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JP7660366B2 - Electrospun nonwoven fabric - Google Patents
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JP7660366B2 - Electrospun nonwoven fabric - Google Patents

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Description

本発明は、エレクトロスピニング不織布に関する。 The present invention relates to electrospun nonwoven fabrics.

近年、不織布は様々な産業用途、例えば、水処理膜などの液体分離膜や気体分離膜、医療用材料、イオン交換膜や透析膜、水電解膜、燃料電池の高分子電解質膜などといった複合膜の支持体として、あるいは、キャパシタや一次/二次電池などの電気化学素子用セパレータやセパレータの支持部材、粒子を担持したシートをなす粒子担持材、プリプレグ、気体フィルタや液体フィルタ、貼付薬用基材やマスクなどの医療用途、緩衝材やシーリング材、吸液材、内装用表皮材、細胞培養基材や細胞分離部材、導電性部材や絶縁材、放熱部材や保温材、芯地や中綿などに使用されている。 In recent years, nonwoven fabrics have been used in a variety of industrial applications, such as liquid and gas separation membranes for water treatment, medical materials, ion exchange and dialysis membranes, water electrolysis membranes, and composite membrane supports for fuel cells, separators for electrochemical elements such as capacitors and primary/secondary batteries, particle carriers that form particle-carrying sheets, prepregs, gas and liquid filters, medical applications such as drug patch substrates and masks, cushioning and sealing materials, liquid-absorbent materials, interior skin materials, cell culture substrates and cell separation materials, conductive and insulating materials, heat dissipation and heat-retaining materials, interlinings and padding, etc.

特に、不織布を構成する繊維の繊維径を細くすることで、不織布の繊維表面積を増大させ、上述した用途における機能性を向上できることが期待されている。このような繊維径が細い繊維で構成された不織布として、近年ではエレクトロスピニング不織布の活用が注目されている。なお、エレクトロスピニング不織布とは「エレクトロスピニング最前線(非特許文献1)」に記載されていることからも周知のように、給液路を通過しノズルなど吐出部材へと供給される紡糸液に電圧印加部材を接触させて電圧を印加し、電圧が印加された紡糸液を吐出部材から吐出することで紡糸液を繊維化すると共に、アースするなどした捕集体に捕集し形成された不織布である。 In particular, it is expected that by narrowing the fiber diameter of the fibers that make up the nonwoven fabric, the fiber surface area of the nonwoven fabric can be increased, and the functionality in the above-mentioned applications can be improved. In recent years, the use of electrospun nonwoven fabrics has attracted attention as a nonwoven fabric made of such fibers with a narrow fiber diameter. As is well known from its description in "Electrospinning Frontier (Non-Patent Document 1)," electrospun nonwoven fabrics are formed by applying a voltage to a voltage application member that contacts the spinning solution that passes through a liquid supply path and is supplied to a discharge member such as a nozzle, and then discharging the spinning solution to which the voltage has been applied from the discharge member to turn the spinning solution into fibers, which are then collected in a collector that is earthed or the like, to form a nonwoven fabric.

また、このようなエレクトロスピニング不織布の製造方法と製造装置について、特開2011-102455号公報(特許文献1)には、
・給液路である送液パイプ内に、電圧印加部材となる電極を設置する方法を採用できること、
・当該電極に金属やカーボン等の導電性材料を採用できること、
・吐出部材であるノズルの材質としては、例えば、テフロン(登録商標)やジュラコン(登録商標)等のエンジニアリングプラスチック、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニルなどの樹脂、ステンレス、鉄、銅、ニッケル、白金、金、銀などの金属、カーボンなどの導電性材料であることが好ましいこと、
が開示されている。そして、特許文献1の実施例には、紡糸液と接触する電圧印加部材として金属性のパイプ電極を採用すると共に、吐出部材として鉄の合金であるステンレスや樹脂製のノズルを用いてエレクトロスピニング不織布を製造したことが開示されている。
In addition, regarding a manufacturing method and a manufacturing apparatus for such an electrospun nonwoven fabric, JP 2011-102455 A (Patent Document 1) describes:
A method of installing electrodes as voltage application members in a liquid delivery pipe that is a liquid supply path can be adopted.
- The electrodes can be made of conductive materials such as metals and carbon.
The material of the nozzle, which is the ejection member, is preferably, for example, engineering plastics such as Teflon (registered trademark) and Duracon (registered trademark), resins such as polyethylene, polypropylene, polysiloxane, polystyrene, polyamide, and polyvinyl chloride, metals such as stainless steel, iron, copper, nickel, platinum, gold, and silver, and conductive materials such as carbon.
In the examples of Patent Document 1, it is disclosed that an electrospun nonwoven fabric is produced by using a metallic pipe electrode as a voltage application member that comes into contact with the spinning solution, and a nozzle made of stainless steel, which is an iron alloy, or a resin as a discharge member.

エレクトロスピニング最前線(著者:山下義裕、発行所:株式会社 繊維社、発行年:第1版 2007年1月20日)The Frontline of Electrospinning (Author: Yoshihiro Yamashita, Publisher: Sen-i-sha Co., Ltd., Publication Year: 1st Edition, January 20, 2007) 特開2011-102455号公報(特許請求の範囲、0023、0088、表12など)JP 2011-102455 A (claims, 0023, 0088, table 12, etc.)

本願出願人は、上述したような従来技術が開示する知見に基づき、エレクトロスピニング不織布の提供を試みた。しかし、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布は、様々な産業用途に使用するには限界のあるものであった。例えば、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布を液体と触れる産業用途に使用した場合、当該液体中の重金属の一種である鉄の濃度が増大することがあった。また、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布を電気化学用素子の構成部材として使用した場合、電気化学用素子の発電性能が意図せず低下するなどの問題が発生することがあった。 The applicant of the present application has attempted to provide an electrospun nonwoven fabric based on the findings disclosed in the prior art as described above. However, the electrospun nonwoven fabric according to the prior art has limitations in its use for various industrial applications. For example, when the electrospun nonwoven fabric according to the prior art is used in industrial applications in which it comes into contact with liquid, the concentration of iron, a type of heavy metal, in the liquid may increase. Furthermore, when the electrospun nonwoven fabric according to the prior art is used as a component of an electrochemical element, problems such as an unintended decrease in the power generation performance of the electrochemical element may occur.

本願出願人がその原因を探求したところ、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布においては、その構成繊維をなす樹脂に含まれる鉄の質量が、当該エレクトロスピニング不織布を製造するため使用した紡糸液をなす樹脂に含まれる鉄の質量よりも増大していることを見出した。つまり、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布である限り、構成繊維をなす樹脂に含まれる鉄の質量が少ないエレクトロスピニング不織布を提供できないものであった。 The applicant of the present application has investigated the cause of this and found that in electrospun nonwoven fabrics according to conventional technology, the mass of iron contained in the resin that constitutes the constituent fibers is greater than the mass of iron contained in the resin that constitutes the spinning solution used to manufacture the electrospun nonwoven fabric. In other words, as long as the electrospun nonwoven fabrics are based on conventional technology, it has not been possible to provide an electrospun nonwoven fabric with a small mass of iron contained in the resin that constitutes the constituent fibers.

これらの新たな知見のもと、更に様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供するため、構成繊維をなす樹脂に含まれる鉄の質量が少ないエレクトロスピニング不織布の実現が必要であると考えられた。 Based on these new findings, it was thought necessary to develop an electrospun nonwoven fabric with a low iron mass contained in the resin that makes up the constituent fibers in order to provide an electrospun nonwoven fabric that can be used for a variety of industrial applications.

また、本願出願人が上述した問題の発生原因を探求するため、エレクトロスピニング不織布を製造した後の従来技術に係るエレクトロスピニング不織布の製造装置に対し、顕微鏡を用いた詳細な観察や各構成部品を分解して確認したところ、電圧が印加された紡糸液と接触する、鉄などの重金属を含有する重金属含有部材(例えば、少なくとも鉄とクロムを含む合金であるステンレス製のパイプ電極やステンレス製のノズル)に、溶融したような痕跡の存在や金属塩だと考えられる水垢状物質の析出が認められた。 In addition, in order to investigate the cause of the above-mentioned problems, the applicant of the present application conducted detailed observations using a microscope and disassembling each component of the electrospun nonwoven fabric manufacturing device according to the conventional technology after the electrospun nonwoven fabric had been manufactured. As a result, traces of melting and precipitation of scale-like substances thought to be metal salts were found on heavy metal-containing members (e.g., stainless steel pipe electrodes and stainless steel nozzles, which are alloys containing at least iron and chromium) that come into contact with the spinning solution to which a voltage has been applied and contain heavy metals such as iron.

