JP2010527414A - Electronic rotating device, fiber structure manufacturing method, and electronic spun fiber structure - Google Patents
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Abstract
多孔質繊維構造体を生産するための電子回転装置について記載する。装置は、電子回転装置の排出部と、受容面との間に予め定められた距離を提供するように設けられる。それは、電子回転装置を所定位置に設けることによって、又は繊維構造体が生産される間、受容面に対して排出部を移動させることによって、可能になる。電子回転装置によって生産される繊維構造体は、繊維を含み、その繊維の直径は予め決められた長さである。さらに、創傷被覆材及び歯の漂白のために、ラミネート加工した構造体の応用例について記載する。An electronic rotating device for producing a porous fiber structure is described. The device is provided to provide a predetermined distance between the discharge part of the electronic rotating device and the receiving surface. This is possible by providing an electronic rotating device in place or by moving the discharge relative to the receiving surface while the fiber structure is being produced. The fiber structure produced by the electronic rotating device includes fibers, and the diameter of the fibers is a predetermined length. In addition, application examples of laminated structures for wound dressings and tooth bleaching are described.
Description
本発明は、繊維構造体、並びに、それを製造するためのプロセス及び装置に関する。特に、本発明は、繊維構造体の電子回転のための方法及びシステムに関し、例えばナノファイバ構造体のような生産物及びそれらの使用に関する。本発明は、創傷被覆材の分野にも関する。特に、本発明は、例えば創傷被覆材に適用されるような表面近傍の液体の量を制御するための方法及びシステムに関する。本発明は、歯科分野にも適用される。特に、本発明は、歯の漂白に適用するための方法、生産及びシステムに関する。 The present invention relates to a fibrous structure, and a process and apparatus for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to methods and systems for electronic rotation of fiber structures, for example products such as nanofiber structures and their use. The invention also relates to the field of wound dressings. In particular, the present invention relates to a method and system for controlling the amount of liquid near the surface, such as applied to a wound dressing. The invention also applies to the dental field. In particular, the present invention relates to a method, production and system for application to tooth bleaching.
ナノファイバ構造体は、衣服、フィルタ、医療及び防護の分野において様々に利用可能である。化学物質、溶媒、溶液、融液及び液体の吸収、固定化及び封入のための高多孔率に基づくナノファイバ構造体に強い関心がもたれている。多くの応用において高吸収が好ましく、約5ml/cm2の吸収力が望ましい。同じ応用では、大きいナノファイバ構造体が好ましい。構造体にわたる吸収を確実にするために、全構造体にわたって均一な厚さがよい。さらに、フィルタでのナノファイバ構造体の応用では、強い構造が要求される。ナノファイバ構造体は、電子回転装置を用いて製造される。典型的な装置を図1に示しており、それは、電源1と、麻酔式ポンプ2と、ポリマー溶液4を含むポンプを構成するシリンジ3とを備える。ポンプは、ポリマー溶液を金属針5の先端へ送出する。上記の針は、スピナレット6に配置され、上記のスピナレットは、上方7及び下方8の導電性プレートを備える。電場が上方及び下方プレートに適用され、ポリマー溶液を針先端から下方の構成要素の表面へ押し出すことができる。生成される電場によって、ポリマー溶液には、ポリマー溶液を互いに保持する凝集力を超える力が生じる。電場による凝集力補償の結果として、ポリマー溶液から噴流が吹き出し、それによって、ナノオーダの繊維が形成され、最終的に下方のプレートで収集される。堆積構造の典型的な寸法は、約10〜15cmの直径を有する円形表面である。従って、シングルノズルシステムの場合、経済的に安価で多くの応用に要求される広い表面領域を得ることができる。
Nanofiber structures can be used in a variety of fields such as clothing, filters, medicine and protection. There is a strong interest in nanofiber structures based on high porosity for absorption, immobilization and encapsulation of chemicals, solvents, solutions, melts and liquids. High absorption is preferred in many applications and an absorbency of about 5 ml / cm 2 is desirable. For the same application, a large nanofiber structure is preferred. A uniform thickness is good across the entire structure to ensure absorption across the structure. Furthermore, the application of nanofiber structures in filters requires a strong structure. The nanofiber structure is manufactured using an electronic rotating device. A typical device is shown in FIG. 1, which comprises a power source 1, an
US2002/0175449では、電子回転ポリマー繊維及び薄膜のための装置及び方法が開示されている。方法は、制御された直径のファイバを提供するために、電荷を調整することによって、スピナレットの先端での電場強度を制御することを含む。電場を変化させることによって、ジェットストリームの加速が変化し、その結果、形成されるナノファイバの直径が変化する。電場の変化によって、ジェットストリームの安定性が変化し、複合電極での対応する変化によって、新たなジェットストリームを安定化させる。隣接する2つのスピナレットの距離は、電場を最適化するように、すなわち個々のスピナレットが互いに影響しないように、電場が変化する。ナノファイバ構造体のある応用例は、創傷被覆装置である。創傷被覆材は、切り傷、裂傷、擦り傷、刺し傷、火傷等の多くの種類の怪我に適用できる。 US 2002/0175449 discloses an apparatus and method for electrorotating polymer fibers and thin films. The method includes controlling the electric field strength at the tip of the spinneret by adjusting the charge to provide a controlled diameter fiber. By changing the electric field, the acceleration of the jet stream is changed, resulting in a change in the diameter of the nanofiber formed. The change in the electric field changes the stability of the jet stream, and the corresponding change at the composite electrode stabilizes the new jet stream. The distance between two adjacent spinnerets changes the electric field so as to optimize the electric field, i.e. individual spinnerets do not influence each other. One application of a nanofiber structure is a wound dressing device. Wound dressings can be applied to many types of injuries such as cuts, lacerations, abrasions, stabs, burns and the like.
創傷被覆材にはもともと、ガーゼベースの包帯又は、例えば亜鉛ペーストバンテージのような粘着性バンテージを用いられる。最近の多くの創傷被覆装置は、例えば湿度保持及び吸収機能、又は湿度保持及び抗菌機能を有する等の重要な特性を備える。特に、火傷の場合、傷から出る滲出液が大きな問題である。そのような傷の措置に用いられる多くの技術は、可能な限り傷口を乾燥させ、それによって、感染を防止し、治癒を早める。しかし、概観したところ、特定の傷の場合、その傷の近くに浸出液を保つことが好ましいことが明らかになった。その理由は、傷の治癒過程において重要な分子や凝固物質が浸出液に存在するためである。 For wound dressings, gauze-based bandages or sticky vantages such as zinc paste vantages are originally used. Many modern wound dressing devices have important properties, such as having humidity retention and absorption functions, or humidity retention and antibacterial functions. In particular, in the case of burns, exudate from the wound is a major problem. Many techniques used to treat such wounds dry the wound as much as possible, thereby preventing infection and accelerating healing. However, an overview has shown that in the case of a particular wound, it is preferable to keep the leachate near the wound. This is because molecules and coagulation substances that are important in the wound healing process are present in the exudate.
商業化可能な程度の創傷被覆装置が幾つか公開されている。あるカテゴリーの創傷被覆装置は、電気的に紡がれた材料の使用に基づいている。米国特許4,878,908には、織布支持部と、端部に設けられた粘着性表面と、電気的に紡がれた材料のマットによって覆われた吸収性材料のパッドとを有する創傷被覆装置の例が開示されている。しかし、創傷被覆装置の改善の余地はある。 Several commercially available wound dressing devices have been released. One category of wound dressing devices is based on the use of electrospun materials. U.S. Pat. No. 4,878,908 discloses a wound covering having a woven fabric support, an adhesive surface provided at the end, and a pad of absorbent material covered by a mat of electrospun material. An example device is disclosed. However, there is room for improvement of the wound dressing device.
本発明の一形態は歯の漂白に関する。歯の漂白には、主に2つの審美的な利用例が知られており、それらは、歯科業において行われる利用例と、例えば顧客が家庭その他の適切な場所といった歯科業以外で行われる利用例とである。これらの解決法の一部では、歯科医のもとに何度か足を運ぶ必要がある。 One aspect of the invention relates to tooth bleaching. There are two main aesthetic use cases known for tooth bleaching, one for use in the dental industry and the other for use outside the dental industry, for example by the customer at home or other suitable location. An example. Some of these solutions require several visits to the dentist.
歯科医院以外で行うことができる利用例を含む解決法は、利用者の口及び歯に適合するように作られたトレイを使用する。トレイは、歯科業において作られるが、家庭で使用することができる。そのような装置の典型例では、コスト上再利用が必要であり、また、繰り返して取り扱うこと・清掃すること・充填すること・装着すること・除去すること等を可能にするために頑丈さが必要になる。 Solutions that include use cases that can be performed outside the dental clinic use trays that are made to fit the user's mouth and teeth. The tray is made in the dental industry but can be used at home. The typical example of such a device requires cost reuse and is robust enough to allow repeated handling, cleaning, filling, mounting, removal, etc. I need it.
低コストの解決法も提案されている。そこでは、フリーサイズ方式が用いられる。これらのシステムではしばしば歯に完全に適合せず、供給される漂白剤の量が増加する。また、そのような方式では、漂白剤が歯肉へ漏れ出し、体内に摂取されることがあるという問題がある。 Low cost solutions have also been proposed. There, a free size method is used. These systems are often not fully compatible with the teeth and increase the amount of bleach supplied. Moreover, in such a system, there is a problem that the bleaching agent may leak into the gums and be taken into the body.
プロクター・アンド・ギャンブル社による米国特許2005/0196352A1には、複数の隣接歯に歯の漂白剤を送るシステムを適用することを含む方法が開示されている。その歯の漂白剤を送るシステムは、一片の材料と、過酸化物を含む歯の漂白剤とを有する。その方法は、歯の顔側表面に一片の材料の第1部分を取り付けることと、複数の隣接歯の切縁部近くで一片の材料の第2部分を折り畳むこと、切縁部を覆う一片の材料の第2部分を歯の舌側面に取り付けるようにその第2部分を折り畳むこととを含む。 US Patent Application Publication No. 2005/0196352 A1 by Procter & Gamble Company discloses a method that includes applying a system for delivering tooth bleach to a plurality of adjacent teeth. The tooth bleach delivery system has a piece of material and a tooth bleach containing peroxide. The method includes attaching a first piece of material to the facial surface of a tooth, folding a second piece of material near the edges of a plurality of adjacent teeth, and a piece of covering the edges. Folding the second part to attach the second part of the material to the lingual side of the tooth.
本発明の目的は、繊維(例えば、ナノファイバの)構造体を生産するための革新的な装置又は方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide an innovative apparatus or method for producing fiber (eg, nanofiber) structures.
本発明に係る実施の形態の利点は、電子的紡糸繊維構造体(electrospun fibrous structure)の寸法に従って、直径が様々に変化する(例えば、減少する)繊維により形成される繊維構造体を生産できることと、それらを生産するための方法及び装置とにある。本発明に係る好ましい実施の形態は、堅固な構造を備えたナノファイバ構造体を提供する方法及びシステムにある。すなわち、ナノファイバ構造体では、通常の使用時に、分解・歪み又は層間剥離が殆ど生じないか、又は問題にならない程度である。本発明の好ましい実施の形態は、強く、多孔質で、かつ/又は再生可能なナノファイバ構造体を提供する方法及びシステムである。さらに好ましい本発明の実施の形態は、優れた液体吸収性を備える繊維構造体が提供し、またそれを生産するための方法である。 Advantages of embodiments according to the present invention include the ability to produce fiber structures formed by fibers that vary (eg, decrease) in diameter according to the dimensions of the electrospun fiber structure. And methods and apparatus for producing them. A preferred embodiment according to the present invention resides in a method and system for providing a nanofiber structure with a rigid structure. That is, in the nanofiber structure, decomposition / strain or delamination hardly occurs or does not cause a problem during normal use. A preferred embodiment of the present invention is a method and system for providing a strong, porous, and / or renewable nanofiber structure. A further preferred embodiment of the present invention is a method for providing and producing a fibrous structure with excellent liquid absorbency.
本発明の好ましい実施の形態は、優れた制御放出及び濾過特性を備えた繊維構造体を提供し、またそれらを生産するための方法である。本発明の好ましい実施の形態は、経済的に実現可能な方法を提供する。本発明に係る好ましい実施の形態では、上述の好ましい実施の形態の2つ以上を組み合わせた特性を備えた繊維構造体を生産することができる。本発明の好ましい実施の形態では、ラミネート加工した構造が作られる。本発明に係る好ましい実施の形態では、優れた重畳(overlap)が、制御装置に従った異なるノズルの移動を用いて実現される。本発明の方法及び装置によって、上記の目的は達成される。 A preferred embodiment of the present invention is a method for providing and producing fiber structures with excellent controlled release and filtration properties. The preferred embodiment of the present invention provides an economically feasible method. In a preferred embodiment according to the present invention, a fiber structure having characteristics combining two or more of the above-described preferred embodiments can be produced. In a preferred embodiment of the present invention, a laminated structure is made. In a preferred embodiment according to the present invention, superior overlap is achieved using different nozzle movements according to the controller. The above objective is accomplished by the method and apparatus of the present invention.
本発明は、繊維構造体を生産するための電子回転装置に関する。前記電子回転装置は、溶液又は融液を排出するための1組の排出部と、前記1組の排出部からの排出物を受容するための受容面とを備え、前記受容面は、前記受容面と平行な第1方向に移動をするように設けられており、前記移動は、前記繊維構造体の長さを形成することに対応し、前記電子回転装置は、前記1組の排出部と前記受容面との間の電位差を生成するための電源を備え、前記電子回転装置は、繊維構造体にわたって予め定められた繊維の厚さプロファイルを実現するために、前記繊維構造体の生産中に、予め定められたプロファイルに従って装置の排出部と受容面との間の距離が変化するように設けられる。予め決められた距離プロファイルに従ったそのような変化は、前記第1方向に沿って異なる排出部のための受容面に垂直な方向の、排出部と受容面との間の距離のための予め決められた距離プロファイルによって実現される。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを増加させること、又は、距離プロファイルを減少させることである。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを単調増加させること、又は、距離プロファイルを単調減少させることである。 The present invention relates to an electronic rotating device for producing a fiber structure. The electronic rotating device includes a set of discharge portions for discharging a solution or a melt and a receiving surface for receiving discharge from the set of discharge portions, and the receiving surface includes the receiving surface. And the movement corresponds to forming a length of the fiber structure, and the electronic rotating device includes the one set of discharge portions and A power source for generating a potential difference between the receiving surface and the electronic rotating device during production of the fiber structure to achieve a predetermined fiber thickness profile across the fiber structure; The distance between the discharge part of the device and the receiving surface varies according to a predetermined profile. Such a change according to a predetermined distance profile is pre-defined for the distance between the discharge part and the receiving surface in a direction perpendicular to the receiving surface for different discharge parts along the first direction. This is realized by a predetermined distance profile. The predetermined distance profile is to increase the distance profile or decrease the distance profile. The predetermined distance profile is to monotonically increase the distance profile or monotonically decrease the distance profile.
本発明に係る好ましい実施では、繊維を含む繊維構造体を生産することが可能な装置が提供され、前記繊維の直径は、電子的紡糸繊維構造体の寸法に沿って減少し、前記寸法に垂直な任意の部分における繊維の局所的な相違は、予め決められたレベル、例えば10%未満である。本発明の実施の形態において、前記繊維の直径は、前記電子的紡糸繊維構造体の寸法に沿って単調に減少する。本発明の他の実施の形態では、繊維の直径は、電子的紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って予め決められた直径プロファイルに従う。例えば、前記繊維の直径は、前記電子的紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って、単調に又は連続的に減少する。 In a preferred implementation according to the invention, an apparatus is provided that is capable of producing a fiber structure comprising fibers, the diameter of the fibers decreasing along the dimensions of the electrospun fiber structure and perpendicular to the dimensions. The local difference of the fibers in any part is a predetermined level, for example less than 10%. In an embodiment of the invention, the diameter of the fiber monotonously decreases along the dimensions of the electrospun fiber structure. In other embodiments of the invention, the fiber diameter follows a predetermined diameter profile along the dimension of the electrospun fiber structure. For example, the fiber diameter decreases monotonically or continuously along the dimensional direction of the electrospun fiber structure.
本発明の実施の形態において、1組の排出部は、排出部のサブセットを含み、前記1組の排出部の各々は、前記受容面から等距離にある。各サブセットと受容面と間の距離は、予め決められた距離プロファイルに従って、繊維構造体が成長する長さ方向に沿って、変化する。本発明の好ましい実施の形態では、2つ以上の隣接層を含む層構造が形成されてもよい。2つの隣接層を有する各層は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さい平均直径を有し、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい平均直径を有する。 In an embodiment of the present invention, the set of discharge portions includes a subset of the discharge portions, and each of the set of discharge portions is equidistant from the receiving surface. The distance between each subset and the receiving surface varies along the length direction in which the fibrous structure grows according to a predetermined distance profile. In a preferred embodiment of the present invention, a layer structure including two or more adjacent layers may be formed. Each layer having two adjacent layers has an average diameter that is smaller than the average diameter of the fibers of one adjacent layer and an average diameter that is larger than the average diameter of the fibers of the adjacent layer.
本発明の実施の形態では、1組の排出部は、受容面に対して所定角度で傾斜した所定面に設けられる。好ましくは、繊維を含み繊維構造体が、前記繊維の直径が繊維構造体の寸法方向に沿って連続的に減少することができるようなものである。 In the embodiment of the present invention, the set of discharge portions is provided on a predetermined surface inclined at a predetermined angle with respect to the receiving surface. Preferably, the fiber structure comprising fibers is such that the diameter of the fibers can be continuously reduced along the dimensional direction of the fiber structure.
本発明の実施の形態によると、電子回転プロセスの間、収集部までのノズルの距離は変化し、適宜、そのプロセスの前及び/又は後の距離の変化と組み合わせられてもよい。 According to an embodiment of the present invention, during the electronic rotation process, the distance of the nozzle to the collector changes and may be combined with a change in distance before and / or after that process as appropriate.
本発明の実施の形態では、前記1組の排出部の少なくとも2つの隣接する排出部は、少なくとも1cm以上の距離で互いに隔てられる。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、高多孔率の繊維構造体を生産できるように設けられる。前記1組の排出部の少なくとも2つの隣接排出部は、少なくとも1cm以上の距離で互いに隔てられる。より好ましくは、2つの隣接する排出部は、少なくとも4cmの距離で隔てられ、さらに好ましくは、少なくとも8cmの距離で隔てられる。前記1組の排出部の各2つの排出部は、少なくとも1cmの距離で、好ましくは4cmの距離で、さらに好ましくは6cmの距離で、互いに隔てられる。言い換えると、最も近い他の排出部までの距離が少なくとも1cmであり、好ましくは少なくとも4cmであり、さらに好ましくは少なくとも6cmである排出部(例えば、ノズル)が、少なくとも1つ存在する。前記排出部の大部分又は全てが、他の排出部から、少なくとも1cmの距離で、好ましくは4cmの距離で、より好ましくは6cmの距離で、隔てられてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、強く、高多孔率であり、直線状繊維を含む、繊維構造体の生産が可能なように設けられる。適宜備えられる特徴として、排出部(例えば、ノズル)は、三角形を形成するように、又は多角形を形成するように、配置される。 In an embodiment of the present invention, at least two adjacent discharge portions of the set of discharge portions are separated from each other by a distance of at least 1 cm. In a preferred embodiment according to the present invention, the device is provided so that a highly porous fiber structure can be produced. At least two adjacent discharge portions of the set of discharge portions are separated from each other by a distance of at least 1 cm. More preferably, two adjacent drains are separated by a distance of at least 4 cm, and more preferably are separated by a distance of at least 8 cm. Each two discharge parts of the set of discharge parts are separated from each other by a distance of at least 1 cm, preferably a distance of 4 cm, more preferably a distance of 6 cm. In other words, there is at least one discharge (e.g., nozzle) that is at least 1 cm, preferably at least 4 cm, and more preferably at least 6 cm to the nearest other discharge. Most or all of the discharges may be separated from other discharges by a distance of at least 1 cm, preferably a distance of 4 cm, more preferably a distance of 6 cm. In a preferred embodiment according to the present invention, the device is provided such that it is strong, highly porous, and capable of producing a fiber structure comprising linear fibers. As an appropriate feature, the discharge part (for example, nozzle) is arranged so as to form a triangle or a polygon.
本発明の実施の形態では、排出部間の距離は、隣接する繊維と実質的に無交差結合である繊維を少なくとも50%含む繊維構造体を生産できるように設けられる。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、小さい角度での交差結合のみを含む繊維構造体を生産できるように設けられる。 In an embodiment of the invention, the distance between the discharges is provided so that a fiber structure can be produced that contains at least 50% of fibers that are substantially cross-bonded to adjacent fibers. In a preferred embodiment according to the present invention, the device is provided so that it can produce a fiber structure that includes only cross bonds at small angles.
本発明の実施の形態では、排出部間の距離は、直線状繊維を少なくとも50%含む繊維構造体を生産するように設けられる。 In an embodiment of the invention, the distance between the discharge sections is provided so as to produce a fiber structure containing at least 50% linear fibers.
装置は、実質的に電子回転プロセスの間、生産される繊維の直径を変化させるための制御手段を備えてもよい。 The apparatus may comprise control means for changing the diameter of the fiber produced during substantially the electronic rotation process.
本発明の実施の形態では、生産される繊維の直径を変化させるための手段は、繊維構造体を生産する間又はそれ以外で、第1平面及び受容面との間の距離を変化させるための制御手段であってよい。適宜設けられる特徴として、下方部及び上方部が、互いに垂直方向に移動可能に設けられる。 In an embodiment of the invention, the means for changing the diameter of the produced fiber is for changing the distance between the first plane and the receiving surface during or otherwise producing the fiber structure. It may be a control means. As a feature provided as appropriate, the lower part and the upper part are provided so as to be movable in the vertical direction.
本発明の実施の形態では、装置は、複数の繊維を生成するように設けられる。その場合、前記複数の繊維の少なくとも50%が、3〜2000nmの間の平均直径を有する。 In an embodiment of the invention, the device is provided to produce a plurality of fibers. In that case, at least 50% of the plurality of fibers have an average diameter between 3 and 2000 nm.
本発明の実施の形態では、装置は、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート、アルコール、コラーゲン、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、及び金属の少なくとも1つ以上を含むポリマー溶液を使用するように設けられる。 In an embodiment of the present invention, the apparatus comprises polyamide, polystyrene, polycaprolactone, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyesteramide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane, polyvinylpyrrolidone, collagen, polyethylene It is provided to use a polymer solution comprising at least one of co-vinyl acetate, alcohol, collagen, chitosan, methacrylic resin, silk, and metal.
本発明は、繊維構造体を生産するための方法にも関する。上記方法は、溶液又は融液を排出するための1組の排出部を提供するステップと、前記1組の排出部からの排出物を受容するための受容面を提供するステップと、前記受容面に平行な第1方向に前記受容面を移動させるステップと、前記1組の排出部と前記受容面との間に電位差を設けるステップと、前記移動させることと電位差を設けることとの間、溶液又は融液を前記排出部に提供するステップとを含み、予め決められた厚さプロファイルを実現するために、溶液又は融液を排出部に提供する間、予め決められたプロファイルに従った排出部と受容面との間の距離が変化する。そのような予め決められたプロファイルは、繊維構造体の長さの成長方向に沿った排出部の受容面に垂直な方向の、排出部と受容面との間の距離の変化によってもたらされ、又は、受容面に相対的な1組の排出部の事実上の相対移動によってもたらされる。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを増加させること又は距離プロファイルを減少させること、例えば距離プロファイルを単調増加させること又は距離プロファイルを単調減少させることである。上記2つ以上の排出部の少なくとも2つの隣接排出部は、少なくとも1cmの距離で、好ましくは少なくとも4cmの距離で、さらに好ましくは少なくとも6cmの距離で、隔てられる。上記1組の排出部の各2つは、少なくとも1cm、好ましくは少なくとも4cm、さらに好ましくは少なくとも6cmの距離で、互いに隔てられる。 The invention also relates to a method for producing a fibrous structure. The method includes providing a set of discharges for discharging a solution or melt, providing a receiving surface for receiving discharge from the set of discharges, and the receiving surface. Moving the receiving surface in a first direction parallel to the step, providing a potential difference between the set of discharge portions and the receiving surface, and moving the solution and providing a potential difference. Or providing a melt to the drain, and providing a predetermined thickness profile while providing the solution or melt to the drain to provide a drain according to the predetermined profile. The distance between and the receiving surface changes. Such a predetermined profile is brought about by a change in the distance between the discharge part and the receiving surface in a direction perpendicular to the discharge surface of the discharge part along the growth direction of the length of the fiber structure, Alternatively, this is caused by a virtual relative movement of the set of discharges relative to the receiving surface. The predetermined distance profile is to increase the distance profile or to decrease the distance profile, for example to monotonically increase the distance profile or monotonically decrease the distance profile. At least two adjacent drains of the two or more drains are separated by a distance of at least 1 cm, preferably at least 4 cm, more preferably at least 6 cm. Each two of the set of drains are separated from each other by a distance of at least 1 cm, preferably at least 4 cm, more preferably at least 6 cm.
排出部と受容面との間の距離の変化は、繊維構造体を製造する間の、前記隣接排出部と前記受容面との間の距離を適用することによって、適宜得られる。距離は、前記1組の排出部と前記受容面との間の相対移動を提供することによって、設けられる。好ましい適宜備えられる特徴として、方法はさらに、前記受容面に平行で前記第1方向に垂直な方向へ、前記1組の排出部の少なくとも1つ及び/又は前記受容面を往復移動させるステップを含む。方法は、複数の繊維を生成するように設けられてもよく、その場合、前記複数の繊維の少なくとも50%が、3〜2000nmの間の平均直径を有する。 The change in the distance between the discharge part and the receiving surface is suitably obtained by applying the distance between the adjacent discharge part and the receiving surface during the production of the fiber structure. The distance is provided by providing relative movement between the set of discharges and the receiving surface. As a preferred optional feature, the method further comprises reciprocating at least one of the set of discharge portions and / or the receiving surface in a direction parallel to the receiving surface and perpendicular to the first direction. . The method may be provided to produce a plurality of fibers, in which case at least 50% of the plurality of fibers have an average diameter between 3 and 2000 nm.
方法は、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート、アルコール、コラーゲン、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、及び金属の少なくとも1つを含むポリマー溶液又は融液を使用するように設けられる。 The methods are polyamide, polystyrene, polycaprolactone, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyester amide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane, polyvinyl pyrrolidone, collagen, polyethylene co-vinyl acetate, alcohol, It is provided to use a polymer solution or melt containing at least one of collagen, chitosan, methacrylic resin, silk, and metal.
適宜備える特徴として、100V〜200000Vの間の電位差が、1組の排出部と受容面との間に設けられる。適宜設けられる別の特徴として、排出部当たりのポリマー溶液又は融液のポンプ速度は、0.01〜500nl/hの間である。 As a feature provided as appropriate, a potential difference between 100 V and 200,000 V is provided between the pair of discharge portions and the receiving surface. Another feature provided as appropriate is that the pump speed of the polymer solution or melt per discharge is between 0.01 and 500 nl / h.
適宜備えられる特徴として、溶液又は融液は、抗菌性物質、薬剤、疎水性/親水性物質、抗腐食性物質、触媒、酸化/還元剤その他の物質のような追加的な物質を含んでもよい。 As an optional feature, the solution or melt may contain additional substances such as antibacterial substances, drugs, hydrophobic / hydrophilic substances, anti-corrosive substances, catalysts, oxidizing / reducing agents and other substances. .
本発明は、上述の本発明の実施の形態に係る方法を用いて製造された電子的紡糸繊維構造体にも関連する。 The present invention also relates to an electronic spun fiber structure manufactured using the method according to the above-described embodiment of the present invention.
本発明は、繊維を含む電子的紡糸繊維構造体にも関連する。上記繊維の直径は、予め決められた繊維直径プロファイルに従って、前記電子的紡糸繊維構造体の寸法に沿って変化し、前記寸法方向に垂直な任意の部分において繊維直径の変化は、10%未満である。 The invention also relates to an electronic spun fiber structure that includes fibers. The fiber diameter varies along the dimension of the electrospun fiber structure according to a predetermined fiber diameter profile, and the fiber diameter change in any part perpendicular to the dimension direction is less than 10%. is there.
本発明の実施の形態では、構造は、少なくとも50%の直線状繊維を含む。少なくとも50%の直線状繊維は、実質的の直線状の部分を5μm以上有する。 In an embodiment of the invention, the structure comprises at least 50% linear fibers. At least 50% of the linear fibers have a substantially linear portion of 5 μm or more.
電子的紡糸繊維構造体は、隣接繊維と実質的に無交差結合の繊維を少なくとも50%含む。電子的紡糸繊維構造体は、ランダム配向の繊維を少なくとも50%含む。電子的紡糸繊維構造体は、少なくとも65%の多孔率を有する。50%以上の繊維は、3〜2000nmの間の、好ましくは10nm以上の、好ましくは700nm以下の平均直径を有する。 The electronically spun fiber structure includes at least 50% fibers that are substantially non-crosslinked with adjacent fibers. The electronically spun fiber structure contains at least 50% randomly oriented fibers. The electrospun fiber structure has a porosity of at least 65%. More than 50% of the fibers have an average diameter between 3 and 2000 nm, preferably more than 10 nm, preferably less than 700 nm.
本発明は、2つ以上の層を有する電子的紡糸繊維構造体にも関する。前記層の各々は、隣接層の繊維の平均直径とは異なる平均直径を有する繊維からなる。本発明の実施の形態では、繊維構造体は、2つ以上の隣接層を有し、2つの隣接層を有する各層は予め決められた寸法の平均直径を有する繊維からなる。予め決められた平均直径は、その隣接層の繊維の平均直径より、大きくても小さくてもよい。ある実施の形態において、繊維の平均直径は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さく、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい。直径は、例えば深さの関数として減少し、深さの関数として増加し、深さの関数として初めに減少した後に増加し、深さの関数として初めに増加した後に減少する等である。 The present invention also relates to an electronic spun fiber structure having two or more layers. Each of the layers consists of fibers having an average diameter that is different from the average diameter of the fibers of the adjacent layers. In an embodiment of the invention, the fibrous structure has two or more adjacent layers, each layer having two adjacent layers being made of fibers having an average diameter of a predetermined dimension. The predetermined average diameter may be larger or smaller than the average diameter of the fibers of the adjacent layer. In certain embodiments, the average diameter of the fibers is smaller than the average diameter of the fibers in one adjacent layer and larger than the average diameter of the fibers in the other adjacent layer. The diameter decreases, for example, as a function of depth, increases as a function of depth, increases after initially decreasing as a function of depth, decreases after increasing initially as a function of depth, and so forth.
