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JP4831350B2 - Electrospinning method - Google Patents
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JP4831350B2 JP2007014693A JP2007014693A JP4831350B2 JP 4831350 B2 JP4831350 B2 JP 4831350B2 JP 2007014693 A JP2007014693 A JP 2007014693A JP 2007014693 A JP2007014693 A JP 2007014693A JP 4831350 B2 JP4831350 B2 JP 4831350B2
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Description

この発明は、貯留ケースの先端の射出部からコレクタに向かってポリマ溶液を射出することにより、その溶液を電位差に基づいて引き延ばして極細繊維を紡糸し、フィルタ等に用いられるウェブを作製するようにした電界紡糸方法に関するものである。 In this invention, by injecting a polymer solution from an injection portion at the tip of a storage case toward a collector, the solution is stretched based on a potential difference to spin ultrafine fibers, thereby producing a web used for a filter or the like. it relates to the other electric field spinning method.

従来、この種の電界紡糸装置としては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されるような構成のものが提案されている。特許文献1の従来装置では、ポリマ溶液を射出するノズルとポリマ溶液を貯留するバレルとをヒーティングバンドで加熱して、それらの内部のポリマ溶液の温度を摂氏40度から溶媒の沸点以下の温度範囲に維持する。また、操業空間(ノズルとバレルとの間の空間)の相対湿度を所定値(例えば25%)に調整して、この状態で紡糸を行うようになっている。   Conventionally, as this type of electrospinning apparatus, ones having configurations as disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. In the conventional apparatus of Patent Document 1, a nozzle for injecting a polymer solution and a barrel for storing the polymer solution are heated with a heating band, and the temperature of the polymer solution in the nozzle is a temperature from 40 degrees Celsius to the boiling point of the solvent or less. Keep in range. Further, the relative humidity of the operation space (the space between the nozzle and the barrel) is adjusted to a predetermined value (for example, 25%), and spinning is performed in this state.

特許文献2の従来装置では、紡糸に際して、ポリマ溶液が吐出される出糸ノズルに向かって加熱された空気をエアノズルから噴射させるようになっている。
特開2002−249966号公報 特表2005−520068号公報
In the conventional apparatus disclosed in Patent Document 2, air is jetted from an air nozzle toward a yarn discharging nozzle from which a polymer solution is discharged during spinning.
JP 2002-249966 A JP 2005-520068 Gazette

ところが、これらの従来の電界紡糸装置においては、次のような問題があった。
まず、特許文献1の従来装置では、貯留ケース及びノズルの全体が加熱される。このため、ポリマ溶液に対する加熱時間が長くなり、熱に対して不安定で変質しやすいポリマ溶液を使用して、極細繊維を紡糸することが困難であった。従って、使用可能なポリマの種類に制限を受ける結果となり、多種類のポリマに対応できない。また、貯留ケース内でポリマ溶液が加熱されると、その貯留ケース内におけるポリマ溶液の粘度が低下するため、ポリマ溶液に機能材料(例えば活性炭やセラミック)等の微細粉末を混入させて紡糸する場合、微細粉末の凝集が生じやすくなって、機能材料を均一な分散状態で含有させた繊維を紡糸することが困難であった。さらに、微細粉末の凝集によって、ノズルが詰まるおそれもあった。
However, these conventional electrospinning apparatuses have the following problems.
First, in the conventional apparatus of Patent Document 1, the entire storage case and the nozzle are heated. For this reason, the heating time for the polymer solution is long, and it is difficult to spin ultrafine fibers using a polymer solution that is unstable to heat and easily deteriorates. Therefore, the type of polymer that can be used is limited, and it is not possible to deal with many types of polymers. In addition, when the polymer solution is heated in the storage case, the viscosity of the polymer solution in the storage case decreases. Therefore, when the polymer solution is spun by mixing fine powders such as functional materials (for example, activated carbon or ceramic) As a result, aggregation of fine powder is likely to occur, and it has been difficult to spin a fiber containing a functional material in a uniform dispersion state. Furthermore, there is a possibility that the nozzle is clogged due to aggregation of the fine powder.