この分析結果から本願出願人は、従来技術に係るエレクトロスピニング不織布の製造装置において、電圧が印加された紡糸液が重金属含有部材(例えば、少なくとも鉄とクロムを含む合金であるステンレス製のパイプ電極やステンレス製のノズル)と接触した際に、当該重金属含有部材が電気分解され、当該金属含有部材に含まれている重金属が当該紡糸液へ溶出するという現象が発生しているのではないかと推測した。具体的には、電圧が印加された紡糸液がステンレス製のパイプ電極やステンレス製のノズルと接触した際に、当該パイプ電極やノズルが電気分解され、当該パイプ電極やノズルに含まれている鉄が当該紡糸液へ溶出するという現象が発生しているのではないかと推測した。 From the results of this analysis, the applicant of the present application speculated that, in the manufacturing apparatus for electrospun nonwoven fabric according to the prior art, when the spinning solution to which a voltage is applied comes into contact with a heavy metal-containing member (for example, a stainless steel pipe electrode or a stainless steel nozzle that is an alloy containing at least iron and chromium), the heavy metal-containing member is electrolyzed, and the heavy metal contained in the metal-containing member is dissolved into the spinning solution. Specifically, the applicant speculated that, when the spinning solution to which a voltage is applied comes into contact with a stainless steel pipe electrode or a stainless steel nozzle, the pipe electrode or nozzle is electrolyzed, and the iron contained in the pipe electrode or nozzle is dissolved into the spinning solution.

本発明は、
(請求項1)構成繊維をなすポリエーテルスルホン1gあたりに含まれる鉄の質量が10μg以下である、エレクトロスピニング不織布。
(請求項2)
エレクトロスピニング不織布の製造方法であって、
(1)前記エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂を含んだ紡糸液を用意する工程、
(2)前記紡糸液を貯蔵している貯液部を用意する工程、
(3)前記貯液部から前記紡糸液を吐出する吐出部材へ、給液路を通し、前記紡糸液を供給する工程、
(4)前記給液路を通過する前記紡糸液と接触して前記紡糸液へ電圧を印加できる、前記給液路を構成する電圧印加部材により、前記給液路を通る前記紡糸液へ電圧を印加する工程、
(5)前記吐出部材から吐出され繊維化した前記紡糸液を、捕集体に捕集する工程、
を備えており、前記紡糸液が前記電圧印加部材と接触してから前記吐出部材より吐出されるまでの間に、前記紡糸液が重金属含有部材と接触しない、
エレクトロスピニング不織布の製造方法。
である。
The present invention relates to
" (Claim 1) An electrospun nonwoven fabric, in which the mass of iron contained per gram of polyethersulfone constituting the constituent fibers is 10 μg or less .
(Claim 2)
A method for producing an electrospun nonwoven fabric, comprising:
(1) preparing a spinning solution containing a resin that forms the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric;
(2) preparing a liquid storage section for storing the spinning solution;
(3) a step of supplying the spinning solution from the storage portion to a discharge member that discharges the spinning solution through a liquid supply path;
(4) applying a voltage to the spinning liquid passing through the liquid supply path by a voltage application member constituting the liquid supply path, the voltage application member being in contact with the spinning liquid passing through the liquid supply path and capable of applying a voltage to the spinning liquid;
(5) A step of collecting the fiberized spinning solution discharged from the discharge member in a collector;
The spinning solution does not come into contact with a heavy metal-containing member during the period from when the spinning solution comes into contact with the voltage application member until when the spinning solution is discharged from the discharge member.
Manufacturing method for electrospun nonwoven fabrics.
It is.

本願出願人は検討の結果、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満であるという、従来技術にかかるエレクトロスピニング不織布よりも鉄の含有量が少ない、更に様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供するに至った。 As a result of the applicant's investigations, the applicant has been able to provide an electrospun nonwoven fabric that contains less than 70.7 μg of iron per gram of resin constituting the constituent fibers, a lower iron content than electrospun nonwoven fabrics made using conventional technology, and that can be used for a variety of industrial applications.

エレクトロスピニング不織布の製造装置を表した、模式側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a manufacturing apparatus for electrospun nonwoven fabric.

本発明では、例えば以下の構成など、各種構成を適宜選択できる。なお、本発明で説明する各種測定は特に記載のない限り、常圧のもと25℃(室温)温度条件下で測定を行った。また、本発明で説明する各種測定結果は特に記載のない限り、求める値よりも一桁小さな値まで測定で求め、当該値を四捨五入することで求める値を算出した。具体例として、小数第一位までが求める値である場合、測定によって小数第二位まで値を求め、得られた小数第二位の値を四捨五入することで小数第一位までの値を算出し、この値を求める値とした。そして、本発明で例示する各上限値および各下限値は、任意に組み合わせることができる。 In the present invention, various configurations can be appropriately selected, such as the following configurations. Note that, unless otherwise specified, the various measurements described in the present invention were performed under normal pressure and at 25°C (room temperature). Furthermore, unless otherwise specified, the results of the various measurements described in the present invention were obtained by measurement to a value one digit smaller than the desired value, and the desired value was calculated by rounding off the value. As a specific example, when the desired value is to one decimal place, the value was obtained to one decimal place by measurement, and the obtained value to one decimal place was rounded off to the one decimal place, and this value was used as the desired value. Furthermore, the upper limit values and lower limit values exemplified in the present invention can be combined in any combination.

本発明に係るエレクトロスピニング不織布の、目付や厚さならびに空隙率などは用途や要求物性などによって適宜調整できる。その目付は0.01~100g/mであることができ、0.05~50g/mであることができ、0.1~25g/mであることができる。なお、「目付」とは測定対象物の主面における1m2あたりに換算した質量をいう。そして、その厚みは100μm以下であるのが好ましく、75μm以下であるのが好ましく、50μm以下であるのが好ましい。一方、厚みは1μm以上であるのが現実的である。なお、「厚み」とは、定対象物の主面と垂直を成す方向におけるシックネスゲージ((株)ミツトヨ製、コードNo.:547-401、測定力3.5N以下)を用いて測定した長さを意味する。 The basis weight, thickness, and porosity of the electrospun nonwoven fabric according to the present invention can be appropriately adjusted depending on the application and required physical properties. The basis weight can be 0.01 to 100 g/ m2 , 0.05 to 50 g/ m2 , or 0.1 to 25 g/ m2 . The term "basis weight" refers to the mass converted to 1 m2 on the main surface of the object to be measured. The thickness is preferably 100 μm or less, more preferably 75 μm or less, and more preferably 50 μm or less. On the other hand, it is practical for the thickness to be 1 μm or more. The term "thickness" refers to the length measured using a thickness gauge (manufactured by Mitutoyo Corporation, code No.: 547-401, measuring force 3.5 N or less) in a direction perpendicular to the main surface of the object.

また、その空隙率は70~99%であることができ、80~95%であることができ、85~90%であることができる。なお、「空隙率」とは、定対象物の外観上の体積に占める、定対象物を構成している成分の体積の百分率を意味する。 The porosity can be 70-99%, 80-95%, or 85-90%. Note that "porosity" refers to the percentage of the volume of the components that make up the object relative to the apparent volume of the object.

エレクトロスピニング不織布を構成する繊維の平均繊維径は、用途や要求物性などによって適宜調整できる。その平均繊維径は、0.01~10μmであることができ、0.02~5μmであることができ、0.05~3μmであることができ、0.1~1μmであることができる。なお、「平均繊維径」とは、繊維を含む測定対象部分を撮影した5000倍の電子顕微鏡写真をもとに測定した、50点の繊維における各繊維径の算術平均値をいう。また、繊維の断面形状が非円形である場合には、断面積と同じ面積の円の直径を繊維径とみなす。 The average fiber diameter of the fibers constituting the electrospun nonwoven fabric can be adjusted as appropriate depending on the application, required physical properties, etc. The average fiber diameter can be 0.01 to 10 μm, 0.02 to 5 μm, 0.05 to 3 μm, or 0.1 to 1 μm. The term "average fiber diameter" refers to the arithmetic average value of the fiber diameters of 50 fibers measured based on an electron microscope photograph taken at 5,000 times magnification of the measurement target portion containing the fibers. In addition, when the cross-sectional shape of the fiber is non-circular, the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area is regarded as the fiber diameter.

エレクトロスピニング不織布を構成する繊維の断面形状は、用途や要求物性などによって適宜調整できる。円形や略円形あるいは楕円形の繊維以外にも異形断面繊維であっても。なお、異形断面繊維として、中空形状、三角形形状などの多角形形状、Y字形状などのアルファベット文字型形状、不定形形状、多葉形状、アスタリスク形状などの記号型形状、あるいはこれらの形状が複数結合した形状などの繊維断面を有する繊維であってもよい。 The cross-sectional shape of the fibers constituting the electrospun nonwoven fabric can be adjusted as appropriate depending on the application and required physical properties. In addition to circular, nearly circular, or elliptical fibers, irregular cross-section fibers may also be used. In addition, irregular cross-section fibers may have a fiber cross-section that is hollow, polygonal such as a triangular shape, alphabetic such as a Y-shape, irregular, multi-lobed, symbolic such as an asterisk shape, or a shape that combines multiple of these shapes.