例えば滲出液のような傷の近くの液体を制御するための優れた装置又は方法を提供することも本発明の目的である。本発明に係る好ましい実施の形態では、液体の量及び流れを制御できる。本発明の好ましい実施の形態では、制御された量の、場合によっては多量の、滲出液が吸収されてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態は、創傷被覆装置の接触面を介して、傷への及び/又は傷からの液体の伝達の優れた制御を実現可能である。そのような伝達は、傷とは異なる領域の方向であり、又は、創傷被覆材の表面に接触する領域の方向である。本発明に係る好ましい実施の形態では、流体の放出制御が、例えば創傷被覆装置の接触表面の反対側で、実現される。好ましい実施の形態では、傷口の流体は、吸収されるが、傷の近くでは保持されてもよく、実施の形態の特定の構造が用いられる場合には傷口へ向けて戻すように放出されてもよい。本発明に係る望ましい実施の形態では、傷口の近くに制御された量の滲出液が存在するように、創傷被覆装置によって、傷口から取り除かれる滲出液の量を制御してもよい。 It is also an object of the present invention to provide an excellent apparatus or method for controlling liquid near the wound, such as exudate. In a preferred embodiment according to the present invention, the amount and flow of liquid can be controlled. In a preferred embodiment of the present invention, a controlled amount and possibly a large amount of exudate may be absorbed. Preferred embodiments according to the present invention can achieve superior control of fluid transfer to and / or from the wound via the contact surface of the wound dressing device. Such transmission is in the direction of the area different from the wound or in the area of contact with the surface of the wound dressing. In a preferred embodiment according to the present invention, fluid release control is realized, for example, on the opposite side of the contact surface of the wound dressing device. In a preferred embodiment, the wound fluid is absorbed but may be retained near the wound or released back toward the wound if the particular structure of the embodiment is used. Good. In a preferred embodiment according to the present invention, the amount of exudate removed from the wound by the wound dressing device may be controlled so that there is a controlled amount of exudate near the wound.
本発明の実施の形態に係る方法及び装置によって、上記の目的は達成される。 The above object is achieved by the method and apparatus according to the embodiments of the present invention.
本発明は、傷口近くの流体を制御するための創傷被覆装置にも関する。創傷被覆装置は、複数の繊維を含むナノファイバ構造体を備える。ナノファイバ構造体は、傷に接触するための接触面を有する。傷口からの吸収及び/又は放出を制御するために、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、接触面に垂直な方向に変化する。本発明に係る好ましい実施の形態では、制御された液体吸収を実現できる。本発明に係る好ましい実施の形態では、多くの液体の吸収が実現される。好ましい実施の形態では、制御された量の液体が吸収され、吸収された液体は、傷口に戻るように、傷口被覆部の他方側部で放出するか、又は、傷口へ戻すように放出する。 The invention also relates to a wound dressing device for controlling fluid near a wound. The wound dressing device includes a nanofiber structure that includes a plurality of fibers. The nanofiber structure has a contact surface for contacting the wound. In order to control absorption and / or release from the wound, the fiber diameter of the nanofiber structure changes in a direction perpendicular to the contact surface. In a preferred embodiment according to the present invention, controlled liquid absorption can be achieved. In a preferred embodiment according to the present invention, the absorption of many liquids is realized. In a preferred embodiment, a controlled amount of liquid is absorbed and the absorbed liquid is released on the other side of the wound covering to return to the wound or released back to the wound.
創傷被覆装置は、接触面に垂直な方向の中間位置に、接触面の繊維の直径より小さく、接触面の反対側表面の繊維の直径より小さい直径を有する繊維を有する。好ましくは、傷口からの又は傷口への、液体の吸収及び/又は放出の予め決められたプロファイルが実現される。 The wound dressing device has fibers having a diameter smaller than the diameter of the fibers on the contact surface and smaller than the diameter of the fibers on the opposite surface of the contact surface at an intermediate position in a direction perpendicular to the contact surface. Preferably, a predetermined profile of liquid absorption and / or release from or to the wound is achieved.
繊維の直径は、接触面から、接触面の反対側のナノファイバ構造体の表面まで、減少してもよい。本発明の好ましい実施の形態では、接触面から他の表面にまでの流体の動的流動が確立されてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態は、液体放出面として考えられる傷口は、実質的に乾燥するように保たれてもよい。代わりに、又はそれに加えて、制御され多量の液体が、傷口に又は傷口の近くに保持されてもよく、そのことは、治癒のために望ましい。本発明に係る好ましい実施の形態では、最も高い特定の表面領域がそこに得られるような接触面の反対側に、最も効果的な蒸発特性が得られる。接触面の反対側は、液体放出側部として機能する。代わりに、又はそれに加えて、傷口へ戻すように放出が制御されてもよい。 The fiber diameter may decrease from the contact surface to the surface of the nanofiber structure opposite the contact surface. In preferred embodiments of the invention, dynamic flow of fluid from the contact surface to other surfaces may be established. In a preferred embodiment according to the present invention, the wound considered as the liquid discharge surface may be kept substantially dry. Alternatively, or in addition, a controlled amount of liquid may be retained at or near the wound, which is desirable for healing. In a preferred embodiment according to the invention, the most effective evaporation characteristic is obtained on the opposite side of the contact surface from which the highest specific surface area is obtained. The opposite side of the contact surface functions as a liquid discharge side. Alternatively or in addition, release may be controlled to return to the wound.
繊維の直径は、接触面から減少するような別の関係に従ってもよく、構造の中心において最小になり、接触面の反対側のナノファイバ構造体の表面の中央から増加する。そのような構造を用いることによって、傷口から液体を吸収させながら、傷口へ向けて液体を戻さないことが可能になる。傷口において流体の均衡がとれることになり、上述のような傷口の治癒にとって望ましい状態となる。 The fiber diameter may follow another relationship that decreases from the contact surface, minimizing at the center of the structure and increasing from the center of the surface of the nanofiber structure opposite the contact surface. By using such a structure, it is possible to absorb the liquid from the wound and not return the liquid toward the wound. The fluid is balanced at the wound, which is desirable for wound healing as described above.
ナノファイバ構造体は、異なる直径を有するナノファイバの少なくとも2つの層を含む、ラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。 The nanofiber structure may be a laminated nanofiber structure comprising at least two layers of nanofibers having different diameters.
創傷被覆装置は、少なくとも1つのナノファイバの中間層を含み、その層は、創傷被覆装置のナノファイバの他の層の間に配置される。その場合、少なくとも1つの中間層は、他の層のナノファイバの直径より小さい直径を有するナノファイバを含む。 The wound dressing device includes at least one nanofiber intermediate layer, which layer is disposed between other layers of nanofibers of the wound dressing device. In that case, the at least one intermediate layer comprises nanofibers having a diameter smaller than the diameter of the nanofibers of the other layers.
ファイバ構造体は、電子的紡糸であってもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、創傷被覆装置は効率的な方法で作られる。 The fiber structure may be electronic spinning. In a preferred embodiment according to the present invention, the wound dressing device is made in an efficient manner.
ナノファイバ構造体は、65%〜99%の間、好ましくは70%〜98%の間、より好ましくは75%〜95%の間の、平均多孔率を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、高吸収性能を実現できる。液体を吸収する能力は、ポリマー1g当たり1g〜25gの間、ポリマー1g当たり好ましくは10g〜25gの間である。 The nanofiber structure has an average porosity between 65% and 99%, preferably between 70% and 98%, more preferably between 75% and 95%. In a preferred embodiment according to the present invention, high absorption performance can be realized. The ability to absorb liquid is between 1 g and 25 g per gram of polymer, preferably between 10 g and 25 g per gram of polymer.
ナノファイバ構造体は、さらにゲル状物質を含んでもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、創傷被覆装置の吸収性能は、ポリマー1g当たり70gにまで液体吸収を増加させることができる。 The nanofiber structure may further include a gel material. In a preferred embodiment according to the present invention, the absorbent performance of the wound dressing device can increase liquid absorption to 70 g / g polymer.
ゲル形成物質は、個々のナノファイバをコーティングするように備えられる。ゲル形成物質は、ナノファイバにおいてそれを電子回転させることによって、創傷被覆装置に備えられる。 A gel-forming material is provided to coat individual nanofibers. The gel-forming material is provided in the wound dressing device by rotating it electronically in the nanofiber.
ナノファイバ構造体は、細菌のバリアとして機能するために、150nmより小さい孔径を有する部分を少なくとも一部に有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、細菌バリアは、典型的な細菌よりも小さいナノファイバ構造体の孔の寸法によって傷口のために形成される。 The nanofiber structure has at least a portion having a pore diameter of less than 150 nm in order to function as a bacterial barrier. In a preferred embodiment according to the present invention, the bacterial barrier is formed for the wound by the pore size of the nanofiber structure which is smaller than typical bacteria.
ナノファイバ層は、接触面の側部でのナノファイバ層の少なくとも一部において液体伝達バリアを備える。液体伝達バリアは、液体が接触面を超えて側方へ流れることを防ぐ。側方への流れに伴い、接触面の平面内の方向における意図された流れが生じる。 The nanofiber layer comprises a liquid transmission barrier on at least a portion of the nanofiber layer on the side of the contact surface. The liquid transmission barrier prevents liquid from flowing laterally beyond the contact surface. With lateral flow, there is an intended flow in a direction in the plane of the contact surface.
本発明の好ましい実施の形態では、1つの傷口から別の傷口への液体の流れを減少させ、緩やかにし、又はそれをなくすことすらできるため、隣接する傷口の間の交差感染を減少させることができる。液体伝達バリアは、複数の小さい、個別の、分離したナノファイバ領域においてナノファイバ構造体の接触面を分配するように、また隣接する領域間での接触面近傍の液体の流れを防ぐように、設けられてもよい。液体伝達バリアは、溶融したナノファイバ及び/又は互いに刺さり合ったナノファイバを含む。液体伝達バリアは、接触面に垂直な方向に、深さの一部のわたってのみ伸びる。 In a preferred embodiment of the present invention, the flow of fluid from one wound to another can be reduced, moderated or even eliminated, thus reducing cross-infection between adjacent wounds. it can. The liquid transfer barrier distributes the contact surface of the nanofiber structure in a plurality of small, separate, separated nanofiber regions and prevents liquid flow near the contact surface between adjacent regions, It may be provided. The liquid transmission barrier includes melted nanofibers and / or nanofibers that stick together. The liquid transmission barrier extends only part of the depth in a direction perpendicular to the contact surface.
本発明に係る好ましい実施の形態では、第1に、隣接する傷口領域へ滲出液が流れることを抑制する。第2に、接触面の反対側での湿気の部分的な広がりによって、効果的な蒸発を支援する。第3に、滲出液は、傷口の治癒に必要であれば傷口に放出するために、ナノファイバ構造体において保持される。ナノファイバ層は、液体をナノファイバ構造体に保持し、後に傷口へ放出するために、液体伝達バリアを備えてもよい。 In a preferred embodiment according to the present invention, firstly, exudate is prevented from flowing to an adjacent wound area. Secondly, effective evaporation is supported by a partial spread of moisture on the opposite side of the contact surface. Third, exudate is retained in the nanofiber structure for release to the wound if necessary for wound healing. The nanofiber layer may include a liquid transmission barrier to retain the liquid in the nanofiber structure and later release it to the wound.
ナノファイバ構造体はさらに、殺菌性の材料を含むナノファイバを有する。前記ナノファイバは、創傷被覆装置の接触面近傍に設けられる。殺菌材料を含むナノファイバは、ナノファイバ構造体によって吸収された液体に溶け、装置の殺菌性、抗菌性及び/又は殺生物性を発揮してもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、抗菌性及び/又は殺生物性は、創傷被覆装置に備えられてもよく、これにより、抗菌性及び/又は殺生物性を生じさせるための別個の製品を用いる必要がなくなる。 The nanofiber structure further comprises nanofibers comprising a bactericidal material. The nanofibers are provided near the contact surface of the wound dressing device. Nanofibers containing a sterilizing material may dissolve in the liquid absorbed by the nanofiber structure and exhibit the bactericidal, antibacterial and / or biocidal properties of the device. In a preferred embodiment according to the present invention, antibacterial and / or biocidal properties may be provided in the wound dressing device, thereby providing a separate product for producing antibacterial and / or biocidal properties. No need to use.
殺菌製剤量を含むナノファイバは、isobetadine(R)ナノファイバを含んでもよい。isobetadine(R)繊維(ファイバ)は、PVP−I溶液を電子回転させることにより生産される。創傷被覆装置は、1kg/lの濃度の液体の場合、ナノファイバ構造体1g当たり1〜25gの液体を吸収することができる。創傷被覆装置は、1kg/lの濃度の液体の場合、自重の3〜25倍、好ましくは4〜25倍、さらに好ましくは5〜25倍の液体を吸収する性能を有する。 Nanofibers containing a sterilizing formulation amount may include isobetadine (R) nanofibers. Isobetadine (R) fibers (fibers) are produced by rotating the PVP-I solution electronically. The wound dressing device can absorb 1 to 25 g of liquid per gram of nanofiber structure when the liquid has a concentration of 1 kg / l. In the case of a liquid having a concentration of 1 kg / l, the wound dressing device has the ability to absorb 3 to 25 times, preferably 4 to 25 times, more preferably 5 to 25 times the weight of its own weight.
装置は、傷を大きく被覆し又は大きな傷を被覆することに適しており、ナノファイバ構造体は、30cm四方の、好ましくは40cm四方の、さらに好ましくは50cm四方の接触面を有する。他の装置は、極めて小さい傷に適しており、2cm四方より小さく、または5mm四方よりも小さき大きさを有する。ナノファイバ構造体は、50μm〜5000μmの厚さを有してもよい。 The device is suitable for covering large scratches or large scratches, and the nanofiber structure has a 30 cm square, preferably 40 cm square, more preferably 50 cm square contact surface. Other devices are suitable for very small wounds and have a size smaller than 2 cm square or smaller than 5 mm square. The nanofiber structure may have a thickness of 50 μm to 5000 μm.
創傷被覆装置は、機械的・熱的・又はレーザによる切断を用いて手又は機械で、任意の形状に切断可能である。 The wound dressing device can be cut into any shape by hand or machine using mechanical, thermal, or laser cutting.
ナノファイバ構造体は、傷の周囲の肌に取り付けるための粘着性の基材上に備えられてもよい。ナノファイバ構造体のナノファイバの少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%が、3〜2000nmの平均直径を有する。 The nanofiber structure may be provided on an adhesive substrate for attachment to the skin around the wound. At least 30%, preferably at least 50%, of the nanofibers of the nanofiber structure have an average diameter of 3 to 2000 nm.
ナノファイバ構造体は、少なくとも50%の直線状繊維を含み、少なくともその繊維は、5μmの長さを超える実質的に直線の部分を有する。ナノファイバ構造体は、少なくとも50%のランダム配向の繊維を含んでもよい。 The nanofiber structure comprises at least 50% linear fibers, at least the fibers having a substantially straight portion that exceeds a length of 5 μm. The nanofiber structure may comprise at least 50% randomly oriented fibers.
本発明は、創傷被覆材のための上述のような創傷被覆装置の使用にも関する。 The invention also relates to the use of a wound dressing device as described above for a wound dressing.
本発明はさらに、創傷被覆装置のための方法に関する。その方法は、傷口に接触する接触面を有するナノファイバ構造体を生産することを含み、その繊維(ファイバ)の直径は、予め決められたプロファイルに従って、接触面に垂直な方向に変化する。また、その方法は、前記ナノファイバ構造体を傷口に接触させることによって、予め決められた方向にナノファイバ構造体を位置付けることを含む。本発明に係る好ましい実施の形態は、酸素が、創傷被覆装置を、すなわちナノファイバ構造体を透過可能である。これによって、傷口の治癒を促進できる。 The invention further relates to a method for a wound dressing device. The method includes producing a nanofiber structure having a contact surface that contacts a wound, the diameter of the fiber (fiber) changing in a direction perpendicular to the contact surface according to a predetermined profile. The method also includes positioning the nanofiber structure in a predetermined direction by contacting the nanofiber structure with a wound. In a preferred embodiment according to the present invention, oxygen is permeable through the wound dressing device, i.e. the nanofiber structure. This can promote healing of the wound.
歯の漂白(歯漂白ともいう。)のための優れた方法及びシステムを提供することも本発明の目的である。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムによって、歯漂白部又はその構成要素に正確に送ることができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯の周囲の口の領域に漏れ出すことが、殆どなくなるか又はなくなる。 It is also an object of the present invention to provide an excellent method and system for tooth bleaching (also referred to as tooth bleaching). In a preferred embodiment according to the present invention, the method and system allows accurate delivery to the tooth bleaching section or its components. In a preferred embodiment according to the invention, there is little or no leakage to the mouth area around the teeth.
本発明に係る好ましい実施の形態では、歯漂白部又はその構成要素は、犬歯にまで送られる。 In a preferred embodiment according to the present invention, the tooth bleaching section or its components are delivered to the canine.
本発明に係る好ましい実施の形態では、ユーザの歯に装置を安定的に配置し、かつ/又は、固定することが可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムは、装置を歯に固定するための漂白部分の構成要素又は特性の性質が殆ど必要としない。例えば、歯漂白部に構成要素を固定する必要がなくなる。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムは、低粘性の歯漂白の使用が可能になるため、より効果的な歯の漂白が可能になる。 In a preferred embodiment according to the present invention, it is possible to stably place and / or fix the device on the user's teeth. In a preferred embodiment according to the present invention, the method and system require very little component or characteristic property of the bleaching part to secure the device to the tooth. For example, it is not necessary to fix the components to the tooth bleaching part. In a preferred embodiment according to the present invention, the method and system allows for the use of low viscosity tooth bleaching, thus allowing more effective tooth bleaching.
本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、優れた適合性を提供でき、犬歯を覆うことも可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯は比較的円滑にかつ/又は均一に漂白される。本発明に係る好ましい実施の形態では、正確かつ実質的に均一に、犬歯を含む前歯の並びを漂白することができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、犬歯の先端も覆われ、それによって、漂白される。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯漂白部の優れた移動が装置を通じて可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、繊維構造体の折り目をなくすことができ、さらに優れた適合が可能になる。歯の上で折り畳んだ形状は、装置の使用中、維持される。折り目をなくすことによって、歯漂白部又はその構成要素の移動を抑制することができる。本発明の好ましい実施の形態では、装置の繊維構造体により、構造はうまく適合する。 In a preferred embodiment according to the present invention, the device can provide excellent compatibility and can also cover canines. In a preferred embodiment according to the invention, the teeth are bleached relatively smoothly and / or uniformly. In a preferred embodiment according to the present invention, it is possible to bleach the front teeth array including canines accurately and substantially uniformly. In a preferred embodiment according to the invention, the tip of the canine is also covered and thereby bleached. In a preferred embodiment according to the invention, an excellent movement of the tooth bleaching part is possible through the device. In a preferred embodiment according to the present invention, the folds of the fiber structure can be eliminated and a better fit is possible. The folded shape on the teeth is maintained during use of the device. By eliminating the crease, the movement of the tooth bleaching part or its constituent elements can be suppressed. In a preferred embodiment of the present invention, the structure is well adapted due to the fiber structure of the device.
本発明に係る好ましい実施の形態によると、水を透過させることができ、歯漂白部の吸収を支援することができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、繊維構造体は、歯漂白部の解放のプロファイルを制御するために、繊維構造体における深さの関数として、繊維の直径を変化させる。本発明に係る好ましい実施の形態に係る方法及び装置によって、、上述の目的は達成される。 According to a preferred embodiment of the present invention, water can be permeated and absorption of a tooth bleaching part can be supported. In a preferred embodiment according to the present invention, the fiber structure varies the fiber diameter as a function of depth in the fiber structure in order to control the release profile of the tooth bleaching section. The above objective is accomplished by a method and apparatus according to preferred embodiments of the present invention.
本発明は、歯を漂白するための歯漂白システムに関する。歯漂白システムは、ナノファイバ構造体と、漂白剤を含む歯漂白部とを備える。本発明の好ましい実施の形態では、方法及びシステムによって、歯漂白部又はその構成要素を正確に送ることができる。本発明の好ましい実施の形態では、方法及びシステムによると、歯の周囲の口の領域に漏れ出すことが、殆どなくなるか又はなくなる。ナノファイバ構造体の好ましい使用では、システムは、歯に応用することができ、歯への優れた適合を維持する。 The present invention relates to a tooth bleaching system for bleaching teeth. The tooth bleaching system comprises a nanofiber structure and a tooth bleaching section containing a bleaching agent. In a preferred embodiment of the present invention, the method and system can accurately deliver the tooth bleaching section or its components. In a preferred embodiment of the present invention, the method and system result in little or no leakage into the mouth area around the teeth. In the preferred use of the nanofiber structure, the system can be applied to the teeth and maintains an excellent fit to the teeth.
歯漂白部は、10cps〜1000cps、好ましくは10cps〜400cps、さらに好ましくは10cps〜199cpsの粘性を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、本発明に係る流体の吸収・放出特性のために、歯漂白部が比較的低粘性である方法及びシステムが提供される。本発明に係る優れた実施の形態では、低粘性のゲルが歯漂白への応用のために使用されてもよく、その場合、ゲルは、ナノファイバ構造体によってシステムに保持される。本発明に係る好ましい実施の形態では、例えば口の中の歯肉又は口蓋上の構造に漏れ出す危険は、制限され、低減し、又はなくなる。 The tooth bleaching part has a viscosity of 10 cps to 1000 cps, preferably 10 cps to 400 cps, more preferably 10 cps to 199 cps. In a preferred embodiment according to the present invention, a method and system is provided in which the tooth bleaching portion is relatively low viscosity due to the fluid absorption and release characteristics according to the present invention. In an excellent embodiment according to the present invention, a low viscosity gel may be used for dental bleaching applications, in which case the gel is retained in the system by the nanofiber structure. In a preferred embodiment according to the present invention, the risk of leaking into, for example, gingiva in the mouth or structures on the palate is limited, reduced or eliminated.
歯漂白部は、歯漂白ゲルであってよい。その場合、歯漂白ゲルはさらに、ゲル形成材料を含む。本発明に係る好ましい実施の形態では、ゲルの使用によって、漏れの発生が低減し、又はなくなる。このことは、ユーザの快適性を向上させる。それは例えば、歯の周囲の口の一部への刺激を低減する。 The tooth bleaching part may be a tooth bleaching gel. In that case, the tooth bleaching gel further comprises a gel-forming material. In a preferred embodiment according to the present invention, the use of gel reduces or eliminates the occurrence of leakage. This improves user comfort. For example, it reduces irritation to a part of the mouth around the teeth.
ゲル形成材料の濃度は、漂白部材の0.1重量パーセント、例えば0.09重量パーセントより薄い。 The concentration of the gel-forming material is less than 0.1 percent by weight of the bleaching member, for example 0.09 percent by weight.
ゲル形成材料は、カルボキシメチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、ガム、ポロキサマー(poloxamer)、カルボオキシド・ポリメチレンを含んでもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、低濃度のゲル形成材料は、ナノファイバ構造体が存在するために漂白部の粘性が低下するように、使用される。 The gel-forming material may include carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, gum, poloxamer, carboxyoxide polymethylene. In a preferred embodiment according to the present invention, a low concentration of gel forming material is used such that the viscosity of the bleaching section is reduced due to the presence of nanofiber structures.
システムのナノファイバ構造体が、前歯の列に適合させるように設けられてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体は、1組の歯に適合されるように設けられてもよい。 The nanofiber structure of the system may be provided to adapt to the front tooth row. In a preferred embodiment according to the present invention, the nanofiber structure may be provided to be adapted to a set of teeth.
システムのナノファイバ構造体は、門歯及び犬歯(犬歯の先端を含む。)に適合するように設けられる。門歯は、上側の4本の前歯又は下側の4本の前歯である。本発明に係る好ましい実施の形態では、犬歯も黄ばんでいることが多く、また犬歯もともに漂白することで犬歯と門歯の色が均一になるため、門歯に隣接する犬歯も漂白されてもよい。それによって、犬歯と門歯との間のコントラストが小さくなる。 The nanofiber structure of the system is provided to be compatible with incisors and canines (including canine tips). The incisors are the upper four front teeth or the lower four front teeth. In a preferred embodiment according to the present invention, the canine is often yellowed, and the canine adjacent to the incisor may be bleached because the canine and the incisor have a uniform color by bleaching the canine together. Thereby, the contrast between the canine and the incisor is reduced.
ナノファイバ構造体は、100nmから10mmの間の厚みに圧縮できる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯に適した圧縮ナノファイバ構造体を用いることによって、犬歯だけでなく門歯にも適合する。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置又は少なくともそれの繊維構造体が、装置を圧縮すること又は少なくともそれの繊維構造体を圧縮することによって、歯に押し付けられ、それによって、装置又は少なくともそれらの繊維構造体は歯の形状に適合する。 The nanofiber structure can be compressed to a thickness between 100 nm and 10 mm. In a preferred embodiment according to the present invention, it is compatible not only with canines but also with incisors by using compressed nanofiber structures suitable for teeth. In a preferred embodiment according to the present invention, the device or at least the fiber structure thereof is pressed against the teeth by compressing the device or at least compressing the fiber structure thereof, whereby the device or at least of them The fiber structure conforms to the shape of the teeth.
ナノファイバ構造体は、1μm〜5000μmの、好ましくは1μm〜2000μmの厚みを有する。 The nanofiber structure has a thickness of 1 μm to 5000 μm, preferably 1 μm to 2000 μm.
ナノファイバ構造体の構造は、歯の表面上のシステムが粘着するように適用される。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯表面に粘着するために、歯漂白部に追加の構成要素又は特性が必要になることはない。 The structure of the nanofiber structure is applied so that the system on the tooth surface sticks. In a preferred embodiment according to the present invention, no additional components or properties are required in the tooth bleaching section in order to adhere to the tooth surface.
ナノファイバ構造体は、65%〜99%の、好ましくは70〜98%の、さらに好ましくは75〜95%の平均多孔率を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体の多孔率は、そのような粘着性の影響を及ぼすように設けられる。システムは、第1部分を用いて歯の前面に固定され、第2部分を用いて歯の背面に固定されるように、設けられてもよい。 The nanofiber structure has an average porosity of 65% to 99%, preferably 70 to 98%, more preferably 75 to 95%. In a preferred embodiment according to the present invention, the porosity of the nanofiber structure is provided so as to influence such stickiness. The system may be provided such that it is secured to the front of the tooth using the first part and secured to the back of the tooth using the second part.
ナノファイバ構造体は、漂白剤を歯に制御して送るために、断面にわたって異なる多孔率を有してもよい。ナノファイバ構造体は、漂白剤を歯に放出する予め決められた放出プロファイルを実現するために、その断面において多孔率の予め決定された変化プロファイルを有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、処置中に均一に影響を及ぼすことを支援するように、漂白剤を制御することが可能である。 The nanofiber structure may have different porosities across the cross-section for controlled delivery of bleach to the teeth. The nanofiber structure has a predetermined variation profile of porosity in its cross-section to achieve a predetermined release profile that releases bleach to the teeth. In a preferred embodiment according to the present invention, the bleaching agent can be controlled to assist in uniformly affecting the treatment.
ナノファイバ構造体の多孔率は、基材層に接触する側部から歯の表面に接触する側部まで増加してもよい。ナノファイバ構造体は、異なる径を有するナノファイバの少なくとも2つの層を含むラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。 The porosity of the nanofiber structure may increase from the side that contacts the substrate layer to the side that contacts the tooth surface. The nanofiber structure may be a laminated nanofiber structure comprising at least two layers of nanofibers having different diameters.
歯漂白システムは、ナノファイバ構造体を支持するための基層を備え、その基層は、実質的に防水性であり、不水溶性である。本発明に係る好ましい実施の形態では、基材によって、歯の上のシステムがより良く適合することが可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、基材は、例えば歯肉領域及び/又は舌への漂白部の漏れに対するバリアを提供する。 The tooth bleaching system includes a base layer for supporting the nanofiber structure, the base layer being substantially waterproof and water insoluble. In a preferred embodiment according to the invention, the substrate allows the system on the tooth to better fit. In a preferred embodiment according to the present invention, the substrate provides a barrier against leakage of bleaching parts, for example to the gingival area and / or the tongue.
ナノファイバ構造体は、pH調整物質を含む繊維を含む。本発明に係る好ましい実施の形態では、pH調整物質の少なくとも一部が、使用前又は使用のためのシステムの準備前に、漂白剤から隔絶して保持される。これによると、使用中に漂白剤の影響を増加させることが可能になり、又は、それによって、システムの製品寿命を長くすることが可能になる。本発明の好ましい実施の形態ではさらに、pH調整物質がナノファイバ構造体に含まれ、それによって、使用前に隔絶して保存するために、追加の構成要素を備える必要がなくなる。 The nanofiber structure includes fibers that include a pH adjusting material. In a preferred embodiment according to the present invention, at least a portion of the pH adjusting material is kept isolated from the bleach prior to use or preparation of the system for use. This makes it possible to increase the influence of the bleaching agent during use or to increase the product life of the system. In a preferred embodiment of the present invention, a pH adjusting material is further included in the nanofiber structure, thereby eliminating the need to provide additional components for isolation and storage prior to use.
歯漂白部がpH調整物質を含んでもよい。pH調整物質は、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、及びクエン酸ナトリウムのいずれか、又は、その組合せを含んでもよい。歯漂白部のpH調整物質は、0.1重要パーセント〜10重量パーセントの間であってもよい。 The tooth bleaching part may contain a pH adjusting substance. The pH adjusting substance may include any one of sodium hydroxide, hydrogen chloride, sodium phosphate, sodium bicarbonate, sodium stannate, citric acid, and sodium citrate, or a combination thereof. The pH adjusting substance of the tooth bleaching part may be between 0.1 important percent and 10 weight percent.
漂白剤の濃度は、歯漂白部の0.1〜25重量パーセント、好ましくは歯漂白部の0.5〜10重量パーセント、さらに好ましくは歯漂白部の1〜7重量パーセントであってよい。漂白剤は、過酸化物及び過酸化物生成化合物のいずれか又はその組合せであってもよい。過酸化物は例えば、過酸化水素又は過酸化カルシウムである。過酸化物生成化合物は、例えばカルバミド過酸化物、過ホウ酸塩又はペルオキシ酸のような過炭酸塩である。使用に適した漂白材料は、過酸化水素、過酸化カルバミド、又はそれらの混合物である。過酸化水素は、非常に効果的である。 The concentration of the bleaching agent may be 0.1 to 25 weight percent of the tooth bleaching portion, preferably 0.5 to 10 weight percent of the tooth bleaching portion, more preferably 1 to 7 weight percent of the tooth bleaching portion. The bleaching agent may be any one or combination of peroxides and peroxide-generating compounds. The peroxide is, for example, hydrogen peroxide or calcium peroxide. The peroxide-generating compound is a percarbonate such as carbamide peroxide, perborate or peroxy acid. Suitable bleaching materials for use are hydrogen peroxide, carbamide peroxide, or mixtures thereof. Hydrogen peroxide is very effective.
歯漂白部はさらに充填混合物を含んでもよい。充填混合物は、グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、又はポリピレングリコールを含む。ナノファイバ構造体のうち、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%のナノファイバが、3から2000nmの直径を有する。 The tooth bleaching part may further comprise a filling mixture. The filling mixture includes glycerin, sorbitol, polyethylene glycol, or polypropylene glycol. Of the nanofiber structure, at least 30%, preferably at least 50% of the nanofibers have a diameter of 3 to 2000 nm.
ナノファイバ構造体は、少なくとも50%の少なくとも5μmより長い直線状繊維を含む。ナノファイバ構造体は、少なくとも50%のランダム配向繊維を含む。 The nanofiber structure comprises at least 50% linear fibers longer than at least 5 μm. The nanofiber structure includes at least 50% randomly oriented fibers.
ナノファイバ構造体は、電子的紡糸ナノファイバ構造体であってもよい。 The nanofiber structure may be an electronically spun nanofiber structure.
5から14日の間に1日2回、2〜30分歯の上にシステムを適用する場合、色合いの変化の履歴の尺度に関して、最小1から最大14の色合いの変化の漂白効果を得られる。本発明に係る実施の形態では、優れた漂白効果を提供する。 When applying the system over 2 to 30 minute teeth twice a day between 5 and 14 days, a minimum 1 to maximum 14 shade change bleaching effect can be obtained with respect to the shade change history scale. . The embodiment according to the present invention provides an excellent bleaching effect.
