means is mainly composed of the nozzle body 421 and the nozzle support 422, and as shown in the enlarged view in the vicinity of the discharge port 4212 in FIG. 8, the nozzle body 421 has a melting height in the longitudinal direction. A central shaft hole 4211 from which molecules are ejected is provided, and a discharge port 4212 is provided at the tip on the downstream side of the central shaft hole 4211. The optimum material for the nozzle body 421 in the nozzle portion 42 of the present invention is ceramic or ruby, which is ruby in this embodiment.
The inner diameter of the nozzle of the discharge port 4212 was changed from 0.13 mm to 0.18 mm, but if it was 0.18 mm or more, it was difficult to form a fibrous adhesive in nano units, and if it was 0.13 mm or more, it melted into the inner diameter of the nozzle. Since the polymer is clogged, it was set to about 0.15 mm in this example. Further, in the above-mentioned Patent Document 4 described above, the inner diameter of the nozzle is set to 0.15 mm, but since the material is stainless steel, it is found that the quality of the fiber is immediately changed to a thick fiber. It was found that this is due to the fact that the inner diameter of the stainless steel nozzle expands due to repeated loading and pressure. Therefore, by using ruby (ceramic), which has excellent heat resistance and abrasion resistance and does not deform even at high temperatures, it was possible to produce a high-quality polymer nanofiber laminate N5 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 ceramics and rubies, 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 collar portion 4213 is provided at the upstream end of the nozzle body 421 and protrudes inward at the downstream end of the inner hole 4221 of the corresponding nozzle support 422. A stop portion 4222 is provided, and the nozzle body 421 is inserted through 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. Due to such a structure, the nozzle body 421 does not separate from the nozzle support 422 even if the molten polymer is inserted at a high pressure on the downstream side. 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.
Further, the resin dissolved by an appropriate means is supplied to the dissolved polymer introduction pipe 43 communicating with the nozzle portion 42.
The number of nozzle bodies 421 can be increased by moving the nozzle body 421 in the horizontal direction at the same distance with respect to N3 in which the second fibrous polymer adhesive is sprayed on the base N1 as needed. Can be reduced.
A spacer portion (not shown) for maintaining a passage gap is provided at an appropriate position 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 wind blowing passage 462. Is maintained to form a high-speed wind blowing passage 462.

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。
To further explain this stretched airflow means, since the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber is further stretched by the high-speed airflow, the blowing angle of the ring-shaped high-speed wind outlet 463 (the total angle of the left and right sides about the axis of the central shaft hole 4211). However, as a result of the experiment, the angle is about 30 ° to 60 °, that is, the blowing direction of the high-speed airflow at the high-speed wind outlet 463 is 15 ° to 30 ° with respect to the central axis of the discharge port 4212 of the central axis. When the angle is 30 ° (15 ° with the central axis) or less, the contact force with polyvinylidene fluoride (PVDF) is small and the stretching action is small, and the angle is 60 ° (30 ° with the central axis) or more. In that case, since no negative pressure is generated in contact with the material, the stretching action is still small, and in the first embodiment, the stretching action works efficiently by setting the angle at 38 ° (angle 19 ° with the central axis).
As described above, if the airflow from the high-speed wind outlet 463 does not hit the appropriately spun polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber, it ends up with microfibers on the order of μ and does not become nanofibers.
Further, in order to efficiently stretch the 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 the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber in a dissolved state, and the diameter of the gear pump 442 is increased. It must be possible to discharge the dissolved polyvinylidene fluoride (PVDF) from the 0.15 mm discharge port 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 stretched airflow means needs to be stretched from the discharge port 4212 with the high-speed jet air J even after spinning, but more importantly, the solvent such as NMP contained in the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber is vaporized while stretching. Therefore, the high-speed wind outlet 463 needs to be slightly projected from the discharge port 4212 of the spinning nozzle portion 42 by about X1 = 4 mm (2 to 4 mm), and the polyvinylidene fluoride spun from the discharge port 4212. It is configured to promote the vaporization of the solvent of the vinylidene (PVDF) fiber or the drying of the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber.