エレクトロスピニング不織布を構成する繊維を成す樹脂の種類は、用途や要求物性などによって適宜調整できる。例えば、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をニトリル基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など)、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂(例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど)、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂など)、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂(例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など)、二トリル基を有する樹脂(例えば、ポリアクリロニトリルなど)、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂(例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど)、フッ素系樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど)、セルロース繊維、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂(例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルと塩化ビニルまたは塩化ビニリデンを共重合したモダアクリル系樹脂など)など、公知の有機ポリマーを用いて構成できる。 The type of resin forming the fibers that make up the electrospun nonwoven fabric can be adjusted as appropriate depending on the application and required physical properties. For example, polyolefin resins (e.g., polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyolefin resins in which part of the hydrocarbon is replaced with a nitrile group or a halogen such as fluorine or chlorine), styrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyether resins (e.g., polyether ether ketone, polyacetal, modified polyphenylene ether, aromatic polyether ketone), polyester resins (e.g., polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, wholly aromatic polyester resins), polyimide resins, polyamides, etc. It can be made of known organic polymers such as imide resins, polyamide resins (e.g., aromatic polyamide resins, aromatic polyetheramide resins, nylon resins, etc.), resins having nitrile groups (e.g., polyacrylonitrile, etc.), urethane resins, epoxy resins, polysulfone resins (e.g., polysulfone, polyethersulfone, etc.), fluorine resins (e.g., polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), cellulose fibers, polybenzimidazole resins, and acrylic resins (e.g., polyacrylonitrile resins copolymerized with acrylic acid esters or methacrylic acid esters, modacrylic resins copolymerized with acrylonitrile and vinyl chloride or vinylidene chloride, etc.).

なお、他の樹脂の種類は複数種類であっても良く、これらの樹脂は、直鎖状ポリマーまたは分岐状ポリマーのいずれからなるものでも構わず、また樹脂がブロック共重合体やランダム共重合体でもよい。また、樹脂の立体構造や結晶性の有無がいかなるものでもよい。 The other resins may be of multiple types, and may be either linear or branched polymers. The resins may be block or random copolymers. The resins may have any three-dimensional structure or may be crystalline.

また、海島型や芯鞘型あるいはオレンジ型やサイドバイサイド型などの、複数の異なる樹脂で構成された複合繊維であってもよい。しかし、更に様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供できるよう、一種類の樹脂からなる繊維のみで構成されたエレクトロスピニング不織布であるのが好ましい。 It may also be a composite fiber made of multiple different resins, such as an island-in-the-sea type, a core-sheath type, an orange type, or a side-by-side type. However, in order to provide an electrospun nonwoven fabric that can be used for a variety of industrial applications, it is preferable that the electrospun nonwoven fabric is made of fibers made of only one type of resin.

本発明にかかるエレクトロスピニング不織布は、重金属の一種である鉄の含有量が少ないことを特徴としており、具体的には、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満と少ないことを特徴とする。 The electrospun nonwoven fabric of the present invention is characterized by its low content of iron, a type of heavy metal; specifically, the mass of iron contained per gram of resin constituting the constituent fibers is as low as less than 70.7 μg.

なお、ここでいう重金属とは、広辞苑(第五版、編者:新村出、発行所:岩波書店、発行年:1998年11月11日)に記載されているように、比重4~5以上の金属の総称を指すものであり、例えば、鉄(比重:7.9)やクロム(比重:7.2)やニッケル(比重:8.9)あるいは亜鉛(比重:7.1)などの金属を指す。 Heavy metals here refer to metals with a specific gravity of 4 to 5 or more, as described in the Kojien dictionary (5th edition, edited by Shinmura Izuru, published by Iwanami Shoten, published on November 11, 1998), and include, for example, metals such as iron (specific gravity: 7.9), chromium (specific gravity: 7.2), nickel (specific gravity: 8.9), and zinc (specific gravity: 7.1).

当該質量が少ないほど、様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供できる。そのため、エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる、鉄の質量は70.0μg以下であるのが好ましく、65.0μg以下であるのが好ましく、60.0μg以下であるのが好ましく、57.1μg以下であるのが好ましい。 The smaller the mass, the more usable the electrospun nonwoven fabric can be for various industrial applications. Therefore, the mass of iron contained per gram of resin constituting the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric is preferably 70.0 μg or less, more preferably 65.0 μg or less, more preferably 60.0 μg or less, and more preferably 57.1 μg or less.

また、エレクトロスピニング不織布に含有される、鉄以外の重金属の含有量もまた少ないほど、更に様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供できる。そのため、エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる、鉄以外の重金属の含有量もまた70.7μg未満であるのが好ましい。具体例として、クロムの質量は1.5μg以下であるのが好ましく、1.3μg以下であるのが好ましく、1.0μg以下であるのが好ましく、0.8μg以下であるのが好ましい。そして、ニッケルの質量は2.0μg以下であるのが好ましく、1.5μg以下であるのが好ましく、1.0μg以下であるのが好ましく、0.5μg未満であるのが好ましい。更に、亜鉛の質量は6.0μg以下であるのが好ましく、5.5μg以下であるのが好ましく、4.0μg以下であるのが好ましく、2.4μg以下であるのが好ましい。 In addition, the lower the content of heavy metals other than iron contained in the electrospun nonwoven fabric, the more versatile the electrospun nonwoven fabric can be for various industrial applications. Therefore, the content of heavy metals other than iron contained per gram of resin constituting the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric is preferably less than 70.7 μg. As a specific example, the mass of chromium is preferably 1.5 μg or less, preferably 1.3 μg or less, preferably 1.0 μg or less, and preferably 0.8 μg or less. The mass of nickel is preferably 2.0 μg or less, preferably 1.5 μg or less, preferably 1.0 μg or less, and preferably less than 0.5 μg. Furthermore, the mass of zinc is preferably 6.0 μg or less, preferably 5.5 μg or less, preferably 4.0 μg or less, and preferably 2.4 μg or less.

なお、理想的には、エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる重金属の質量は60.8μg未満であるのが好ましく、60.3μg以下であるのが好ましく、50μg以下であるのが好ましく、40μg以下であるのが好ましく、30μg以下であるのが好ましく、20μg以下であるのが好ましく、10μg以下であるのが好ましく、0μgであるのが最も好ましい。なお、本発明で規定する鉄などの重金属は、それらの塩を含む概念であってもよい。なお、樹脂に含まれる鉄などの各種重金属の質量は、以下の方法で確認できる。 Ideally, the mass of heavy metals contained per gram of resin constituting the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric is preferably less than 60.8 μg, more preferably 60.3 μg or less, more preferably 50 μg or less, more preferably 40 μg or less, more preferably 30 μg or less, more preferably 20 μg or less, more preferably 10 μg or less, and most preferably 0 μg. The heavy metals such as iron defined in the present invention may be understood to include their salts. The mass of various heavy metals such as iron contained in the resin can be confirmed by the following method.

(樹脂に含まれる鉄などの各種重金属の質量の確認方法)
1.測定対象となる樹脂100mgを用意し、これを試料とする。具体例として、エレクトロスピニング不織布から構成繊維を100mg採取し、これを試料とする。あるいは、エレクトロスピニング不織布が当該樹脂からなる繊維のみで構成されている場合には、エレクトロスピニング不織布を100mg用意し、これを試料とする。
2.濃度95wt%の硫酸10mlを入れたコニカルビーカーへ試料を入れる。
3.硫酸白煙が生じると共に硫酸が茶色~黒色に変色するまでコニカルビーカーを加熱し、その後、室温となるまで放冷する。
4.コニカルビーカーへ濃度60wt%の硝酸3mlを加え、再度、硫酸白煙が生じるまでコニカルビーカーを加熱し、その後、硫酸を室温まで放冷する。
5.加熱によって硫酸白煙が生じたとしても硫酸が茶色~黒色に変色しなくなるまで、上述の3~4の操作を繰り返し行う。
6.上述した5の操作を行った後、硫酸の量が2ml以下となるまでコニカルビーカーを加熱し、その後、室温となるまで放冷する。
7.放冷した後の硫酸へ濃度60wt%の硝酸1mlを加え、更に、超純水を加え50mlまでメスアップして試験液を調製する。
8.試験液を原子吸光分析装置へ供することで、当該試験液中に含まれる鉄などの各種重金属の質量を測定する。
9.測定された鉄などの各種重金属の質量(単位:μg)を各々10倍した値を、エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂1g中に含まれる鉄などの各種重金属の質量(単位:μg)とする。なお、樹脂に含まれている金属の種類は、試験液を原子吸光分析装置へ供することで確認できる。
(Method for checking the mass of various heavy metals such as iron contained in resin)
1. Prepare 100 mg of the resin to be measured and use this as a sample. As a specific example, take 100 mg of constituent fibers from an electrospun nonwoven fabric and use this as a sample. Alternatively, if the electrospun nonwoven fabric is composed only of fibers made of the resin, prepare 100 mg of the electrospun nonwoven fabric and use this as a sample.
2. Place the sample in a conical beaker containing 10 ml of 95 wt % sulfuric acid.
3. Heat the conical beaker until white sulfuric acid fumes are released and the sulfuric acid turns brown to black, then allow it to cool to room temperature.
4. Add 3 ml of 60 wt % nitric acid to the conical beaker, heat the conical beaker again until white sulfuric acid smoke appears, and then allow the sulfuric acid to cool to room temperature.
5. Repeat steps 3 and 4 above until the sulfuric acid no longer turns brown or black, even if white smoke is generated by heating.
6. After carrying out the above-mentioned operation 5, heat the conical beaker until the amount of sulfuric acid is 2 ml or less, and then leave it to cool to room temperature.
7. After cooling, add 1 ml of 60 wt % nitric acid to the sulfuric acid, and then add ultrapure water up to 50 ml to prepare a test solution.
8. The test liquid is subjected to an atomic absorption spectrometer to measure the masses of various heavy metals, such as iron, contained in the test liquid.
9. The measured masses (unit: μg) of various heavy metals such as iron are multiplied by 10 to obtain the masses (unit: μg) of various heavy metals such as iron contained in 1 g of the resin constituting the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric. The type of metal contained in the resin can be confirmed by subjecting the test liquid to an atomic absorption spectrometer.