歯漂白システム(ホワイトニングシステム)は、使用前の保管時に、ナノファイバ構造体及び歯漂白部を分離して保持するキットであってもよい。そのキットはさらに、歯漂白システムの使用を開始する際に歯漂白部にナノファイバ構造体を浸すためのトレイを含んでもよい。 The tooth bleaching system (whitening system) may be a kit that separates and holds the nanofiber structure and the tooth bleaching part during storage before use. The kit may further include a tray for immersing the nanofiber structure in the tooth bleaching section when starting to use the tooth bleaching system.
ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸の化合物を用いた電子回転によって製造されるポリアミドから作られた繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントでそれぞれ、90と10から10と90の間、好ましくは30と70から70と30の間、さらに好ましくは40と60から60と40の間であってよい。それは重量パーセント比で、50対50であってもよい。 The nanofiber structure may include fibers made from polyamide made by electronic rotation using a compound of formic acid and acetic acid. The ratio of formic acid and acetic acid may be between 90 and 10 to 10 and 90, preferably between 30 and 70 to 70 and 30, and more preferably between 40 and 60 to 60 and 40, respectively, by weight. It may be 50 to 50 in weight percent ratio.
本発明は、歯漂白のための、上述のような歯漂白システムの使用にも関する。 The invention also relates to the use of a tooth bleaching system as described above for tooth bleaching.
本発明は、ナノファイバ構造体にも関し、ナノファイバ構造体は、歯漂白(ホワイトニング)への応用に使用される。 The present invention also relates to nanofiber structures, which are used for tooth bleaching (whitening) applications.
ナノファイバ構造体は、前歯の並びに適用されてもよい。 The nanofiber structure may be applied in a series of front teeth.
システムのナノファイバ構造体は、門歯及び犬歯に適合させてもよい。犬歯はその先端を含む。 The nanofiber structure of the system may be adapted to incisors and canines. The canine includes its tip.
ナノファイバ構造体は、100nmから5mmの厚みに圧縮可能である。 The nanofiber structure can be compressed to a thickness of 100 nm to 5 mm.
ナノファイバ構造体は、1μmから5000μmの間、好ましくは1μmから2000μmの間の厚さを有する。ナノファイバ構造体の構造は、補の表面上にシステムが粘着するように設けられてもよい。 The nanofiber structure has a thickness between 1 μm and 5000 μm, preferably between 1 μm and 2000 μm. The structure of the nanofiber structure may be provided so that the system adheres on the complementary surface.
ナノファイバ構造体は、65から99%、好ましくは70から98%、より好ましくは75から95%の平均多孔率を有する。 The nanofiber structure has an average porosity of 65 to 99%, preferably 70 to 98%, more preferably 75 to 95%.
システムは、第1部分を用いて歯の前面に固定するように、また第2部分を用いて歯の背面に固定するように適用されてもよい。 The system may be adapted to be secured to the front surface of the tooth using a first portion and to be secured to the back surface of the tooth using a second portion.
ナノファイバ構造体は、歯に向かう漂白剤の移動を制御するために、断面において多孔率が変化してもよい。 The nanofiber structure may vary in porosity in cross section to control the movement of the bleach toward the teeth.
ナノファイバ構造体は、歯に向かう漂白剤の放出プロファイルを予め決定したものにするために、断面において予め決められた変化プロファイルを有してもよい。 The nanofiber structure may have a predetermined change profile in cross-section to predetermine the release profile of the bleach toward the teeth.
ナノファイバ構造体の多孔率は、基層に接触する側部から歯の表面に接触する側部にかけて増加してもよい。 The porosity of the nanofiber structure may increase from the side contacting the base layer to the side contacting the tooth surface.
ナノファイバ構造体は、異なる直径を有するナノファイバからなる少なくとも2つの層を含むラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。 The nanofiber structure may be a laminated nanofiber structure comprising at least two layers of nanofibers having different diameters.
歯漂白システムは、ナノファイバ構造体を支持するための基層を有し、基層は実質的に防水性かつ不水溶性である。 The tooth bleaching system has a base layer for supporting the nanofiber structure, the base layer being substantially waterproof and water insoluble.
ナノファイバ構造体は、pH調整物質を有する繊維を含む。 The nanofiber structure includes a fiber having a pH adjusting material.
pH調整物質は、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、及びクエン酸ナトリウムのいずれか又はそれらの組み合わせである。 The pH adjusting substance is any one or a combination of sodium hydroxide, hydrogen chloride, sodium phosphate, sodium bicarbonate, sodium stannate, citric acid, and sodium citrate.
歯漂白部のpH調整物質は、歯漂白部に対して0.1重量パーセントから10重量パーセントである。 The pH adjusting substance in the tooth bleaching part is 0.1 to 10% by weight based on the tooth bleaching part.
ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸の混合物を用いた電子回転によって製造されるポリアミドからなる繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントで、90と10から10と90の間、好ましくは30と70から70と30の間、さらに好ましくは40と60から60と40の間であってよい。それは重量パーセント比で、50対50であってもよい。 The nanofiber structure may include fibers made of polyamide manufactured by electronic rotation using a mixture of formic acid and acetic acid. The ratio of formic acid and acetic acid may be in weight percent between 90 and 10 to 10 and 90, preferably between 30 and 70 to 70 and 30, and more preferably between 40 and 60 to 60 and 40. It may be 50 to 50 in weight percent ratio.
本発明は、漂白のための、上述のようなナノファイバ構造体の使用にも関する。 The invention also relates to the use of a nanofiber structure as described above for bleaching.
本発明は、歯を漂白(ホワイトニング)するための方法にも関し、その方法は、歯漂白部にナノファイバ構造体を浸すことと、浸されたナノファイバ構造体を歯に予め決められた回数適用することと、その後、ナノファイバ構造体を取り除くこととを含む。歯漂白部は最初、密閉された容器に収められている。歯漂白部は、ナノファイバ構造体とともに収納されていてもよい。それらは、歯漂白部が注がれる容器に収められてもよい。そのような容器は、プラスチック又は炭素フィルムを用いて密閉される。ナノファイバ構造体を浸すために、ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体が歯漂白部に対向した状態で容器内に配置される。 The present invention also relates to a method for whitening teeth, the method comprising immersing the nanofiber structure in a tooth bleaching section and a predetermined number of times the soaked nanofiber structure in the tooth. Applying and then removing the nanofiber structure. The tooth bleaching section is initially housed in a sealed container. The tooth bleaching part may be accommodated together with the nanofiber structure. They may be contained in a container into which the tooth bleaching part is poured. Such containers are sealed using plastic or carbon film. In order to immerse the nanofiber structure, the nanofiber structure is placed in the container with the nanofiber structure facing the tooth bleaching portion.
その方法はさらに、前記ナノファイバ構造体を浸すことの間に、pH制御剤及び前記漂白剤の間で初期接触させることを含んでもよい。その方法はさらに、前記ナノファイバ構造体を浸すことの前に、ナノファイバ構造体を浸すための容器に歯漂白部を供給することを含んでもよい。 The method may further include initial contact between a pH control agent and the bleaching agent during the immersion of the nanofiber structure. The method may further include supplying a tooth bleaching portion to a container for immersing the nanofiber structure prior to immersing the nanofiber structure.
本発明は、ナノファイバ構造体の生産方法にも関し、その方法は、蟻酸と酢酸の混合物を用いてナノファイバを電子回転させることを含む。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントで、90と10から10と90の間、好ましくは30と70から70と30の間、さらに好ましくは40と60から60と40の間であってよい。それはで、50重量パーセント対50重量パーセントであってもよい。 The present invention also relates to a method for producing a nanofiber structure, the method comprising electronically rotating the nanofiber with a mixture of formic acid and acetic acid. The ratio of formic acid and acetic acid may be in weight percent between 90 and 10 to 10 and 90, preferably between 30 and 70 to 70 and 30, and more preferably between 40 and 60 to 60 and 40. It may be 50 weight percent versus 50 weight percent.
本発明の特に好ましい形態は、添付の特許請求の範囲に独立及び従属の請求項として記載される。従属請求項の特徴には、独立請求項の特徴が組み込まれ、またそれぞれに見合った従属請求項の特徴が組み込まれる。 Particularly preferred forms of the invention are set out in the accompanying claims as independent and dependent claims. The features of the dependent claims incorporate the features of the independent claims and the features of the corresponding dependent claims.
本発明の技術分野ではこれまで一定の改良、変化、及び発展があったが、本発明の概念は、十分に新しくまた新規な改良を提供するものであるとともに、従来技術から脱却して、その結果本発明に本質的な優れた効果、安定性及び信頼性を提供するものであると確信する。 Although there have been certain improvements, changes and developments in the technical field of the present invention, the concept of the present invention provides a sufficiently new and novel improvement, and is a departure from the prior art. Results We believe that the present invention provides the essential advantages, stability and reliability.
本発明の示唆によって、より優れた特性を有する繊維構造体を製造するために改良された方法及び装置を設計することができる。 With the suggestion of the present invention, improved methods and apparatus can be designed to produce fibrous structures with better properties.
本発明に関する、上述その他の特性、特徴及び効果は、図面を参照した、以下の詳細な説明で明らかになる。図面は、本発明の思想を具体的に例示するものである。本明細書は、例示に過ぎないのであって、本発明の範囲を制限するものではない。以下に引用して参照する図面は、添付の図面である。 The above-mentioned and other characteristics, features, and effects of the present invention will become apparent from the following detailed description with reference to the drawings. The drawings specifically illustrate the idea of the invention. This description is merely an example and should not limit the scope of the invention. The drawings referred to below are attached drawings.
本発明について、図面を参照しながら具体的な実施の形態に関して説明するが、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定され、それら実施の形態に限定されない。説明する図は、例示に過ぎず、限定するものではない。図において、部材の寸法は、図に示すために、誇張されて実寸で示されていないものもある。寸法及び相対的な寸法は、本発明の実際の実施形態(practice)を実際に縮小したものには対応していない。 The present invention will be described with respect to specific embodiments with reference to the drawings. However, the present invention is limited only by the scope of the claims, and is not limited to the embodiments. The figures described are merely illustrative and not limiting. In the drawings, the dimensions of the members may be exaggerated and not shown in actual size for the purpose of illustration. Dimensions and relative dimensions do not correspond to actual reductions in actual practice of the invention.
さらに、明細書及び特許請求の範囲における用語、第1、第2、第3等は、同様の構成要素を区別するために使用されており、時間的、空間的、序列その他のいかなる方法における順序をも意味するものではない。そのように使用される用語は、適切な状況の下で、置き換えられてもよく、本明細書で説明する本発明の実施の形態は、本明細書で説明し、図示する手順以外の手順によって作動してもよいことは、理解されるべきである。 In addition, the terms first, second, third, etc. in the specification and claims are used to distinguish similar components and are in any order in time, space, hierarchy, etc. Does not mean. The terminology so used may be replaced under appropriate circumstances, and the embodiments of the invention described herein are described by procedures other than those described and illustrated herein. It should be understood that it may work.
用語「備える」は、特許請求の範囲において使用され、その後にリスト化された手段に限定されるように解釈されるべきではなく、すなわち、他の部材又はステップを除外するのもではない。それは、所定の機能、数量、ステップ又は部材の存在を、その記載により明確にするものとして理解されるべきであって、1つ又は複数の他の機能、数量、ステップ、部材又はそれらの組合せの存在又は追加を排除するものではない。従って、「A手段とB手段とを備える装置」と記載された発明の範囲は、構成要素AとBのみから構成される装置に限定されない。それは、本発明に関して、装置に関連する構成要素がAとBであることを意味するに過ぎない。 The term “comprising” is used in the claims and should not be construed as limited to the means listed thereafter, ie it does not exclude other elements or steps. It should be understood that the presence of a given function, quantity, step or member is clarified by its description and that one or more other functions, quantities, steps, members or combinations thereof It does not exclude the presence or addition. Therefore, the scope of the invention described as “apparatus comprising A means and B means” is not limited to an apparatus composed only of the components A and B. It only means that the components associated with the device are A and B in the context of the present invention.
本明細書での「一実施の形態」又は「(ある)実施の形態」に関する記載は、その実施の形態に関連して説明される特定の機能、構成又は特徴が、本発明の少なくとも1つの実施の形態において含まれることを意味する。従って、本明細書のいたるところで使用する「一実施の形態では(において)」又は「(ある)実施の形態では(において)」の記載は、同一の実施の形態を参照する場合もあるが、すべての記載において必ず同一の実施の形態に言及するものではない。さらに、特定の機能、構成、又は特徴は、本明細書の1つ又は複数の実施の形態から当該技術分野の通常の技術を有する者に明らかであるような、任意の適切な方法で組み合わされてもよい。 References herein to “one embodiment” or “an embodiment” include at least one specific function, configuration, or feature described in connection with the embodiment. It is meant to be included in the embodiment. Accordingly, the descriptions of “in one embodiment (in)” or “in (in) an embodiment (in)” as used throughout this specification may refer to the same embodiment, In all descriptions, the same embodiment is not necessarily referred to. Furthermore, the particular functions, configurations, or features may be combined in any suitable manner as would be apparent to one having ordinary skill in the art from the one or more embodiments herein. May be.
同様に、本発明の例示的な実施の形態に関する記載において、様々な発明の形態の1つ又は複数の開示を合理化し、又理解を助けるために、本発明の様々な機能が、本発明の1つの実施の形態、図面又は説明で組み合わされてもよいことはよく理解されるべきである。しかしながら、このような開示の仕方は、特許請求の範囲に記載の発明が各請求項において明示するよりも多くの特徴を必要とする意図を表すと理解されるべきではない。むしろ、特許請求の範囲に記載するように、発明の創作性(inventive aspects)は、後述する実施の形態の1つが備える全体的な特徴の一部にある。明細書に続く特許請求の範囲の記載は、これによって明示的に本明細書に組み込まれ、各請求項は本発明の個別の実施の形態としてそれ自身に依拠することになる。 Similarly, in describing the exemplary embodiments of the invention, various functions of the invention have been described in order to streamline and facilitate understanding of one or more disclosures of the various invention forms. It should be well understood that they may be combined in one embodiment, drawing or description. However, such disclosure is not to be understood as representing an intention that the claimed invention requires more features than are expressly recited in each claim. Rather, as described in the claims, inventive aspects are part of the overall features of one of the embodiments described below. The claims following the specification are hereby expressly incorporated herein, with each claim standing on its own as a separate embodiment of this invention.
さらに、本明細書に記載される実施の形態には、他の実施の形態に含まれる特徴以外の特徴の一部を含むものがあり、異なる実施の形態の特徴を組み合わせたものは、本発明の範囲に含まれ、当業者に理解されるような異なる実施の形態を形成する。例えば、特許請求の範囲では、各請求項の記載のいずれもが、任意の組合せで使用されてよい。 Furthermore, some embodiments described in this specification include some of the characteristics other than those included in the other embodiments, and combinations of characteristics of different embodiments are not included in the present invention. And form different embodiments as will be understood by those skilled in the art. For example, in the claims, any of the description in each claim may be used in any combination.
本明細書の記載では、具体的な詳細が多く記載される。しかしながら、本発明の実施の形態は、これらの具体的な詳細を超えて実際に実施されてもよい。また、本明細書を理解し易くするために、従来の方法、構成及び技術については詳細に記載しない。 In the description herein, numerous specific details are set forth. However, embodiments of the invention may actually be implemented beyond these specific details. In addition, in order to facilitate understanding of the present specification, conventional methods, configurations, and techniques are not described in detail.
本発明の理解を助けるために、用語について以下に記載する。 In order to assist in understanding the present invention, terms are described below.
パラメータについて使用する「増加する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータが高い(大きい)値へ漸進的に変化することを意味する。当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを適宜含む。パラメータについて使用する「減少する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータが低い(小さい)値へ漸進的に変化することを意味する。当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含む。 The term “increase” used for a parameter means that the parameter gradually changes to a higher (larger) value unless otherwise stated. The gradual change appropriately includes no change, that is, the parameter has a constant value. The term “decrease” used for a parameter means that the parameter gradually changes to a lower (smaller) value unless otherwise stated. The gradual change includes no change, that is, the parameter is a constant value.
パラメータについて使用する「連続的に又は単調に増加する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータがより高い(大きい)値へ漸進的に変化することを意味し、当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含まない。パラメータについて使用する「連続的に又は単調に減少する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータがより低い(小さい)値へ漸進的に変化することを意味し、当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含まない。 The term “continuously or monotonically increasing” used for a parameter means that the parameter gradually changes to a higher (larger) value, unless stated otherwise, where the incremental change is a change. It does not include that there is no error, that is, that the parameter is a constant value. The term “decreasing continuously or monotonically” as used for a parameter means that the parameter gradually changes to a lower (smaller) value, unless stated otherwise, where the incremental change is a change. It does not include that there is no error, that is, that the parameter is a constant value.
ここから本発明につき、本発明の複数の実施の形態に関する詳細な説明によって、説明する。当業者が、本発明の技術的な思想の範囲内にある本発明の他の実施の形態を考え出すこともあるのであって、本発明は、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ規定される。 The invention will now be described by a detailed description of a plurality of embodiments of the invention. The person skilled in the art may come up with other embodiments of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention, and the present invention is defined only by the description of the appended claims. .
第1形態において、本発明は、例えばナノファイバ構造体のような繊維構造体を製造するための電子回転装置(electrospinning device)に関する。 In a first aspect, the present invention relates to an electrospinning device for producing a fiber structure such as a nanofiber structure.
第1形態の実施の形態において、電子回転装置は、溶液又は融液を生産するための一連の排出部を備える。本発明の電子回転装置は、複数のノズルを備えており、すなわち、溶液、融液等を生産するための2つ以上の排出部、又は3つ以上の排出部を備える。排出部は、材料を生産するために設けられる。材料は、繊維の生産に使用される溶液又は融液の材料である。排出部は例えば、ノズル、金属針等の針、小さな穴等である。本発明の実施の形態において、2つ以上(例えば、3つ以上)の排出部は、少なくとも1cm以上(例えば、少なくとも4cm)の距離を隔てて互いに分離している。例えば、排出部は、1から100cmの距離を隔てて分離してもよい。排出部が1cm以上の距離を隔てて設けられることによって、生産される繊維構造体は通常、間隔が狭い場合よりも、強く多孔質になり、真っ直ぐな繊維を含む。排出部(例えば、針)の間隔を相対的に大きくすることによって、溶媒の蒸発が向上し、生産される繊維構造体は高多孔率(high porosity)になる。このような効果は、繊維収集の時点における高度な繊維形成プロセスに由来するであろう。好ましくは、2つ以上の排出部の距離は、少なくとも4cmであり、より好ましくは6cm以上、さらに好ましくは少なくとも8cmである。最大の間隔は、任意であって、例えば所望の多孔率によって設定される。 In the embodiment of the first mode, the electronic rotating device includes a series of discharge units for producing a solution or a melt. The electronic rotating device of the present invention includes a plurality of nozzles, that is, includes two or more discharge units or three or more discharge units for producing a solution, a melt, or the like. The discharge part is provided in order to produce material. The material is a solution or melt material used in the production of fibers. The discharge part is, for example, a nozzle, a needle such as a metal needle, or a small hole. In the embodiment of the present invention, two or more (for example, three or more) discharge portions are separated from each other by a distance of at least 1 cm (for example, at least 4 cm). For example, the discharge part may be separated by a distance of 1 to 100 cm. By providing the discharge portions at a distance of 1 cm or more, the produced fiber structure is usually more porous and contains straight fibers than when the interval is narrow. By relatively increasing the interval between the discharge parts (for example, the needles), the evaporation of the solvent is improved, and the produced fiber structure has a high porosity. Such an effect will come from the advanced fiber formation process at the time of fiber collection. Preferably, the distance between the two or more discharge parts is at least 4 cm, more preferably 6 cm or more, and even more preferably at least 8 cm. The maximum spacing is arbitrary and is set by the desired porosity, for example.
排出部間の間隔のために、繊維構造体を形成する繊維は、5μm以上、10μm以上、又は20μm以上の距離を超える直線形状となる。このように直線形状であることとともに又はそれに加えて、繊維構造体を形成する繊維の大部分(すなわち50%以上)が、無交差結合(cross−link free)、すなわち隣接する繊維と交差結合しない状態となる。繊維の大部分が例えば、隣接する繊維との間で、それらの接触点において実質的に無交差結合である。本発明の実施の形態によると、無交差結合であって、そのように互いに結合しない繊維を含む繊維構造体が生産される。すなわち、その場合、大部分(例えば50%以上であって、好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上、一層好ましくは95%)の繊維が独立したままである。その結果、無交差結合の度合いは、繊維長さ1mm当たりに1交差結合よりも少なく、好ましくは繊維長さ5mm当たりに1交差結合よりも少なく、より好ましくは繊維長さ1cm当たりに1交差結合よりも少なく、さらに好ましくは繊維長さ5cm当たりに1交差結合よりも少なく、一層好ましくは繊維全長にわたって交差結合がない。この効果は、特に排出部が4cm以上離れた場合に顕著になる。交差結合は、ある繊維のポリマー鎖を隣接する繊維のポリマー鎖に結合させる共有結合(covalent bond)として定義できる。ファンデルワールス力又は水素結合のような弱い物理的相互作用は、交差結合の定義に含まない。 Due to the interval between the discharge portions, the fibers forming the fiber structure have a linear shape exceeding a distance of 5 μm or more, 10 μm or more, or 20 μm or more. In addition to or in addition to being linear, the majority (ie, 50% or more) of the fibers that form the fiber structure are cross-link free, ie, not cross-bonded to adjacent fibers. It becomes a state. The majority of the fibers are, for example, substantially cross-bonded at their contact points with adjacent fibers. According to an embodiment of the present invention, a fiber structure is produced that includes fibers that are non-cross-bonded and thus do not bond together. That is, in that case, the majority (eg, 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95%) of the fibers remain independent. As a result, the degree of cross-linking is less than 1 cross-bond per 1 mm fiber length, preferably less than 1 cross-bond per 5 mm fiber length, more preferably 1 cross-bond per 1 cm fiber length. Less, more preferably less than 1 cross-link per 5 cm fiber length, more preferably no cross-links over the entire fiber length. This effect is particularly prominent when the discharge part is separated by 4 cm or more. Cross-linking can be defined as a covalent bond that connects the polymer chain of one fiber to the polymer chain of an adjacent fiber. Weak physical interactions such as van der Waals forces or hydrogen bonds are not included in the definition of cross-linking.
3つ以上の排出部が使用される場合、排出部(例えば、針)は好ましくは、それぞれが三角形の組みをなすように配置される(図5参照)。各排出部間の距離は、最小1cm最大100cmであり、より好ましくは最小4cm最大100cmであり、さらに好ましくは最小6cm最大100cmである。本発明の実施の形態では、揮発性に富み、かつ/又は、容易にイオン化する溶媒が使用される。針は、図6に示すように位置付けられる。図6では、それぞれの針の位置は、2列ごとに第3列目を除いた図5に示すものと同一である。この場合、個々の針が全ての面で針によって囲まれるということがない。これによって、繊維形成領域からの溶媒の蒸発が促進できる。図6のように針を配置する目的は、揮発性又はイオン化溶媒を用いる場合に、順放電(favouring electrical discharge)を防ぐことにある。排出部の数は、最大値で限定されるものではない。例えば、ある形態での排出部の数は、例えば3から20000個であり、例えば5から20000個である。好ましくは、ある形態で使用される排出部(例えば、針)の数は、少なくとも3から500の間である(図5参照)。排出部の、例えば隣接行のような異なる行は、平行であってもよいが、排出部の相互の位置関係に応じてシフト移動してよい。これについては、受容面の相対的移動の平均的な方向に関して評価されてもよい。排出部は、排出部の組みが三角形状をなすように配置されてもよい。異なる行は例えば、ジグザグ状の排出部になる。排出部の2つの隣接行につき、ジグザグ状の排出部が備えられるように設けられてもよい。 When more than two discharge sections are used, the discharge sections (eg needles) are preferably arranged so that each forms a triangular set (see FIG. 5). The distance between each discharge portion is a minimum of 1 cm and a maximum of 100 cm, more preferably a minimum of 4 cm and a maximum of 100 cm, and further preferably a minimum of 6 cm and a maximum of 100 cm. In embodiments of the invention, a volatile and / or easily ionizing solvent is used. The needle is positioned as shown in FIG. In FIG. 6, the position of each needle is the same as that shown in FIG. 5 except for the third row every two rows. In this case, the individual needles are not surrounded by the needles on all sides. Thereby, evaporation of the solvent from the fiber forming region can be promoted. The purpose of placing the needle as in FIG. 6 is to prevent a forward electrical discharge when using a volatile or ionized solvent. The number of discharge parts is not limited by the maximum value. For example, the number of discharge units in a certain form is, for example, 3 to 20000, and for example, 5 to 20000. Preferably, the number of drains (eg needles) used in one form is at least between 3 and 500 (see FIG. 5). Different rows, such as adjacent rows, of the discharge section may be parallel, but may be shifted according to the mutual positional relationship of the discharge sections. This may be evaluated with respect to the average direction of relative movement of the receiving surface. The discharge unit may be arranged such that the combination of the discharge units has a triangular shape. The different rows are, for example, zigzag discharge sections. A zigzag discharge portion may be provided for two adjacent rows of discharge portions.
本発明に係る電子回転装置は、受容面(a receiving surface)を備える。受容面は適宜、例えば穴の開いた又は穴のないポリマー/プラスチック層のような穴の開いた又は穴のない層によって覆われてもよい。受容面は、広い表面の穴の開いた部分であってもよく、全ての部分で穴が開いている必要はない。例えば、受容面は、湾曲部分(winded parts)を含む大きいベルトの一部であってもよい。表面は、繊維が配置される液体表面を含んでもよい。受容面は、2つ以上の、好ましくは3対以上の排出部から生産物を受容するために設けられる。受容面は、金属プレート、ホイル(foil)、繊維構造体、液体表面等であってよい。受容面は、空間的な所定位置に配置される。例えば、受容面は、水平方向に配置され、受容面の上方(above)に排出部が配置されるか、又は排出部の上方に受容面が配置される。それらの場合、従って排出部はそれぞれ、下方に、又は上方に向けて配置される。例えば、排出部(例えば、針)は、低いプレートに配置され、溶液又は融液(例えば、ポリマー溶液又は融液)の噴流は装置の上方へ向けて移動する。受容プレートは、垂直方向に配置されてもよい。受容プレートは他の方向(例えば水平方向に対して45°その他任意の方向)を向いてもよいのはもちろんである。排出部と受容面との組をスピナレット(spinneret)ともいう。受容面の少なくとも1つと排出部の組とは移動可能なように設けられる。すなわち、受容面と排出部の組との間で、1つ以上の相対的な移動が提供されてもよい。本発明の実施の形態において排出部が移動可能な方向は、受容面と平行であってもよく、又受容面に垂直であってもよい。排出部の移動は、受容面に平行な移動と受容面に垂直な移動との組合せであってもよい。 The electronic rotating device according to the present invention includes a receiving surface. The receiving surface may optionally be covered by a perforated or non-perforated layer, such as a perforated or non-perforated polymer / plastic layer. The receiving surface may be a perforated portion of a wide surface and need not be perforated in all portions. For example, the receiving surface may be part of a large belt that includes curved parts. The surface may include a liquid surface on which the fibers are disposed. A receiving surface is provided for receiving the product from two or more, preferably three or more pairs of outlets. The receiving surface may be a metal plate, foil, fibrous structure, liquid surface, and the like. The receiving surface is disposed at a predetermined spatial position. For example, the receiving surface is disposed in a horizontal direction, and the discharge portion is disposed above the receiving surface, or the receiving surface is disposed above the discharge portion. In those cases, therefore, the discharge parts are respectively arranged below or upward. For example, a discharge (eg, a needle) is placed on the lower plate and a jet of solution or melt (eg, a polymer solution or melt) moves up the apparatus. The receiving plate may be arranged in the vertical direction. Of course, the receiving plate may be oriented in other directions (for example 45 ° with respect to the horizontal direction or any other direction). A combination of the discharge part and the receiving surface is also called a spinneret. At least one of the receiving surfaces and the set of discharge portions are provided so as to be movable. That is, one or more relative movements may be provided between the receiving surface and the discharge set. In the embodiment of the present invention, the direction in which the discharge portion is movable may be parallel to the receiving surface or may be perpendicular to the receiving surface. The movement of the discharge portion may be a combination of movement parallel to the receiving surface and movement perpendicular to the receiving surface.
本発明の実施の形態では、排出部の移動は好ましくは、往復移動(reciprocal movement)であり、例えば、2定点の間の移動である。往復移動は好ましくは、受容面に対して平行であり、繊維構造体の長さの成長方向の原因となる移動方向に対して垂直である。受容面の移動は、上記の受容面に対して平行方向であり、上記の受容面又は両者の組合せに対して垂直方向であってもよい。好ましくは、本発明の実施の形態では、受容面は、上記の受容面に対して平行な一方向に継続的に移動してもよい。好ましくは、装置は、排出部の組と受容面との相対的な移動を提供するように設けられ、相対的な移動は例えば、受容面に平行な第1方向と、受容面に平行であるが上記の第1方向とは異なる方向である第2方向との相対的な移動の組合せである。 In the embodiment of the present invention, the movement of the discharge part is preferably a reciprocal movement, for example, a movement between two fixed points. The reciprocating movement is preferably parallel to the receiving surface and perpendicular to the direction of movement that causes the growth direction of the length of the fiber structure. The movement of the receiving surface may be parallel to the receiving surface and perpendicular to the receiving surface or a combination of both. Preferably, in the embodiment of the present invention, the receiving surface may continuously move in one direction parallel to the receiving surface. Preferably, the device is provided to provide a relative movement between the discharge set and the receiving surface, the relative movement being for example a first direction parallel to the receiving surface and parallel to the receiving surface. Is a combination of relative movement with the second direction, which is a direction different from the first direction.
例えば、受容面は、第1方向に対して所定角度の方向で、例えば上記の第1方向に実質的に垂直な方向で相対的に移動するように設けられる。上記の第1及び第2方向は、互いに垂直であって、上記の受容面と平行であってもよい。好ましくは、排出部の組及び受容面は、排出部の組が受容面と平行な第1の方向(例えば、図2に示すy方向)に移動するように、互いに相対的に移動できる。その移動は例えば往復移動であって、例えば2つの逆転位置間での往復移動である。受容面は、第1方向に垂直であるが上記の受容面に平行な第2方向(例えば、図2に示すx方向)に継続的に移動する。このような排出部の往復移動によって、異なる排出部から受容面上で受容される時に、排出部からの生産物を重畳させることが可能になる。 For example, the receiving surface is provided to move relatively in a direction at a predetermined angle with respect to the first direction, for example, in a direction substantially perpendicular to the first direction. The first and second directions may be perpendicular to each other and parallel to the receiving surface. Preferably, the ejector set and the receiving surface are movable relative to each other such that the ejector set moves in a first direction parallel to the accepting surface (eg, the y direction shown in FIG. 2). The movement is, for example, a reciprocating movement, for example, a reciprocating movement between two reverse rotation positions. The receiving surface continuously moves in a second direction (eg, the x direction shown in FIG. 2) that is perpendicular to the first direction but parallel to the receiving surface. Such reciprocating movement of the discharge part makes it possible to superimpose products from the discharge part when they are received on the receiving surface from different discharge parts.