また、特許文献2の従来の電界紡糸方法においては、出糸されたポリマ溶液に対して熱風が噴射されるため、ノズルの射出部付近を含む紡糸空間(操業空間)においてポリマ溶液中の溶媒の揮発が促進される。このため、出糸されたポリマ溶液の粘度が高くなり、その出糸された溶液の引き延ばしを充分に行うことができなくなって、極細繊維の紡糸が困難である。ちなみに、紡糸されたウェブをエアフィルタ等のフィルタに用いる場合、そのウェブを構成する繊維は細いほうがフィルタの圧力損失を低下させずに、フィルタの目を細かくできて、濾過機能が高いフィルタとすることができる。従って、特許文献2の方法によれば、濾過機能の高いフィルタとすることが困難になる。また、特許文献2の方法によれば、ポリマ溶液の粘度が高くなることから、ノズルの射出部が詰まりやすくなるとともに、射出部付近において固化したポリマの塊等により樹脂の飛び方が不安定になって、均一な密度のウェブを作成することが困難である。   Further, in the conventional electrospinning method of Patent Document 2, hot air is jetted onto the drawn polymer solution, so that the solvent in the polymer solution is not contained in the spinning space (operation space) including the vicinity of the nozzle injection portion. Volatilization is promoted. For this reason, the viscosity of the drawn polymer solution becomes high, and the drawn solution cannot be sufficiently stretched, making it difficult to spin ultrafine fibers. By the way, when the spun web is used for a filter such as an air filter, the thinner the fibers constituting the web, the lower the pressure loss of the filter and the finer the filter, and the higher the filtration function. be able to. Therefore, according to the method of Patent Document 2, it is difficult to obtain a filter having a high filtering function. Further, according to the method of Patent Document 2, since the viscosity of the polymer solution is increased, the injection portion of the nozzle is likely to be clogged, and the resin flying is unstable due to the polymer lump solidified in the vicinity of the injection portion. Thus, it is difficult to create a web having a uniform density.

これに対し、熱風の噴射等を行わないように構成した場合は、溶剤が揮発しにくいため、コレクタ上において繊維が扁平状になり、特に繊維同士の交差部において扁平状に広がる。この傾向は、揮発しにくい高沸点溶媒を用いたポリマ溶液において顕著である。このように、繊維が扁平状になると、ウェブをフィルタとして用いた場合、空隙率が低下して、圧力損失が高くなるとともに、目詰まりしやすい。   On the other hand, when it is configured not to perform hot air injection or the like, the solvent is difficult to volatilize, so that the fibers are flat on the collector, and spread in a flat shape particularly at the intersection of the fibers. This tendency is remarkable in a polymer solution using a high-boiling solvent that hardly volatilizes. As described above, when the fibers are flattened, when the web is used as a filter, the porosity is reduced, pressure loss is increased, and clogging is likely to occur.

さらには、機能材料(例えば活性炭やセラミック)等を有する基材へ繊維を紡糸する場合、未揮発溶剤の残留があると、その溶剤のために機能材料が変質(例えば活性炭の微細孔が目詰まりする)してしまい、同材料の機能が低下するおそれがある。   Furthermore, when fibers are spun onto a substrate having a functional material (for example, activated carbon or ceramic), if there is a residual non-volatile solvent, the functional material is altered due to the solvent (for example, activated carbon micropores are clogged). The function of the material may be reduced.

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。この発明の目的は、コレクタ上における溶媒の揮発を促進して、前述した従来の問題点を解消できる電界紡糸方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose of this invention is to promote the volatilization of the solvent on the collector to provide a Ru electric field spinning method can solve the conventional problems described above.

上記の目的を達成するために、この発明の電界紡糸方法においては、貯留ケースの先端の射出部からコレクタに向かってポリマ溶液を射出することによりコレクタ上の捕集面に対して電界紡糸を行うようにした電界紡糸方法において、前記捕集面をポリマ溶液の溶媒の沸点以上の温度に加熱することを特徴としている。従って、捕集面をポリマ溶液の溶媒の沸点以上の温度に加熱するため、捕集面における溶媒の揮発を促進することができる。よって、高沸点溶媒等の揮発しにくい溶媒を使用したポリマ溶液であっても、捕集面上で扁平状になることを防止できる。 In order to achieve the above object, in the electrospinning method of the present invention, electrospinning is performed on the collection surface on the collector by injecting the polymer solution from the injection part at the tip of the storage case toward the collector. In the electrospinning method as described above, the collection surface is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent of the polymer solution. Therefore, since the collection surface is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent of the polymer solution, volatilization of the solvent on the collection surface can be promoted. Therefore, even if it is a polymer solution using a solvent that hardly volatilizes such as a high boiling point solvent, it can be prevented from becoming flat on the collection surface.