本発明に係るエレクトロスピニング不織布は、構成繊維同士を接着するバインダや、例えば、難燃剤、香料、顔料、抗菌剤、抗黴材、光触媒粒子、乳化剤、分散剤、界面活性剤、増粘剤などの添加剤を含有していてもよい。しかし、更に様々な産業用途へ利用可能なエレクトロスピニング不織布を提供できるよう、繊維のみで構成されたエレクトロスピニング不織布であるのが好ましい。 The electrospun nonwoven fabric of the present invention may contain additives such as a binder that bonds the constituent fibers together, and additives such as flame retardants, fragrances, pigments, antibacterial agents, antifungal materials, photocatalyst particles, emulsifiers, dispersants, surfactants, and thickeners. However, it is preferable that the electrospun nonwoven fabric is composed only of fibers so that an electrospun nonwoven fabric that can be used for various industrial applications can be provided.

本発明に係るエレクトロスピニング不織布を製造可能な、エレクトロスピニング不織布の製造装置について、図1を用いて説明する。なお、本発明に係るエレクトロスピニング不織布を製造可能な、エレクトロスピニング不織布の製造方法については当該製造装置の説明と併せて行う。 The manufacturing apparatus for electrospun nonwoven fabric capable of producing the electrospun nonwoven fabric of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The manufacturing method for electrospun nonwoven fabric capable of producing the electrospun nonwoven fabric of the present invention will be described together with the manufacturing apparatus.

図1に図示するエレクトロスピニング不織布の製造装置(100)は、エレクトロスピニング不織布(11)の構成繊維をなす樹脂を含んだ紡糸液を貯蔵できる貯液部(1)、紡糸液を吐出できる吐出部材(2)、貯液部(1)から吐出部材(2)へ紡糸液を給液できる給液路(3)、給液路(3)を通過する紡糸液と接触して紡糸液へ電圧を印加できる給液路を構成する電圧印加部材(4)、吐出部材(2)から吐出され繊維化した紡糸液(10)を捕集できる捕集体(5)とを備えている。なお、紡糸液が電圧印加部材(4)と接触してから吐出部材(2)より吐出されるまでの間を(6)として図示している。 The electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus (100) shown in FIG. 1 includes a liquid storage section (1) capable of storing a spinning solution containing a resin that forms the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric (11), a discharge member (2) capable of discharging the spinning solution, a liquid supply path (3) capable of supplying the spinning solution from the liquid storage section (1) to the discharge member (2), a voltage application member (4) constituting the liquid supply path that contacts the spinning solution passing through the liquid supply path (3) and can apply a voltage to the spinning solution, and a collector (5) capable of collecting the spinning solution (10) discharged from the discharge member (2) and turned into fibers. The period from when the spinning solution comes into contact with the voltage application member (4) until it is discharged from the discharge member (2) is shown as (6).

更に、図1に図示するエレクトロスピニング不織布の製造装置(100)は、加えて、貯液部(1)から紡糸液を給液路(3)へ送り出す送液手段(7)、電圧印加部材(4)へ電気を供給するパワーサプライ(8)、パワーサプライ(8)および捕集体(5)のアース(9)を備えている。なお、電圧印加部材(4)とパワーサプライ(8)の間、パワーサプライ(8)とアース(9)の間、捕集体(5)とアース(9)の間をつなぐ波線は、電線を図示したものである The electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus (100) shown in FIG. 1 further includes a liquid delivery means (7) for delivering the spinning liquid from the liquid storage section (1) to the liquid supply path (3), a power supply (8) for supplying electricity to the voltage application member (4), and an earth (9) for the power supply (8) and the collector (5). The wavy lines connecting the voltage application member (4) and the power supply (8), the power supply (8) and the earth (9), and the collector (5) and the earth (9) are illustrations of electric wires.

まず、貯液部(1)に貯蔵されている紡糸液は、送液手段(7)の働きによってパイプなどの給液路(3)内を通過し、ノズルなどの吐出部材(2)より吐出される。給液路(3)の途中には給液路(3)の一部を構成する電圧印加部材(4)が存在しおり、電圧印加部材(4)は紡糸液と接触する。なお、電圧印加部材(4)は給液路(3)の内壁面から突出した形状をしていてもよい。そして、パワーサプライ(8)によって電圧印加部材(4)へ電圧が印加されることで、電圧印加部材(4)と接触した紡糸液へ電圧が印加される。ノズルなどの吐出部材(2)より吐出された電圧が印加された紡糸液は、アース(9)されている捕集体(5)へ向かい誘引されると共に細径化することで繊維化しながら吐出部材(2)と捕集体(5)の間の空間を飛翔し、捕集体(5)上に捕集されることでエレクトスピニング不織布(11)が製造される。 First, the spinning solution stored in the storage section (1) passes through a liquid supply path (3) such as a pipe by the action of the liquid delivery means (7) and is discharged from a discharge member (2) such as a nozzle. A voltage application member (4) constituting a part of the liquid supply path (3) is present in the middle of the liquid supply path (3), and the voltage application member (4) comes into contact with the spinning solution. The voltage application member (4) may have a shape that protrudes from the inner wall surface of the liquid supply path (3). Then, a voltage is applied to the voltage application member (4) by the power supply (8), so that a voltage is applied to the spinning solution in contact with the voltage application member (4). The spinning solution discharged from the discharge member (2) such as a nozzle and to which a voltage is applied is attracted toward the collector (5) that is earthed (9) and is thinned to form fibers, while flying through the space between the discharge member (2) and the collector (5), and is collected on the collector (5) to produce an electrospinning nonwoven fabric (11).

本願出願人は検討の結果、貯液部(1)から吐出部材(2)へ給液路(3)を通過して供給される紡糸液と接触する給液路を構成する電圧印加部材(4)により、給液路(3)を通過する紡糸液へ電圧を印加する工程を備えるエレクトロスピニング不織布の製造方法において、紡糸液が電圧印加部材(4)と接触するときから吐出部材(2)より吐出されるまでの間(6)に、紡糸液を、重金属含有部材と接触させないことによって、本発明に係るエレクトロスピニング不織布(11)を製造できることを見出した。 As a result of investigations, the applicant of the present application has found that in a method for producing an electrospun nonwoven fabric, which includes a step of applying a voltage to the spinning liquid passing through the liquid supply path (3) by using a voltage application member (4) constituting a liquid supply path that comes into contact with the spinning liquid supplied from the liquid storage section (1) to the discharge member (2) through the liquid supply path (3), the electrospun nonwoven fabric (11) according to the present invention can be produced by not bringing the spinning liquid into contact with a heavy metal-containing member during the period (6) from when the spinning liquid comes into contact with the voltage application member (4) until it is discharged from the discharge member (2).

また同様に、貯液部(1)と吐出部材(2)を結ぶ給液路(3)、ならびに、当該給液路(3)を通過する紡糸液と接触することで紡糸液へ電圧を印加可能な、当該給液路を構成する電圧印加部材(4)を備える、エレクトロスピニング不織布の製造装置(100)において、紡糸液が電圧印加部材(4)と接触するときから吐出部材(2)より吐出されるまでの間(6)に、紡糸液と接触する重金属含有部材を有していないことによって、本発明に係るエレクトロスピニング不織布(11)を製造できることを見出した。 Similarly, it has been found that in an electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus (100) including a liquid supply path (3) connecting a liquid storage section (1) and a discharge member (2), and a voltage application member (4) constituting the liquid supply path (3) that can apply a voltage to the spinning liquid by contacting the spinning liquid passing through the liquid supply path (3), the electrospun nonwoven fabric (11) according to the present invention can be manufactured by not having a heavy metal-containing member that comes into contact with the spinning liquid during the period (6) from when the spinning liquid comes into contact with the voltage application member (4) until it is discharged from the discharge member (2).

つまり、電圧が印加されている紡糸液を重金属含有部材と接触させることなく吐出部材(2)から吐出させ繊維化する、エレクトロスピニング不織布の製造方法および製造装置(100)によって、構成繊維をなす樹脂に含まれる重金属の質量が少ないエレクトロスピニング不織布(11)を提供できることを見出した。 In other words, it has been discovered that an electrospun nonwoven fabric (11) with a low mass of heavy metals contained in the resin that constitutes the constituent fibers can be provided by a manufacturing method and manufacturing device (100) for electrospun nonwoven fabric, in which a spinning solution to which a voltage is applied is discharged from a discharge member (2) and turned into fibers without contacting the spinning solution with a heavy metal-containing member.