受容面上で受容される排出部からの生産物を、受容面上の繊維の傘ともいう。繊維の傘は、それらの電荷によって互いに反発する傾向を強く有する。そのため、定置式システムとして設計されると、すなわち、受容面と排出物の組との間の相対的な往復移動がないシステムであるならば、重畳させることは容易ではない。相対的な往復移動の距離は、隣接する排出部からの排出物が少なくとも重なり合って排出されるように選択されてよい。さらに、往復移動を用いる方法で、生産される繊維構造体の幅が増加する。排出部の組は好ましくは、繊維構造体の長さ方向の成長方向に平均速度0.1cm/sから100cm/sの間での、受容面に関する相対的な往復移動の影響を受ける。さらに、相対的な移動は、好ましくは排出部と受容面との間の、受容面と平行な一方向の継続的な相対的移動であって、それによって、より大きい繊維構造体の表面領域を連続的に生産することが可能になる。受容面の好ましい移動速度は、10cm/hから100m/hの間である。 The product from the drain that is received on the receiving surface is also referred to as a fiber umbrella on the receiving surface. Fiber umbrellas have a strong tendency to repel each other due to their charge. Therefore, if designed as a stationary system, i.e. a system that does not have a relative reciprocal movement between the receiving surface and the discharge set, it is not easy to superimpose. The relative reciprocating distance may be selected such that the discharges from adjacent discharges are discharged at least in an overlapping manner. Furthermore, the width of the fiber structure produced is increased by the method using reciprocation. The set of discharges is preferably affected by relative reciprocation relative to the receiving surface at an average speed of between 0.1 cm / s and 100 cm / s in the longitudinal growth direction of the fiber structure. Furthermore, the relative movement is preferably a continuous relative movement in one direction parallel to the receiving surface between the discharge and the receiving surface, thereby increasing the surface area of the larger fibrous structure. It becomes possible to produce continuously. The preferred moving speed of the receiving surface is between 10 cm / h and 100 m / h.
本発明の電子回転装置はさらに、排出部と受容面との間に電位差を設けるための電源を備える。電源は、スピナレット(すなわち、排出部と受容面との間)に100から200000Vの範囲で選択された電位差を設けるようなDC高電圧電源であってもよい。例えば、排出部(例えば、針)は、導電性(例えば、金属製)プレートを介して、又は構造を保持することによって、互いに電気的に接続されてもよい。他の実施の形態では、半導体又は非導電性の第1材料プレート(例えば、1枚のプレート)又は保持構造が、すべての排出部(例えば、針)を電気的に接続するための例えば金属製ワイヤのような手段とともに用いられてもよい。電源は、排出部を形成する導電構造又はすべての排出部(例えば、針)を電気的に接続するための手段(例えば、ワイヤ)に接続されてもよい。受容面は好ましくは接地する。それは、接地されずに(浮動状態で)用いられてもよいが、その場合安全のための手段が設けられることが望ましい。代わりに、受容面は、第2DC電源を用いた所定電圧で設定されてもよい。 The electronic rotating device of the present invention further includes a power source for providing a potential difference between the discharge portion and the receiving surface. The power source may be a DC high voltage power source that provides a selected potential difference in the range of 100 to 200,000 V to the spinneret (ie, between the discharge and the receiving surface). For example, the drains (eg, needles) may be electrically connected to each other via a conductive (eg, metal) plate or by holding the structure. In other embodiments, a semiconductor or non-conductive first material plate (e.g., a single plate) or holding structure is made of, e.g., metal for electrically connecting all drains (e.g., needles). It may be used with means such as a wire. The power source may be connected to a conductive structure that forms the drain or means (eg, a wire) for electrically connecting all drains (eg, needles). The receiving surface is preferably grounded. It may be used without being grounded (floating), but in that case it is desirable to provide means for safety. Alternatively, the receiving surface may be set at a predetermined voltage using a second DC power source.
本発明の好ましい実施の形態では、電源はプログラム可能又は設定可能である。使用される電源は、排出部(先端部)から収集部(受容面)までの距離の関数として調整されるか、又は制御されてよい。これは手動又は自動で実行されてもよい。使用される電源は、安定した状態での動作を可能にするために最適化される。 In a preferred embodiment of the invention, the power supply is programmable or configurable. The power source used may be adjusted or controlled as a function of the distance from the discharge (tip) to the collection (receiving surface). This may be performed manually or automatically. The power supply used is optimized to allow stable operation.
さらに、システムは、ポリマー溶液に関連するパラメータに関する情報を取得するように設けられてもよい。そのパラメータとは、比較的一定の直径を有する繊維を生産するシステムの安定した状態での動作に影響するものである。電子回転システムは例えば、データ入力として、又は使用されるポリマー濃度の一部又はすべて、電荷濃度、使用される溶媒若しくは粘度に関して測定した情報によって取得するように設けられてもよい。 Further, the system may be provided to obtain information regarding parameters associated with the polymer solution. The parameters are those that affect the stable operation of a system that produces fibers having a relatively constant diameter. An electronic rotation system may be provided, for example, to obtain as data input or by information measured about part or all of the polymer concentration used, charge concentration, solvent used or viscosity.
本発明の実施の形態の電子回転装置はさらに、上記の排出部から電子的に紡糸される溶液又は融液を備えるための少なくとも1つの収容部を備える。収容部はポリマー溶液又は融液を含む。収容部は、電子回転装置の外部であってもよい。 The electronic rotating device according to the embodiment of the present invention further includes at least one accommodating portion for providing a solution or melt that is electronically spun from the discharge portion. The container includes a polymer solution or a melt. The accommodating part may be outside the electronic rotating device.
本発明の実施の形態の電子回転装置は好ましくは、さらに、溶液又は融液を排出部に供給するための手段を備える。溶液又は融液を供給するための手段は、当業者に知られた任意の手段であってよい。溶液又は融液を排出部に供給するための手段の例は、ポンプ、シリンジ等の他、例えばチューブのような移送手段を含むが、これらに限られるものではない。 The electronic rotating apparatus according to the embodiment of the present invention preferably further includes means for supplying a solution or a melt to the discharge portion. The means for supplying the solution or melt may be any means known to those skilled in the art. Examples of means for supplying the solution or melt to the discharge unit include, but are not limited to, a transfer means such as a tube in addition to a pump, a syringe and the like.
例えば、各排出部(例えば、針)には、個別の手段(例えば、個別の螺動ポンプ)によって、溶液又は融液(例えば、ポリマー溶液又は融液)が送られる。ある実施の形態では、各チャネルが1つの個別の排出部に送出する複数チャネル手段(例えば、複数チャネルの螺動ポンプ)が使用されてもよい。また、排出部に必要な、ポリマー溶液又は融液の総出量に応じて、複数チャネル手段(例えば、ポンプ)が複数使用されてもよい。他の実施の形態では、麻酔式ポンプ(anaesthesia type pump)が、シリンジを通じて排出部(例えば、針)に送るために使用されてもよい。シリンジは、ポリマー溶液又は融液で満たされ、麻酔式ポンプに配置される。代わりに、排出部には、溶液又は融液が中央タンクから送出されてもよい。タンクには、例えば圧力調整弁及び/又は圧縮空気を用いて、予め決められた一定圧力で保持される。ある実施の形態では、排出部(例えば、針)の複数の量が、例えば螺動又は麻酔式ポンプのような1つの源泉から送られてもよい。排出部(例えば、針)当たりのポリマー溶液又は融液のような溶液の噴射率(例えば、ポンプ速度)は、0.01〜500ml/hであってよい。 For example, a solution or a melt (for example, a polymer solution or a melt) is sent to each discharge part (for example, a needle) by an individual means (for example, an individual screw pump). In certain embodiments, multiple channel means (eg, multiple channel screw pumps) may be used, with each channel delivering to one individual drain. Further, a plurality of multi-channel means (for example, pumps) may be used depending on the total amount of polymer solution or melt required for the discharge part. In other embodiments, an anesthesia type pump may be used to deliver through a syringe to a drain (eg, a needle). The syringe is filled with a polymer solution or melt and placed in an anesthetic pump. Alternatively, the solution or melt may be delivered from the central tank to the discharge section. The tank is held at a predetermined constant pressure using, for example, a pressure regulating valve and / or compressed air. In certain embodiments, multiple volumes of drains (eg, needles) may be delivered from a single source, such as a screw or anesthesia pump. The injection rate (eg, pump speed) of a solution such as a polymer solution or melt per outlet (eg, needle) may be 0.01-500 ml / h.
本発明の範囲内で使用可能な溶液又は融液は、電子化移転による繊維の形成に適した、当業者に知られた任意の溶液又は融液であってよい。溶液又は融液は、ポリマーから生産される。適切なポリマーは、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート及びアルコール、セルロース及び関連産出物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、又はこれらの組合せであるが、これらに限られるものではない。溶液又は融液は、繊維を含む金属が形成されるように、金属片又は金属イオンとして溶解した金属を含んでもよい。選択的な特徴として、溶液又は融液は、抗菌性、医薬性、疎水性/親水性又は防食性のもの、触媒、酸化力/還元力のあるもの、その他の添加物を含んでもよい。 The solution or melt that can be used within the scope of the present invention may be any solution or melt known to those skilled in the art suitable for the formation of fibers by electron transfer. Solutions or melts are produced from the polymer. Suitable polymers are polyamide, polystyrene, polycaprolactone, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyester amide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane, polyvinyl pyrrolidone, collagen, polyethylene co-vinyl acetate and alcohol, cellulose and Related products, chitosan, methacrylic resin, silk, or combinations thereof, but are not limited to these. The solution or melt may include metal dissolved as metal pieces or metal ions so that a metal containing fibers is formed. As an optional feature, the solution or melt may contain antibacterial, pharmaceutical, hydrophobic / hydrophilic or anticorrosive, catalyst, oxidizing / reducing, and other additives.
本発明の電子回転装置はさらに適宜、包囲構成要素、すなわち電子回転装置の他の要素を包囲する構成要素を備えてもよい。例えば、包囲構成要素は、スピナレットの周囲のジャケットを形成し、スピナレットを乱流等の不安定なものから保護し、かつ/又は、溶媒が安定を取り戻すことを可能にする。乱気流は、溶液又は融液の噴出を不安定にし、またそれらの噴出によって製造される受容面上の繊維の傘を不安定にする原因となるため、乱気流はスピナレットでは回避されることが望ましい。包囲構成要素は例えば、密閉構造を形成するように互いに接続された非導電性材料のプレートによって形成される。 The electronic rotating device of the present invention may further suitably include a surrounding component, that is, a component surrounding other elements of the electronic rotating device. For example, the enclosing component forms a jacket around the spinneret, protects the spinneret from instabilities such as turbulence, and / or allows the solvent to regain stability. Turbulence is desirably avoided in spinnerets because turbulence can cause unstable jets of solutions or melts and can also cause fiber umbrellas on the receiving surfaces produced by those jets to become unstable. The enclosing component is formed, for example, by plates of non-conductive material that are connected together to form a sealed structure.
本発明の電子回転装置はさらに、1つ以上の温度制御手段/システムを備えてもよい。それらの温度制御手段は、繊維の生産における生産性を向上させるために、例えば電子回転装置に追加されてもよい。温度の揺らぎは溶媒の蒸発率に影響し、最終的な繊維の直径及び構造体の多孔率に影響する。従って、温度制御手段は有用である。収容部の溶液又は融液は、(例えばオイル槽又は水槽のような液体槽の)温度制御のための容器を使用することによって、温度制御される。温度制御は、溶液がジャケットチューブを通じて収容部から排出部へ移動する間に、作動してもよい。ジャケットチューブは、上記温度制御のための容器のような冷却/加熱システムに直接又は間接的に接続している。スピナレットは、スピナレットにおいて加熱/冷却された空気を運ぶための手段を使用することによって、温度制御される。例えば、本発明の電子回転装置は、280〜1500Kの範囲で温度を制御できる温度制御システムを備える。 The electronic rotating device of the present invention may further comprise one or more temperature control means / systems. These temperature control means may be added to, for example, an electronic rotating device in order to improve productivity in the production of fibers. Temperature fluctuations affect the evaporation rate of the solvent and affect the final fiber diameter and structure porosity. Therefore, the temperature control means is useful. The temperature of the solution or melt in the container is controlled by using a container for temperature control (for example, in a liquid tank such as an oil tank or a water tank). The temperature control may be activated while the solution moves from the container to the outlet through the jacket tube. The jacket tube is connected directly or indirectly to a cooling / heating system such as a container for temperature control. The spinneret is temperature controlled by using means for carrying heated / cooled air in the spinneret. For example, the electronic rotating device of the present invention includes a temperature control system capable of controlling the temperature in the range of 280 to 1500K.
本発明の実施の形態に係る電子回転装置は、定常状態で作動するように設けられる。このことは、手動又は自動的にパラメータを調整する処理によって実現される。ノズル排出部から収集部までの距離の変化という観点では、例えば適用される印加される電圧、湿度又は流速のような電子回転のためのパラメータの変化は例えば経験に基づいて決定される。原理上、ノズル排出部と収集部との距離を変化させる時に印可される電圧を最適にすることは、非常に有用である。また、例えば始動材料の流量のような他のパラメータが調整されてもよい。電子回転装置はさらに、例えば電子的紡糸及び/又は湿度のための材料の流量のような他の処理パラメータを変化させてもよい。 The electronic rotating device according to the embodiment of the present invention is provided to operate in a steady state. This is realized by a process of adjusting parameters manually or automatically. In terms of a change in the distance from the nozzle discharge to the collector, changes in parameters for electronic rotation, such as applied voltage, humidity or flow rate applied, are determined based on experience, for example. In principle, it is very useful to optimize the voltage applied when changing the distance between the nozzle discharge part and the collection part. Other parameters may also be adjusted, such as the starting material flow rate. The electronic rotating device may further vary other processing parameters such as, for example, electronic spinning and / or material flow rates for humidity.
電子的紡糸のための材料の流量を調整するために、例えば排出部への材料の供給速度を変化させるように制御可能なポンプを備えてもよく、また、可変であり設定可能な排出口を有する排出部が設けられてもよい。湿度を調整するために、電子回転システムは、例えば乾燥手段及び/又は加湿器のような湿度を調整するシステムを備えてもよい。処理パラメータの調整は、予め決められたルールに従って、計算モデルに従って、試行錯誤に基づいて、その他適切な方法で実行される。最適化は例えば、定常状態に到るまでパラメータを調整することによって行われる。定常状態は、テーラーコーン(Taylor cone)が一定であり、回転が連続的に行われる時点で決定される。そのような定常状態を見つけることは、例えば視覚的に又は光学検知器を用いて適宜行われる。パラメータの調整は、手動又は自動で、若しくは自動化を含む方法で行われる。テーラーコーンは、排出部の先端の液滴によって生じる歪んだ液滴の形状であり、高圧が印可された際の楕円形状である。 In order to adjust the flow rate of the material for electronic spinning, for example, a pump that can be controlled to change the feed rate of the material to the discharge section may be provided, and a variable and configurable discharge port may be provided. The discharge part which has may be provided. In order to adjust the humidity, the electronic rotation system may comprise a system for adjusting the humidity, for example a drying means and / or a humidifier. The adjustment of the processing parameters is performed by other appropriate methods according to a predetermined rule, according to a calculation model, based on trial and error. Optimization is performed, for example, by adjusting parameters until a steady state is reached. The steady state is determined when the Taylor cone is constant and the rotation is continuously performed. Finding such a steady state is suitably performed, for example, visually or using an optical detector. The parameter adjustment is performed manually or automatically, or by a method including automation. The tailor cone is in the shape of a distorted droplet generated by a droplet at the tip of the discharge portion, and has an elliptical shape when a high pressure is applied.
本発明の電子回転装置は、電子的紡糸繊維構造体(electrospun fibrous structure)の寸法方向に沿って予め決められた繊維直径を実現するために、繊維構造体の生産中に排出部5(図1参照)と受容面8(図1参照)との間で予め決められた距離が提供されるように設けられる。本発明の電子回転装置は、電子的紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って予め決められた繊維直径プロファイルを可能にするために、排出部5(図1参照)と受容面8(図1参照)との間の予め決められた距離プロファイルを提供するように設けられる。予め決められた繊維直径プロファイルは、電子的紡糸繊維構造体の厚みにおいて実現される。これによって、繊維を含む電子的紡糸構造が電子的紡糸繊維構造体の一方向の繊維直径が、予め決められたプロファイルを有するようにすることが可能になる。これは、当該方向における電子的紡糸繊維構造体の特性を制御するために有用である。 The electronic rotating device according to the present invention is designed to provide a discharge section 5 (FIG. 1) during the production of the fiber structure in order to achieve a predetermined fiber diameter along the dimensional direction of the electrospun fiber structure. And a predetermined distance is provided between the receiving surface 8 (see FIG. 1). The electronic rotating device of the present invention has a discharge section 5 (see FIG. 1) and a receiving surface 8 (see FIG. 1) to enable a predetermined fiber diameter profile along the dimensional direction of the electronic spun fiber structure. ) To provide a predetermined distance profile. A predetermined fiber diameter profile is realized at the thickness of the electrospun fiber structure. This allows the electronic spinning structure containing the fibers to have a predetermined profile of the fiber diameter in one direction of the electronic spinning fiber structure. This is useful for controlling the properties of the electronic spun fiber structure in that direction.
予め決められた距離プロファイルは例えば、排出部(5)と受容面(8)との間での距離であって、受容面に垂直な方向の、前記第1方向に沿った異なる排出部とのものを減少又は増加させることによって、実現されるが、本発明はこれに限られない。 The predetermined distance profile is, for example, the distance between the discharge part (5) and the receiving surface (8), which is perpendicular to the receiving surface and different discharge parts along the first direction. Although realized by reducing or increasing the thing, the present invention is not limited to this.
一例を挙げると、予め決められた距離プロファイルは、排出部(5)と受容面(8)との間の距離を単調減少又は単調増加を実現することによって、実現される。この特徴により、繊維を含む電子的紡糸構造を備え、前記繊維の直径は減少し、例えば、電子的紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って単調減少する。これは、本明細書で詳細に後述するような代わりの方法を除いて、手動ではない様々は方法で放出されてもよい。繊維構造体が製造される長さ方向に沿って、排出部(5)と受容面(8)との間の予め決められた距離プロファイル、例えば距離を(単調)減少又は増加させることを提供することは、排出部の組みと受容面とを互いに相対的に、少なくとも構成要素を用いて受容面に垂直な方向へ、例えば電子的紡糸動作中に移動させることによって、又は、適宜固定された、予め決められた距離プロファイルに従って、受容面の上方に排出部を配置することによって、実現される(図2を参照して後に説明する実施の形態1を参照。)。これによると、受容面と、排出部の第1組及び排出部の第2組のそれぞれとの距離が異なることにもなる。 As an example, the predetermined distance profile is realized by realizing a monotonically decreasing or monotonically increasing distance between the discharge part (5) and the receiving surface (8). This feature provides an electronic spinning structure that includes fibers, where the fiber diameter decreases, eg, monotonically decreases along the dimension of the electronic spinning fiber structure. This may be released in a variety of ways other than manual, except for alternative methods as described in detail later herein. Providing a predetermined distance profile between the discharge (5) and the receiving surface (8), for example a (monotonic) decrease or increase along the length in which the fiber structure is manufactured This means that the discharge assembly and the receiving surface are moved relative to each other in a direction perpendicular to the receiving surface using at least components, for example, during an electronic spinning operation, or appropriately fixed, This is realized by disposing the discharge portion above the receiving surface in accordance with a predetermined distance profile (see Embodiment 1 described later with reference to FIG. 2). According to this, the distance between the receiving surface and each of the first set of discharge units and the second set of discharge units is also different.
例えば、繊維厚さプロファイルを減少させ、又は増加させる場合、排出部は、繊維構造体が製造される長さ方向に離れた排出部が受容面に近づくように、配置される(図3及び図4参照)。代替例では、受容面の上方の排出部は、繊維構造体が製造される長さ方向に離れた排出部が受容面からさらに離れるように、配置される。これは、受容面と排出部との距離の変化させることによってなされるだけでなく、排出部の異なるサブグループ間の距離を変化させることによってもなされる。 For example, when decreasing or increasing the fiber thickness profile, the discharge is positioned so that the lengthwise discharge from which the fiber structure is manufactured approaches the receiving surface (FIGS. 3 and 4). In an alternative, the discharge part above the receiving surface is arranged such that the longitudinally spaced discharge part from which the fiber structure is manufactured is further away from the receiving surface. This is done not only by changing the distance between the receiving surface and the discharge part, but also by changing the distance between different subgroups of the discharge part.
代わりに、例えば単調に、排出部から受容面までの距離を例えば増加又は減少させる、予め決められた距離プロファイルを実現するために、受容面は、距離又は所定の配置角を変化させるように移動してもよい。 Instead, the receiving surface is moved to change the distance or a predetermined placement angle, for example, to achieve a predetermined distance profile that monotonously increases or decreases the distance from the discharge to the receiving surface, for example. May be.
予め決められた距離プロファイルを実現するための第1の実施の形態は、排出部と受容面との間の距離を例えば減少又は増加させるものであり、繊維製造中に排出部の全ての組みを受容面に相対的に、垂直方向に、好ましくは連続的に移動させる(又は、排出部の組に相対的に受容面を垂直方向に移動させる。)。本実施の形態では、予め決められた距離プロファイルに従って繊維構造体の厚さ方向に様々な繊維直径を有する繊維構造体を製造するために、製造される繊維構造体を支持する受容面は、より長い間又は繰り返し、排出部に晒される。十分に長時間晒された後に、又は十分な回数晒された後に、繊維構造体は収集される。複数回晒すことは、循環ベルトを使用することによって、容易に実現できる。あるいは、電子的紡糸システムの大きさを限定しながら、大きい繊維構造体を製造するために、X方向の受容面の往復移動が用いられてもよい。 A first embodiment for realizing a predetermined distance profile is to reduce or increase the distance between the discharge part and the receiving surface, for example, so that all sets of discharge parts are produced during fiber production. Move relative to the receiving surface, vertically, preferably continuously (or move the receiving surface vertically relative to the set of discharges). In the present embodiment, in order to manufacture fiber structures having various fiber diameters in the thickness direction of the fiber structure according to a predetermined distance profile, the receiving surface that supports the manufactured fiber structure is more Exposed to the discharge part for a long time or repeatedly. After being exposed for a sufficiently long time or after a sufficient number of exposures, the fibrous structure is collected. Multiple exposures can be easily achieved by using a circulation belt. Alternatively, reciprocation of the receiving surface in the X direction may be used to produce large fiber structures while limiting the size of the electronic spinning system.
受容面と排出部の組との垂直方向の相対的な移動が非連続的である場合、層状の繊維構造体が製造され、そこでは各層が、前に形成された(下の)層とは異なる平均直径を有する繊維からなる。この移動が連続的である場合、製造される繊維の平均直径は、繊維構造体の一方向(例えば、厚さ方向)に沿って連続的に減少(又は、増加)する。前記寸法方向に垂直な任意の部分において、繊維直径の変化は、例えば10%未満に制限される。繊維構造体は、排出部の移動中、受容面に関して垂直な方向に移動するシステムの場合、厚さ方向に垂直な部分の直径の変化は、移動速度に依存する。受容面が遅く移動する場合、変化は小さくなる。 If the vertical relative movement between the receiving surface and the discharge set is discontinuous, a layered fibrous structure is produced, where each layer is a previously formed (lower) layer. Consists of fibers having different average diameters. If this movement is continuous, the average diameter of the fibers produced will continuously decrease (or increase) along one direction (eg, the thickness direction) of the fiber structure. In any part perpendicular to the dimensional direction, the change in fiber diameter is limited to less than 10%, for example. In the case of a system in which the fibrous structure moves in a direction perpendicular to the receiving surface during movement of the discharge part, the change in the diameter of the part perpendicular to the thickness direction depends on the moving speed. If the receiving surface moves slowly, the change is small.
繊維厚さプロファイルを形成するための例では、排出部の組が前記受容面に対して垂直に(例えばz方向に)移動し、受容面が垂直方向に(例えばz方向に)排出部の組に近づくように、そこから離れるように、又はその両者で移動し、排出部の組と受容面が互いに近づくように又は互いに離れるように移動する。排出部と受容面との間の距離は、好ましくは1cmから100cmであり、より好ましくは4cmから100cmである。第1の実施の形態によれば、平均繊維直径のばらつきを生産される繊維構造体の厚さ方向の関数とすることができる。電子的紡糸システムにおいて、繊維構造体が長時間又は繰り返し晒されることで製造される場合、システムは、バッチ方式の処理を実行する。 In an example for forming a fiber thickness profile, the set of ejectors moves vertically (eg, in the z direction) with respect to the receiving surface, and the acceptor surfaces set vertically (eg, in the z direction). Move toward, away from, or both, and move the set of ejectors and the receiving surface toward or away from each other. The distance between the discharge part and the receiving surface is preferably 1 cm to 100 cm, more preferably 4 cm to 100 cm. According to the first embodiment, the variation of the average fiber diameter can be made a function in the thickness direction of the produced fiber structure. In an electronic spinning system, if the fiber structure is produced by prolonged or repeated exposure, the system performs a batch process.
図2では、第1の実施の形態に係る電子回転装置の例は、例えば単調に、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し、x,y及びz軸空間に配置される。z軸は、垂直軸であり、x軸及びy軸は互いに垂直な2つの水平軸である。本装置は、高圧電源1及びポンプ2(例えば、螺動ポンプ、麻酔用ポンプ、又は圧縮空気により一定の圧力で保たれた容器)を備える。装置は、排出部(ここに、針が設けられる。)5の組を有する上方部材7を備える。それは、水平面に平らに設けられる。装置は、x方向に繰り返し移動する受容面8(循環ベルト)をも備える。装置はさらに、排出部へ溶液又は融液を移動/提供するための手段11と、受容面8に関し排出部5の組を相対的にな移動させる(本形態では、単調で垂直なz方向の移動と、y方向の往復移動。)ための手段10とを備える。装置は、包囲構成要素(本形態では、透明である。)9によって囲まれる。装置はさらに、溶媒を取り除くための排出手段15を備える。排出手段は、チムニー又は溶媒回復システムに接続されてよい。
In FIG. 2, the example of the electronic rotating device according to the first embodiment provides a predetermined distance profile that decreases or increases the distance between the discharge part and the receiving surface, for example monotonically, x, Arranged in the y and z axis space. The z axis is a vertical axis, and the x axis and the y axis are two horizontal axes that are perpendicular to each other. The apparatus includes a high-pressure power source 1 and a pump 2 (for example, a screw pump, an anesthesia pump, or a container maintained at a constant pressure by compressed air). The device comprises an
図2の例では、高電圧電源1は、スピナレットに100から200000Vの電圧を掛けることができる直流電源である。前記スピナレットは、互いに平行に配置された2つの部材7及び8からなる。上方部材7は、所定量の穴を有する平板である。その穴に金属針5が配置される。針は電気的に相互に金属板7を介して接続される。別の形態では、半導体又は非導電性のプレート7が、全ての針5を接続する導電性(例えば金属の)ワイヤとともに使用されてもよい。高電圧電源1は、導電性を有する場合にはその上方プレート7に、又は全ての針5の間を接続するワイヤに接続される。下方プレート8は、金属板、ホイル又は繊維構造のいずれかである。それは適宜、穴のあいた又は穴のないポリマー/プラスチック層によって覆われる。プレートは接地している。
In the example of FIG. 2, the high voltage power supply 1 is a DC power supply that can apply a voltage of 100 to 200000 V to a spinneret. The spinneret comprises two
所望により、接地されずに(floating)用いられてもよいが、危険が発生することがある。別の実施の形態では、上方及び下方のプレートが交換されてもよく、この場合、針は下方プレートに配置され、ポリマー噴流は装置の上方へ向けて移動する。 If desired, it may be used without floating, but it can be dangerous. In another embodiment, the upper and lower plates may be exchanged, in which case the needle is placed on the lower plate and the polymer jet moves toward the top of the device.
図2の装置は、以下のように動作する。電圧が排出部5と受容面8との間で設定される。電子的に防止されるべき液体又は融液は、溶液又は融液を排出部へ提供するための手段2の動作によって、収容部から排出部5へ移動手段(本形態では、固定チューブ)11を介して移動する。電子回転動作中に、排出部と受容面との間の距離プロファイルを形成するために、排出部の組を移動させるための又は受容面を移動させるための移動手段10の動作により排出部をz方向に移動させることによって、相対的な移動が生じる。この移動により、生産される繊維構造体(例えば、マット)の厚さ方向の繊維直径の予め決められたプロファイルに従った生産が可能になる。排出部と受容面との間の距離は、好ましくは1から100cmで変化する。
The apparatus of FIG. 2 operates as follows. A voltage is set between the
実際の限定値は、製品の仕様に応じて用いられる。同時に、循環ベルト8が形成された繊維構造体を蓄積する。受容面に平行な一方向に受容面が前記排出部に対して移動することで、例えば適宜単調な、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルが実現される。同時に、溶液又は融液の生産における優れた重畳(繊維の傘とも言われる。)を確実にするために、排出部5を有する上方プレート7は、y方向に2つの逆転ポイントの間を往復移動する。それらの傘は、互いに反発する傾向を有し、y方向の往復移動が停止している場合、それは重畳にとって有害である。往復移動は従って特に望ましい。さらに、y方向の往復移動を使用することによって、ナノファイバ構造体の幅を増加させることができる。受容面8の移動によって、広いナノファイバ構造体の表面領域を形成することができる。
The actual limit value is used according to the product specification. At the same time, the fiber structure in which the
図2の装置によれば、繊維直径が予め決められたプロファイルに従って、例えば単調に生産される繊維構造体の厚さ方向に沿って、変化する繊維構造体の生産が可能になる。本発明はそれに限定されないが、繊維直径の予め決められたプロファイルは、例えば繊維構造体の表面で大きい直径を有し、繊維構造体の表面で小さい直径を有する等である。直径の変化は、連続的であっても、非連続的であってもよい。非連続的な場合、繊維構造体は、層構造になる。第1の実施の形態は、繊維構造体の連続的な生産に適用されない。2つの次の実施の形態は、本発明に係る繊維構造体の連続的な生産を可能にするものであり、バッチ生産が可能である。 According to the apparatus of FIG. 2, it is possible to produce a fiber structure that changes according to a profile in which the fiber diameter is predetermined, for example, along the thickness direction of the fiber structure that is monotonically produced. Although the present invention is not so limited, the predetermined profile of fiber diameter may be, for example, having a large diameter at the surface of the fiber structure and a small diameter at the surface of the fiber structure. The change in diameter may be continuous or discontinuous. When discontinuous, the fiber structure becomes a layered structure. The first embodiment is not applied to continuous production of a fiber structure. The two following embodiments enable continuous production of the fiber structure according to the present invention and are capable of batch production.