If the predetermined distance X1 in the flow direction between the high-speed wind outlet 461 and the discharge port 4212 is 5 mm or more, the stretching action of the PVDF fiber due to the high-speed wind is weakened, and if it is 1 mm or less, the promotion of solvent vaporization is weakened. The fibers themselves curl and adhere, making it difficult to form beautiful PVDF nanofibers. As described above, it is important to achieve both the stretching of polyvinylidene fluoride (PVDF) fibers and the rapid removal of the solvent.
As shown in FIG. 7, it is formed in the 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 and a length of about 7 cm in the downstream direction of the injection air passage forming cap 47. The nozzle wind tunnel 49 (hood) is attached to the male screw portion 471 of the injection air passage forming cap 47 with the mounting 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 linearly stretched, the stretching time of the resin is extended, and the fiber diameter is extremely fine. It is effective in making the fibers, and it is possible to prevent interference with high-speed wind discharged from other nearest nozzles, and as a result, a uniform nanofiber laminate can be obtained. Then, when a solvent such as NMP is vaporized and removed from the polyvinylidene fluoride (PVDF) fiber, the drawing is completed and the nanofiber collecting portion of the [nanofiber collecting step E2] of the downstream nanofiber laminate forming step E is completed. 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 from the nozzle portion 42 and the high-speed air blowing nozzle portion 461 are collected by the downstream nanofiber collecting device 5.
The nanofiber collecting device 5 is provided with a flat surface holding grid (or wire mesh) 51 having fine through holes facing the nanofiber N4 to be sprayed, and a suction duct 52 is provided on the back side where the nanofiber N4 is sprayed. Has been done.
Feed rollers 13c are provided upstream and feed rollers 13d are provided downstream at both ends of the above-mentioned flat surface holding grid (or wire mesh) 51, and the drawn base material N1 such as a non-woven fabric is provided on the flat surface holding grid (or wire mesh). The product nanofiber N5, which is placed on 51 and the laminated body of nanofiber N4 is placed on the upper surfaces of the base materials N1, N2, and N3 and moved, and then sprayed with the deodorant in the next [Deodorant attachment step F]. It is sent to the winding [nanofiber winding step G].

[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 before the second fibrous polymer adhesive N3 of the produced nanofiber laminate is completely cured in the nanofiber collection step E2. Conventionally, zinc oxide was kneaded into polyvinylidene fluoride (PVDF), but since it adheres near the surface of the fiber, it also has a deodorizing effect. In addition, when titanium oxide near the surface of nanofibers is irradiated with light, active oxygen such as OH radicals is generated, and these OH radicals have much stronger oxidizing power than chlorine, hypochlorous acid, hydrogen peroxide, ozone, etc. It can be understood that chemical substances that are difficult to decompose due to its oxidizing power can be safely decomposed, a deodorizing effect can be expected compared to conventional zinc oxide, and it is adhered and fixed to the surface of titanium oxide, so it is further eliminated. The odor effect is enhanced.
The deodorant attachment portion 6 will be described with reference to FIG. 9. Compressed air 65 is sent to a pressurized tank 63 in which a deodorant liquid in which titanium oxide is dissolved with toluene or the like is stored, and the compressed air 65 is sprayed from the pressurized tank 63. The titanium oxide solution is sprayed from the deodorant spray 61 onto the nanofiber laminate N4 via the agent supply pipe 64.
Specifically, this deodorant has the following composition ratio.
Deodorant (offensive odor absorber): Titanium oxide 6.6 wt /% (% of total weight: w / w%) N-methylpyrrolidone (NMP): 75.4 wt /% Toluene : 4.7 wt /%
In this deodorant spray 61, the titanium oxide solution is evenly sprayed on the surface of the nanofiber laminate N4 by the spray driving device 62, and the deodorant spray 61 is transferred to the nanofiber winding step of the next 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 on which titanium oxide is sprayed runs 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. In this way, the take-up rod 71 of the nanofiber laminate N4 is taken up by the drive of the feed roller 72. (Fig. 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]
The nanofiber laminate in the state shown in FIG. 14 (base material N1 + (crosslinked adhesive) N2 + (adhesive) N3) of the micrograph was produced under the following conditions.