なお、ここでいう「重金属含有部材」とは、鉄などの重金属を含有する部材を指すものである。 Note that "heavy metal-containing materials" here refers to materials that contain heavy metals such as iron.

特に、従来技術にかかるエレクトロスピニング不織布(11)の製造方法および製造装置(100)では、紡糸液に電圧を印加する金属含有部材に、鉄とクロムを含む合金または加えてニッケルを含む合金であるステンレス製のパイプ電極やステンレス製のノズルを採用しているものであった。そのため、従来技術にかかるエレクトロスピニング不織布(11)の製造方法および製造装置(100)を採用する限り、少なくとも、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満であるエレクトロスピニング不織布(11)を実現することはできないものであった。同様に、構成繊維をなす樹脂に含まれるクロムやニッケルの含有量が少ないエレクトロスピニング不織布(11)を実現することもできないものであった。 In particular, the manufacturing method and manufacturing apparatus (100) for electrospun nonwoven fabric (11) according to the prior art used stainless steel pipe electrodes and stainless steel nozzles that are alloys containing iron and chromium or alloys that also contain nickel as metal-containing members that apply voltage to the spinning solution. Therefore, as long as the manufacturing method and manufacturing apparatus (100) for electrospun nonwoven fabric (11) according to the prior art are used, it was impossible to realize an electrospun nonwoven fabric (11) in which the mass of iron contained per gram of the resin constituting the fibers is less than 70.7 μg. Similarly, it was impossible to realize an electrospun nonwoven fabric (11) in which the resin constituting the fibers contains a small amount of chromium or nickel.

しかし、上述したエレクトロスピニング不織布の製造方法および製造装置(100)では、電圧が印加されている紡糸液を重金属含有部材と接触させることなく、吐出部材(2)から吐出させ繊維化させる。その結果、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満であるエレクトロスピニング不織布(11)を提供できる。 However, in the above-mentioned manufacturing method and manufacturing apparatus (100) for electrospun nonwoven fabric, the spinning solution to which a voltage is applied is discharged from the discharge member (2) and fiberized without contacting the heavy metal-containing material. As a result, it is possible to provide an electrospun nonwoven fabric (11) in which the mass of iron contained per gram of resin constituting the constituent fibers is less than 70.7 μg.

以降、上述したエレクトロスピニング不織布の製造方法および製造装置(100)の詳細について、説明する。 The following describes in detail the manufacturing method and manufacturing apparatus (100) for the electrospun nonwoven fabric described above.

本発明に係るエレクトロスピニング不織布の製造方法は、次の構成を有することができる。 The method for producing electrospun nonwoven fabric according to the present invention can have the following configuration:

エレクトロスピニング不織布の製造方法であって、
(1)前記エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂を含んだ紡糸液を用意する工程、
(2)前記紡糸液を貯蔵している貯液部を用意する工程、
(3)前記貯液部から前記紡糸液を吐出する吐出部材へ、給液路を通し、前記紡糸液を供給する工程、
(4)前記給液路を通過する前記紡糸液と接触して前記紡糸液へ電圧を印加できる、前記給液路を構成する電圧印加部材により、前記給液路を通る前記紡糸液へ電圧を印加する工程、
(5)前記吐出部材から吐出され繊維化した前記紡糸液を、捕集体に捕集する工程、
を備えており、前記紡糸液が前記電圧印加部材と接触してから前記吐出部材より吐出されるまでの間に、前記紡糸液が重金属含有部材と接触しない、
エレクトロスピニング不織布の製造方法。
A method for producing an electrospun nonwoven fabric, comprising:
(1) preparing a spinning solution containing a resin that forms the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric;
(2) preparing a liquid storage section for storing the spinning solution;
(3) a step of supplying the spinning solution from the storage portion to a discharge member that discharges the spinning solution through a liquid supply path;
(4) applying a voltage to the spinning liquid passing through the liquid supply path by a voltage application member constituting the liquid supply path, the voltage application member being in contact with the spinning liquid passing through the liquid supply path and capable of applying a voltage to the spinning liquid;
(5) A step of collecting the fiberized spinning solution discharged from the discharge member in a collector;
The spinning solution does not come into contact with a heavy metal-containing member during the period from when the spinning solution comes into contact with the voltage application member until when the spinning solution is discharged from the discharge member.
A method for producing electrospun nonwoven fabric.

また、本発明に係るエレクトロスピニング不織布の製造装置(100)は、次の構成を有することができる。 The electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus (100) according to the present invention can have the following configuration:

エレクトロスピニング不織布の製造装置であって、
(1)前記エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂を含んだ紡糸液を貯蔵できる、貯液部、
(2)前記紡糸液を吐出できる、吐出部材、
(3)前記貯液部から前記吐出部材へ前記紡糸液を給液できる、給液路、
(4)前記給液路を通過する前記紡糸液と接触して前記紡糸液へ電圧を印加できる、前記給液路を構成する電圧印加部材、
(5)前記吐出部材から吐出され繊維化した前記紡糸液を捕集できる、捕集体、
を備えており、前記紡糸液が前記電圧印加部材と接触してから前記吐出部材より吐出されるまでの間に、前記紡糸液と接触する重金属含有部材を有していない、
エレクトロスピニング不織布の製造装置。
An apparatus for producing an electrospun nonwoven fabric, comprising:
(1) a liquid storage section capable of storing a spinning solution containing a resin that constitutes the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric;
(2) a discharge member capable of discharging the spinning solution;
(3) a liquid supply passage capable of supplying the spinning liquid from the liquid storage portion to the discharge member;
(4) a voltage application member constituting the liquid supply path, which is in contact with the spinning liquid passing through the liquid supply path and can apply a voltage to the spinning liquid;
(5) a collector capable of collecting the spinning solution discharged from the discharge member and turned into fibers;
and wherein the spinning solution does not have a heavy metal-containing component that comes into contact with the spinning solution during the period from when the spinning solution comes into contact with the voltage application member until when the spinning solution is discharged from the discharge member.
Electrospun nonwoven fabric manufacturing equipment.

紡糸液は、例えば、有機ポリマーや無機ポリマーあるいはこれらポリマーの前駆体を溶媒に溶解させた溶液などを使用できる。 The spinning solution can be, for example, a solution of an organic polymer, an inorganic polymer, or a precursor of these polymers dissolved in a solvent.

紡糸液を構成する有機ポリマーや無機ポリマーあるいはこれらポリマーの前駆体の種類は、本発明において紡糸することができる限り、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなど)、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂(ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂など)、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂(例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など)、アクリル系樹脂、二トリル基を有する樹脂(例えば、ポリアクリロニトリルなど)、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂(ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど)、フッ素系樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど)、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂などの公知の有機ポリマーや、導電性を有していないケイ素などの金属酸化物からなるポリマーなどを用いることができる。 The type of organic polymer or inorganic polymer constituting the spinning solution or the precursor of these polymers is not particularly limited as long as it can be spun in the present invention. For example, polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc.), styrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyether resins (polyether ether ketone, polyacetal, modified polyphenylene ether, aromatic polyether ketone, etc.), polyester resins (polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polycarbonate, , polyarylate, wholly aromatic polyester resin, etc.), polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin (e.g. aromatic polyamide resin, aromatic polyetheramide resin, nylon resin, etc.), acrylic resin, resin having nitrile group (e.g. polyacrylonitrile, etc.), urethane resin, epoxy resin, polysulfone resin (polysulfone, polyethersulfone, etc.), fluorine resin (polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), cellulose resin, polybenzimidazole resin, and other known organic polymers, as well as polymers made of metal oxides such as silicon that are not conductive, can be used.

これらのポリマーは、直鎖状ポリマーまたは分岐状ポリマーのいずれからなるものでも構わず、またポリマーがブロック共重合体やランダム共重合体でも構わず、またポリマーの立体構造や結晶性の有無がいかなるものでも、特に限定されるものではない。また、これら例示以外のポリマーも使用可能であり、例示以外の樹脂も含め、2種以上のポリマーからなる紡糸液とすることもできる。 These polymers may be either linear or branched polymers, may be block or random copolymers, and may have any three-dimensional structure or crystallinity, without any particular limitations. Polymers other than those listed as examples may also be used, and a spinning solution may be made of two or more polymers, including resins other than those listed as examples.

なお、紡糸液を構成する成分が、無機ポリマーを形成可能な前駆体(モノマー化合物やオリゴマー化合物)である場合、その種類は、本発明において紡糸することができる限り、特に限定されるものではないが前記化合物として、例えば、導電性を有していない金属のアルコキシド、アセチルアセトネート、酢酸塩、シュウ酸塩等の、導電性を有していない金属の金属有機化合物を単一あるいは複数混合して用いることができる。 When the components constituting the spinning solution are precursors capable of forming inorganic polymers (monomer compounds or oligomer compounds), the type of the precursor is not particularly limited as long as it can be spun in the present invention. For example, the compound may be a single or a mixture of multiple organic metal compounds of non-conductive metals, such as alkoxides, acetylacetonates, acetates, and oxalates of non-conductive metals.