前記の電界紡糸方法において、前記捕集面が前記コレクタの周囲に位置する紡糸基材の表面であって、その紡糸基材の表面を同紡糸基材の軟化温度まで加熱すれば、紡糸された極細繊維と紡糸基材との接着性を向上させることができる。   In the electrospinning method, the collection surface is a surface of a spinning base material positioned around the collector, and if the surface of the spinning base material is heated to the softening temperature of the spinning base material, spinning is performed. The adhesion between the ultrafine fiber and the spinning substrate can be improved.

さらに、前記の電界紡糸方法において、前記射出部とコレクタとの間の紡糸空間を常温にすれば、射出部付近における溶媒の揮発を抑制できる。よって、射出部付近に形成されるポリマの塊等を防止でき、このため、出糸されたポリマ溶液の飛び方が不安定になったりするおそれがなく、極細繊維が均一な密度のウェブを作成することができる。   Furthermore, in the above electrospinning method, if the spinning space between the injection part and the collector is at room temperature, volatilization of the solvent in the vicinity of the injection part can be suppressed. Therefore, polymer clumps formed in the vicinity of the injection part can be prevented, and therefore, there is no risk of unstable flying of the drawn polymer solution, and a web with a uniform density of ultrafine fibers is created. can do.

以上のように、この発明によれば、捕集面上における溶媒の揮発を促進して、揮発しにくい溶媒を使用したポリマ溶液であっても、極細繊維を加工できる電界紡糸が可能となる等の効果を発揮する。   As described above, according to the present invention, it is possible to perform electrospinning that can process ultrafine fibers even with a polymer solution that uses a solvent that hardly volatilizes by promoting the volatilization of the solvent on the collection surface. Demonstrate the effect.

(第1実施形態)
以下に、この発明の第1実施形態を、図1に基づいて説明する。
図1に示すように、ハウジング11内には、ステンレススチールやアルミニウム合金等の金属ローラよりなり、図示しないモータにより一方向に連続回転されるコレクタ12が支持されている。ハウジング11内においてコレクタ12の側方にはガラス等の絶縁材よりなる貯留ケースとしてのシリンジポンプ13が対向配置され、そのシリンジポンプ13の内部にはポリマ溶液14が収容されている。シリンジポンプ13の先端には、ポリマ溶液14を射出するための金属よりなる射出部としてのニードル15が取り付けられている。そして、シリンジポンプ13内のポリマ溶液14がニードル15の先端開口からコレクタ12の方向に向かって射出される。前記ニードル15には電源16が接続されて高電圧が印加され、ポリマ溶液14に電荷が与えられる。前記コレクタ12はアースされている。このため、前記ニードル15とコレクタ12との間には空間を介して電位差が与えられる。そして、ニードル15の先端部15aから射出されたポリマ溶液14が電位差に基づいて出糸されて、電界紡糸される。
(First embodiment)
Below, 1st Embodiment of this invention is described based on FIG.
As shown in FIG. 1, a collector 12 made of a metal roller such as stainless steel or aluminum alloy is supported in the housing 11 and is continuously rotated in one direction by a motor (not shown). In the housing 11, a syringe pump 13 as a storage case made of an insulating material such as glass is opposed to the side of the collector 12, and a polymer solution 14 is accommodated in the syringe pump 13. A needle 15 as an injection portion made of metal for injecting the polymer solution 14 is attached to the tip of the syringe pump 13. Then, the polymer solution 14 in the syringe pump 13 is ejected from the tip opening of the needle 15 toward the collector 12. A power source 16 is connected to the needle 15 so that a high voltage is applied, and a charge is given to the polymer solution 14. The collector 12 is grounded. Therefore, a potential difference is applied between the needle 15 and the collector 12 through a space. The polymer solution 14 injected from the tip 15a of the needle 15 is extracted based on the potential difference and electrospun.