Setting conditions (Example)
material:
(1) Main agent: Polyvinylidene fluoride (PVDF) manufactured by Kureha Corporation 13.3 wt /% (% of total weight: w / w%) Solvent (solvent): Made by Nippon Refine Co., Ltd. Solution discharge pressure: 0.15 MPa
High-speed airflow blowing angle 38 °
High-speed airflow pressure: 0.26 MPa
High-speed airflow flow rate: 34 L / 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, although the weather resistance was slightly inferior. As a combination of other polymers and a solvent, nylon (manufactured by Ube Kosan: 1022B) and formic acid as a solvent (solvent), similarly, polyetherimide (PEI) and DMF or dimethylacetamide (DMAc) as a solvent are also used. (PolyAcryloNitrile, PAN), Poly Ether Sulphone (PES) and dimethylacetamide (DMAc) or DMF (dimethylformamide), chitosan and weak acids such as acetic acid or citric acid. , Acrylic (PolyMethyl MethAcrylate, PMMA) and methanol, polylactic acid and chloroform combinations, etc. are possible for the production of nanofibers.

[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 thin film deodorant shielding member for building materials using nanofiber laminate N4 of this example]
The configuration of the filter using the nanofibers of this example is as follows.
(1) Base material N1: Polypropylene (PP): 0.25 mm diameter monofilament 18 mesh, thickness: 0.48 mm, weight: 80 g / m 2
(2) First Polymer Adhesive N2: Polyurethane Hot Melt Adhesive (Quick-drying Moisture Curing Type)
Fiber with 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) Fiber with a diameter of 200 nm to 50 nm: 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 base material N1 is a monofilament having a diameter of 0.25 mm, but if it is too thin, the strength is insufficient, and if it is too thick, the thickness of the product becomes large and the shading rate becomes high, resulting in darkness. The diameter of the filament is preferably 0.1 to 0.5 mm, and the coarse mesh of the woven or knitted fabric made of this mono or multifilament is preferably a mesh of 15 to 30 mesh.
The first polymer adhesive N2 is polyurethane, but an olefin adhesive may also be used, and the fiber diameter is 10 nm to 100 μm, but the weight is preferably 1 to 5 g / mm 3 , and the first polymer adhesive. In order to form a mesh, N2 should have a relatively fast curing / drying speed of about several seconds (sec), which is relatively fast.
The second polymer adhesive N3 and polyurethane are used, but an olefin adhesive may also be used, and the fiber diameter is 500 nm to 10 μm, but the weight is preferably 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 better that the curing / drying speed is about 1 hour (sec) or more, which is relatively slow.
Further, titanium oxide was dissolved in toluene in nanofiber N4 and sprayed 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 acid is dissolved. It is preferable that the nanofiber laminate N4 can be easily sprayed and fixed by spraying toluene and has excellent weather resistance. The fiber diameter was 200 nm to 1 μm and the weight was 0.8 g / mm 3 , but it is preferable that the nanofiber laminate has 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 has the above configuration, it is sufficiently thin as a whole because it is adhered to the base material N1 even though it is a very thin shielding member of about 1 μm as compared with the thickness of the base material N1 of 0.3 mm. Has strength.
The actual thickness of the final product (base material N1 + first polymer adhesive N2 + second polymer adhesive N3 + nanofiber N5 sprayed 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 has increased to only 0.12 mm, it is extremely thin, and the shading rate can be extremely low.