上述の有機ポリマーや無機ポリマーあるいはこれらポリマーの前駆体を溶解させる溶媒は、紡糸条件によっても変化するため、特に限定されるものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,4-ジオキサン、ピリジン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、アセトニトリル、ギ酸、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。これら例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含め、2種以上の溶媒が混和した混和溶媒を使用することもできる。 The solvent for dissolving the organic polymers or inorganic polymers or precursors of these polymers described above varies depending on the spinning conditions and is not particularly limited. Examples of the solvent include water, acetone, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,4-dioxane, pyridine, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, acetonitrile, formic acid, toluene, benzene, cyclohexane, cyclohexanone, carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, trichloroethane, ethylene carbonate, diethyl carbonate, and propylene carbonate. Solvents other than these examples can also be used, and mixed solvents in which two or more solvents are mixed, including solvents other than those listed above, can also be used.

また、紡糸液における、有機ポリマーや無機ポリマーあるいはこれらポリマーの前駆体の濃度も、紡糸条件によって適宜調整するが、前記濃度(紡糸液の質量に占める溶解しているポリマーあるいはポリマーの前駆体の質量の百分率)が濃すぎても薄すぎても紡糸を行うことが困難になる傾向があることから、前記濃度は0.1質量%~90質量%であるのが好ましく、0.5質量%~50質量%であるのがより好ましく、1質量%~30質量%であるのが最も好ましい。 The concentration of the organic polymer, inorganic polymer, or precursor of these polymers in the spinning solution is also adjusted appropriately depending on the spinning conditions. However, if the concentration (the percentage of the mass of the dissolved polymer or polymer precursor in the mass of the spinning solution) is too high or low, spinning tends to become difficult, so the concentration is preferably 0.1% to 90% by mass, more preferably 0.5% to 50% by mass, and most preferably 1% to 30% by mass.

また、紡糸液は必要に応じて、例えば、抗菌剤粒子、抗ウイルス剤粒子、抗カビ剤粒子、光触媒粒子、脱臭粒子、色素粒子、難燃剤粒子、防虫剤粒子、殺菌剤粒子、芳香剤粒子、導電性粒子などの機能性成分を混合しても良い。 The spinning solution may also be mixed with functional components such as antibacterial particles, antiviral particles, antifungal particles, photocatalyst particles, deodorizing particles, pigment particles, flame retardant particles, insect repellent particles, bactericide particles, fragrance particles, and conductive particles, as necessary.

紡糸液の紡糸性を向上するため、紡糸液の導電性を高めてもよい。例えば、塩を溶解させた紡糸液や、カーボン粒子などの導電性粒子を含んだ紡糸液などを用いても良い。紡糸液の導電性を向上させるために使用できる塩の種類として、例えば、酢酸アンモニウムやギ酸アンモニウムあるいはシュウ酸アンモニウムなどの有機塩などを挙げることができる。紡糸液の質量に占める塩の質量の百分率は適宜調整するものであるが、0.001質量%~90質量%であるのが好ましい。 To improve the spinnability of the spinning solution, the conductivity of the spinning solution may be increased. For example, a spinning solution in which a salt has been dissolved, or a spinning solution containing conductive particles such as carbon particles, may be used. Examples of salts that can be used to improve the conductivity of the spinning solution include organic salts such as ammonium acetate, ammonium formate, and ammonium oxalate. The percentage of the mass of the salt in the mass of the spinning solution can be adjusted as appropriate, but is preferably 0.001% to 90% by mass.

貯液部(1)の種類は適宜選択でき、例えば、タンク、シリンジ、袋であることができる。その素材は紡糸液により、溶融や溶解あるいは変性しないものを選択する。また本発明に係るエレクトロスピニング不織布(11)を容易に提供できるよう、鉄などの重金属を含んでいない素材であるのが好ましい。 The type of the liquid storage section (1) can be appropriately selected, and can be, for example, a tank, a syringe, or a bag. The material selected is one that is not melted, dissolved, or denatured by the spinning solution. In addition, it is preferable that the material does not contain heavy metals such as iron so that the electrospun nonwoven fabric (11) of the present invention can be easily provided.

なお、紡糸液として、エレクトロスピニング不織布(11)の構成繊維をなす樹脂と、その溶媒や分散媒を含んでいる紡糸液を採用できる。溶媒や分散媒の種類は適宜選択でき、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,4-ジオキサン、ピリジン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、3-ペンタノン、アセトニトリル、ギ酸、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。これら例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含め、2種以上の溶媒が混和した混和溶媒を使用することもできる。 The spinning solution may contain a resin that constitutes the fibers of the electrospun nonwoven fabric (11) and its solvent or dispersion medium. The type of solvent or dispersion medium may be selected as appropriate, and examples of the solvent or dispersion medium include water, acetone, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,4-dioxane, pyridine, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-butanone, 3-pentanone, acetonitrile, formic acid, toluene, benzene, cyclohexane, cyclohexanone, carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, trichloroethane, ethylene carbonate, diethyl carbonate, and propylene carbonate. Solvents other than these examples may also be used, and a mixed solvent in which two or more solvents are mixed, including solvents other than those listed above, may also be used.

上述した通り、溶媒や分散媒の組成は適宜調整できるものではあるが、本発明に係るエレクトロスピニング不織布(11)を容易に提供できるよう、鉄などの重金属を含んでいない溶媒や分散媒を用いるのが好ましい。 As mentioned above, the composition of the solvent or dispersion medium can be adjusted as appropriate, but it is preferable to use a solvent or dispersion medium that does not contain heavy metals such as iron so that the electrospun nonwoven fabric (11) according to the present invention can be easily provided.

なお、紡糸液の紡糸性を向上するため、特開2012-046844号に開示されている発明を参照のうえ、紡糸液へ加熱処理によって揮発する、有機酸と窒素化合物からなる塩を添加してもよい。また紡糸液に機能性成分を添加してもよい。 In order to improve the spinnability of the spinning solution, a salt consisting of an organic acid and a nitrogen compound that volatilizes upon heat treatment may be added to the spinning solution, with reference to the invention disclosed in JP 2012-046844 A. Also, a functional component may be added to the spinning solution.

なお、溶融した樹脂を紡糸液として採用してもよい。 In addition, molten resin may be used as the spinning solution.

送液手段(7)の種類は適宜選択でき、例えば、ポンプ、加圧タンクであることができる。なお、貯液部(1)と送液手段(7)として、例えばシリンジなどの貯液部(1)と送液手段(7)を合わせた部材を採用しても良い。その素材は紡糸液により、溶融や溶解あるいは変性しないものを選択する。また本発明に係るエレクトロスピニング不織布(11)を容易に提供できるよう、鉄などの重金属を含んでいない素材であるのが好ましい。 The type of the liquid delivery means (7) can be appropriately selected, and can be, for example, a pump or a pressurized tank. Note that the liquid storage section (1) and the liquid delivery means (7) may be a member that combines the liquid storage section (1) and the liquid delivery means (7), such as a syringe. The material selected is one that does not melt, dissolve, or denature with the spinning solution. In addition, it is preferable that the material does not contain heavy metals such as iron so that the electrospun nonwoven fabric (11) according to the present invention can be easily provided.

なお、送液手段(7)が送り出す紡糸液の量は、製造しようとするエレクトスピニング不織布(11)の用途や要求物性などによって適宜調整でき、吐出部材(2)における紡糸液の吐出口一か所あたり(例えば、ノズル一本あたり)0.05~50g/hであることができ、0.1~20g/hであることができ、0.5~10g/hであることができる。 The amount of spinning solution delivered by the liquid delivery means (7) can be adjusted as appropriate depending on the application and required properties of the electrospun nonwoven fabric (11) to be produced, and can be 0.05 to 50 g/h, 0.1 to 20 g/h, or 0.5 to 10 g/h per outlet of the spinning solution in the discharge member (2) (e.g., per nozzle).

吐出部材(2)の種類は適宜選択でき、例えば、ノズル、メルトブローダイなどのスリットを備えた部材などを採用できる。その素材は鉄などの重金属を含んでいない素材から適宜選択するのが望ましく、紡糸液により、溶解あるいは変性しないものを選択する。一例として、有機樹脂製やカーボン製の吐出部材(2)を採用できる。特に、吐出部材(2)自体にも電圧を印加可能であり、より平均繊維径が細く均一なエレクトロスピニング不織布を製造できるという効果が発揮され易いことから、カーボン製(例えば、カーボン製のノズル、カーボンなど非金属の導電性材料を含んだ導電性を有する有機樹脂製のノズル)であるのが好ましい。 The type of discharge member (2) can be selected appropriately, and for example, a nozzle, a member with a slit such as a melt blow die, etc. can be used. It is preferable to select the material appropriately from materials that do not contain heavy metals such as iron, and select one that does not dissolve or denature in the spinning solution. As an example, a discharge member (2) made of organic resin or carbon can be used. In particular, it is preferable that the discharge member (2) itself is made of carbon (for example, a nozzle made of carbon, a nozzle made of conductive organic resin containing a non-metallic conductive material such as carbon), because a voltage can be applied to the discharge member (2) itself, and the effect of being able to produce an electrospun nonwoven fabric with a finer average fiber diameter and a more uniformity can be easily achieved.