第2の実施の形態は、例えば適宜単調に、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供する。複数の排出部の組が、生産される繊維構造体の長さ方向に沿って配置される。排出部は、予め決められたプロファイルに従って、生産される繊維構造体の長さ方向に沿って配置される。例えば、排出部の組は、受容面までの距離が、隣接する排出部までの前記長さ方向に沿った距離よりも近くなるように配置される(図3参照)。それによって、減少又は増加させるプロファイル、例えば単調増加又は減少プロファイルを実現できる。増加又は減少プロファイルのための代替例は、複数の排出部の組を、前記繊維構造体の生産される長さ方向に沿って配置するが、各排出部の組は、排出部の組よりも上方の前記方向に沿った受容面までが所定の距離で配置される。それら代替例によると、連続的なナノファイバ構造体表面領域の生産が可能になるが、図2の実施の形態は、繊維構造体のバッチ処理による生産を可能にするだけである。 The second embodiment provides a predetermined distance profile that decreases or increases the distance between the discharge portion and the receiving surface, for example, monotonically as appropriate. A plurality of sets of discharge portions are arranged along the length direction of the fiber structure to be produced. The discharge section is arranged along the length direction of the produced fiber structure according to a predetermined profile. For example, the set of discharge portions is arranged such that the distance to the receiving surface is closer to the distance along the length direction to the adjacent discharge portion (see FIG. 3). Thereby, a decreasing or increasing profile, for example a monotonic increasing or decreasing profile, can be realized. An alternative for an increase or decrease profile is to place a plurality of discharge sets along the length of the fiber structure produced, each discharge set being more than a discharge set. The receiving surface along the upper direction is disposed at a predetermined distance. Although these alternatives allow for the production of continuous nanofiber structure surface areas, the embodiment of FIG. 2 only allows for the production of fiber structures by batch processing.
図3において、第2の実施の形態に係る電子回転装置の例は、予め決められたプロファイルを提供する。例えば適宜単調な、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルが実現される。排出部と受容面とはいずれも、x,y,z軸方向に配置配置される。z軸は、垂直軸であり、x軸及びy軸は互いに垂直な2つの水平軸である。この装置は、排出部の組5を備え、各々は、水平方向の平面に配置された高圧電源1とポンプ2(筐体内に収容されている。)に接続されている。装置はまた、排出部の組の下方をx方向に移動するように設けられた受容面(循環ベルト)8をも備える。システムは、排出部に溶液又は融液を移動させ/供給するための手段11をも備える。受容面8に関して排出部の組5を移動させるための手段10は、本実施の形態では必ずしも必要ではないが、適宜備えられてもよい。そのような手段10は、排出部の各組と受容面との間の距離を、生産される特定の繊維構造体に適用するために有用である。
In FIG. 3, the example of the electronic rotating apparatus according to the second embodiment provides a predetermined profile. For example, a predetermined distance profile is realized that reduces or increases the distance between the discharge part and the receiving surface, which is monotonous as appropriate. Both the discharge portion and the receiving surface are arranged in the x, y, and z axis directions. The z axis is a vertical axis, and the x axis and the y axis are two horizontal axes that are perpendicular to each other. This device comprises a
図3の電子回転装置は、特に連続的な生産に適し、特に層状の繊維構造体の連続的な生産に適する。すなわち、ラミネート加工した構造の異なる繊維直径を有する層の数は、必要なモジュール(排出部の組)の数を決定する。それは原理的に限定されるものではない(図3は、2つのモジュールを備える装置を示す。)。さらに、互いに瀬戸属されたモジュールを使用することによって、ラミネート加工したナノファイバ構造体の生産性を高めるために有用である。 The electronic rotating device of FIG. 3 is particularly suitable for continuous production, and particularly suitable for continuous production of layered fiber structures. That is, the number of layers with different fiber diameters in the laminated structure determines the number of modules (sets of discharges) required. It is not limited in principle (FIG. 3 shows a device with two modules). Furthermore, it is useful to increase the productivity of laminated nanofiber structures by using modules that belong to each other.
作動時に、図3に示す装置は、以下のように作動する。電源が排出部の組5と受容面8との間に配置される。電子的紡糸のための溶液又は融液は、収容部から排出部の組5の各々へ、伝達手段(本形態では、柔軟な管)11を介して、溶液又は融液を排出部へ供給するための手段2の動作によって伝達される。受容面は、形成された繊維構造体を受容面から回収する間、連続的にx方向に移動する。x方向への移動中に、受容面は、例えば均一な排出部による生産に晒される。同時に、排出部は、受容面に排出部からの生産物を良好に重畳するために、y方向に往復移動する。
In operation, the apparatus shown in FIG. 3 operates as follows. A power source is arranged between the discharge set 5 and the receiving
第3の実施の形態は、排出部と受容面との間の距離を、例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供する。排出部は、受容面に対して平行ではない平面に配置される。第2の実施の形態の装置は、排出部と受容面との間の距離を例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し(図3参照)、生産される繊維構造体は層状をなし、2つの層の間で繊維の直径は離散的に変化する。第3の実施の形態では、排出部と受容面との間の距離を、例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し、繊維構造体の所定範囲での直径の変化は滑らかであり、例えば生産される繊維構造体の厚さ方向にわたって直径が連続的に変化する。 The third embodiment provides a predetermined distance profile that reduces or increases the distance between the discharge and the receiving surface, for example. The discharge part is arranged on a plane that is not parallel to the receiving surface. The device of the second embodiment provides a predetermined distance profile (see FIG. 3) that reduces or increases the distance between the discharge and the receiving surface, for example (see FIG. 3), and the produced fiber structure is layered. None, the fiber diameter varies discretely between the two layers. In the third embodiment, a predetermined distance profile is provided that reduces or increases the distance between the discharge and the receiving surface, for example, and the change in diameter of the fibrous structure over a predetermined range is smooth. For example, the diameter changes continuously over the thickness direction of the produced fiber structure.
一例では、排出部の組は、排出部が受容面に平行ではない面内に備えられる。排出部の組(例えばそれらを備える上方プレート)は、(多くは水平な)受容面に相対的に5°から50°の間で傾斜する。この結果、排出部(例えば針の先端)から(針の各列のための)受容面までの距離は、x方向に沿って、すなわち生産される繊維構造体の長さ方向に沿って、連続的に増加又は減少する。好ましくは、排出部は、上記角度にかかわらず、受容面に対して垂直に配向する。実施の形態の一例では、模式的に図4に示すような排出部と受容面との間の予め決められた距離プロファイルを提供する。この構成では、ラミネート加工したナノファイバ構造体が、連続的に生産され、深さの関数として滑らかなナノファイバの直径プロファイルを示す(図7参照)。これに対して、図3の構成では、各層の間でナノファイバの直径は離散的に変化する。 In one example, the set of discharge portions is provided in a plane where the discharge portions are not parallel to the receiving surface. The set of discharges (eg the upper plate comprising them) is inclined between 5 ° and 50 ° relative to the (mostly horizontal) receiving surface. As a result, the distance from the discharge (eg the tip of the needle) to the receiving surface (for each row of needles) is continuous along the x direction, ie along the length of the fiber structure to be produced Increase or decrease. Preferably, the discharge portion is oriented perpendicular to the receiving surface regardless of the angle. In an example embodiment, a predetermined distance profile between the discharge and the receiving surface as schematically shown in FIG. 4 is provided. In this configuration, a laminated nanofiber structure is produced continuously and exhibits a smooth nanofiber diameter profile as a function of depth (see FIG. 7). In contrast, in the configuration of FIG. 3, the nanofiber diameter varies discretely between layers.
図4では、第3の実施の形態に係る電子回転装置の例は、排出部と受容面との間の予め決められた距離プロファイルを提供し、x,y及びz軸空間に配置される。z軸は、垂直軸であり、x軸及びy軸は互いに垂直な2つの水平軸である。この装置は、2つの平らな排出部の組7を備え、各々は、高圧電源1及びポンプ2(筐体内に収容されている。)に接続されている。それらはまた本例では、受容面8に対して斜めに配置される。なお、異なる距離プロファイルが適用されてもよい。受容面8は両排出部の下をx方向に移動するように設けられる。システムは、溶液又は融液を排出部に移動させる/供給するための手段11をも備える。受容面8に関し排出部の組5を相対的に移動させる(本形態では、単調で垂直なz方向の移動と、y方向の往復移動。)ための手段10は、本実施の形態では必ずしも必要ではないが、適宜備えられてもよい。そのような手段10は、排出部の組が形成する面の傾斜を、排出部の各組と受容面との間の距離を異なるものとするために有用である。これによって、同一の装置を用いて、異なる繊維構造体を製造することが可能になる。
In FIG. 4, the example of the electronic rotating device according to the third embodiment provides a predetermined distance profile between the discharge part and the receiving surface and is arranged in the x, y and z axis spaces. The z axis is a vertical axis, and the x axis and the y axis are two horizontal axes that are perpendicular to each other. This device comprises two flat discharge sets 7, each connected to a high-voltage power source 1 and a pump 2 (contained in a housing). They are also arranged obliquely with respect to the receiving
作動時に、図4に示す装置は、以下のように作動する。電源が排出部の組5と受容面8との間に配置される。電子的紡糸のための溶液又は融液は、収容部から排出部の組5の各々へ、伝達手段(本形態では、柔軟な管)11を介して、溶液又は融液を排出部へ供給するための手段2の動作によって伝達される。受容面は、形成された繊維構造体を受容面から回収する間、連続的にx方向に移動する。x方向への移動中に、受容面は、異なる距離に配置された、例えば次第に近くなる排出部による生産に晒される。同時に、排出部は、受容面に排出部からの生産物を良好に重畳するために、y方向に往復移動する。
In operation, the apparatus shown in FIG. 4 operates as follows. A power source is arranged between the discharge set 5 and the receiving
ある実施の形態では、本発明の電子回転装置は、排出部の組及び/又は受容面を移動させるための移動手段を備える。移動手段は、1つ以上のモータと、1つ以上の、例えば伝達軸のような作動手段とを備えるが、これに限定されない。移動手段は、上述のような1つ以上の相対的な移動を可能にする。 In one embodiment, the electronic rotating device of the present invention comprises moving means for moving the set of ejectors and / or the receiving surface. The moving means includes, but is not limited to, one or more motors and one or more operating means such as a transmission shaft. The moving means allows for one or more relative movements as described above.
装置は、前記移動手段を制御し、さらに、繊維構造体の生産処理中の排出部及び受容面の移動を制御するための制御部を備えてもよい。また、制御部は、繊維構造体の生産処理(例えば1回の電子回転処理)中に距離の所定の変化が得られるように、対象となる繊維構造体に係る排出部の各組の距離及び/又は傾斜を設定してもよい。これは、電子回転処理を停止させずに、かつ/又は、異なる直径を有して堆積したナノファイバ間で実質的な遅れを伴わずに、実行されてもよい。異なる直径を有して堆積したナノファイバ間の実質的な遅れは、60秒より、好ましくは10秒より、さらに好ましくは1秒より短い。好ましい実施の形態では、異なる直径を有して堆積するナノファイバ間での遅れがない。制御部は、ハードウェアだけでなくソフトウェアをも含む。それは、上述のシステムを用いた、電子回転装置のための方法を実行するための同期又は適用方法を制御する。本発明は、そのような制御部にも関する。制御部は、処理手段を含み、特に上述のような電子回転の制御タスクを実行するように設けられる。 The apparatus may include a control unit for controlling the moving unit and further controlling the movement of the discharging unit and the receiving surface during the production process of the fiber structure. In addition, the control unit is configured so that a predetermined distance change can be obtained during a fiber structure production process (for example, one electronic rotation process), / Or inclination may be set. This may be performed without stopping the electronic rotation process and / or without substantial delay between nanofibers deposited with different diameters. The substantial delay between nanofibers deposited with different diameters is less than 60 seconds, preferably less than 10 seconds, more preferably less than 1 second. In a preferred embodiment, there is no delay between nanofibers deposited with different diameters. The control unit includes not only hardware but also software. It controls the synchronization or application method for performing the method for the electronic rotating device using the system described above. The present invention also relates to such a control unit. The control unit includes processing means, and is particularly provided to execute the electronic rotation control task as described above.
本発明に係る好ましい実施の形態は、上述の電子回転装置を使用し、排出部(先端)と収集部(受容面)との間の距離の変化が電子回転中に生じ、その結果、受容面に堆積した実質的に異なる直径を有するナノファイバ材料間での遅れがない。これによって、通常の使用時に又は介在する力が掛かった時に裂ける危険がない強いナノファイバ構造を得ることができる。 A preferred embodiment according to the present invention uses the above-described electronic rotating device, and a change in the distance between the discharging part (tip) and the collecting part (receiving surface) occurs during the electronic rotation, and as a result, the receiving surface. There is no delay between nanofiber materials with substantially different diameters deposited in This makes it possible to obtain a strong nanofiber structure that does not risk tearing during normal use or when an intervening force is applied.
本発明に係る好ましい実施の形態では、電子回転システムは、生産性が高く、機械的に強いナノファイバを提供する。 In a preferred embodiment according to the present invention, the electronic rotation system provides a highly productive and mechanically strong nanofiber.
第2の形態において、本発明は、繊維構造体を生産するための方法に関する。この方法は、溶液又は融液を排出するための排出部の組を提供するステップと、前記排出部の組からの生産物を受容するための受容面を提供するステップと、前記受容面に平行な第1方向に前記受容面を移動させるステップと、前記移動中に、前記排出部の組と前記受容面との間に電位差を設ける、すなわち電圧を印可するステップと、排出部へ溶液又は融液を提供するステップとを含む。本発明の実施の形態によると、前記溶液又は融液を排出部に提供する間、装置の排出部と受容面との間の距離の変化は、繊維構造体について予め決められた繊維の厚さプロファイルを実現するために、予め決められたプロファイルに従う。予め決められたプロファイルは、前記第1方向に沿って、適宜単調に、減少するプロファイルである。このプロファイルは、システムの配置によって実現されるか(例えば、図3及び4の実施の形態)、又は、受容面に相対的な排出部の組の相対的な移動によって実現される。さらに、予め決められたプロファイルに従って、装置の少なくとも一部の排出部と受容面との間の距離を生じさせることに関する機構は、第1の形態において説明されたようなものであってよい。 In a second aspect, the present invention relates to a method for producing a fibrous structure. The method includes providing a set of drains for draining a solution or melt, providing a receiving surface for receiving product from the set of drains, and parallel to the receiving surface. Moving the receiving surface in a first direction, providing a potential difference between the set of discharge parts and the receiving surface during the movement, that is, applying a voltage, and applying a solution or melt to the discharge part. Providing a liquid. According to an embodiment of the present invention, while providing the solution or melt to the discharge part, the change in the distance between the discharge part of the device and the receiving surface is the predetermined fiber thickness for the fiber structure. In order to realize the profile, follow a predetermined profile. The predetermined profile is a profile that decreases monotonously as appropriate along the first direction. This profile can be achieved by system placement (eg, the embodiment of FIGS. 3 and 4) or by relative movement of the set of drains relative to the receiving surface. Furthermore, the mechanism relating to generating a distance between at least a part of the discharge part of the device and the receiving surface according to a predetermined profile may be as described in the first embodiment.
本発明に係る実施の形態では、堆積中に排出部と受容面との間の距離を変化させることによって、異なるナノファイバ間の化学的ではない優れた作用を得ることができ、それによって、ナノファイバ間の密着が生じ、機械的な強さに優れた構造を実現できる。1回の電子回転で構造体を提供可能なため、異なる繊維間の密着性は十分良好であり、堅固な構造を生み出すことができる一方で、例えば交差結合繊維を形成することがなくなる。特に、前の層がまだ幾らか湿っている間、例えば液体内容物が2%から6%、又は2%から5%である間に繊維の次の層を堆積することによって、異なる繊維は、僅かに互いに刺さる傾向にある。その刺さった交差は、弱い関係であり、化学的な関係ではなく、交差結合ではない。方法は好ましくは、第1の形態で説明したようなシステムを用いて実行される。 In an embodiment according to the present invention, an excellent non-chemical effect between different nanofibers can be obtained by changing the distance between the discharge part and the receiving surface during the deposition, whereby nano Adhesion between fibers occurs, and a structure with excellent mechanical strength can be realized. Since the structure can be provided by one electronic rotation, the adhesion between different fibers is sufficiently good, and a firm structure can be produced, while no cross-bonded fibers are formed, for example. In particular, by depositing the next layer of fibers while the previous layer is still somewhat moist, for example while the liquid content is 2% to 6%, or 2% to 5%, the different fibers There is a tendency to bite each other slightly. The stinging cross is a weak relationship, not a chemical relationship, not a cross bond. The method is preferably carried out using a system as described in the first aspect.
100Vから200000Vの間で電位差が選択されてよい。移動ステップは、繊維構造体の優れた充填を可能にするために、前記排出部の組及び/又は前記受容面をさらに移動させるための作動手段によって実行される。その結果、少なくとも1つの受容面及び排出部の組がさらに移動する。排出部のさらなる移動は、例えば2つの固定点の間の往復移動であってよい。好ましくは、受容面は、前記受容面に平行に連続的にさらに移動する。好ましくは、排出部の組はさらに、受容面に平行な第1方向に往復移動する。受容面はさらに、受容面に平行な、前記第1方向とは異なる第2方向に移動する。例えば、受容面はさらに、第1方向に対して所定角度で、所望により実質的に前記第1方向に垂直な方向で移動する。前記第1及び第2方向は、互いに垂直であり、前記第1面及び前記受容面に平行である。好ましくは、排出部の組及び受容面はさらに、排出部の組が2つの逆転ポイントの間をy方向に沿って移動するように(例えば、図2、図3又は図4参照)、互いに相対的に移動する。受容面はさらに、y方向に垂直な方向(例えば図2、図3又は図4のx方向)に連続的に移動するが、前記受容面の平面内ではない。排出部の組はさらに、0.1cm/sから10cm/sの間の平均速度で移動してもよい。受容面は、10cm/hから100m/hの間の速度で移動してもよい。 The potential difference may be selected between 100V and 200000V. The moving step is carried out by actuating means for further moving the set of drains and / or the receiving surface in order to allow an excellent filling of the fiber structure. As a result, the set of at least one receiving surface and discharge is further moved. The further movement of the discharge part may be a reciprocating movement between two fixed points, for example. Preferably, the receiving surface further moves continuously parallel to the receiving surface. Preferably, the set of discharge portions further reciprocates in a first direction parallel to the receiving surface. The receiving surface further moves in a second direction that is parallel to the receiving surface and different from the first direction. For example, the receiving surface further moves at a predetermined angle with respect to the first direction, and optionally in a direction substantially perpendicular to the first direction. The first and second directions are perpendicular to each other and parallel to the first surface and the receiving surface. Preferably, the ejector set and the receiving surface are further relative to each other such that the ejector set moves along the y direction between two inversion points (see, eg, FIG. 2, FIG. 3 or FIG. 4). Move on. The receiving surface further moves continuously in a direction perpendicular to the y direction (eg, the x direction of FIG. 2, 3 or 4), but not in the plane of the receiving surface. The set of ejectors may further move at an average speed between 0.1 cm / s and 10 cm / s. The receiving surface may move at a speed between 10 cm / h and 100 m / h.
溶液又は融液は、必ずしも温度制御がなされていない収容部に保持される。溶液又は融液を提供することは、溶液又は融液を排出部へ提供するための溶液又は融液作動手段によって実現される。それらの手段(例えば、ポンプ)は、伝達手段を介して、溶液又は融液を排出部へ伝達するが、必ずしも温度制御がなされていない。排出部では、溶液又は融液は、フィラメントが引かれて、電位差の作用の戻出受容面へ発射する液滴を形成する。受容面は、収集面として作用する。排出部から出た溶液又は融液の噴射の形状は、通常、円錐状であり、いわゆる傘状、すなわち受容面を覆う領域を形成する。 The solution or melt is held in a storage unit that is not necessarily temperature-controlled. Providing the solution or melt is realized by a solution or melt actuating means for providing the solution or melt to the outlet. These means (for example, a pump) transmit the solution or melt to the discharge part via the transmission means, but the temperature is not necessarily controlled. At the outlet, the solution or melt forms a droplet that is drawn to the return receiving surface under the action of a potential difference as the filament is drawn. The receiving surface acts as a collecting surface. The injection shape of the solution or melt exiting from the discharge portion is usually conical, and forms a so-called umbrella shape, that is, a region covering the receiving surface.
本発明に係る実施の形態によると、電子回転中に、システムの排出部と受容面との間の距離が変化し、これによって、様々な直径のナノファイバ構造体、例えば異なる直径を有するナノファイバを有するサブレイヤを含み、また機械的に強いナノファイバ微細構造を有する層状のナノファイバ構造体を生産することが可能になる。 According to embodiments of the present invention, during electronic rotation, the distance between the discharge portion of the system and the receiving surface changes, so that nanofiber structures of various diameters, for example nanofibers with different diameters. It is possible to produce a layered nanofiber structure that includes a sublayer having a mechanically strong nanofiber microstructure.
本形態の実施の形態によると、電子回転方法は、ノズル排出部から収集部までを距離を変化させる観点から、電子回転のための他のパラメータを変化させてもよい。他のパラメータは、例えば適用する、電圧、湿度、ノズルに供給される融液又は溶液の流量を変化ささえることである。溶液又は融液パラメータが考慮されて、変化してもよい。そのようなパラメータは、使用されるポリマー、電荷密度、使用される溶媒、及び/又は粘性である。そのような調整又は最適化が実験された。適用電圧を最適化することは、排出部と収集部との間の距離を変化させる場合に、極めて有用である。1つ以上のパラメータの変化は、予め決められたルールに従って、計算されたモデルに従って、試行錯誤による経験に基づいて、又は他の任意の適切な方法で実行される。最適化は例えば、定常状態が得られるまで、パラメータを調整することによって実行される。定常状態は、テーラーコーンが一定であり、回転が連続的に行われる場合のことと定義できる。そのような定常状態の検知は、光学的に、すなわち、視覚により又は光学的検知器を用いて実現され、パラメータの調整は、手動、自動、又は一部自動化された方法で実行される。 According to the embodiment of the present embodiment, the electronic rotation method may change other parameters for electronic rotation from the viewpoint of changing the distance from the nozzle discharge unit to the collection unit. Other parameters are, for example, changing the applied voltage, humidity, flow rate of the melt or solution supplied to the nozzle. Solution or melt parameters may be considered and varied. Such parameters are the polymer used, the charge density, the solvent used, and / or the viscosity. Such adjustment or optimization has been experimented. Optimizing the applied voltage is extremely useful when changing the distance between the discharge section and the collection section. The change of one or more parameters is performed according to predetermined rules, according to a calculated model, based on trial and error experience, or in any other suitable manner. Optimization is performed, for example, by adjusting parameters until a steady state is obtained. The steady state can be defined as the case where the tailor cone is constant and the rotation is continuously performed. Such steady state detection is achieved optically, ie visually or using an optical detector, and parameter adjustment is performed in a manual, automatic or partially automated manner.
本発明に係る実施の形態によるとそのような処理パラメータの制御、調整、及び/又は最適化によって、玉のない(beads−free)繊維構造体を生産することができ、構造体の繊維の直径を同一の電子回転セッションの中で変化させることができる。本発明に係る実施の形態では、上述のパラメータを考慮すると、定常状態の下で、ナノファイバ例えば玉がないか又は玉の量が僅かである繊維を含む時間帯(window)を作ることができる。長い処理時間を得ることができるため、ナノファイバに多数の玉を作る危険を低減させ若しくはなくすことができ、又、ナノサイズのファイバ(nano−fibres)を生産しない危険をも低減させ若しくはなくすことができる。定常状態で作動する長い処理時間を実現することによって、再生が非常に容易な方法で、連続的にナノファイバを生産することが可能になる。 According to embodiments of the present invention, such control, adjustment and / or optimization of processing parameters can produce bead-free fiber structures, and the fiber diameters of the structures. Can be changed in the same electronic rotation session. In an embodiment according to the present invention, taking into account the above-mentioned parameters, a window including nanofibers, for example, fibers having no balls or a small amount of balls can be created under steady state. . Long processing times can be obtained, which reduces or eliminates the risk of creating a large number of balls in the nanofiber and also reduces or eliminates the risk of not producing nano-sized fibers (nano-fibers). Can do. By realizing a long processing time operating in steady state, it becomes possible to produce nanofibers continuously in a manner that is very easy to regenerate.
第3の形態において、本発明は繊維構造体に関する。本発明に係る繊維構造体の第1の実施の形態は、従来の一般的なナノファイバ構造体に比べて、多くの有用性と革新性を示す。これらの特徴は、本発明の第1の形態に係る使用された電子回転装置の特性を通じて実現される。本発明の繊維構造体では、繊維構造体の寸法方向に沿った、例えば繊維構造体の厚さ方向にわたる個々の繊維の直径は様々である。実施の形態では、本発明は、繊維を含む電子的紡糸繊維構造体に関し、前記繊維の直径は、予め決められたプロファイルに従って変化し、前記電子的紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って減少又は単調に減少する。任意の部分で前記方向の繊維の直径の変化は、10%未満である。予め決められたプロファイルは例えば、繊維構造体の深さ方向の中間において繊維の直径を最小にすることである。実施の形態では、本発明の電子的紡糸繊維構造体は、ナノファイバの層からなるラミネート加工した構造であり、後続する層の各々は、前の層の繊維よりも小さい直径を有する繊維からなる。繊維の平均直径は、予め決められたプロファイルに従って変化し、例えば電子的紡糸繊維構造体の厚さにわたって単調に減少又は増加する。 In a third aspect, the present invention relates to a fiber structure. The first embodiment of the fiber structure according to the present invention shows much usefulness and innovation as compared with the conventional general nanofiber structure. These features are realized through the characteristics of the used electronic rotating device according to the first aspect of the invention. In the fiber structure of the present invention, the diameters of individual fibers vary along the dimension of the fiber structure, for example, across the thickness direction of the fiber structure. In an embodiment, the invention relates to an electronic spun fiber structure comprising fibers, wherein the fiber diameter varies according to a predetermined profile and decreases or decreases along the dimension of the electronic spun fiber structure. Monotonously decreases. In any part, the change in the fiber diameter in the direction is less than 10%. The predetermined profile is, for example, minimizing the fiber diameter in the middle of the fiber structure in the depth direction. In an embodiment, the electrospun fiber structure of the present invention is a laminated structure of nanofiber layers, each subsequent layer being made of fibers having a smaller diameter than the fibers of the previous layer. . The average diameter of the fibers varies according to a predetermined profile, for example, monotonically decreasing or increasing over the thickness of the electrospun fiber structure.
本発明では、電子的紡糸繊維構造体を、想定される適用例の要求に従って、望ましい形状で切ることができる。表面領域は、5mm2から10m2まで変化し、厚さは100nmから30cmまで変化し、個々の繊維の直径は3nmから5μmまで変化する。実施の形態では、本発明の電子的紡糸繊維構造体は多孔質である。電子的紡糸繊維構造体は好ましくは、少なくとも65%の多孔率である。孔サイズは30nmから8μmまで変化する。 In the present invention, the electronic spun fiber structure can be cut into a desired shape according to the requirements of the envisaged application. The surface area varies from 5 mm 2 to 10 m 2 , the thickness varies from 100 nm to 30 cm, and the diameter of the individual fibers varies from 3 nm to 5 μm. In an embodiment, the electronic spun fiber structure of the present invention is porous. The electrospun fiber structure is preferably at least 65% porous. The pore size varies from 30 nm to 8 μm.
本発明の電子的紡糸繊維構造体は、主に、すなわち50%以上が直線状繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体はマットを形成する。繊維が直線であることは、例えば画像分析から推定される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)が、直線状であり、すなわち実質的に5μmより長い実質的に直線状の主要な(すなわち50%以上の)セグメントからなる。実質的に直線状であることによって、繊維の主軸が、すなわち繊維の長さ方向に沿って、角度の変化が測定される10マイクロメータの長さの中で、45°より小さい、例えば30°より小さい、15°より小さい、又は5°より小さい角度以上で変化することが理解される必要がある。この角度は、考慮される繊維の長さにわらる主軸の2つのポイントでの正接の間で測定できる。問題になっている距離を超える直線性の標準偏差は、5%を超えない。 The electronic spun fiber structure of the present invention mainly comprises 50% or more linear fibers. In one embodiment, the fibrous structure forms a mat. It is estimated from image analysis that the fibers are straight. Preferably, the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure are linear, ie from substantially linear main (ie 50% or more) segments that are substantially longer than 5 μm. Become. By being substantially straight, the main axis of the fiber, ie along the length of the fiber, is less than 45 °, for example 30 °, within a length of 10 micrometers in which the change in angle is measured. It should be understood that it varies by less than, less than 15 °, or more than 5 °. This angle can be measured between the tangents at the two points of the main axis over the length of the fiber considered. The standard deviation of linearity over the distance in question does not exceed 5%.
本発明の繊維構造体は、交差結合を含まないか又は僅かにしか含まない。例えば、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体では、形成する繊維の大部分(すなわち50%以上)が実質的に無交差結合である。繊維構造体は、電子的紡糸繊維構造体であり、電子回転によって作られる構造体である。それらは、隣接する繊維と交差結合していない。交差結合は、2つの繊維が接触するだけでなく、2つの繊維間が結合することを意味する。これは、少なくとも1cm、好ましくは少なくとも4cmの空間を空ける結果である。この効果は、理論に制約されず、溶媒が繊維形成中に、容易に早く蒸発することができるためと考えられる。1cmより短い空間を排出部に開けると、溶媒は繊維形成中の蒸発に長い時間を要する。これにより、隣接する繊維は融合して、交差結合する。繊維構造体が融液から作られる場合、問題は、排出部が互いに近すぎる場合に生じる熱の影響を無視できないことである。繊維形成は完了せず、融液と固体との間の一種の中間相となるものが生じて、繊維の交差結合を形成する。生産される繊維構造体の別の有用な特徴は、少なくとも65%、好ましくは65から99%の多孔率を有することである。 The fiber structure of the present invention contains little or no cross-linking. For example, in a microfiber or nanofiber structure, the majority of fibers that form (ie, 50% or more) are substantially non-cross-linked. The fiber structure is an electronic spun fiber structure and is a structure made by electronic rotation. They are not cross bonded to adjacent fibers. Cross-bonding means that not only the two fibers are in contact, but the two fibers are bonded. This is a result of opening a space of at least 1 cm, preferably at least 4 cm. This effect is not limited by theory, and it is considered that the solvent can easily and quickly evaporate during fiber formation. If a space shorter than 1 cm is opened in the discharge section, the solvent takes a long time to evaporate during fiber formation. Thereby, adjacent fibers are fused and cross-bonded. If the fiber structure is made from melt, the problem is that the thermal effects that occur when the discharges are too close to each other cannot be ignored. Fiber formation is not complete, creating a kind of intermediate phase between the melt and the solid, forming a fiber cross-link. Another useful feature of the fiber structure produced is that it has a porosity of at least 65%, preferably 65 to 99%.
繊維間の交差結合は、弱くて非化学的な関係であって、ナノファイバが刺さる原因となり、本発明に係る構造体において得られる機械的な強度を向上させる。そのような関係は、本発明に係るナノファイバ構造体の強度を向上させるが、交差結合によって生じる悪影響を回避できない。 Cross-bonding between fibers is a weak and non-chemical relationship that causes the nanofibers to stick and improves the mechanical strength obtained in the structure according to the present invention. Such a relationship improves the strength of the nanofiber structure according to the present invention, but the adverse effects caused by cross-coupling cannot be avoided.
実施の形態では、本発明は、繊維の厚さが均一な繊維構造体にも関する。すなわち、繊維構造体を通じた厚さの標準偏差は、80%を、好ましくは50%を、さらに好ましくは20%を超えない。 In an embodiment, the present invention also relates to a fiber structure having a uniform fiber thickness. That is, the standard deviation of the thickness through the fiber structure does not exceed 80%, preferably does not exceed 50%, more preferably does not exceed 20%.
