JP7188030B2 - エレクトロスピニング装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示すエレクトロスピニング装置10は、紡糸液19から極細繊維を紡糸し、同極細繊維からなる繊維集合体14、例えば不織布を連続して形成する装置である。
捕集部材11は、可撓性を有する材料、例えば不織布等の捕集布によって形成されている。捕集部材11は、送り出しローラ12に巻き付けられることにより、ロール13の形態を採っている。この捕集部材11は、送り出しローラ12及び巻き取りローラ15の間で水平状態にされ、下側の面に繊維集合体14が積層される。繊維集合体14が積層された捕集部材11は、巻き取りローラ15によって巻き取られて、ロール16の形態にされる。なお、繊維集合体14の使用に際しては、同繊維集合体14の積層された捕集部材11がロール16から引き出されつつ、捕集部材11から繊維集合体14が剥離される。
図1及び図2に示すように、タンク21の内部空間は、貯留槽18の内部空間よりも大きな容積を有している。このタンク21の内部には、貯留槽18へ供給される紡糸液19が貯留されている。タンク21及び貯留槽18は、配管22によって接続されている。
電源25は、直流電源によって構成されている。電源25のプラス電極は紡糸電極24に接続され、マイナス電極はコレクタ電極17に接続されている。
エレクトロスピニング装置10が作動すると、図1に示すように、巻き取りローラ15及び送り出しローラ12のうち少なくとも巻き取りローラ15がモータ等のアクチュエータによって回転される。捕集部材11は、コレクタ電極17の下面に接触又は接近した状態で、送り出しローラ12から巻き取りローラ15に向けて一定速度で送られる。
紡糸電極24をプラス電極とし、コレクタ電極17をマイナス電極として、両電極間に電源25から高電圧が印加される。この印加により、貯留槽18内の紡糸液19の全体がプラスに帯電される。
ここで、紡糸孔20から噴射される紡糸液19のジェット27は、貯留槽18内に貯留された紡糸液19の一部からなり、その量は、ワイヤからなる紡糸電極51に紡糸液を塗布する特許文献1における同紡糸液の量に比べて多い。そのため、極細繊維を大量に紡糸することが可能となり、繊維集合体14の生産効率を高めることができる。
・貯留槽18として、PFA等の耐溶剤性樹脂によって形成されたものが用いられているため、紡糸液19中の溶剤(溶媒)によって貯留槽18が溶けるのを抑制することができる。また、紡糸液19中の溶媒が空気に触れて蒸発し、紡糸液19中の樹脂材料が固化した場合でも、貯留槽18から剥離しやすくすることができる。
<捕集部材11について>
・捕集部材11は、不織布に代えて織布によって構成されてもよい。また、捕集部材11は、布に代えて紙、フィルム等のシート状をなすものによって構成されてもよい。
・1つのエレクトロスピニング装置10につき複数の貯留槽18が用いられてもよい。図7は、貯留槽18が2つ用いられた例を示している。この場合には、貯留槽18が1つ設けられた場合よりも多くの紡糸孔20から紡糸液19のジェット27を噴射させることが可能となり、繊維集合体14の生産効率をより一層高めることができる。
・紡糸液19は、溶媒の蒸発による固化を抑制する観点からは、貯留槽18の内部空間に満たされるように供給されることが望ましい。ただし、その固化が許容できる程度であれば、紡糸液19は、必ずしも貯留槽18内に満たされなくてもよい。紡糸液19は、例えば図8に示すように、液面が紡糸孔20から下方へ離れた箇所に位置するように、貯留槽18内に貯留されてもよい。
・紡糸孔20が、円形とは異なる形状を有する孔によって構成されてもよい。
・複数の紡糸孔20が貯留槽18の上部であることを条件に、頂部(一番高い部分)から周方向に外れた箇所において、軸線L1に沿って列をなすように配列されてもよい。
・紡糸電極24の一部が貯留槽18の内部に配置され、残部が同貯留槽18の外部に配置されてもよい。また、紡糸電極24の全体が貯留槽18の内部に配置されてもよい。
Claims (4)
- 紡糸液に接触した状態で配置される紡糸電極と、前記紡糸電極から離れた箇所に配置されるコレクタ電極とを備え、前記紡糸電極及び前記コレクタ電極の間に電圧が印加されることにより、帯電した紡糸液のジェットがコレクタ電極に向けて噴射されて繊維にされ、前記コレクタ電極の前記紡糸電極側の面に沿って配置された捕集部材により、不織布をなす繊維集合体として捕集されるエレクトロスピニング装置であって、
ポンプにより供給される紡糸液を貯留するとともに、前記紡糸液を噴射させるための紡糸孔を上部に有し、さらに前記紡糸孔を前記コレクタ電極の下方に位置させた状態で配置される貯留槽を備え、
前記紡糸電極の少なくとも一部は前記貯留槽内に配置され、
前記貯留槽内における前記紡糸電極は、前記紡糸孔との間に前記紡糸液を介在させた状態で同紡糸液に浸漬された部分を含んでいるエレクトロスピニング装置。 - 前記貯留槽は、軸線に沿って延びるチューブにより構成され、
前記紡糸孔は、前記軸線に沿う方向に互いに離間した複数箇所に設けられている請求項1に記載のエレクトロスピニング装置。 - 前記貯留槽の内部は、前記ポンプにより供給される前記紡糸液で満たされている請求項1又は2に記載のエレクトロスピニング装置。
- 前記貯留槽内では、前記紡糸電極の全体が前記紡糸液に浸漬されている請求項1~3のいずれか1項に記載のエレクトロスピニング装置。
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