また、吐出部材(2)の紡糸液を吐出する開孔径や、吐出部材(2)が備える紡糸液を吐出する部分の数や形状、また当該部分間の間隔は適宜調整できる。 In addition, the diameter of the openings in the discharge member (2) for discharging the spinning solution, the number and shape of the parts in the discharge member (2) for discharging the spinning solution, and the spacing between the parts can be adjusted as appropriate.

給液路(3)の種類は適宜選択でき、取り回しが容易であるなどの観点からパイプであるのが好ましい。その素材は鉄などの重金属を含んでいない素材から適宜選択するのが望ましく、紡糸液により、溶解あるいは変性しないものを選択する。一例として、ポリエチレン樹脂製のパイプであるのが好ましい。 The type of the liquid supply path (3) can be selected as appropriate, and a pipe is preferable from the viewpoint of ease of handling. The material is preferably selected from materials that do not contain heavy metals such as iron, and is not dissolved or denatured by the spinning liquid. As an example, a pipe made of polyethylene resin is preferable.

電圧印加部材(4)の種類は適宜選択でき、給液路(3)を構成できると共に紡糸液と接触して電圧を印加できるよう、パイプであることができる。その素材は鉄などの重金属を含んでいない素材から適宜選択するのが望ましく、紡糸液により、溶解あるいは変性しないものを選択する。一例として、導電性を有する有機樹脂やカーボンを含んだパイプを採用できる。特に、効率よく紡糸液へ電圧を印加できることから、カーボンを含んでいるのが好ましい。また、電圧印加部材(4)は給液路(3)としての役割を担うことがあり取り回しが容易であるなどの観点から、有機樹脂製のパイプであって紡糸液と接触するパイプ内周面にカーボンが露出しているパイプであるのが好ましい。このようなパイプとして、ニチアス社製内外面帯電防止機能付きPFAチューブなどを例示できる。 The type of voltage application member (4) can be appropriately selected, and can be a pipe so that it can form the liquid supply path (3) and can apply a voltage by contacting the spinning liquid. It is preferable to select a material that does not contain heavy metals such as iron, and one that does not dissolve or denature in the spinning liquid is selected. As an example, a pipe containing an organic resin or carbon having conductivity can be used. In particular, it is preferable that the material contains carbon, since it can efficiently apply a voltage to the spinning liquid. In addition, from the viewpoint of easy handling, since the voltage application member (4) may play a role as the liquid supply path (3), it is preferable that the voltage application member (4) is a pipe made of organic resin and has carbon exposed on the inner surface of the pipe that comes into contact with the spinning liquid. An example of such a pipe is a PFA tube with antistatic function on the inside and outside made by Nichias Corporation.

パワーサプライ(8)の種類は適宜選択でき、例えば、直流高電圧発生装置やヴァン・デ・グラフ起電機などを使用できる。なお、パワーサプライ(8)により電圧印加部材(4)へ印加する電圧の値は、製造しようとするエレクトスピニング不織布(11)の用途や要求物性などによって適宜調整でき、0.1~50kVであることができ、1~30kVであることができる。なお、パワーサプライは電圧印加部材(4)へ正の電圧を印加しても、負の電圧を印加してもよい。また、電圧の印加のため電圧印加部材(4)へ流す電気が直流であるか交流であるか、または、脈流であるかは適宜選択できる。 The type of power supply (8) can be appropriately selected, and for example, a high-voltage DC generator or a Van de Graaff generator can be used. The value of the voltage applied to the voltage application member (4) by the power supply (8) can be appropriately adjusted depending on the application and required physical properties of the electrospinning nonwoven fabric (11) to be produced, and can be 0.1 to 50 kV, or 1 to 30 kV. The power supply can apply a positive voltage or a negative voltage to the voltage application member (4). It can also be appropriately selected whether the electricity passed through the voltage application member (4) to apply the voltage is DC, AC, or pulsating.

捕集体(5)の種類は適宜選択でき、カーボン製や導電性有機樹脂製あるいは金属製のメッシュや平板あるいは棒状の部材などであることができる。 The type of collector (5) can be selected appropriately and can be a mesh, flat plate, or rod-shaped member made of carbon, conductive organic resin, or metal.

エレクトスピニング不織布(11)を捕集体(5)と接触させたくない場合には、捕集体(5)におけるエレクトスピニング不織布(11)を捕集する部分に、不織布などの布帛やフィルムあるいは発泡体を積層し、当該布帛やフィルムあるいは発泡体上にエレクトスピニング不織布(11)を捕集してもよい。また、当該布帛やフィルムあるいは発泡体とエレクトスピニング不織布(11)の積層体を製造してもよい。 If it is not desired to bring the electospinning nonwoven fabric (11) into contact with the collector (5), a fabric such as a nonwoven fabric, a film, or a foam may be laminated on the portion of the collector (5) that collects the electospinning nonwoven fabric (11), and the electospinning nonwoven fabric (11) may be collected on the fabric, film, or foam. A laminate of the fabric, film, or foam and the electospinning nonwoven fabric (11) may also be produced.

なお、吐出部材(2)における紡糸液が吐出される部分と捕集体(5)との距離は、製造しようとするエレクトスピニング不織布(11)の用途や要求物性などによって適宜調整でき、1~100cmであることができ、2~50cmであることができ、3~20cmであることができる。 The distance between the part of the discharge member (2) where the spinning solution is discharged and the collector (5) can be adjusted as appropriate depending on the application and required properties of the electrospinning nonwoven fabric (11) to be produced, and can be 1 to 100 cm, 2 to 50 cm, or 3 to 20 cm.

また、紡糸雰囲気も適宜調整でき、紡糸雰囲気の温度は0~100℃であることができ、5~80℃℃であることができ、10~50℃であることができる。また、紡糸雰囲気の湿度は0~100%であることができ、5~80%であることができ、10~50%であることができる。 The spinning atmosphere can also be adjusted as appropriate, and the temperature of the spinning atmosphere can be 0 to 100°C, 5 to 80°C, or 10 to 50°C. The humidity of the spinning atmosphere can be 0 to 100%, 5 to 80%, or 10 to 50%.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but these are not intended to limit the scope of the present invention.

(紡糸液の調製)
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエーテルスルホン(PESU)の各々をジメチルホルムアミド(沸点:153℃)へ溶解させ、PVDF紡糸液、PAN紡糸液、PESU紡糸液を調製した。なお、ジメチルホルムアミドは鉄などの重金属を含有していなかった。
また、PVDF紡糸液中のPVDF1gあたりに含まれる、鉄の質量は57.1μg以下であり、クロムの質量は0.8μg以下であり、ニッケルの質量は0.5μg未満であり、亜鉛の質量は2.4g以下であった。
そして、PAN紡糸液中のPAN1gあたりに含まれる鉄の質量は4.5μg以下であり、PESU紡糸液中のPESU1gあたりに含まれる鉄の質量は2.2μg以下であった。
(Preparation of spinning solution)
Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PAN), and polyethersulfone (PESU) were each dissolved in dimethylformamide (boiling point: 153° C.) to prepare a PVDF spinning solution, a PAN spinning solution, and a PESU spinning solution. Note that the dimethylformamide did not contain heavy metals such as iron.
The mass of iron contained per gram of PVDF in the PVDF spinning dope was 57.1 μg or less, the mass of chromium was 0.8 μg or less, the mass of nickel was less than 0.5 μg, and the mass of zinc was 2.4 g or less.
The mass of iron contained per 1 g of PAN in the PAN spinning dope was 4.5 μg or less, and the mass of iron contained per 1 g of PESU in the PESU spinning dope was 2.2 μg or less.

(比較例1)
図1に示すような、エレクトロスピニング不織布の製造装置を用意した。なお、電圧印加部材として鉄とクロムならびにニッケルを含む合金であるステンレス製パイプを用いた。また、吐出部材として重金属を含有しない、カーボン練り込みポリエーテルエーテルケトン製ノズル(内径:0.33mm)を用いた。更に、給液路として重金属を含有しない、ポリエチレン樹脂製のパイプを用いた。
なお、ノズルから吐出される紡糸液の量が3g/hとなるように、送液手段として用いるポンプによる紡糸液の送液速度を調整した。また、電圧印加部材と接触することで紡糸液へ印加される電圧が21kVとなるように、パワーサプライによる電圧の印加量を調整した。そして、ノズルの紡糸液を吐出する部分と捕集体の距離を9cm離した。
このようにして調整したエレクトロスピニング不織布の製造装置では、紡糸液が電圧印加部材と接触するときから吐出部材より吐出されるまでの間に、紡糸液が重金属含有部材(電圧印加部材であるステンレス製パイプ)と接触するものであった。
当該構成を備えるエレクトロスピニング不織布の製造装置を用いて、PVDF紡糸液を繊維化しエレクトロスピニング不織布を製造した。
(Comparative Example 1)
An electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus as shown in FIG. 1 was prepared. A stainless steel pipe, which is an alloy containing iron, chromium and nickel, was used as the voltage application member. A carbon-mixed polyether ether ketone nozzle (inner diameter: 0.33 mm) that does not contain heavy metals was used as the discharge member. Furthermore, a polyethylene resin pipe that does not contain heavy metals was used as the liquid supply path.
The speed of the spinning solution sent by the pump used as the solution sending means was adjusted so that the amount of the spinning solution discharged from the nozzle was 3 g/h. The voltage applied by the power supply was adjusted so that the voltage applied to the spinning solution by contact with the voltage application member was 21 kV. The distance between the nozzle part for discharging the spinning solution and the collector was set to 9 cm.
In the electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus prepared in this manner, the spinning solution came into contact with a heavy metal-containing member (the stainless steel pipe which is the voltage application member) from the time when the spinning solution came into contact with the voltage application member until it was discharged from the discharge member.
Using the electrospun nonwoven fabric manufacturing device having the above configuration, the PVDF spinning solution was converted into fibers to produce an electrospun nonwoven fabric.