本発明は、上述の特徴のすべて又はそれ以上を備えた繊維構造体に関する。選択的な特徴として、本発明に係る繊維構造体は、繊維の大部分(すなわち50%以上)がランダム配向であり、特定の方向を向いていない(すなわち整列していない。)。この効果は、多孔率を増加させるために有用である。実施の形態では、受容面が連続的に一定方向に移動することによって、例えば10cm/hから100m/hの受容面の移動速度を選択して、この効果を得ることができる。 The present invention relates to a fibrous structure with all or more of the above features. As an optional feature, the fiber structure according to the present invention is such that most of the fibers (ie 50% or more) are randomly oriented and not oriented in a specific direction (ie not aligned). This effect is useful for increasing porosity. In the embodiment, this effect can be obtained by selecting the moving speed of the receiving surface of, for example, 10 cm / h to 100 m / h by continuously moving the receiving surface in a certain direction.
選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち繊維の50%以上)が、3nm以上の直径を有し、10nm以上の直径を有する。選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)の直径は、2000nm以下の、好ましくは800nm以下の、さらに好ましくは700nm以下の直径を有する。繊維が800nm以下の平均直径を有する場合、それらはナノファイバと称され、それから作られる繊維構造体はナノファイバ構造体である。選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)の直径は、3から2000nmの、好ましくは10から2000nmの、好ましくは3から800nmの、さらに好ましくは10から700nmの寸法を有する。繊維は、局所的な意図しない変化が、全長さにわたる直径の寸法の100%より小さく、より好ましくは全長さにわたる直径の寸法の50%より小さい直径を有する。直径の局所的な意図しない偏差が平均直径に関して200%より大きい場合、そのような繊維を繊維とは称さず、数珠状繊維(beaded fibres)と称す。 As an optional feature, the majority of the fibers (ie, 50% or more of the fibers) contained in the fiber structure of the present invention have a diameter of 3 nm or more and a diameter of 10 nm or more. As an optional feature, the diameter of the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure of the present invention has a diameter of 2000 nm or less, preferably 800 nm or less, more preferably 700 nm or less. If the fibers have an average diameter of 800 nm or less, they are referred to as nanofibers, and the fiber structure made therefrom is a nanofiber structure. As an optional feature, the diameter of the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure of the present invention is 3 to 2000 nm, preferably 10 to 2000 nm, preferably 3 to 800 nm, more preferably Has a dimension of 10 to 700 nm. The fibers have a diameter where local unintentional changes are less than 100% of the diameter dimension over the full length, more preferably less than 50% of the diameter dimension over the full length. If the local unintentional deviation in diameter is greater than 200% with respect to the average diameter, such fibers are not referred to as fibers but are referred to as beaded fibers.
実施例から分かるように、繊維直径は、排出部と受容面との距離に依存する。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒による。プロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有であるため、ポリマー溶液又は融液を調べて初めて決定できる。それは、試行錯誤により、実験結果により、理論モデルによる等して、決定される。別の選択的な特徴として、生産される繊維構造体は、15から10000cmの幅を有する。 As can be seen from the examples, the fiber diameter depends on the distance between the discharge and the receiving surface. The profile of the relationship between fiber diameter and distance depends on the polymer and the solvent. Since the profile is specific to the polymer and solvent, it can only be determined by examining the polymer solution or melt. It is determined by trial and error, by experimental results, by a theoretical model, and so on. As another optional feature, the fibrous structure produced has a width of 15 to 10,000 cm.
本発明の第3の形態の実施の形態では、繊維ポリマ構造体は、少なくとも65%の多孔率を有し、15から10000cmの幅を有する。第1の形態の装置に適用される第2の形態の方法によると、繊維構造体の断面における繊維直径の変化に顕著な特徴を有する繊維構造体を生産することができる。 In an embodiment of the third aspect of the invention, the fiber polymer structure has a porosity of at least 65% and a width of 15 to 10,000 cm. According to the method of the second form applied to the apparatus of the first form, it is possible to produce a fiber structure having a remarkable characteristic in the change of the fiber diameter in the cross section of the fiber structure.
第3の形態の実施の形態では、ラミネート加工した、すなわち複数層の繊維構造体が生産される。好ましくは、平均繊維直径は、繊維構造体の隣接層の各組で異なる。これは、各層に対して、異なった排出部及び受容面との間の距離を使用することによって実現される(図3参照)。生産されるラミネート加工した繊維構造体は、ラミネート加工しないものに比べて、多数の有用性を有する。第1に、小径繊維の層と大径繊維の層との組合せにより、繊維構造体の全体の強度が向上する。第2に、繊維構造体の吸収/放出特性が応用例の機能に応じて最適化でき、これは1回の生産ステップでなされる。最後に、ラミネート加工した構造を使用することによって、複数タスク及び複数機能が得られる。 In an embodiment of the third embodiment, a laminated or multi-layered fiber structure is produced. Preferably, the average fiber diameter is different for each set of adjacent layers of the fiber structure. This is achieved by using different distances between the drain and receiving surface for each layer (see FIG. 3). The laminated fiber structure that is produced has a number of utilities compared to those that are not laminated. First, the overall strength of the fiber structure is improved by the combination of the small-diameter fiber layer and the large-diameter fiber layer. Secondly, the absorption / release characteristics of the fiber structure can be optimized according to the function of the application, which is done in a single production step. Finally, multiple tasks and multiple functions are obtained by using a laminated structure.
本発明の装置について、材料だけでなく、特定の構成について説明したが、様々な変形や改良が本発明の範囲から逸脱せずになされ得る。例えば、本発明の範囲内で、上述の方法にステップが追加又は削除されてもよい。生産方法、電子回転装置及び繊維構造体に関して上述した本発明は、繊維構造体の異なる層の間で異なる特性を生み出すための、排出部と受容面との間の相対的な距離を制御する制御装置にも関する。 While the apparatus of the present invention has been described with reference to specific configurations, not just materials, various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, steps may be added to or deleted from the methods described above within the scope of the present invention. The present invention described above with respect to production methods, electronic rotating devices and fiber structures is a control that controls the relative distance between the discharge and the receiving surface to produce different properties between different layers of the fiber structure. Also related to the device.
多数の実施例を示して説明する。実施例1から3は、1台の電子回転装置の実験において作られたナノファイバ構造体の深さ方向の直径変化の例を示す。実施例4及び5は、異なる材料の電子回転のための定常状態を示す例である。実施例7、9、11及び13は、電子回転の実験について記載する。そこでは、本発明の実施の形態に係る方法を用いて、強いナノファイバ構造体が生産される。実施例6、8、10及び12は、異なる電子回転の比較実験について記載する。そこでは、時間的に隔たりがある異なった電子回転の実験中に、ナノファイバ構造体の異なるサブレイヤが生産される。これらの実験及び比較実験は、本発明に係る実施の形態の有用性を例示する。実施例14は、実施例4から13に記載するものと同様の結果について説明するが、材料が異なる。これにより、本発明の実施の形態に係る電子回転のための方法及びシステムは、広く応用可能であり、特に電子的紡糸による材料に限られるものではないことを説明する。 A number of embodiments are shown and described. Examples 1 to 3 show examples of changes in diameter in the depth direction of a nanofiber structure made in an experiment of one electronic rotating device. Examples 4 and 5 are examples showing steady states for electron rotation of different materials. Examples 7, 9, 11 and 13 describe electron rotation experiments. There, strong nanofiber structures are produced using the method according to embodiments of the present invention. Examples 6, 8, 10 and 12 describe different electron rotation comparative experiments. There, different sublayers of nanofiber structures are produced during experiments with different electron rotations that are separated in time. These experiments and comparative experiments illustrate the utility of the embodiments according to the present invention. Example 14 describes results similar to those described in Examples 4-13, but the materials are different. Accordingly, it will be described that the method and system for electronic rotation according to the embodiment of the present invention can be widely applied and is not limited to a material by electronic spinning in particular.
(実施例1)
脂肪酸から合成される、分子量約20.000g/molのポリエステルアミド(PEA)が、クロロホルムに溶解されて、25%PEAの溶液が得られる。溶液は、多数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて、排出部当たり15ml/hの流速で排出部の組24に送出される。ポリマー溶液の電子回転を可能にするために、排出部及び受容面は、1000V/cmのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、1列当たり6個の排出部を有する4列に配置される。温度制御は、298Kでなされる。排出部表面は、受容面に対して10°の角度で配置され、排出部表面は、受容面の移動に垂直に移動する。受容面の速度は、40cm/hであり、排出部表面の速度は、1cm/sである。2時間の電子回転の後、厚さ300μm、長さ1.5m、幅80cmのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、構造体の一方側部で500nm(図8参照)から他方側部で300nm(図9参照)まで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面の最も近くに配置された排出部から生産される繊維に応じる。(ナノファイバ構造体の他方側部での)最小の直径は、受容面から最も離れた排出部から生産される。図10は、ナノファイバの直径と、排出部及び受容面の間の距離との関係を示す。
Example 1
Polyesteramide (PEA) synthesized from fatty acid and having a molecular weight of about 20.000 g / mol is dissolved in chloroform to obtain a 25% PEA solution. The solution is delivered to the discharge set 24 using a multi-channel screw pump at a flow rate of 15 ml / h per discharge. In order to allow electronic rotation of the polymer solution, the discharge and receiving surface are placed in an electric field hung on a 1000 V / cm spinneret. The discharge portions are arranged in a triangular shape, and are arranged in four rows having six discharge portions per row. The temperature control is performed at 298K. The discharge surface is disposed at an angle of 10 ° with respect to the receiving surface, and the discharge surface moves perpendicular to the movement of the receiving surface. The speed of the receiving surface is 40 cm / h, and the speed of the discharge surface is 1 cm / s. After 2 hours of electron rotation, a nanofiber structure with a thickness of 300 μm, a length of 1.5 m and a width of 80 cm is produced. The average diameter of the nanofibers varies as a function of thickness from 500 nm (see FIG. 8) on one side of the structure to 300 nm (see FIG. 9) on the other side. The side with the largest diameter depends on the fiber produced from the discharge located closest to the receiving surface. The smallest diameter (on the other side of the nanofiber structure) is produced from the discharge that is furthest away from the receiving surface. FIG. 10 shows the relationship between the diameter of the nanofiber and the distance between the outlet and the receiving surface.
(実施例2)
ポリアミド6/6(PA66)は、約20.000g/molの分子量を有し、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて排出部当たり2ml/hの流量で、2組の各24個の排出部へ送出される。ポリマー溶液の電子回転を可能にするために、排出部及び受容面は、3.500V/cmのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、1列当たり6個の排出部を有する4列に配置される。2つのスピナレットが使用され、各々は、排出部と受容面との間が異なる距離で使用される。温度制御は、298Kでなされる。第1の排出部表面は、受容面から4cmの距離で配置され、第2の排出部表面は、受容面から6cmの距離で配置される。受容面の速度は、60cm/hであり、排出部表面の速度は、1cm/sである。2時間の電子回転の後、厚さ100μm、長さ1.2m、幅80cmのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、1ステップにおいて、構造体の一方側部で285nm(図11参照)から他方側部で180nm(図12参照)まで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面から4cmに配置された排出部表面から生産される繊維に応じる。(ナノファイバ構造体の他方側部での)最小の直径は、受容面から6cmに配置された排出部表面から生産される。
(Example 2)
Polyamide 6/6 (PA66) has a molecular weight of about 20.000 g / mol and is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered to each of the 24 sets of 24 outlets in two sets at a flow rate of 2 ml / h per outlet using a plurality of multi-channel screw pumps. In order to allow electronic rotation of the polymer solution, the outlet and receiving surface are placed in an electric field hung on a spinneret of 3.500 V / cm. The discharge portions are arranged in a triangular shape, and are arranged in four rows having six discharge portions per row. Two spinnerets are used, each used at a different distance between the drain and the receiving surface. The temperature control is performed at 298K. The first discharge part surface is arranged at a distance of 4 cm from the receiving surface, and the second discharge part surface is arranged at a distance of 6 cm from the receiving surface. The speed of the receiving surface is 60 cm / h, and the speed of the discharge surface is 1 cm / s. After 2 hours of electron rotation, a nanofiber structure with a thickness of 100 μm, a length of 1.2 m and a width of 80 cm is produced. The average diameter of the nanofibers varies in one step as a function of thickness from 285 nm (see FIG. 11) on one side of the structure to 180 nm (see FIG. 12) on the other side. The side with the largest diameter is dependent on the fiber produced from the discharge surface located 4 cm from the receiving surface. The smallest diameter (on the other side of the nanofiber structure) is produced from the discharge surface located 6 cm from the receiving surface.
図13は、実施例1で説明した処理を用いて生産される、排出部と受容面との間の距離のプロファイルとナノファイバの平均直径とを示す。 FIG. 13 shows the distance profile between the discharge and the receiving surface and the average diameter of the nanofibers produced using the process described in Example 1.
(実施例3)
セルロース・アセテート(CA)は、約30.000g/molの分子量を有し、アセトン/ジメチルアセトアミドが2:1で混合した溶液に溶けて、14%CAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて排出部当たり10ml/hの流量で、2組の各24個の排出部へ送出される。ポリマー溶液の電子回転を可能にするために、排出部及び受容面は、850V/cmのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、1列当たり6個の排出部を有する4列に配置される。2つのスピナレットが使用され、各々は、排出部と受容面との間が異なる距離で使用される。温度制御は、298Kでなされる。第1の排出部表面は、受容面から20cmの距離で配置され、第2の排出部表面は、受容面から15cmの距離で配置される。受容面の速度は、60cm/hであり、排出部表面の速度は、1cm/sである。2時間の電子回転の後、厚さ200μm、長さ1.2m、幅80cmのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、構造体の一方側部で470nmから他方側部で450nmまで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面から15cmに配置された排出部表面から生産される繊維に応じる。(ナノファイバ構造体の他方側部での)最小の直径は、受容面から20cmに配置された排出部表面から生産される。
(Example 3)
Cellulose acetate (CA) has a molecular weight of about 30.000 g / mol and is dissolved in a solution of acetone / dimethylacetamide mixed at a ratio of 2: 1 to form a 14% CA solution. The solution is delivered to each of the 24 sets of 24 outlets in two sets at a flow rate of 10 ml / h per outlet using a plurality of multi-channel screw pumps. In order to allow electronic rotation of the polymer solution, the discharge and receiving surface are placed in an electric field hung on a 850 V / cm spinneret. The discharge portions are arranged in a triangular shape, and are arranged in four rows having six discharge portions per row. Two spinnerets are used, each used at a different distance between the drain and the receiving surface. The temperature control is performed at 298K. The first discharge portion surface is arranged at a distance of 20 cm from the receiving surface, and the second discharge portion surface is arranged at a distance of 15 cm from the receiving surface. The speed of the receiving surface is 60 cm / h, and the speed of the discharge surface is 1 cm / s. After 2 hours of electron rotation, a nanofiber structure with a thickness of 200 μm, a length of 1.2 m and a width of 80 cm is produced. The average diameter of the nanofibers varies as a function of thickness from 470 nm on one side of the structure to 450 nm on the other side. The side with the largest diameter depends on the fiber produced from the discharge surface located 15 cm from the receiving surface. The smallest diameter (on the other side of the nanofiber structure) is produced from the discharge surface located 20 cm from the receiving surface.
(実施例4)
ポリアミド6/6(PA66)は、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。定常状態の動作が実現され、その結果、先端から収集部までの距離、流量及び印加する電圧を含む動作パラメータを用いることによって、玉(beads)を含まない又は玉が低減した若しくは最小である繊維が生産される。
Polyamide 6/6 (PA66) is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. Fibers in which steady state operation is achieved and, as a result, contain no beads or reduce or minimize balls by using operating parameters including distance from tip to collection section, flow rate and applied voltage Is produced.
先端から収集部までの距離、流量及び印可する電圧の組合せによって、優れた定常状態が実現される。その条件は、固定された端部から収集部までの距離及び固定された流量に対して、手動で、印加電圧を調整することによって実現される。 An excellent steady state is achieved by a combination of the distance from the tip to the collecting part, the flow rate, and the applied voltage. The condition is achieved by manually adjusting the applied voltage for a fixed end-to-collector distance and a fixed flow rate.
(実施例5)
実施例5では、実施例4と同様の実験について記載する。脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、24%PEAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。定常状態の動作が実現され、その結果、先端から収集部までの距離(行1に示す。)、流量(列1に示す。)、並びに、所定の先端から収集部までの距離及び所定の流量に対して印加される電圧(kVで示す。)を含む動作パラメータを用いることによって、玉(beads)を含まない又は玉が低減した若しくは最小である繊維が生産される。
Example 5 describes an experiment similar to Example 4. Polyester polyamide obtained through a synthetic product using a fatty acid is dissolved in chloroform to form a 24% PEA solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. Steady state operation is achieved, resulting in the distance from the tip to the collector (shown in row 1), the flow rate (shown in column 1), and the distance from the tip to the collector and the predetermined flow rate. By using operating parameters that include a voltage applied to (denoted in kV), fibers are produced that are free of beads or have reduced or minimal balls.
表に示すような、先端から収集部までの距離、流量及び印可する電圧の組合せによって、優れた定常状態が実現される。その条件は、固定された端部から収集部までの距離及び固定された流量に対して、手動で、印加電圧を調整することによって実現される。 As shown in the table, an excellent steady state is realized by a combination of the distance from the tip to the collection unit, the flow rate, and the applied voltage. The condition is achieved by manually adjusting the applied voltage for a fixed end-to-collector distance and a fixed flow rate.
(実施例6)
ポリアミド6/6(PA66)は、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は5ml/hであり、印可する電圧は、4500V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、6cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。10分後に、第2層が同一条件で設けられる。これが6回繰り返され、7層のラミネート加工した構造が得られる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電子回転の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。機械的な力を掛けた後の7層の層間剥離を図14に示す。
(Example 6)
Polyamide 6/6 (PA66) is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered using a plurality of multi-channel screw pumps. The flow rate per needle is 5 ml / h, the applied voltage is 4500 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 6 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. After 10 minutes, the second layer is provided under the same conditions. This is repeated 6 times to obtain a 7-layer laminated structure. The layers are formed between different electron rotations with sufficient time intervals. When a mechanical load is applied to the laminated structure, it exhibits weak strength due to the weak adhesion between each layer. The delamination of the 7 layers after applying mechanical force is shown in FIG.
(実施例7)
ポリアミド6/6(PA66)は、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は5ml/hであり、印可する電圧は、4500V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、6cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。直後に、同一条件で第2層が設けられる。これが10回繰り返され、本発明の実施の形態に係る11層のラミネート加工した構造が得られる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。図15に、層間剥離が生じない構造体を示す。
(Example 7)
Polyamide 6/6 (PA66) is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered using a plurality of multi-channel screw pumps. The flow rate per needle is 5 ml / h, the applied voltage is 4500 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 6 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. Immediately after, the second layer is provided under the same conditions. This is repeated 10 times to obtain an 11-layer laminated structure according to the embodiment of the present invention. When a mechanical load is applied to the laminated structure, an orderly nanofiber mat is formed that exhibits strong strength and cannot distinguish between the layers. FIG. 15 shows a structure in which delamination does not occur.
実施例6と実施例7を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。 Comparing Example 6 and Example 7, it can be seen that the nanofiber structure produced using the embodiment according to the present invention has excellent strength and excellent structure.
(実施例8)
ポリアミド6/6(PA66)は、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は2ml/hであり、印可する電圧は、3500V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、6cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。10分後に、流量2ml/h、印可する電圧3300V/cm、先端から収集部表面までの距離7cmで、第2層が設けられる。さらに10分後に、流量2ml/h、印可する電圧3500V/cm、先端から収集部表面までの距離6cmで、層が設けられる。さらに、第4、第5及び第6層が、それぞれ10分間隔で、流量2ml/h、印可する電圧3300V/cm、先端から収集部表面までの距離7cmで、設けられる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電子回転の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。構造体の層間剥離を再び図16に示す。
(Example 8)
Polyamide 6/6 (PA66) is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered using a plurality of multi-channel screw pumps. The flow rate per needle is 2 ml / h, the applied voltage is 3500 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 6 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. After 10 minutes, the second layer is provided at a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3300 V / cm, and a distance of 7 cm from the tip to the collector surface. After another 10 minutes, the layer is provided at a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3500 V / cm, and a distance of 6 cm from the tip to the collector surface. Further, the fourth, fifth and sixth layers are provided at intervals of 10 minutes, with a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3300 V / cm, and a distance from the tip to the collector surface of 7 cm. The layers are formed between different electron rotations with sufficient time intervals. When a mechanical load is applied to the laminated structure, it exhibits weak strength due to the weak adhesion between each layer. The delamination of the structure is again shown in FIG.
(実施例9)
ポリアミド6/6(PA66)は、蟻酸に溶けて、14%PA66の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は2ml/hであり、印可する電圧は、3500V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、6cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。直後に、流量2ml/h、印可する電圧3300V/cm、先端から収集部表面までの距離7cmで、第2層が設けられる。続けて、流量2ml/h、印可する電圧3500V/cm、先端から収集部表面までの距離6cmで、第3の層が設けられる。さらに、第4、第5及び第6層が、それぞれ直後に、流量2ml/h、印可する電圧3300V/cm、先端から収集部表面までの距離7cmで、設けられる。ナノファイバ構造体は、実質的に同一の電子回転の間に生産される。これによって、異なる電子回転の間に異なるサブレイヤが配置され、本発明の実施の形態のように、異なる直径を有するナノファイバが実質的に時間遅れなく設けられることになる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。図15と同様の結果が得られる。
Example 9
Polyamide 6/6 (PA66) is dissolved in formic acid to form a 14% PA66 solution. The solution is delivered using a plurality of multi-channel screw pumps. The flow rate per needle is 2 ml / h, the applied voltage is 3500 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 6 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. Immediately thereafter, the second layer is provided at a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3300 V / cm, and a distance from the tip to the surface of the collecting part of 7 cm. Subsequently, the third layer is provided at a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3500 V / cm, and a distance of 6 cm from the tip to the collector surface. Further, the fourth, fifth and sixth layers are provided immediately after each at a flow rate of 2 ml / h, an applied voltage of 3300 V / cm, and a distance from the tip to the collector surface of 7 cm. Nanofiber structures are produced during substantially the same electron rotation. Thereby, different sublayers are arranged between different electron rotations, and nanofibers having different diameters are provided substantially without time delay as in the embodiment of the present invention. When a mechanical load is applied to the laminated structure, an orderly nanofiber mat is formed that exhibits strong strength and cannot distinguish between the layers. The same result as in FIG. 15 is obtained.
実施例8と実施例9を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。さらに、異なる化合物であることから、これらの結果は実質的に、使用される材料の化学的構成に依存しないことが分かる。 Comparing Example 8 and Example 9, it can be seen that the nanofiber structure produced using the embodiment according to the present invention has excellent strength and excellent structure. Furthermore, since they are different compounds, it can be seen that these results are substantially independent of the chemical composition of the materials used.
(実施例10)
ポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、24%PEAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。針当たりの流量は12ml/hであり、印可する電圧は、750V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、25cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。10分後に、第2層が同一条件で設けられる。これが10回繰り返され、11層のラミネート加工した構造が得られる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電子回転の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。
(Example 10)
Polyester polyamide is dissolved in chloroform to form a 24% PEA solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The flow rate per needle is 12 ml / h, the applied voltage is 750 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 25 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. After 10 minutes, the second layer is provided under the same conditions. This is repeated 10 times to obtain an 11-layer laminated structure. The layers are formed between different electron rotations with sufficient time intervals. When a mechanical load is applied to the laminated structure, it exhibits weak strength due to the weak adhesion between each layer.
(実施例11)
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、24%PEAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。針当たりの流量は12ml/hであり、印可する電圧は、750V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、25cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。直後に、第2層が同一条件で設けられる。これが10回繰り返され、本発明の実施の形態に係る11層のラミネート加工した構造が得られる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。
(Example 11)
Polyester polyamide obtained through a synthetic product using a fatty acid is dissolved in chloroform to form a 24% PEA solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The flow rate per needle is 12 ml / h, the applied voltage is 750 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 25 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. Immediately after, the second layer is provided under the same conditions. This is repeated 10 times to obtain an 11-layer laminated structure according to the embodiment of the present invention. When a mechanical load is applied to the laminated structure, an orderly nanofiber mat is formed that exhibits strong strength and cannot distinguish between the layers.
実施例10と実施例11を比較すると、異なる種類の電子回転溶液によっても、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。これによって、本発明の実施の形態に係る方法及び装置を用いると、使用される材料にかかわらず、優れた構造体が生産できることが確かめられる。 Comparing Example 10 and Example 11, the nanofiber structure produced using the embodiment according to the present invention has excellent strength and excellent structure even with different types of electron rotating solutions. I understand. This confirms that excellent structures can be produced using the methods and apparatus according to embodiments of the present invention, regardless of the materials used.
(実施例12)
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、24%PEAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。針当たりの流量は12ml/hであり、印可する電圧は、750V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、25cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。10分後に、流量12ml/h、印可する電圧1400V/cm、先端から収集部表面までの距離10cmで、第2層が設けられる。さらに10分後に、流量12ml/h、印可する電圧750V/cm、先端から収集部表面までの距離25cmで、層が設けられる。さらに、第4層が、流量12ml/h、印可する電圧1400V/cm、先端から収集部表面までの距離10cmで、設けられる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電子回転の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。構造体の層間剥離を再び図16に示す。
(Example 12)
Polyester polyamide obtained through a synthetic product using a fatty acid is dissolved in chloroform to form a 24% PEA solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The flow rate per needle is 12 ml / h, the applied voltage is 750 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 25 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. After 10 minutes, the second layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 1400 V / cm, and a distance of 10 cm from the tip to the collector surface. After another 10 minutes, the layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 750 V / cm, and a distance of 25 cm from the tip to the collector surface. Further, the fourth layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 1400 V / cm, and a distance from the tip to the surface of the collecting unit of 10 cm. The layers are formed between different electron rotations with sufficient time intervals. When a mechanical load is applied to the laminated structure, it exhibits weak strength due to the weak adhesion between each layer. The delamination of the structure is again shown in FIG.
(実施例13)
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、24%PEAの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて1組の針へ送出される。針当たりの流量は12ml/hであり、印可する電圧は、750V/cmであり、先端から収集部表面までの距離は、25cmである。温度制御は、298Kでなされる。針は互いに6cmで配置される。ナノファイバの第1層が生産される。直後に、流量12ml/h、印可する電圧1400V/cm、先端から収集部表面までの距離10cmで、第2層が設けられる。続けて、流量12ml/h、印可する電圧750V/cm、先端から収集部表面までの距離25cmで、第3層が設けられる。さらに、第4層が、流量12ml/h、印可する電圧1400V/cm、先端から収集部表面までの距離10cmで、設けられる。ナノファイバ構造体は、実質的に同一の電子回転の間に生産される。これによって、異なる電子回転の間に異なるサブレイヤが配置され、本発明の実施の形態のように、異なる直径を有するナノファイバが実質的に時間遅れなく設けられることになる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。
(Example 13)
Polyester polyamide obtained through a synthetic product using a fatty acid is dissolved in chloroform to form a 24% PEA solution. The solution is delivered to a set of needles using a plurality of multichannel screw pumps. The flow rate per needle is 12 ml / h, the applied voltage is 750 V / cm, and the distance from the tip to the collector surface is 25 cm. The temperature control is performed at 298K. The needles are placed 6 cm from each other. A first layer of nanofibers is produced. Immediately after, the second layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 1400 V / cm, and a distance of 10 cm from the tip to the collector surface. Subsequently, the third layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 750 V / cm, and a distance from the tip to the collector surface of 25 cm. Further, the fourth layer is provided at a flow rate of 12 ml / h, an applied voltage of 1400 V / cm, and a distance from the tip to the surface of the collecting unit of 10 cm. Nanofiber structures are produced during substantially the same electron rotation. Thereby, different sublayers are arranged between different electron rotations, and nanofibers having different diameters are provided substantially without time delay as in the embodiment of the present invention. When a mechanical load is applied to the laminated structure, an orderly nanofiber mat is formed that exhibits strong strength and cannot distinguish between the layers.
実施例12と実施例13を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。 Comparing Example 12 and Example 13, it can be seen that the nanofiber structure produced using the embodiment according to the present invention has excellent strength and excellent structure.
(実施例14)
本発明のシステムを使用し、かつ/又は、方法を適用する際、使用される電子回転溶液に実質的に依存せずに効果が得られることを示すために、上述の実験を、以下のポリマーを用いて繰り返した。ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクロニチル(polyacrylonithles)、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ナノファイバ含有金属、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、並びにポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマーである。同様の結果及び効果が分かった。
(Example 14)
In order to show that when using the system of the present invention and / or applying the method, the effect can be obtained substantially independent of the electrorotating solution used, the above experiments were conducted using the following polymers: And repeated. Polystyrene, polycaprolactone, polyacrylonitriles, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyesteramide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane, polyvinylpyrrolidone, collagen, cellulose and related compounds, chitosan, methacrylic resin, silk, nano Fiber-containing metals, polyethylene vinyl alcohol copolymers, and polyethylene vinyl acetate copolymers. Similar results and effects were found.
別の形態では、本発明は、少なくとも1つの傷の近くの液体、例えば傷からの滲出液を制御するための創傷被覆装置に関する。液体を制御することは、傷近くに存在する液体の量を制御することを含み得る。傷近くの液体を制御することは、傷近くの液体の側方流量を制御することを含み得る。液体を制御することは、少なくとも1つの傷からの液体を吸収することを含み得る。創傷被覆装置は、特に火傷の創傷被覆材に適するが、本発明はこれに限定されない。創傷被覆装置は、複数の繊維を含むナノファイバ構造体を備える。ナノファイバ構造体は、本明細書において説明した形態のいずれの方法を用いて製造されてもよい。ナノファイバ構造体は、本明細書において説明した実施の形態又は形態のナノファイバ構造体のいずれかと同一又は同様のものであってよい。ナノファイバ構造体は、傷に接触する接触面を備える。傷からの液体の吸収及び/又は傷への液体の放出を制御するために、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、接触面に垂直な方向に変化する。そのような変化は、複数層構造における異なる層の間での異なる繊維の直径であり、かつ/又は、繊維の直径の連続的な変化である。変化は、多孔率の変化であり、繊維直径の変化であり、かつ/又は繊維の密度の変化である。特定の形態では、創傷被覆装置による滲出液の、予め決められた吸収及び/又は放出プロファイルを提供するために、多孔率、繊維の直径又は繊維の密度の変化は、予め決められた変化プロファイルに従う。プロファイルは、傷創傷被覆装置との間の接触側で素早く吸収するような、また、傷を実質的に乾燥させるために反対側で素早く移動させるようなものであってよい。 In another form, the invention relates to a wound dressing device for controlling liquid near at least one wound, such as exudate from the wound. Controlling the liquid can include controlling the amount of liquid present near the wound. Controlling the liquid near the wound can include controlling the lateral flow of the liquid near the wound. Controlling the liquid can include absorbing liquid from at least one wound. The wound dressing device is particularly suitable for burn wound dressings, but the invention is not limited thereto. The wound dressing device includes a nanofiber structure that includes a plurality of fibers. The nanofiber structure may be manufactured using any method in the form described herein. The nanofiber structure may be the same as or similar to any of the embodiments or forms of nanofiber structures described herein. The nanofiber structure includes a contact surface that contacts the wound. In order to control the absorption of liquid from the wound and / or the release of liquid into the wound, the fiber diameter of the nanofiber structure varies in a direction perpendicular to the contact surface. Such changes are different fiber diameters between different layers in a multi-layer structure and / or are continuous changes in fiber diameter. The change is a change in porosity, a change in fiber diameter, and / or a change in fiber density. In certain forms, changes in porosity, fiber diameter or fiber density follow a predetermined change profile to provide a predetermined absorption and / or release profile of exudate by the wound dressing device. . The profile may be such that it quickly absorbs on the side of contact with the wound dressing device and also moves quickly on the opposite side to substantially dry the wound.