なお、前記シリンジポンプ13は1基あるいは複数基設置され、複数基の場合は、コレクタ12の軸線方向に沿って図1の紙面と直交する方向に相互間隔をおいて設置される。
前記ハウジング11の外側部には、濾紙や不織布等の紡糸基材21を繰り出してハウジング11内のコレクタ12の外周に供給するための繰り出しローラ22が配設されている。そして、コレクタ12の外周に周回された紡糸基材21の表面に、ニードル15からのポリマ溶液14が極細繊維となって捕集されて集積され、極細繊維よりなるウェブ状の繊維層19が形成される。従って、コレクタ12上において、前記紡糸基材21と、その表面の繊維層19とよりなる繊維積層体20が作製される。従って、紡糸基材21の表面が極細繊維を捕集して集積する捕集面となる。ハウジング11の外側部には巻き取りローラ25が配設され、前記繊維積層体20がガイドローラ26を介してこの巻き取りローラ25に巻き取られる。
One or a plurality of syringe pumps 13 are installed, and in the case of a plurality of syringe pumps 13, they are installed along the axial direction of the collector 12 at intervals from each other in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
On the outer side of the housing 11, a feeding roller 22 is provided for feeding a spinning base material 21 such as filter paper or nonwoven fabric to the outer periphery of the collector 12 in the housing 11. Then, the polymer solution 14 from the needle 15 is collected and collected as ultrafine fibers on the surface of the spinning substrate 21 that is circulated around the outer periphery of the collector 12 to form a web-like fiber layer 19 made of ultrafine fibers. Is done. Therefore, on the collector 12, the fiber laminated body 20 which consists of the said spinning base material 21 and the fiber layer 19 of the surface is produced. Therefore, the surface of the spinning substrate 21 becomes a collecting surface for collecting and accumulating ultrafine fibers. A winding roller 25 is disposed on the outer side of the housing 11, and the fiber laminate 20 is wound around the winding roller 25 via a guide roller 26.

前記コレクタ12の中心部には、加熱手段としてのヒータ18が設けられている。そして、このヒータ18によりコレクタ12上における捕集面としてしての紡糸基材21の表面がポリマ溶液14の溶媒の沸点以上であって、紡糸基材21の軟化温度に加熱される。例えば、紡糸基材21の捕集面の表面温度が50〜250℃の範囲となるように、ヒータ18によりコレクタ12が加熱される。   At the center of the collector 12, a heater 18 is provided as a heating means. The heater 18 heats the surface of the spinning substrate 21 as a collection surface on the collector 12 to a softening temperature of the spinning substrate 21 that is equal to or higher than the boiling point of the solvent of the polymer solution 14. For example, the collector 12 is heated by the heater 18 so that the surface temperature of the collection surface of the spinning substrate 21 is in the range of 50 to 250 ° C.

この場合、ハウジング11内におけるニードル15とコレクタ12との間の紡糸空間は、常温に維持される。
なお、ポリマ溶液14からフィルタ用に紡糸を行う場合、前記ポリマ溶液14のポリマとしては、ポリビニルアルコール等に代表される水溶性ポリマのほか、ポリ乳酸,ゼラチン等のタンパク質,デンプン等の多糖類等の生分解性ポリマがある。これらのポリマの溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、水、もしくは水とアルコールとの混合溶媒が一般的である。従って、溶剤の沸点は摂氏100度以下である。そして、例えば、紡糸基材21がポリプロピレンの場合は、その軟化温度は、分子量等によって異なるが、例えば摂氏150度である。従って、捕集面は摂氏150度に加熱される。また、ポリマがポリアクリルニトリル、ポリウレタン、ポリスチレンの場合、溶剤はジメチルホルムアミド(沸点摂氏153度)、ジメチルアセトアミド(沸点摂氏165度)、ジメチルスルホキド(沸点摂氏189度)が用いられる。この場合は、紡糸基材21として例えばポリエステル(軟化温度摂氏200〜230度程度)が好ましい。
In this case, the spinning space between the needle 15 and the collector 12 in the housing 11 is maintained at room temperature.
When spinning from the polymer solution 14 for a filter, the polymer of the polymer solution 14 includes water-soluble polymers represented by polyvinyl alcohol, proteins such as polylactic acid and gelatin, polysaccharides such as starch, and the like. There are several biodegradable polymers. As the solvent for these polymers, dichloromethane, chloroform, water, or a mixed solvent of water and alcohol is generally used. Therefore, the boiling point of the solvent is 100 degrees Celsius or less. For example, when the spinning base material 21 is polypropylene, the softening temperature varies depending on the molecular weight or the like, but is, for example, 150 degrees Celsius. Therefore, the collection surface is heated to 150 degrees Celsius. When the polymer is polyacrylonitrile, polyurethane, or polystyrene, dimethylformamide (boiling point 153 degrees Celsius), dimethylacetamide (boiling point 165 degrees Celsius), or dimethyl sulfoxide (boiling point 189 degrees Celsius) is used. In this case, for example, polyester (softening temperature of about 200 to 230 degrees Celsius) is preferable as the spinning base material 21.