In addition, the UV shading rate is 58% (spectrophotometer / all wavelength range averaging method by unified evaluation method of processing effect of UV cut material (Japan Chemical Fibers Association), band pass filter installed between integrating sphere and detector). Yes, the transmittance is 38.9% at the wavelength of 305 nm, and the transmittance is 44.1% at the wavelength of 360 nm. The shading rate is 64.62% (illuminance after mounting 3538lx) (JIS L1055A method: illuminance before mounting the test piece: 10000lx. Light source side of the test piece: coated surface), and this value is the thinnest light transmission of commercially available curtains. From the fact that the rate is 55 to 70%, it can be seen that the light from the outdoors is sufficiently taken in.

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 423.8 cm 3 / cm 2 · s, which is sufficient compared to the filter effect, but the pollen collection (filtration) efficiency of the present invention is 89.1%, which is also from the test results. It is clear and can be used as a material for building materials that prevent the invasion of pollen and fine insects.
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 unit at a constant speed. The mass of the particles captured by the filter unit and the mass of the particles passed through the filter unit were measured, and the collection (filtration) efficiency was calculated using the following formula.
Pollen particle capture (filtration) efficiency% = Particle mass captured in the filter section (mg) / (Particle mass captured in the filter section (mg) + Particle mass passed through the filter section (mg)) Test conditions Test powder Body (pollen substitute particles): Matsuko Ishi (APPIE standard powder) Test fluid: 28.3 L / min
Large amount of test powder: 75 ± 5 mg
Test powder rate: 20 ± 5 mg / min
Laboratory temperature and humidity: 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 deodorant property, which is a feature of the present embodiment (the present invention), will be described.
First, the ammonia gas removal performance evaluation test was carried out by requesting the Kaken Test Center, a general incorporated foundation, to apply the method specified in the SEK mark textile product certification standard ((one company) Textile Evaluation Technology Council) mutatis mutandis. However, the sample amount is "90 sheets of 10 cm x 10 cm + 10 sheets of 10 cm x 3 cm", the type of bag used is Smart Bag PA (manufactured by GL Sciences), and the test conditions of the ammonia gas removal performance evaluation test are the same ammonia. In an atmosphere of a predetermined volume (200 ml) with an initial concentration of 100 ppm of gas, the state in which the sample amount of this example is present and the state in which nothing is present as a conventional example and a comparative example (blank test) are left for 2 hours. The following table compares the gas concentrations.
Ammonia gas removal performance evaluation test Test target sample Initial concentration (ppm) Gas concentration after 2 hours (ppm) Decrease rate (%)
Example 100 1.0 ≧ 99
Conventional example (kneaded with zinc oxide)
100 15 81
Comparative example (blank) 100 80 ---
As described above, the concentration of ammonia gas is reduced by 99% with respect to the empty state, which is a remarkable effect compared to the 81% reduction of the conventional nanofiber laminate kneaded with zinc oxide. It turns out 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 conducted, but the method specified in the SEK mark textile product certification standard ((one company) Textile Evaluation Technology Council) was applied mutatis mutandis, and the Kaken Test Center was requested. carried out. However, the sample amount is "90 sheets of 10 cm x 10 cm + 10 sheets of 10 cm x 3 cm", the type of bag used is Smart Bag PA (manufactured by GL Sciences), and the test conditions of the hydrogen sulfide gas removal performance evaluation test are the same. In an atmosphere of a predetermined volume (200 ml) having an initial concentration of hydrogen sulfide gas of 4.0 ppm, the state in which the sample amount of this example was present and the state of 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 target sample Initial concentration (ppm) Gas concentration after 2 hours (ppm) Decrease 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% with respect to the empty state, which has 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。
As described above, the thin film deodorant shielding member of the embodiment of the present invention has a sufficient deodorizing effect, has sufficient air permeability, lowers the shading rate, and increases the collection efficiency of pollen particles. can. In addition, since the nanofiber material is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is 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. , Easy to clean.