別のプロファイルでは、傷と創傷被覆材との間の接触側で吸収し、所定深さまで移動させて、傷による流体放出が少なくなった場合に、それ以前に創傷被覆装置に吸収して蓄えた液体を傷口へ放出してもよい。創傷被覆装置は例えば、傷口接触面で繊維直径が大きく、創傷被覆装置の中間部分で繊維直径が小さく、反対側表面で再び繊維直径が大きいプロファイルを有してもよい。このプロファイルでは、例えば傷が乾きすぎるのを防ぐために、創傷被覆装置は、後に傷口に放出して戻される液体の中央容器を備える。 In another profile, it was absorbed at the contact side between the wound and the wound dressing, moved to a predetermined depth, and previously absorbed and stored in the wound dressing device when less fluid was released by the wound Liquid may be released to the wound. The wound dressing device may have, for example, a profile with a large fiber diameter at the wound contact surface, a small fiber diameter at the middle part of the wound dressing device, and a large fiber diameter again at the opposite surface. In this profile, the wound dressing device comprises a central container of liquid that is later released back into the wound, for example to prevent the wound from drying out too much.
ナノファイバ構造体は好ましくは多孔質構造を有する。構造体は、例えば平均多孔率が少なくとも65%の多孔率を有する。多孔率は、例えば平均多孔率で、65から99%の間、好ましくは70から98%の間、さらに好ましくは75から95%の間であってもよい。ナノファイバ構造体は、例えば水、溶液、化合物、ゲルを自重の1から25倍吸収可能であってもよい。それは例えば、約1kg/lの密度の液体の場合に、自重の3から25倍、好ましくは4から25倍、さらに好ましくは5から25倍の液体吸収能力を有してもよい。 The nanofiber structure preferably has a porous structure. The structure has a porosity of, for example, an average porosity of at least 65%. The porosity may be, for example, an average porosity of between 65 and 99%, preferably between 70 and 98%, more preferably between 75 and 95%. The nanofiber structure may be capable of absorbing water, solution, compound, gel, for example, 1 to 25 times its own weight. For example, it may have a liquid absorption capacity of 3 to 25 times, preferably 4 to 25 times, more preferably 5 to 25 times its own weight in the case of a liquid with a density of about 1 kg / l.
本発明に係る実施の形態では、専ら構造体が高多孔率であることによって、高吸収性が実現される。本発明に係る特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体は、さらに吸収性能を向上させるために、アクティブ液体吸収及び/又はゲル形成化合物を含んでもよい。そのようなアクティブ液体吸収及び/又はゲル形成化合物によって、自重の1から70倍の液体吸収能力を実現できる。そのようなアクティブ液体吸収及び/又はゲル形成化合物は例えば、個々のナノファイバをコーティングするように設けられてもよい。また、ゲル形成化合物は、異なる方法でナノファイバ構造体に付加されてもよい。アクティブ液体吸収及び/又はゲル形成化合物の一例として、例えばポリアクリル酸を挙げることができるが、これに限られるものではない。 In the embodiment according to the present invention, high absorbency is realized exclusively by the structure having a high porosity. In certain embodiments according to the present invention, the nanofiber structure may include an active liquid absorbing and / or gel-forming compound to further improve absorption performance. With such active liquid absorption and / or gel-forming compounds, a liquid absorption capacity of 1 to 70 times its own weight can be realized. Such active liquid absorbing and / or gel-forming compounds may be provided, for example, to coat individual nanofibers. Gel-forming compounds may also be added to the nanofiber structure in different ways. An example of an active liquid absorbing and / or gel-forming compound is, for example, polyacrylic acid, but is not limited thereto.
細孔の寸法は、30nmから8μmで変化してもよい。本発明のある実施の形態では、ナノファイバ構造体の少なくとも一断面の細孔の寸法は、150nmよりも小さいもの、例えば125nmが選択され、又は100nmよりも小さいものが選択される。典型的な細菌は、150nmよりも大きい。従って、そのような構造によって、処置されるべきかつ/又は保護されるべき表面に一旦適用されると、表面が細菌に冒されないための優れたバリアが形成される。 The pore size may vary from 30 nm to 8 μm. In some embodiments of the invention, the pore size of at least one cross section of the nanofiber structure is selected to be less than 150 nm, such as 125 nm, or less than 100 nm. Typical bacteria are larger than 150 nm. Thus, such a structure forms an excellent barrier to prevent the surface from being affected by bacteria once applied to the surface to be treated and / or protected.
ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体のナノファイバの少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%が平均直径3から2000nmであるナノファイバを含んでもよい。ナノファイバ布構造体は、基材に配置され、平均の厚さが1μmから5000μm、好ましくは1μmから2000μm、より好ましくは10から2000nm、より好ましくは3から800nm、さらに好ましくは10から700nmである。本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち繊維の50%以上)の直径が、3nm以上、好ましくは10nm以上の直径を有する。適宜、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)が、2000nm以下、好ましくは800nm以下、さらに好ましくは700nm以下の直径を有してもよい。 The nanofiber structure may comprise nanofibers with an average diameter of 3 to 2000 nm of at least 30%, preferably at least 50% of the nanofibers of the nanofiber structure. The nanofiber cloth structure is disposed on a substrate and has an average thickness of 1 μm to 5000 μm, preferably 1 μm to 2000 μm, more preferably 10 to 2000 nm, more preferably 3 to 800 nm, and even more preferably 10 to 700 nm. . The diameter of most of the fibers (that is, 50% or more of the fibers) contained in the fiber structure of the present invention has a diameter of 3 nm or more, preferably 10 nm or more. As appropriate, the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure of the present invention may have a diameter of 2000 nm or less, preferably 800 nm or less, more preferably 700 nm or less.
本出願では、上述の直径のいずれか又はいずれかの範囲の直径を有する繊維をナノファイバと称し、それに係る構造物をナノファイバ構造体と称す。実施の形態では、本発明は、繊維構造体にも関連し、繊維の厚さは均一、すなわち、繊維構造体全体の厚さの標準偏差が、80%、好ましくは50%、さらの好ましくは20%を超えない。繊維直径は、排出部と受容面との距離により決まる。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有である。従ってプロファイルは、それがポリマー及び溶媒に特有であるため、ポリマー及び溶媒に特有であるポリマー溶液又は融液を調べた後に決定される。それは、実験結果、理論モデル等を通じた試行錯誤の結果決められてもよい。ナノファイバは、10μmから50mの間の長さを有する。 In the present application, a fiber having a diameter in any one of the above-described diameters or in any range is referred to as a nanofiber, and a structure related to the fiber is referred to as a nanofiber structure. In an embodiment, the invention also relates to a fiber structure, wherein the fiber thickness is uniform, i.e. the standard deviation of the total thickness of the fiber structure is 80%, preferably 50%, more preferably Does not exceed 20%. The fiber diameter is determined by the distance between the discharge part and the receiving surface. The profile of the relationship between fiber diameter and distance is specific to polymers and solvents. Thus, the profile is determined after examining a polymer solution or melt that is unique to the polymer and solvent because it is specific to the polymer and solvent. It may be determined as a result of trial and error through experimental results, theoretical models and the like. The nanofiber has a length between 10 μm and 50 m.
ナノファイバ構造体は、少なくとも50%の直線繊維を含む。直線繊維は、少なくとも5μmより長い実質的に直線状の部分を有する。繊維の強さは例えば、画像解析から推測される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)が直線状、すなわち、5μmより長い実質的に直線状の主要な(すなわち50%以上の)部分からなる。実質的に直線状であることにより、繊維の主軸、すなわち、繊維の方向に沿う方向は、角度の変化が測定される10マイクロメートルの長さの場合、45°より小さい、30°より小さい、15°より小さい、又は5°より小さい角度で変化する。この角度は、繊維長さの主軸の2点での正接間で測定される最大角である。長さ方向の直線性の標準偏差は、5%を超えない。 The nanofiber structure includes at least 50% linear fibers. The straight fibers have a substantially straight portion that is at least longer than 5 μm. The strength of the fiber is estimated from image analysis, for example. Preferably, the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure are linear, ie consist of a substantially linear main (ie 50% or more) longer than 5 μm. By being substantially linear, the main axis of the fiber, i.e. the direction along the direction of the fiber, is less than 45 °, less than 30 ° for a length of 10 micrometers in which the change in angle is measured, It changes at an angle less than 15 ° or less than 5 °. This angle is the maximum angle measured between the tangents at two points of the fiber length principal axis. The standard deviation of linearity in the length direction does not exceed 5%.
好ましくい特徴として、本発明の繊維構造体は、公差結合を殆ど含まないか、全く含まない。すなわち、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体の繊維の大部分(すなわち50%以上)が、実質的に無交差結合である。それらは、好ましくは隣接繊維と交差結合しない。交差結合とは、単に2つの繊維が接触することではなく、2つの繊維間に結合が生じることをいう。これは、排出部間の間隔が、少なくとも1cm、例えば少なくとも4cmであることの結果である。理論に制約されず、これによって、繊維生産中の溶媒の蒸発を容易に、従って蒸発を早くすることができると考えられる。排出部間の空間が1cmより短い場合、溶媒は、繊維生産中に、溶媒の蒸発には極めて長い時間を要する。これによって、隣接繊維の融合、従って交差結合が生じる。繊維構造体が融液から生産される場合、問題は、排出部が互いに近いときに熱の影響を無視できないことである。繊維形成が十分になされず、融液と固体間の中間相が含まれることになり、そのため、交差結合繊維が生産される。ナノファイバ構造体は、少なくとも50%のランダム配向繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体はマットを形成する。 As a preferred feature, the fibrous structure of the present invention contains little or no tolerance coupling. That is, the majority (ie 50% or more) of the fibers of the microfiber or nanofiber structure are substantially non-cross-linked. They preferably do not cross bond with adjacent fibers. Cross-bonding does not mean that two fibers are in contact, but means that a bond occurs between the two fibers. This is a result of the spacing between the discharges being at least 1 cm, for example at least 4 cm. Without being bound by theory, it is believed that this can facilitate the evaporation of the solvent during fiber production and thus accelerate the evaporation. If the space between the discharge sections is shorter than 1 cm, the solvent takes a very long time to evaporate the solvent during fiber production. This results in the fusion of adjacent fibers and thus cross-bonding. When the fiber structure is produced from melt, the problem is that the influence of heat cannot be ignored when the discharges are close to each other. Fiber formation will not be sufficient and an intermediate phase between the melt and solid will be included, thus producing cross-linked fibers. The nanofiber structure includes at least 50% randomly oriented fibers. In one embodiment, the fibrous structure forms a mat.
ナノファイバ構造体は好ましくは、材料の電子回転を通じて生産される。説明したような特徴を有する繊維は、マルチノズルシステムの電子回転技術によって生産される。ノズルは、少なくとも1cmの相互の距離で、好ましくは少なくとも4cmの相互の距離で隔てられる。 Nanofiber structures are preferably produced through electronic rotation of the material. Fibers having the characteristics as described are produced by the multi-nozzle system electronic rotation technique. The nozzles are separated by a mutual distance of at least 1 cm, preferably by a mutual distance of at least 4 cm.
材料の大部分が、以下の分類に属するポリマーのいずれかから、ナノファイバ構造体を生産するために使用される。それは、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、ポリビニルブチラル、ナノファイバを含む金属である。 Most of the materials are used to produce nanofiber structures from any of the polymers belonging to the following categories: Polyamide, polystyrene, polycaprolactone, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyesteramide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane, collagen, cellulose and related compounds, chitosan, methacrylic resin, silk, polyethylene Metals including vinyl acetate copolymer, polyethylene vinyl alcohol copolymer, polyvinyl butyral, and nanofibers.
創傷被覆材は適切な形状であればよい。それらは、正方形又は長方形であるが、想定される適用場面の要求に応じて他の形状に裁断されてもよい。表面領域は5mm2から10m2まで変化してよい。創傷被覆装置は、小さい傷又は大きい傷を被覆するために適しており、ナノファイバ構造体は、少なくとも30cm×30cm、好ましくは40cm×40cm、さらに好ましくは50cm×50cmの接触面を有する。しかし、小さい傷を被覆するために使用されてもよく、ナノファイバ構造体は、2mm×2mm、又は5mm×5mm、好ましくは20mm×20mmの接触面を有する。創傷被覆装置は、手で、又は、機械的、熱的、若しくはレーザにより切断する器具を用いて適宜裁断されてよい。装置の厚さは、典型的には接触面に垂直な方向に測定されるが、100nmから30cmの間であり、例えば50μmから5000μmの間である。 The wound dressing may have any suitable shape. They are square or rectangular, but may be cut into other shapes depending on the requirements of the envisaged application scene. The surface area may vary from 5 mm 2 to 10 m 2 . The wound dressing device is suitable for covering small or large wounds, and the nanofiber structure has a contact surface of at least 30 cm × 30 cm, preferably 40 cm × 40 cm, more preferably 50 cm × 50 cm. However, it may be used to cover small scratches and the nanofiber structure has a contact surface of 2 mm × 2 mm, or 5 mm × 5 mm, preferably 20 mm × 20 mm. The wound dressing device may be appropriately cut by hand or using an instrument that cuts mechanically, thermally, or by laser. The thickness of the device is typically measured in a direction perpendicular to the contact surface, but between 100 nm and 30 cm, for example between 50 μm and 5000 μm.
創傷被覆装置のナノファイバ構造体は、基材に固定される。基材は、実質的にナノファイバ構造体より大きく、傷周辺の皮膚に創傷被覆装置を固定するために、例えば粘着剤によって端部に粘着性を備える。代わりに又は加えて、そのような粘着性は、基材を備えるか否かにかかわらず、ナノファイバ構造体の端部に直接的に備えられてもよい。本発明を限定するものではないが、例示によって、複数の実施の形態で説明し、そこでは、選択的な特徴及び本発明に係る実施の形態の有用性を示した。 The nanofiber structure of the wound dressing device is secured to the substrate. The substrate is substantially larger than the nanofiber structure and is adhesive at the ends, eg, with an adhesive, to secure the wound dressing device to the skin around the wound. Alternatively or additionally, such tackiness may be provided directly at the end of the nanofiber structure, whether or not it comprises a substrate. While not limiting, the present invention has been described in a plurality of embodiments by way of illustration, wherein selective features and utility of embodiments according to the present invention have been shown.
第1の特定の実施の形態では、上述の創傷被覆装置について説明した。これらの創傷被覆装置では、ナノファイバ構造体の直径が、ナノファイバ構造体の深さの関数として制御されて変化する。ナノファイバ構造体の直径をナノファイバ構造体の深さ方向、すなわち創傷被覆装置の接触面に垂直な方向で変えることによって、優れたまた制御可能な液体及び/又は(生体)活性化合物の吸収性を実現できる。繊維は、ナノファイバ構造体全体で同一の材料から作られてもよく、又はそれらは異なる材料から作られてもよい。 In the first specific embodiment, the above-described wound dressing device has been described. In these wound dressing devices, the diameter of the nanofiber structure is controlled and varies as a function of the depth of the nanofiber structure. Excellent and controllable liquid and / or (bio) active compound absorbency by changing the diameter of the nanofiber structure in the depth direction of the nanofiber structure, ie perpendicular to the contact surface of the wound dressing device Can be realized. The fibers may be made from the same material throughout the nanofiber structure, or they may be made from different materials.
好ましくはナノファイバ構造体は、材料の電子回転を通じて生産される。説明した特徴を備えた繊維は、マルチノズルシステムを有する電子回転技術によって生産される。ノズルは、相互の距離が少なくとも1cm、例えば少なくとも4cm又は少なくとも6cm隔てられる。さらに、直径を制御するために、ノズルと受容面との間の距離が設定される。本発明を限定するものではないが、例示によって、創傷被覆装置を生産するための、直径が可変である電子回転方法を複数説明した。創傷被覆装置を生産するための、電子回転方法を用いる第1の装置では、電子回転装置のノズルと電子回転装置の収集部表面との間の距離が、処理中に変化し、それによって、個々のナノファイバの直径が変化する。これについて、図17に詳細に示す。 Preferably the nanofiber structure is produced through electronic rotation of the material. Fibers with the described characteristics are produced by an electronic rotation technique with a multi-nozzle system. The nozzles are separated from each other by at least 1 cm, such as at least 4 cm or at least 6 cm. Furthermore, the distance between the nozzle and the receiving surface is set in order to control the diameter. Although not limiting the present invention, by way of example, a plurality of electronic rotation methods with variable diameters for producing a wound dressing device have been described. In the first device using the electronic rotation method for producing a wound dressing device, the distance between the nozzle of the electronic rotating device and the collector surface of the electronic rotating device changes during the process, so that the individual The diameter of the nanofiber changes. This is shown in detail in FIG.
図17は、電子回転装置100の一部を示しており、それは、ノズルの組102と収集部表面104とを備える。ノズル102と収集部表面104との間には、例えば電源(図示せず)を用いて電圧が印加される。ノズルの相対的な位置は、全方向に移動し、それによって、生成される異なる繊維間での適切な重畳を可能にする。さらに、システムは、ノズル排出部と収集部表面との間の距離の変化を提供するように設けられる。図17は、材料が噴射される円錐状噴射領域106も示す。収集部表面104は、移動表面の少なくとも一部である。第2の装置では、ナノファイバ直径の変化が、層のラミネート加工した構造を形成することによって生産される。各層は、一定のノズル−収集部表面間距離で生産される。これについて、図19に詳細を示す。
FIG. 17 shows a portion of the electronic
図19は、図17と同様の装置であって、ノズル排出部102の移動による、電子回転装置200のノズル排出部102と収集部表面104との間の距離の変化は提供されない。しかし、収集部表面104に関して異なる距離で設けられた複数のノズル排出部の組202a,202b,202cを備える。電子回転のためのパラメータは、ノズル排出部から収集部までの距離の観点から、例えば印可される電圧は、例えば実験により決定される。最適な印加電圧は、ノズル排出部と収集部との間の距離が変化する場合に、原理上重要な利点をもたらし、また例えば材料の流量のような他のパラメータも調整される。他のパラメータの調整は、予め決められたルールに従って、計算モデルに従って、試行錯誤により、その他の適切な方法で行われる。定常状態に達するまで、例えばパラメータを調整することによって、最適化が行われる。定常状態は、テーラーコーンが一定となり、電子回転が連続的に行われる点によって規定される。テーラーコーンは、ポリマー溶液の液滴が電場に滴下される際に生じる典型的な三角形の形状である。そのような定常状態の検知は、視覚的に又は光学検知器を用いて光学的に行われ、パラメータの調整は、手動で、又は、自動若しくは一部自動で行われる。
FIG. 19 is an apparatus similar to FIG. 17, in which a change in the distance between the
本実施の形態の例によれば、ナノファイバ構造体は、一方側部で3nmから1.5μmの間の小径のナノファイバを有し、例えば接触面である他方側部で50nmから5μmの大径を有するように生産される。第1の装置を用いて、連続的な又は疑似連続的なナノファイバ直径の変化を深さの関数として得ることができ、対応する創傷被覆装置を図18に示す。第2の装置では、直径の変化において複数の離散的なステップを得ることができ、対応する創傷被覆装置250を図20に示す。好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、創傷被覆装置の接触側部からその反対側部まで次第に減少する。
According to the example of the present embodiment, the nanofiber structure has a small-diameter nanofiber between 3 nm and 1.5 μm on one side, for example, a large size of 50 nm to 5 μm on the other side which is a contact surface. Produced to have a diameter. With the first device, a continuous or quasi-continuous nanofiber diameter change can be obtained as a function of depth, and a corresponding wound dressing device is shown in FIG. In the second device, multiple discrete steps can be obtained in diameter change, and a corresponding
本発明の実施の形態では孔の寸法は小さく、それによって、ナノファイバ構造体の高い特異な表面領域のために、構造体に吸収された液体の効果的な蒸発を可能にする。最も効果的な蒸発特性は、最も小さい径を有するナノファイバが存在する装置の一方側部で実現される。その側部では最も高い特異な表面領域が形成され、表面への液体搬送量が最大であるためである。 In embodiments of the invention, the pore size is small, thereby allowing effective evaporation of the liquid absorbed by the structure due to the high specific surface area of the nanofiber structure. The most effective evaporation properties are realized on one side of the device where nanofibers with the smallest diameter are present. This is because the highest peculiar surface area is formed on the side portion, and the amount of liquid transport to the surface is the maximum.
本発明の他の好ましい実施の形態では、創傷被覆装置は、一方側部で多量の液体を吸収し、他方側部で液体を蒸発させることが可能であるだけでなく、(例えば液が滲出している傷のための)創傷被覆装置の一方側部(接触側部又は接触面)で吸収される液体を、装置が適切に使用される条件での構造体の他方側部へ効果的に移動させることもできる。その条件とは、すなわち、創傷被覆装置が、最大径を有するナノファイバが接触面にあり、最小径を有するナノファイバが接触面の反ファイ側にあるように配置されることである。このことは、ナノファイバの直径が装置断面において、液体吸収側部から液体解放側部へと減少すべきことを意味する。 In another preferred embodiment of the invention, the wound dressing device is not only capable of absorbing a large amount of liquid on one side and evaporating liquid on the other side (e.g. liquid oozes). Effectively transfer the liquid absorbed on one side (contact side or contact surface) of the wound dressing device (for wounds) to the other side of the structure under conditions where the device is properly used It can also be made. The condition is that the wound dressing is arranged so that the nanofibers with the largest diameter are on the contact surface and the nanofibers with the smallest diameter are on the anti-firing side of the contact surface. This means that the nanofiber diameter should be reduced from the liquid absorption side to the liquid release side in the device cross section.
本発明に係る実施の形態では、1回の電子回転セッションにおいて、電子的紡糸による創傷被覆装置を提供することが可能であるため、異なる繊維間の粘着が、堅固な構造を作るために十分に強いものとなる一方、例えば交差結合繊維にならない。特に、前に配置された層がまだ湿っている(例えば2から6%の湿気を含んでいる)時に繊維の隣接層を配置することによって、異なる繊維は、僅かに互いに結合する傾向にあり、その結合は弱い結合であって、化学的結合ではなく、交差結合でもない。本発明に係る実施の形態では、同一の電子回転セッション中に創傷被覆装置の繊維の直径を変えると同時に、玉のない繊維構造を得ることができる。これは例えば、ノズル−収集部距離を変えると同時に、電子回転セッション中の異なるパラメータを制御するによって実現できる。 In an embodiment according to the present invention, it is possible to provide a wound covering device by electronic spinning in one electronic rotation session, so that the adhesion between different fibers is sufficient to create a rigid structure. While it becomes strong, it does not become, for example, a cross-linked fiber. In particular, by placing adjacent layers of fibers when the previously placed layer is still wet (eg containing 2 to 6% moisture), the different fibers tend to bond slightly together, The bond is a weak bond, not a chemical bond or a cross bond. In an embodiment according to the invention, it is possible to obtain a fiber structure without balls while simultaneously changing the diameter of the fibers of the wound dressing device during the same electronic rotation session. This can be achieved, for example, by changing the nozzle-collector distance and simultaneously controlling different parameters during the electronic rotation session.
本発明に係る実施の形態では、創傷被覆装置は、(例えば液が滲出する傷の)表面から効果的に液体を吸収できる創傷被覆装置を提供することができ、液体の効果的な吸収、装置の断面における液体の効果的な移動、及び装置の他方側部での蒸発による効果的な放出に基づく動的な液体除去を確立することができる。さらに、実施の形態では、早期に吸収された液体は、液体形成処理が完了すると、傷口へ放出して戻される。これらの3つの利点から分かるように、装置の液体除去特性によって、液体放出面をほぼ乾燥状態に保ち、又は傷表面に所定量の液体がある定常状態に保つことが可能になる。他の実施の形態では、装置は傷が完全に乾燥しないようにするために適する。そのような創傷被覆装置の例を図23及び図24に示す。図は、傷から液体を吸収し、蓄積し、後に傷へ放出して戻すように設けられた創傷被覆装置を示す。図22は、対応する創傷被覆装置400を示す。そこでは、図17に示すシステムを用いて生産可能であり、直径が連続的に変化する。図24は、図19に示すシステムを用いて生産可能なラミネート加工した構造体450を示す。両構造体は、接触面繊維に垂直な方向に、接触面に近い繊維の直径より小さい直径を有し、接触面の反対表面に近い繊維の直径より小さい直径を有する中間位置を有する。図24に係る装置では、そのような繊維を有する中間層が備えられる。そのような実施の形態では、これらによって、傷近くの液体量を制御することが可能になり、傷は乾燥する。そのため、ある種の傷口には有用である。
In an embodiment according to the present invention, the wound dressing device can provide a wound dressing device that can effectively absorb liquid from a surface (for example, a wound from which the liquid exudes), and can effectively absorb the liquid. Dynamic liquid removal can be established based on effective movement of the liquid in the cross-section and effective release by evaporation on the other side of the device. Furthermore, in the embodiment, the liquid absorbed early is discharged and returned to the wound when the liquid formation process is completed. As can be seen from these three advantages, the liquid removal characteristics of the device make it possible to keep the liquid discharge surface substantially dry or in a steady state with a predetermined amount of liquid on the wound surface. In other embodiments, the device is suitable to prevent the wound from drying out. An example of such a wound dressing device is shown in FIGS. The figure shows a wound dressing device provided to absorb and accumulate liquid from a wound and later release it back into the wound. FIG. 22 shows a corresponding
第2の特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体がさらに、同一の被覆材を用いて処置された隣接する傷口が、創傷被覆装置によって小さい切り傷のために互いに感染する危険を回避し又は低減するために、設けられる。このような不都合は、装置が適用される前に傷の1つが感染する場合に生じる。本実施の形態では、上述のナノファイバ構造体を用いることによって、ナノファイバ構造体の少なくとも上部、すなわち傷に対向する部分にパターンが形成される。パターンが形成された構造体300の一例を図21に示すが、本発明はこれに限定されない。異なる種類のパターンが用いられてもよい。
In a second particular embodiment, the nanofiber structure further avoids or reduces the risk that adjacent wounds treated with the same dressing will infect each other due to small cuts by the wound dressing device. To be provided. Such inconvenience occurs when one of the wounds is infected before the device is applied. In the present embodiment, by using the above-described nanofiber structure, a pattern is formed on at least the upper portion of the nanofiber structure, that is, a portion facing the scratch. An example of the
ナノファイバ構造体の少なくとも上部の形状は、傷に接触するための創傷被覆装置の表面が小さい複数の領域で分離して接触するように、形成される。これらの領域の大きさは、全ての領域で同一であってもよく、また異なっていてもよい。個々の領域の好ましい寸法は、5cm×5cm、好ましくは2cm×2cm、さらに好ましくは1cm×1cmである。ナノファイバ構造体又はその一部のパターンは、例えば形成されたパターンに従って熱を用いて処理することによる等、適切な方法で生産される。例えば、加熱されたパターン構造体は、ナノファイバ構造体又はその一部においてそのようなパターンを形成するために使用されてもよい。熱によって、ナノファイバが局所的に溶融して互いに固定されるため、パターンが熱形成される。それらの部分では、構造体がナノファイバの特性が低減することは明らかであろう。これらの境界において、液体はパターン内である領域から隣接する領域に容易に移動することができず、その結果、1つの傷領域の感染した傷の液体が他の傷領域と接触することを低減又は回避することが可能になる。言い換えると、傷の液体の側方流動を回避するためのバリアが形成される。健康な皮膚は乾燥状態を保つことが望ましく、側方流動バリアによりさらに、傷の液体の流れが、傷近傍の健康な皮膚に移動することも回避することができる。ナノファイバ構造体の側方流動バリアは、ナノファイバ構造体の深さ方向、すなわちナノファイバ構造体の接触面に垂直な方向にファイバ直径の変化がないナノファイバ構造体にも使用できる。 The shape of at least the top portion of the nanofiber structure is formed such that the surface of the wound dressing device for contacting the wound is in discrete contact in multiple regions. The size of these regions may be the same or different in all regions. The preferred dimensions of the individual regions are 5 cm × 5 cm, preferably 2 cm × 2 cm, more preferably 1 cm × 1 cm. The pattern of the nanofiber structure or part thereof is produced in a suitable manner, for example by treatment with heat according to the formed pattern. For example, a heated pattern structure may be used to form such a pattern in a nanofiber structure or part thereof. As the nanofibers are locally melted and fixed together by heat, the pattern is thermoformed. In those parts it will be clear that the structure reduces the properties of the nanofiber. At these boundaries, the liquid cannot easily move from one area in the pattern to the adjacent area, thereby reducing the infected wound liquid in one wound area coming into contact with the other wound area. Or it becomes possible to avoid. In other words, a barrier is formed to avoid lateral flow of the wound liquid. It is desirable to keep healthy skin dry, and the lateral flow barrier can also prevent the flow of wound liquid from moving to healthy skin near the wound. The lateral flow barrier of the nanofiber structure can also be used for a nanofiber structure in which there is no change in fiber diameter in the depth direction of the nanofiber structure, that is, in the direction perpendicular to the contact surface of the nanofiber structure.
本発明の特定の実施の形態に係るナノファイバ構造体では、液体はパターンのある領域から異なる領域に移動することができず、一つの液体放出源によって互いに比較的近い部分が濡れることがない。このことは、例えば火傷の場合、同一の装置で処置されていても、滲出液は隣接領域に移動できないため、火傷が隣接する火傷によって感染することがないことを意味する。 In the nanofiber structure according to a specific embodiment of the present invention, liquid cannot move from a patterned area to a different area, and parts that are relatively close to each other are not wetted by one liquid emission source. This means that, for example, in the case of a burn, exudate cannot move to an adjacent area even if it is treated with the same device, so that the burn is not infected by an adjacent burn.
、第1の実施の形態で説明したように、(処置されるべき表面に接触する)パターン層を通常の層と組み合わせることができる。比較的容易に広がり蒸発する通常層により、パターン層での傷口の湿気は無視できる程度になる。この組合せによって、傷口の相互感染を防止することができ、通常層によって、ナノファイバ構造体から容易に湿気を解放するような蒸発だけでなく、大きな湿度吸収性能を提供することができる。パターン層から非パターン領域への液体の移動は、ナノファイバの直径の変化のために、パターン層へは戻らない。そのナノファイバの直径は、断面に沿って(パターン層に接触する)液体吸収側部から、蒸発により液体が放出される側部まで減少するものである。代わりに、大きい繊維直径を有する中間の非パターン領域を用いることによって、パターン層のパターン部分での液体の蓄積が可能になり、傷表面に所定の液体が存在する定常状態を維持する必要がある場合には、適宜傷に液体を放出して戻すことが可能である。この原理に従った創傷被覆装置350の例を図22に示す。
As described in the first embodiment, the pattern layer (in contact with the surface to be treated) can be combined with a normal layer. Due to the normal layer spreading and evaporating relatively easily, the moisture of the wound in the pattern layer is negligible. This combination can prevent cross-infection of the wound and the normal layer can provide not only evaporation to easily release moisture from the nanofiber structure, but also great moisture absorption performance. The movement of liquid from the patterned layer to the non-patterned region does not return to the patterned layer due to the change in nanofiber diameter. The diameter of the nanofiber decreases along the cross section from the liquid absorption side (which contacts the pattern layer) to the side where the liquid is released by evaporation. Instead, by using an intermediate non-patterned area with a large fiber diameter, it is possible to accumulate liquid at the pattern portion of the pattern layer and maintain a steady state where a given liquid is present on the wound surface In some cases, it is possible to discharge the liquid back to the wound as appropriate. An example of a
液体バリアは、創傷被覆装置から液体が過剰に移動することを防ぐために使用されてもよい。そのようなパターンを使用することによって、傷へ後に戻すための被覆において、傷により放出される液体を保持する能力を向上させることができる。これによって、傷表面に所定の液体がある定常状態を維持することができる。このことは、ヨーロッパの火傷センタ−(wound burn centres)における調査を通じて、傷の治癒プロセス及び変化に望ましいことが分かっている。 The liquid barrier may be used to prevent excessive movement of liquid from the wound dressing device. By using such a pattern, the ability to retain the liquid released by the wound in the coating for later return to the wound can be improved. As a result, a steady state in which a predetermined liquid is present on the wound surface can be maintained. This has been found to be desirable for wound healing processes and changes through research at the European burn center.