次に、前記のように構成された電界紡糸装置の動作を説明する。
さて、この電界紡糸装置の作動時には、ニードル15とコレクタ12との間の紡糸空間が常温に設定されるとともに、コレクタ12が加熱された状態において、コレクタ12の回転により、繰り出しローラ22から紡糸基材21が繰り出されて、コレクタ12の外周に周回される。このとき、ニードル15の先端部15aからコレクタ12の外周の紡糸基材21に向かってポリマ溶液14が射出される。そして、この射出されたポリマ溶液14が電位差に基づいて紡糸されながら飛走され、基材21の表面に紡糸によるウェブ状の繊維層19が形成される。この繊維層19の形成により、繊維積層体20が作製されて、その繊維積層体20がガイドローラ26を介して巻き取りローラ25に巻き取られる。
Next, the operation of the electrospinning apparatus configured as described above will be described.
When the electrospinning apparatus is operated, the spinning space between the needle 15 and the collector 12 is set to room temperature, and the spinning base 22 is rotated from the feeding roller 22 by the rotation of the collector 12 while the collector 12 is heated. The material 21 is fed out and circulated around the outer periphery of the collector 12. At this time, the polymer solution 14 is injected from the tip 15 a of the needle 15 toward the spinning base 21 on the outer periphery of the collector 12. The injected polymer solution 14 is spun while being spun based on the potential difference, and a web-like fiber layer 19 is formed on the surface of the substrate 21 by spinning. By forming the fiber layer 19, the fiber laminate 20 is produced, and the fiber laminate 20 is wound around the take-up roller 25 via the guide roller 26.

ここで、この第1実施形態においては、以下の効果がある。
(1) 紡糸基材21の表面,すなわち捕集面がポリマ溶液14の溶媒の沸点以上の温度に加熱されているため、捕集された状態において溶媒が揮発されることを促進することができる。よって、高沸点溶媒等の揮発しにくい溶媒を使用したポリマ溶液の紡糸が可能になって、紡糸可能なポリマ溶液の種類を増やすことができる。また、捕集面上において溶剤を短い時間で揮発させることができるため、機能材料の変質を防止できる。
Here, the first embodiment has the following effects.
(1) Since the surface of the spinning substrate 21, that is, the collection surface is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent of the polymer solution 14, it is possible to promote the volatilization of the solvent in the collected state. . Therefore, it becomes possible to spin a polymer solution using a solvent that hardly volatilizes such as a high boiling point solvent, and the types of polymer solutions that can be spun can be increased. Moreover, since the solvent can be volatilized in a short time on the collection surface, the functional material can be prevented from being altered.

(2) 紡糸された極細繊維が紡糸基材の表面に捕集された状態において、熱によって直ちに溶媒が揮発される。このため、極細繊維14a同士が必要以上に一体化したり、扁平になったりすることを防止できる。よって、繊維積層体20をフィルタとして使用する場合、フィルタの目を細かくすることができる反面、空隙率を高くすることができて、フィルタの圧力損失が増大することを抑制することができるとともに、濾過機能を高めることができる。   (2) In a state where the spun ultrafine fibers are collected on the surface of the spinning substrate, the solvent is immediately volatilized by heat. For this reason, it is possible to prevent the ultrafine fibers 14a from being unnecessarily integrated or flattened. Therefore, when using the fiber laminate 20 as a filter, the filter can be made finer, while the porosity can be increased and the increase in the pressure loss of the filter can be suppressed. The filtration function can be enhanced.