Here, polyvinylidene fluoride (PVDF) is one of the thermoplastics and has a melting point, in which titanium oxide is dissolved in toluene and sprayed on polyvinylidene fluoride (PVDF) as a material for the nanofiber laminate N4 and fixed. This is a high-strength resin with a temperature range of 134 to 169 ° C. The heat-resistant temperature that can be used regularly is around 150 ° C, and it is a material with good thermal stability. It is also familiar, has good chemical resistance, has excellent workability, is flame-retardant, and emits less smoke even when burned. It has good electrical characteristics, excellent ferroelectricity and piezoelectricity, and in particular, it has excellent weather resistance and is 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. The screen is easy to clean.

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。
As described above, the thin film deodorant shielding member of the embodiment of the present invention has a sufficient deodorizing effect, has sufficient air permeability, lowers the shading rate, and increases the collection efficiency of pollen particles. can. In addition, since the nanofiber material is polyvinylidene fluoride (PVDF), it has excellent weather resistance and is 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. , Easy to clean.
Needless to say, the present invention is not limited to the above examples as long as it does not impair the characteristics of the present invention.

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 process, B ... Reticulated reinforcing fiber forming process, C ... First polymer adhesive cooling process, D ... Second polymer adhesive spraying process, E ... Nanofiber generation process, F・ ・ Deodorant attachment process, G ・ ・ Nanofiber laminate winding process, H ・ ・ High-speed heating air, J ・ ・ High-speed injection air,
N1 ... Base material, N2 ... First fiber-like polymer adhesive (base material), N3 ... Second fiber-like polymer adhesive (base material), N4 ... Nanofiber laminate, N5 ... Product Nanofiber laminate,
1 ... Base material supply part, 11 ... Winding rod, 12 ... Feed roller,
13 (a, b, c, d) ... Guide roller, 14 ... Tension adjustment mechanism,
2. Reinforcing fiber forming part,
21 ... 1st polymer resin spraying part,
(21b ... 2nd polymer resin spraying part) 22 ... Nozzle part,
221 ... Nozzle body, 2211 ... Central shaft hole,
2212 ... Discharge port, 2213 ... Collar, 222 ... Nozzle support,
2221 ... Inner hole, 2222 ... Locking part, 2223 ... Opening,
2224 ... Outer circumference,
23 ... molten resin introduction pipe, 231 ... outer circumference, 232 ... hot air introduction groove, 234 ... molten resin introduction path, 24 ... adhesive supply part, 241 ... adhesive supply pipe,
242 ... Supply pump 25 ... Adhesive collector,
26 ... hot air blowing part, 261 ... hot air blowing nozzle part,
262 ... High-speed hot air outlet, 263 ... High-speed air outlet,
264 ... Heater,
27 ... Heating air passage forming cap, 271 ... Male screw part, 272 ... Heating 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 ... Insulation plate, 33 ... Cooling mechanism,
34 ... Perche device, 341 ... N-type thermoelectric semiconductor,
342 ... P-type thermoelectric semiconductor, 343,343u, 343d ... Metal electrode,
344 ... Insulation material, 345 ... DC power supply 4 ... Nanofiber spinning nozzle part 41 ... Nanofiber spraying part,
42 ... Nozzle part, 421 ... Nozzle body, 4211 ... Central shaft hole,
4212 ... Discharge port, 4213 ... Collar, 422 ... Nozzle support,
4221 ... Inner hole, 4222 ... Locking part, 4223 ... Opening,
4224 ... Outer circumference,
43 ... Dissolved polymer introduction pipe, 431 ... Outer circumference, 432 ... Injection air introduction groove,
44 ... Dissolved polymer supply unit, 441 ... Dissolved polymer supply pipe,
442 ... Gear pump,
45 ... Hot water heat insulator, 451 ... Heater pump, 452 ... Water heater,
453 ... Distributor, 454 ... Hot water outlet, 455 ... Piping,
456 ... Hot water return port,
457 ... Left and right traverse mechanism (nozzle part 42, hot water heat retaining part 45),
46 ... High-speed wind blowing part, 461 ... High-speed wind blowing nozzle part,
462 ... High-speed wind outlet, 463 ... High-speed wind outlet,