(実施例1)
電圧印加部材として、重金属を含有しないPFA樹脂(四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体)製のパイプであって紡糸液と接触する内周面に重金属を含有しないカーボンが露出しているパイプを用いたこと以外は、比較例1と同様にして、エレクトロスピニング不織布を製造した。
このようにして調整したエレクトロスピニング不織布の製造装置では、紡糸液が電圧印加部材と接触するときから吐出部材より吐出されるまでの間に、紡糸液は重金属含有部材と接触しないものであった。
Example 1
An electrospun nonwoven fabric was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that a pipe made of heavy metal-free PFA resin (a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene) with heavy metal-free carbon exposed on the inner surface that comes into contact with the spinning solution was used as the voltage application member.
In the electrospun nonwoven fabric manufacturing apparatus thus prepared, the spinning solution did not come into contact with the heavy metal-containing member from the time when it came into contact with the voltage application member until it was discharged from the discharge member.

(実施例2~3)
PVDF紡糸液の代わりに、紡糸液としてPAN紡糸液あるいはPESU紡糸液を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエレクトロスピニング不織布を製造した。
(Examples 2 to 3)
An electrospun nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that a PAN spinning solution or a PESU spinning solution was used as the spinning solution instead of the PVDF spinning solution.

比較例および実施例において、エレクトロスピニング不織布を製造するため使用した紡糸液の種類と電圧印加部材の種類、そして、製造したエレクトロスピニング不織布の各種物性を表1にまとめ記載した。なお、測定していない項目については、表中に「-」を記載した。 In the comparative examples and examples, the types of spinning solutions and voltage application members used to produce the electrospun nonwoven fabrics, as well as the various physical properties of the produced electrospun nonwoven fabrics, are summarized and described in Table 1. Items that were not measured are marked with "-" in the table.

Figure 0007660366000001
Figure 0007660366000001

比較例1と実施例1を比較した結果から、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満(57.1μgであり比較例1よりも13.6μg少ない)であり、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれるクロムの質量が1.6μg未満(0.8μgであり比較例1よりも0.8μg少ない)であり、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれるニッケルの質量が2.3μg未満(0.5μg未満であり比較例1よりも1.8μgよりも少ない)であり、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる亜鉛の質量が6.2μg未満(2.4μgであり比較例1よりもが3.8μg少ない)である、エレクトロスピニング不織布を実現できた。 Comparing Comparative Example 1 and Example 1, an electrospun nonwoven fabric was realized in which the mass of iron contained per gram of the resin constituting the fibers was less than 70.7 μg (57.1 μg, 13.6 μg less than Comparative Example 1), the mass of chromium contained per gram of the resin constituting the fibers was less than 1.6 μg (0.8 μg, 0.8 μg less than Comparative Example 1), the mass of nickel contained per gram of the resin constituting the fibers was less than 2.3 μg (less than 0.5 μg, 1.8 μg less than Comparative Example 1), and the mass of zinc contained per gram of the resin constituting the fibers was less than 6.2 μg (2.4 μg, 3.8 μg less than Comparative Example 1).

また、同様に実施例2~3の結果から、構成繊維をなす樹脂1gあたりに含まれる鉄の質量が70.7μg未満である、エレクトロスピニング不織布を実現できた。
以上から、本発明によって、構成繊維をなす樹脂に含まれる鉄などの重金属の質量が少ないエレクトロスピニング不織布を提供できた。
Similarly, from the results of Examples 2 and 3, it was possible to realize an electrospun nonwoven fabric in which the mass of iron contained per gram of resin constituting the constituent fibers was less than 70.7 μg.
From the above, the present invention makes it possible to provide an electrospun nonwoven fabric having a low mass of heavy metals such as iron contained in the resin that constitutes the constituent fibers.

本発明に係るエレクトロスピニング不織布は、様々な産業用途、例えば、水処理膜などの液体分離膜や気体分離膜、医療用材料、イオン交換膜や透析膜、水電解膜、燃料電池の高分子電解質膜などといった複合膜の支持体として、あるいは、キャパシタや一次/二次電池などの電気化学素子用セパレータやセパレータの支持部材、粒子を担持したシートをなす粒子担持材、プリプレグ、気体フィルタや液体フィルタ、貼付薬用基材やマスクなどの医療用途、緩衝材やシーリング材、吸液材、内装用表皮材、細胞培養基材や細胞分離部材、導電性部材や絶縁材、放熱部材や保温材、芯地や中綿などに使用できる。 The electrospun nonwoven fabric according to the present invention can be used in various industrial applications, for example, as a support for composite membranes such as liquid separation membranes and gas separation membranes, such as water treatment membranes, medical materials, ion exchange membranes, dialysis membranes, water electrolysis membranes, and polymer electrolyte membranes for fuel cells, or as separators and separator support members for electrochemical elements such as capacitors and primary/secondary batteries, particle support materials forming particle-supported sheets, prepregs, gas filters, liquid filters, medical applications such as drug patch substrates and masks, cushioning materials, sealing materials, liquid-absorbent materials, interior skin materials, cell culture substrates and cell separation materials, conductive materials and insulating materials, heat dissipation materials and heat-retaining materials, interlinings and padding, etc.

100・・・エレクトロスピニング不織布の製造装置
1・・・貯液部
2・・・吐出部材
3・・・給液路
4・・・電圧印加部材
5・・・捕集体
6・・・紡糸液が電圧印加部材と接触するときから吐出部材より吐出されるまでの間
7・・・送液手段
8・・・パワーサプライ
9・・・アース
10・・・吐出部材から吐出され繊維化した紡糸液
11・・・エレクトロスピニング不織布
100... Manufacturing apparatus for electrospun nonwoven fabric 1... Liquid storage section 2... Discharge member 3... Liquid supply path 4... Voltage application member 5... Collector 6... Between the time when the spinning solution comes into contact with the voltage application member and the time when it is discharged from the discharge member 7... Liquid delivery means 8... Power supply 9... Earth 10... Spinning solution discharged from the discharge member and turned into fibers 11... Electrospun nonwoven fabric

Claims (2)

構成繊維をなすポリエーテルスルホン1gあたりに含まれる鉄の質量が10μg以下である、エレクトロスピニング不織布。
An electrospun nonwoven fabric, comprising a constituent fiber of which the mass of iron contained per gram of polyethersulfone is 10 μg or less .
エレクトロスピニング不織布の製造方法であって、A method for producing an electrospun nonwoven fabric, comprising:
(1)前記エレクトロスピニング不織布の構成繊維をなす樹脂を含んだ紡糸液を用意する工程、(1) preparing a spinning solution containing a resin that forms the constituent fibers of the electrospun nonwoven fabric;
(2)前記紡糸液を貯蔵している貯液部を用意する工程、(2) preparing a liquid storage section for storing the spinning solution;
(3)前記貯液部から前記紡糸液を吐出する吐出部材へ、給液路を通し、前記紡糸液を供給する工程、(3) a step of supplying the spinning solution from the storage portion to a discharge member that discharges the spinning solution through a liquid supply path;
(4)前記給液路を通過する前記紡糸液と接触して前記紡糸液へ電圧を印加できる、前記給液路を構成する電圧印加部材により、前記給液路を通る前記紡糸液へ電圧を印加する工程、(4) applying a voltage to the spinning liquid passing through the liquid supply path by a voltage application member constituting the liquid supply path, the voltage application member being in contact with the spinning liquid passing through the liquid supply path and capable of applying a voltage to the spinning liquid;
(5)前記吐出部材から吐出され繊維化した前記紡糸液を、捕集体に捕集する工程、(5) A step of collecting the fiberized spinning solution discharged from the discharge member in a collector;
を備えており、前記紡糸液が前記電圧印加部材と接触してから前記吐出部材より吐出されるまでの間に、前記紡糸液が重金属含有部材と接触しない、The spinning solution does not come into contact with a heavy metal-containing member during the period from when the spinning solution comes into contact with the voltage application member until when the spinning solution is discharged from the discharge member.
エレクトロスピニング不織布の製造方法。A method for producing electrospun nonwoven fabric.
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