(3) ポリマ溶液14のポリマが熱硬化性樹脂やタンパク質である場合には、コレクタ12の加熱温度を高く設定することにより、ポリマの硬化反応や変性を捕集と同時に行わせることができて、生産性を向上させることも可能である。   (3) When the polymer of the polymer solution 14 is a thermosetting resin or protein, by setting the heating temperature of the collector 12 high, the polymer curing reaction and denaturation can be performed simultaneously with the collection. It is also possible to improve productivity.

(4) コレクタ12の周囲の紡糸空間が常温に維持されている。このため、ニードル15の先端部15a付近におけるポリマ溶液14中の溶媒の揮発が抑制されて、ニードル15の先端部15aを出たポリマ溶液14が直ちに固化することが防止される。よって、ポリマ溶液14を効果的に引き延ばすことができて、極細繊維よりなる紡糸が可能となる。また、紡糸空間における溶媒の揮発が抑制されることにより、先端部15a付近で固化したポリマの塊等によりポリマ溶液14の飛び方が不安定になったりするおそれがなく、極細繊維14aの加工性を維持することができて、均一な密度の極細繊維14aのウェブを作製することができる。   (4) The spinning space around the collector 12 is maintained at room temperature. For this reason, volatilization of the solvent in the polymer solution 14 in the vicinity of the tip 15a of the needle 15 is suppressed, and the polymer solution 14 exiting the tip 15a of the needle 15 is prevented from immediately solidifying. Therefore, the polymer solution 14 can be effectively stretched, and spinning made of ultrafine fibers becomes possible. In addition, since the volatilization of the solvent in the spinning space is suppressed, there is no possibility that the polymer solution 14 will become unstable due to a lump of polymer solidified in the vicinity of the tip 15a, and the workability of the ultrafine fibers 14a. Can be maintained, and a web of ultrafine fibers 14a having a uniform density can be produced.

(5) シリンジポンプ13を加熱する必要がないため、熱に対して不安定で変質しやすいポリマ溶液14を使用して、極細繊維を紡糸することができるとともに、シリンジポンプ13内のポリマ溶液14の粘度を高いレベルに維持できる。このため、ポリマ溶液14に活性炭等の機能材料の微細粉末を混入させて紡糸する場合、微細粉末の凝集を防止できる。従って、機能材料を均一な分散状態で含有させた繊維を紡糸できるばかりでなく、ノズルが詰まるおそれを防止できる。   (5) Since it is not necessary to heat the syringe pump 13, it is possible to spin ultrafine fibers using the polymer solution 14 that is unstable to heat and easily deteriorates, and the polymer solution 14 in the syringe pump 13. Can be maintained at a high level. For this reason, when the polymer solution 14 is spun with a fine powder of a functional material such as activated carbon mixed, spinning of the fine powder can be prevented. Therefore, not only can the fibers containing the functional material contained in a uniformly dispersed state be spun, but also the possibility of clogging the nozzles can be prevented.

(6) 紡糸基材21の表面温度が同紡糸基材21の軟化温度まで昇温されているため、紡糸された極細繊維14aが紡糸基材21の表面に対して容易に一体化される。従って、紡糸基材21と極細繊維14aとが強固に接着された繊維積層体20を作製することが可能となる。   (6) Since the surface temperature of the spinning base material 21 is raised to the softening temperature of the spinning base material 21, the spun ultrafine fibers 14 a are easily integrated with the surface of the spinning base material 21. Therefore, the fiber laminate 20 in which the spinning base material 21 and the ultrafine fibers 14a are firmly bonded can be produced.

(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第2実施形態の電界紡糸装置においては、図2に示すように、ハウジング11内におけるコレクタ12の上流側に一対の予熱ローラ31が配置されている。これらの予熱ローラ31は、その内部にヒータ32を有している。そして、これらの予熱ローラ31はコレクタ12に供給される紡糸基材21を挟持し、紡糸基材21に対して予め加熱を施す。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
In the electrospinning apparatus according to the second embodiment, a pair of preheating rollers 31 are disposed on the upstream side of the collector 12 in the housing 11 as shown in FIG. These preheating rollers 31 have a heater 32 therein. These preheating rollers 31 sandwich the spinning base material 21 supplied to the collector 12 and heat the spinning base material 21 in advance.