47 ... High-speed air passage forming cap, 471 ... Male screw part,
472 ... Air introduction frame,
48 ... Air supply unit, 481 ... Air pump, 49 ... Nozzle wind tunnel,
5 ... Nanofiber collector, 51 ... Plane holding grid (or wire mesh),
52 ... Suction duct,
6 ... Deodorant attachment, 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 (5)

PP(ポリプロピレン)、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)から選択される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を繰り出して、該基材に湿気硬化型のポリウレタンホットメルト接着剤の第1高分子接着剤を第1接着剤スプレーによってファイバー状に前記基材に吹き付け、下流直後に配置される冷却装置における冷却板を−10℃から−20℃にしてその隙間を通過させて第1高分子接着剤を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、
該基材と補強基材とに第1高分子接着剤よりも硬化時間が遅い湿気硬化型のポリウレタンホットメルト接着剤である第2高分子接着剤を接着剤スプレーによって直径が500nmから10μmのファイバー状として、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該第2高分子接着剤を収縮させ、
その直後にファイバー状に薄く吹き付けられた前記第2高分子接着剤上に長分子配列を有する高分子材料のポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ナイロン、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルサルフォン、アクリルから選択される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、前記第2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ようにして前記基材と前記補強基材と前記ナノファイバーとを接着するとともに、その後、硬化する前の粘着性が強い状態の間に消臭剤をナノファイバー表面に散布したことを特徴とするナノファイバー積層体の製造方法。
A mono or multifilament woven or knitted fabric selected from PP (polypropylene), polyethylene (PE), polyester (PET), and polyphenylene sulfide (PPS) is used to feed out a coarse-grained, strong substrate and cure it with moisture. spraying to the substrate in Fiber-like type of first polymeric adhesive of polyurethane hot melt adhesive by the first adhesive spray, a cooling plate in the cooling device is arranged immediately after downstream from -10 ° C. - At 20 ° C., the first polymer adhesive is cured by passing through the gap to form a finer mesh in the mesh of the base material to form a reinforcing base material.
A fiber having a diameter of 500 nm to 10 μm is applied to the base material and the reinforcing base material by spraying a second polymer adhesive, which is a moisture-curable polyurethane hot-melt adhesive having a curing time slower than that of the first polymer adhesive. As a form, the second polymer adhesive is shrunk by spraying thinly on the net formed of the first polymer adhesive so as not to close the gap.
Immediately after that, polyvinylidene fluoride (PVDF), nylon, polyetherimide (PEI), polyacrylonitrile, and polyether monkey, which are polymer materials having a long molecular arrangement on the second polymer adhesive sprayed thinly in the form of fibers. Nanofibers selected from phon and acrylic are sprayed and laminated by nanofiber spray so that the second polymer adhesive has air permeability and light transmission so as not to block the gaps between the nanofibers. The nanofibers are characterized in that the base material, the reinforcing base material, and the nanofibers are adhered to each other, and then a deodorant is sprayed on the surface of the nanofibers while the nanofibers are in a highly adhesive state before being cured. Method for manufacturing a laminate.
ナノファイバー積層体には、前記消臭材として酸化チタンを散布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 titanium oxide is sprayed on the nanofiber laminate as the deodorant. 前記高分子材料としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を使用し、前記散布する前記酸化チタンは、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2に記載のナノファイバー積層体の製造方法。 Polyvinylidene fluoride (PVDF) is used as the polymer material, and the titanium oxide to be sprayed is characterized in that 2 to 20% by weight of titanium oxide is sprayed and adhered as a deodorant to polyvinylidene fluoride. The method for producing a nanofiber laminate according to claim 2. 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3の記載から選択されるナノファイバー積層体の製造方法。 The mono or multifilament is polypropylene (PP) having a diameter of 0.1 to 0.5 mm, and the coarse mesh of the woven or knitted fabric by the mono or multifilament is 15 to 30 mesh. A method for producing a nanofiber laminate selected from the description. 前記冷却装置は、熱電対によって構成される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 cooling device manufacturing method of the nanofiber laminate according to claim 1, wherein the configuration of Reruko by a thermocouple.
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