従って、この第2実施形態においては、紡糸基材21が高い速度で移動されても、その紡糸基材21を適切に加熱して、紡糸を実行することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。
Therefore, in the second embodiment, even when the spinning base material 21 is moved at a high speed, the spinning base material 21 can be appropriately heated to perform spinning.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.

この第3実施形態においては、図3に示すように、コレクタ12が一対のローラ27と、その両ローラ27間に掛け渡された薄板金属製の無端ベルト28とにより構成されている。無端ベルト28はアースに接続されている。そして、ニードル15は、両ローラ27間の部分における無端ベルト28に対向していて、その両ローラ27間における無端ベルト28上の紡糸基材21に対して紡糸が行われる。両ローラ27間の部分における無端ベルト28の裏面位置には捕集面を加熱するためのヒータ43が配置されている。   In the third embodiment, as shown in FIG. 3, the collector 12 is composed of a pair of rollers 27 and an endless belt 28 made of a thin metal plate that is stretched between the rollers 27. The endless belt 28 is connected to the ground. The needle 15 faces the endless belt 28 in the portion between the rollers 27, and spinning is performed on the spinning base material 21 on the endless belt 28 between the rollers 27. A heater 43 for heating the collecting surface is disposed at the back surface position of the endless belt 28 in the portion between the rollers 27.

従って、この第3実施形態においては、平面状態の紡糸基材21に対して紡糸が実行されるため、繊維層19の形成を紡糸基材21の表面に沿って無理なく円滑に行うことができる。   Therefore, in the third embodiment, since spinning is performed on the spinning base material 21 in a flat state, the fiber layer 19 can be formed smoothly and smoothly along the surface of the spinning base material 21. .

(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 極細繊維の捕集面を加熱する手段として、捕集面を輻射加熱したりする手段を用いること。
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-As a means for heating the collecting surface of the ultrafine fibers, a means for radiatively heating the collecting surface is used.

・ コレクタ12を構成するローラとして、焼結金属等よりなる多孔質のものを用いること。このようにすれば、焼結金属の細隙からエアを吸引することにより、紡糸基材21をコレクタ12に密着させることが可能になる。   -As a roller which comprises the collector 12, the porous thing which consists of sintered metals etc. should be used. If it does in this way, it will become possible to make the spinning base material 21 contact | adhere to the collector 12 by attracting | sucking air from the slit of a sintered metal.

第1実施形態の電界紡糸装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the electrospinning apparatus of 1st Embodiment. 第2実施形態の電界紡糸装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the electrospinning apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態の電界紡糸装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the electrospinning apparatus of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

12…コレクタ、13…貯留ケース、14…ポリマ溶液、14a…極細繊維、15…ニードル、15a…先端部、16…高電圧、18…加熱手段としてのヒータ、21…紡糸基材、23…繊維層、24…繊維積層体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Collector, 13 ... Storage case, 14 ... Polymer solution, 14a ... Fine fiber, 15 ... Needle, 15a ... Tip part, 16 ... High voltage, 18 ... Heater as a heating means, 21 ... Spinning base material, 23 ... Fiber Layer, 24 ... fiber laminate.

Claims (2)

貯留ケースの先端の射出部からコレクタに向かってポリマ溶液を射出することによりコレクタ上の捕集面に対して電界紡糸を行うようにした電界紡糸方法において、
前記コレクタの周囲に位置する紡糸基材の表面を前記捕集面とし、
前記紡糸基材の表面をポリマ溶液の溶媒の沸点以上であって、前記紡糸基材の軟化温度まで加熱することを特徴とした電界紡糸方法。
In the electrospinning method in which electrospinning is performed on the collection surface on the collector by injecting the polymer solution from the injection part at the tip of the storage case toward the collector,
The surface of the spinning substrate located around the collector is the collection surface,
A method of electrospinning , wherein the surface of the spinning substrate is heated to a boiling point of a solvent of a polymer solution or more and to a softening temperature of the spinning substrate .
前記射出部とコレクタとの間の紡糸空間を常温にすることを特徴とする請求項に記載の電界紡糸方法。 2. The electrospinning method according to claim 1 , wherein a spinning space between the injection part and the collector is set to room temperature.
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