第3の特定の実施の形態では、上述の実施の形態のいずれかで説明したナノファイバ構造体が開示されており、そこでは更に、ナノファイバ構造体に抗菌性及び/又は殺生物性の性質が付加されている。それによって、ナノファイバ構造体は好ましくは、抗菌性及び/又は殺生物性の作用を提供することができ、それは、構造体を適用する前に処置されるべき表面が感染している場合に特に有用である。ナノファイバ構造体の孔の寸法は小さいため、細菌は傷に留まったままで、孔寸法のために細菌を吸収できないかもしれない。 In a third particular embodiment, the nanofiber structure described in any of the above embodiments is disclosed, further comprising an antibacterial and / or biocidal property of the nanofiber structure. Is added. Thereby, the nanofiber structure can preferably provide an antibacterial and / or biocidal action, particularly when the surface to be treated is infected before applying the structure. Useful. Since the pore size of the nanofiber structure is small, the bacteria may remain in the wound and may not be able to absorb the bacteria due to the pore size.
本発明の実施の形態によれば、抗菌性及び/又は殺生物性の性質は、抗菌性及び/又は殺生物性の性質を有するナノファイバ層を備えることによって実現されてもよい。そのような層は、抗菌性及び/又は殺生物性の材料でナノファイバを被覆することによって、又はそのような材料の繊維を電子回転することによって、実現される。そのような材料を含むナノファイバの層は好ましくは、液体吸収側に配置され、この層は処置されるべき表面に直接に接触する。層は、例えばI2を含むポリビニルピロリドン(PVP)のような抗菌性及び/又は殺生物性の性質を有する活性化合物をナノファイバに含んでもよい。表面に適用される時、繊維は表面から放出された液体に溶解せず、それによって、想定される殺菌性の化合物を活性化する。望ましい実施の形態は、抗菌性及び/又は殺生物性の性質を有する複数のナノファイバが付加され、それによって、抗菌性及び/又は殺生物性の効果を長期化する。これは、傷から離れて配置されたそのような層が、時間的に遅れて、抗菌性及び/又は殺生物性の性質を帯びることによって実現できる。 According to embodiments of the present invention, antibacterial and / or biocidal properties may be realized by providing a nanofiber layer having antibacterial and / or biocidal properties. Such a layer is realized by coating the nanofibers with antibacterial and / or biocidal materials, or by electro-rotating the fibers of such materials. A layer of nanofiber containing such material is preferably placed on the liquid-absorbing side and this layer is in direct contact with the surface to be treated. Layer, for example by mixing the active compound may comprise nano fibers having the properties of antimicrobial and / or biocidal such as polyvinyl pyrrolidone (PVP) containing I 2. When applied to the surface, the fiber does not dissolve in the liquid released from the surface, thereby activating the envisaged bactericidal compound. Desirable embodiments add multiple nanofibers having antibacterial and / or biocidal properties, thereby prolonging the antibacterial and / or biocidal effect. This can be achieved by such a layer placed away from the wound being delayed in time and taking on antibacterial and / or biocidal properties.
他の形態では、本発明は、創傷被覆材に使用するための本発明の実施の形態において説明したように、ナノファイバ構造体の使用に関する。第1の形態の装置のために上述したように、その使用によって、1つ以上の異なる特徴及び有用性を得ることができる。 In another form, the invention relates to the use of nanofiber structures as described in the embodiments of the invention for use in wound dressings. As described above for the first form of device, one or more different features and utilities can be obtained through its use.
さらに他の形態では、本発明は、創傷被覆材のための方法に関する。その方法は、傷と接触する接触面を有するナノファイバ構造体を得ることを含み、そこでは、予め決められたプロファイルに従って、接触面に垂直な方向で、繊維の直径が変化する。方法はさらに、予め決められた方向でナノファイバ構造体を傷に接触させることによって、ナノファイバ構造体を配置することを含む。他の方法では、本発明の第1の形態で説明したような創傷被覆装置の1つ、複数又は全ての特徴を発現するステップが含まれてもよい。 In yet another aspect, the invention relates to a method for a wound dressing. The method includes obtaining a nanofiber structure having a contact surface in contact with the wound, where the fiber diameter varies in a direction perpendicular to the contact surface according to a predetermined profile. The method further includes positioning the nanofiber structure by contacting the nanofiber structure with a wound in a predetermined direction. Other methods may include developing one, multiple or all features of the wound dressing device as described in the first aspect of the invention.
さらに別の形態によると、本発明は、歯を漂白するための歯漂白システムに関する。歯を漂白するためのシステムは、2つの部分を含む。第1部分は、ナノファイバ構造体を含む。第2部分は、漂白剤を有する歯漂白部を含む。ナノファイバ構造体は、歯を漂白するためにシステムを使用する間、歯漂白部を保持するために使用される。言い換えると、ナノファイバ構造体は、使用中の歯漂白部の担持体となる。ナノファイバ構造体は、歯をホワイトニングするために複数の歯に備えられてもよく、これも含めて歯漂白という。ナノファイバ構造体の構造は、10cpsから1000cps、好ましくは10cpsから400cps、さらに好ましくは10cpsから199cpsの間の粘性を有する歯漂白部を適切に吸収、保持及び放出するように設けられる。ナノファイバ構造体は、本発明の他の形態で説明したような方法のいずれを用いて生産されてもよい。ナノファイバ構造体は、本発明の実施の形態又は形態において説明したナノファイバ構造体のいずれかと同一又は類似のものであってよい。 According to yet another aspect, the present invention relates to a tooth bleaching system for bleaching teeth. The system for bleaching teeth includes two parts. The first portion includes a nanofiber structure. The second part includes a tooth bleaching part having a bleaching agent. The nanofiber structure is used to hold the tooth bleach while using the system to bleach the teeth. In other words, the nanofiber structure becomes a carrier for the tooth bleaching part in use. The nanofiber structure may be provided on a plurality of teeth to whiten the teeth, and this is referred to as tooth bleaching. The structure of the nanofiber structure is provided to adequately absorb, hold and release tooth bleaching parts having a viscosity between 10 cps and 1000 cps, preferably 10 cps to 400 cps, more preferably 10 cps to 199 cps. The nanofiber structure may be produced using any of the methods as described in other aspects of the invention. The nanofiber structure may be the same or similar to any of the nanofiber structures described in the embodiments or embodiments of the present invention.
ナノファイバ構造体は、基層によって支持されるが、本発明はこれに限定されない。基層の材料は適宜、口内の使用に適したものである。そのよう材料は例えば、アルミニウム箔のように歯の形状にすることができるものである。そのような材料は、電子回転法でナノファイバを配置することに適しており、歯を覆うように曲げた後も形状を維持することができるからである。ナノファイバ構造体はそれ自体が、歯に設けられた場合に、形状を保持できる構造で設けられてもよい。 The nanofiber structure is supported by the base layer, but the present invention is not limited thereto. The material of the base layer is suitably suitable for use in the mouth. Such a material can be in the form of teeth, such as an aluminum foil. This is because such a material is suitable for disposing the nanofibers by the electronic rotation method and can maintain the shape even after being bent so as to cover the teeth. The nanofiber structure may itself be provided with a structure that can retain its shape when provided on the teeth.
ナノファイバ構造体は、例えば前歯の列のような複数の歯に適合するように設けられてもよい。ナノファイバ構造体は、接触領域に基づく、この層と歯の表面との間の粘着効果を発揮するように関与してもよい。ナノファイバ構造体は、歯上の装置の粘着性を備えさせるための構造に適用されてもよい。処置されるべき歯は、門歯を含んでもよい。好ましくは、構造体は、門歯だけでなく、同時に犬歯を処置するために適用される。好ましい実施の形態では、構造体は、例えば門歯の被覆とともに、犬歯の先端を覆うために適用されてもよい。ナノファイバ構造体は、第1部分を用いて歯の前面部に、第2部分を用いて歯の背面部に固定されてもよい。図25を参照すると、同図は、例えばナノファイバ構造体を用いて適宜被覆された基材を組み合わせたシステムの第1部分の例を示す。装置の第1得分の第1側部には、三角形に切り込まれ、それによって、装置の第1部分を湾曲させて、歯の背面部に残りの領域を適合させることが可能になる。装置の第1部分の全領域が、歯の前面部分に適用される。最初、装置の第1部分は平坦であるが、歯に適用されると、それは曲げられて、歯の形状に完全に適合される。歯の上で曲げ、三角形の形状を背面部に適合することができ、歯の形状に完全に適合するという特徴は、ナノファイバ層が、非常に多孔質であり、圧縮可能でフワフワ(fluffy)とした構造を有するという特徴を通じて得ることができ、それによって、歯各々の周囲をその形状に合わせて覆うことが可能になる。 The nanofiber structure may be provided to fit a plurality of teeth, such as a row of front teeth. The nanofiber structure may be involved to exert an adhesive effect between this layer and the tooth surface based on the contact area. The nanofiber structure may be applied to a structure for providing the adhesion of the device on the tooth. The tooth to be treated may include incisors. Preferably, the structure is applied to treat canines as well as incisors. In a preferred embodiment, the structure may be applied to cover the tip of the canine with, for example, an incisor covering. The nanofiber structure may be secured to the front surface of the tooth using the first portion and to the back surface of the tooth using the second portion. Referring to FIG. 25, which shows an example of a first part of a system that combines substrates appropriately coated with, for example, a nanofiber structure. The first side of the first portion of the device is cut into a triangle, thereby allowing the first portion of the device to bend and fit the remaining area on the back of the tooth. The entire area of the first part of the device is applied to the front part of the tooth. Initially, the first part of the device is flat, but when applied to a tooth, it is bent and fully adapted to the shape of the tooth. The feature of being able to bend over the teeth and adapt the triangular shape to the back part and perfectly match the tooth shape is that the nanofiber layer is very porous, compressible and fluffy It can be obtained through the feature of having the structure as described above, whereby it becomes possible to cover the circumference of each tooth according to its shape.
装置は、0.5から15.0cm、より好ましくは2から10cm、最も好ましくは4から8cmの間の長さを有し、0.3から5.0cm、より好ましくは0.5から4cm、最も好ましくは1から3cmの間の幅を有する。容易に曲げて、装置の第1部分を歯の上に適合させるために、装置の第1部分の一辺で、三角形に切り込まれる。装置の第1部分のこれらの三角形の切り込みは、0.1から2.0cm、より好ましくは0.3から1.5cm、最も好ましくは0.5から1cmの間の深さを有し、0.13から2.5cm、より好ましくは0.4から2.0cm、最も好ましくは0.7から1.3cmの間の脚部を有する。他の実施の形態では、ストライプの端部が、口内を傷つけないように丸められる。装置は他の適切な形状を備えてもよい。 The device has a length between 0.5 and 15.0 cm, more preferably 2 to 10 cm, most preferably 4 to 8 cm, 0.3 to 5.0 cm, more preferably 0.5 to 4 cm, Most preferably it has a width between 1 and 3 cm. In order to bend easily and fit the first part of the device onto the teeth, it is cut into a triangle on one side of the first part of the device. These triangular cuts in the first part of the device have a depth between 0.1 and 2.0 cm, more preferably between 0.3 and 1.5 cm, most preferably between 0.5 and 1 cm. .13 to 2.5 cm, more preferably 0.4 to 2.0 cm, most preferably 0.7 to 1.3 cm. In another embodiment, the end of the stripe is rounded so as not to damage the mouth. The device may have other suitable shapes.
ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体の少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%が平均直径3から2000nmであるようなナノファイバを含む。ナノファイバ布構造体は、基材に配置され、1μmから5000μm、好ましくは1μmから2000μm、好ましくは10μmから2000μm、好ましくは3から800nm、より好ましくは10から700nmの間の平均厚さを有する。本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち繊維の50%以上)の直径は、3nm以上、好ましくは10nm以上である。適宜付加される特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち繊維の50%以上)は、2000nm以下、好ましくは800nm以下、最も好ましくは700nm以下の直径を有する。 Nanofiber structures include nanofibers such that at least 30%, preferably at least 50% of the nanofiber structures have an average diameter of 3 to 2000 nm. The nanofiber fabric structure is disposed on the substrate and has an average thickness between 1 μm and 5000 μm, preferably between 1 μm and 2000 μm, preferably between 10 μm and 2000 μm, preferably between 3 and 800 nm, more preferably between 10 and 700 nm. The diameter of most of the fibers (that is, 50% or more of the fibers) contained in the fiber structure of the present invention is 3 nm or more, preferably 10 nm or more. As a feature that is added as appropriate, the majority of the fibers (ie, 50% or more of the fibers) contained in the fiber structure of the present invention have a diameter of 2000 nm or less, preferably 800 nm or less, and most preferably 700 nm or less.
本明細書では、列挙した直径の1つ又は直径の範囲内の直径を有する繊維を、ナノファイバと称し、対応する構造体をナノファイバ構造体と称する。実施の形態では、本発明は、繊維の厚みが均一な繊維構造体に関する。すなわち、繊維構造体全体の厚さの標準偏差が、80%、好ましくは50%、より好ましくは20%を超えない。繊維直径は、排出部と受容面との間の距離に依存する。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有である。プロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有であるため、プロファイルは、ポリマー溶液又は融液を調べて初めて決定できる。それは、試行錯誤により、実験結果により、理論モデルによる等して、決定される。ナノファイバの各々は、10μmから50mの長さを有する。 In this specification, fibers having a diameter within one of the listed diameters or in the range of diameters are referred to as nanofibers, and the corresponding structures are referred to as nanofiber structures. In an embodiment, the present invention relates to a fiber structure having a uniform fiber thickness. That is, the standard deviation of the thickness of the entire fiber structure does not exceed 80%, preferably 50%, more preferably 20%. The fiber diameter depends on the distance between the discharge and the receiving surface. The profile of the relationship between fiber diameter and distance is specific to polymers and solvents. Since the profile is specific to the polymer and solvent, the profile can only be determined by examining the polymer solution or melt. It is determined by trial and error, by experimental results, by a theoretical model, and so on. Each of the nanofibers has a length of 10 μm to 50 m.
繊維材料は、適切な材料のいずれであってもよく、例えば、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクロニチル(polyacrylonithles)、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、ポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリビニルブチラル並びにナノファイバ含有金属である。ナノファイバ構造体は、明細書で説明するようなpH調整材料を含む繊維を含んでもよい。装置の他の構成要素は、例えば特定のナノファイバを電子回転することによって得られる、ナノファイバ構造体において生成されてもよい。ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸との混合物を用いて電子回転により生産されたポリアミドで作られた繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸との割合は、90/10から10/90重量パーセント、好ましくは30/70から70/30重量パーセント、より好ましくは40/60から60/40重量パーセントの間である。好ましくは、50/50重量パーセントであってもよい。50/50重量パーセントである場合、定常状態での継続的な生産と高流量を実現できる。 The fiber material may be any suitable material, for example, polyamide, polystyrene, polycaprolactone, polyacrylonitriles, polyethylene oxide, polylactic acid, polyacrylic acid, polyesteramide, polyvinyl alcohol, polyimide, polyurethane. Collagen, cellulose and related compounds, chitosan, methacrylic resin, silk, polyethylene vinyl alcohol copolymer, polyethylene vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, and nanofiber-containing metals. The nanofiber structure may include fibers comprising a pH adjusting material as described herein. Other components of the device may be generated in a nanofiber structure, for example obtained by electron spinning a particular nanofiber. The nanofiber structure may include fibers made of polyamide produced by electronic rotation using a mixture of formic acid and acetic acid. The ratio of formic acid to acetic acid is between 90/10 and 10/90 weight percent, preferably between 30/70 and 70/30 weight percent, more preferably between 40/60 and 60/40 weight percent. Preferably, it may be 50/50 weight percent. If it is 50/50 weight percent, steady production and high flow rates can be achieved in steady state.
構造体は、例えば平均多孔率が少なくとも65%の多孔率を有してもよい。多孔率、例えば平均多孔率は、65から99%、好ましくは70から98%、より好ましくは75から95%の間である。孔の寸法は、30nmから8μmまで変化してもよい。ナノファイバ構造体は例えば、自重の3から12倍の水、溶液、ゲル化合物を吸収できる。 The structure may have a porosity of, for example, an average porosity of at least 65%. The porosity, for example the average porosity, is between 65 and 99%, preferably between 70 and 98%, more preferably between 75 and 95%. The pore size may vary from 30 nm to 8 μm. For example, the nanofiber structure can absorb 3 to 12 times its own weight of water, solution, and gel compound.
ナノファイバ構造体は、少なくとも50%の直線繊維を含み、繊維は少なくとも5μmより長い実質的に直線の部分を含む。繊維が直線性は例えば、画像解析から推測される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分(すなわち50%以上)が直線状、すなわち、5μmより長い実質的に直線状の主要な(すなわち50%以上の)部分からなる。実質的に直線状であることにより、繊維の主軸、すなわち、繊維の方向に沿う方向は、角度の変化が測定される10マイクロメートルの長さの場合、45°より小さい、30°より小さい、15°より小さい、又は5°より小さい角度で変化する。この角度は、繊維長さの主軸の2点での正接間で測定される最大角である。長さ方向の直線性の標準偏差は、5%を超えない。 The nanofiber structure includes at least 50% straight fibers, and the fibers include substantially straight portions that are at least longer than 5 μm. The linearity of the fiber is estimated from image analysis, for example. Preferably, the majority (ie 50% or more) of the fibers contained in the fiber structure are linear, ie consist of a substantially linear main (ie 50% or more) longer than 5 μm. By being substantially linear, the main axis of the fiber, i.e. the direction along the direction of the fiber, is less than 45 °, less than 30 ° for a length of 10 micrometers in which the change in angle is measured, It changes at an angle less than 15 ° or less than 5 °. This angle is the maximum angle measured between the tangents at two points of the fiber length principal axis. The standard deviation of linearity in the length direction does not exceed 5%.
好ましくい特徴として、本発明の繊維構造体は、公差結合を殆ど含まないか、全く含まない。すなわち、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体の繊維の大部分(すなわち50%以上)が、実質的に無交差結合である。無交差結合であるため、ある繊維のポリマー鎖と隣接する繊維の別のポリマー鎖との共有結合を含まない。3つ以上の排出部の間の距離は、実質的に化学結合を含まない少なくとも50%の繊維を含む繊維構造体を生産できるように設けられる。それらは好ましくは、隣接繊維との交差結合ではない。交差結合は、単に2つの繊維が接触することではなく、2つの繊維間に結合が生じることをいう。これは、排出部間の間隔が、少なくとも1cmであることの結果である。理論に制約されず、これによって、繊維生産中の溶媒の蒸発を容易に、従って蒸発を早くすることができると考えられる。排出部間の空間が1cmより短い場合、溶媒は、繊維生産中に、溶媒の蒸発には極めて長い時間を要する。これによって、隣接繊維の融合、従って交差結合が生じる。繊維構造体が融液から生産される場合、問題は、排出部が互いに近いときに熱の影響を無視できないことである。繊維形成が十分になされず、融液と固体間の中間相が含まれることになり、そのため、交差結合繊維が生産される。ファンデルワールス力又は水素結合のような比較的弱い物理的関係は、交差結合の定義に含まれない。ナノファイバ構造体は、少なくとも50%のランダム配向繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体は、マットを形成する。 As a preferred feature, the fibrous structure of the present invention contains little or no tolerance coupling. That is, the majority (ie 50% or more) of the fibers of the microfiber or nanofiber structure are substantially non-cross-linked. Because it is non-cross-linked, it does not include a covalent bond between the polymer chain of one fiber and another polymer chain of an adjacent fiber. The distance between the three or more outlets is provided so that a fiber structure containing at least 50% fibers that are substantially free of chemical bonds can be produced. They are preferably not cross-linked with adjacent fibers. Cross-bonding refers to the formation of a bond between two fibers, not just two fibers in contact. This is a result of the spacing between the discharges being at least 1 cm. Without being bound by theory, it is believed that this can facilitate the evaporation of the solvent during fiber production and thus accelerate the evaporation. If the space between the discharge sections is shorter than 1 cm, the solvent takes a very long time to evaporate the solvent during fiber production. This results in the fusion of adjacent fibers and thus cross-bonding. When the fiber structure is produced from melt, the problem is that the influence of heat cannot be ignored when the discharges are close to each other. Fiber formation will not be sufficient and an intermediate phase between the melt and solid will be included, thus producing cross-linked fibers. Relatively weak physical relationships such as van der Waals forces or hydrogen bonds are not included in the definition of cross bonds. The nanofiber structure includes at least 50% randomly oriented fibers. In one embodiment, the fiber structure forms a mat.
好ましくは、ナノファイバ構造体は材料を電子回転することによって生産される。材料の電子回転を通じて生産される。説明したような特徴を有する繊維は、マルチノズルシステムの電子回転技術によって生産される。ノズルは、少なくとも1cmの相互の距離で、好ましくは少なくとも4cmの相互の距離で隔てられる。さらに、直径を制御するために、ノズルと受容面との間の距離が設定される。電子回転中に距離が変化することによって、ナノファイバ構造体の繊維の直径を変化させることができる。排出部−収集部間の距離の変化の観点から、例えば印加電圧のような電子回転のための他のパラメータの変化は、例えば経験的に決定される。 Preferably, the nanofiber structure is produced by rotating the material electronically. Produced through electronic rotation of materials. Fibers having the characteristics as described are produced by the multi-nozzle system electronic rotation technique. The nozzles are separated by a mutual distance of at least 1 cm, preferably by a mutual distance of at least 4 cm. Furthermore, the distance between the nozzle and the receiving surface is set in order to control the diameter. By changing the distance during electron rotation, the fiber diameter of the nanofiber structure can be changed. From the point of view of the change in the distance between the discharge part and the collection part, other parameter changes for electronic rotation, such as applied voltage, are determined empirically, for example.
本発明に係る特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体は、多孔率、繊維の直径、又は、1つ以上の長さ方向における(例えばナノファイバ構造体の深さ方向、すなわち断面における、及び/又は、ナノファイバ構造体の表面方向、すなわち歯との接触に適したナノファイバ構造体の表面に沿う所定面における)繊維の密度の変化を有する。多孔率、繊維の直径、又は繊維の密度の変化は、歯漂白部又は漂白剤の予め決められた放出プロファイルを提供するために、予め決められた変化プロファイルに従う。変化は、上述の他の形態において説明したような方法の特徴によって実現され、その結果、ナノファイバ構造体は、本明細書の他の形態に係る実施の形態で説明したナノファイバ構造体の特徴の1つ、複数又は全てを有する。 In particular embodiments according to the present invention, the nanofiber structure may have porosity, fiber diameter, or one or more longitudinal directions (eg, in the depth direction of the nanofiber structure, ie, in cross-section, and / Or has a change in the density of the fibers (in a given direction along the surface of the nanofiber structure, ie along the surface of the nanofiber structure suitable for contact with the teeth). Changes in porosity, fiber diameter, or fiber density follow a predetermined change profile to provide a predetermined release profile of the tooth bleaching part or bleach. The change is realized by the characteristics of the method as described in the other aspects described above, so that the nanofiber structure is a feature of the nanofiber structure described in the embodiments according to the other aspects of the specification. One, plural or all of
一実施例では、ナノファイバ構造体の多孔率は、基層接触側部から歯表面接触側部にかけて増加する。多孔率、繊維の直径又は繊維の密度の変化は、連続的又は段階的である。一実施例では、そのような変化は、異なる直径を有した少なくとも2層のナノファイバを含むラミネート加工したナノファイバ構造体を用いることによって実現される。 In one example, the porosity of the nanofiber structure increases from the base contact side to the tooth surface contact side. The change in porosity, fiber diameter or fiber density is continuous or stepwise. In one example, such a change is achieved by using a laminated nanofiber structure comprising at least two layers of nanofibers having different diameters.
密度、多孔率又は直径に関する予め決められたプロファイルは、歯漂白剤の放出に関する予め決められた放出量を提供する。それは、例えば均一な漂白剤放出を用いて、予め決められたプロファイルに係る処置を提供するために有用である。他のプロファイルが提供されてもよい。例えば最初の4分間のような初期に、例えば漂白剤の大部分(例えば約40%から50%)を放出し、それ以降に、例えば9分間のような長い時間で残部を放出する。一形態では、本発明は、歯漂白に使用するための本発明の実施の形態で説明したナノファイバ構造体に関する。これらの実施の形態で説明したナノファイバ構造体に関する同一の特徴及び有用性が本発明のこの形態に適用されてよい。 The predetermined profile for density, porosity or diameter provides a predetermined release amount for the release of tooth bleach. It is useful for providing a treatment according to a predetermined profile, for example using uniform bleach release. Other profiles may be provided. For example, at the beginning of the first 4 minutes, for example, most of the bleach (eg, about 40% to 50%) is released, and thereafter, the remainder is released over a long time, eg, 9 minutes. In one aspect, the invention relates to the nanofiber structure described in the embodiments of the invention for use in tooth bleaching. The same features and utilities relating to the nanofiber structures described in these embodiments may be applied to this aspect of the invention.
上述のように、歯漂白部は漂白剤を含み、それは、歯若しくは複数の歯を漂白するための活性構成要素、又は、そのような構成要素を含んだ、若しくはそのような構成要素を放出若しくは生成可能な物質である。漂白剤は、漂白要素ともいい、例えば過酸化水素、過酸化水素生成物、酸化カルシウム、又はそれらを組み合わせたもののような過酸化物である。漂白剤は、過酸化カルバミド、過ホウ酸塩、過炭酸塩、オキソ酸、及び/又は、これら化学物質を組合せたものである。例えば、例えば過酸化水素のような漂白要素濃度は、0.1から35の間の歯漂白部重量パーセント、好ましくは1から25の間の歯漂白部重量パーセント、より好ましくは3から16の間の歯漂白部重量パーセントで使用される。例えば過酸化水素の漂白剤は、このように活性構成要素の濃度が、0.1重量パーセントから35重量パーセントの間、好ましくは1重量パーセントから25重量パーセントの間、より好ましくは3重量パーセントから16重量パーセントの間であるように設けられる。 As mentioned above, the tooth bleaching section contains a bleaching agent, which is an active component for bleaching teeth or teeth, or contains such components or releases such components or It is a substance that can be generated. A bleaching agent, also referred to as a bleaching element, is a peroxide such as hydrogen peroxide, hydrogen peroxide product, calcium oxide, or combinations thereof. Bleaching agents are carbamide peroxide, perborate, percarbonate, oxoacids and / or combinations of these chemicals. For example, the concentration of the bleaching element, such as hydrogen peroxide, is between 0.1 and 35 percent tooth bleaching weight, preferably between 1 and 25 tooth bleaching weight percent, more preferably between 3 and 16 Used in weight percent of teeth bleaching part. For example, a hydrogen peroxide bleaching agent thus has an active component concentration of between 0.1 and 35 weight percent, preferably between 1 and 25 weight percent, more preferably from 3 weight percent. Provided to be between 16 weight percent.
歯漂白部は、充填物質を含んでもよい。充填物質は、グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、又はポリピレングリコールの1つ以上を含んでもよい。 The tooth bleaching section may include a filling material. The filler material may include one or more of glycerin, sorbitol, polyethylene glycol, or polypropylene glycol.
歯漂白構造体は、技術的に標準的な緩衝材の通常状態でのpH調整物質を含んでもよく、例えば、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウムであるが、これらに限定されない。歯漂白部のpH調整物質は、0.1重量パーセントから10重量パーセントの間であってよい。ある実施の形態では、pH調整物質は、歯漂白部に直接的に設けられる。活性時の漂白剤の持続的な分解が、歯漂白部のpHに依存することが多い。pH調整物質は、漂白剤を適切に活性化するように付加される。歯漂白部に直接的にpH調整物質を設ける場合、保存中に漂白剤をほとんど活性化しないことと、使用中に漂白剤を十分に活性化することとのトレードオフがある。そのようなトレードオフは、歯漂白物の使用期限を短くするか、少なくともシステムが有効な期間を短くする。 The tooth bleaching structure may contain the normal pH adjusting material of a technically standard buffer material, such as sodium hydroxide, hydrogen chloride, sodium phosphate, sodium bicarbonate, sodium stannate, citric acid, citric acid. Although it is sodium acid, it is not limited to these. The pH adjusting material of the tooth bleaching portion may be between 0.1 weight percent and 10 weight percent. In some embodiments, the pH adjusting material is provided directly in the tooth bleaching section. Often, the continuous degradation of the bleach during activation depends on the pH of the tooth bleaching area. A pH adjusting material is added to properly activate the bleach. When the pH adjusting substance is provided directly in the tooth bleaching portion, there is a trade-off between hardly activating the bleaching agent during storage and sufficiently activating the bleaching agent during use. Such a trade-off shortens the expiration date of the tooth bleaching product or at least shortens the period during which the system is effective.
本発明の好ましい実施の形態によると、pH調整物と漂白剤とを分離して搬送する。漂白剤を保存する場合、漂白剤が保持された歯漂白部のpHは、例えばpH約5のような低分解率となるように選択される。その結果、漂白剤は極めて安定する。使用の準備又は使用中に、pH調整物質を混合する際、歯漂白部のpHは、pH調整物質の機能によって、7.5−8.0に変化する。このことは例えば、歯漂白物質が、pH調整物質を備えたナノファイバ構造体に吸収される場合に生じる。このpHでは、漂白剤は、安定しないが、漂白のために非常に活性化している。従って、漂白にはpH7.5程度、保存には6より明らかに低いpHを用いることが好ましい。 According to a preferred embodiment of the present invention, the pH-adjusted product and the bleaching agent are separated and conveyed. When the bleaching agent is stored, the pH of the tooth bleaching portion where the bleaching agent is held is selected so as to have a low decomposition rate, for example, a pH of about 5. As a result, the bleach is very stable. When the pH adjusting substance is mixed during preparation for use or during use, the pH of the tooth bleaching part changes to 7.5-8.0 depending on the function of the pH adjusting substance. This occurs, for example, when a tooth bleaching material is absorbed into a nanofiber structure with a pH adjusting material. At this pH, the bleach is not stable but is very activated for bleaching. Accordingly, it is preferable to use a pH of about 7.5 for bleaching and a pH clearly lower than 6 for storage.
保存時の問題を解決する方法が、一実施の形態で提供されており、そこでは、pH調整物質がナノファイバ構造体上に、又はナノファイバ構造体を担持する基材がある場合にはその基材上に、粉末で設けられる。代わりに、又はさらに、漂白剤が分離して、ナノファイバ構造体又はナノファイバ構造体を支持する基材に備えられてもよい。さらに好ましい実施の形態では、pH構成物質が、ナノファイバ構造体の繊維に備えられてもよい。これは例えば、適切な量のpH調整材料を、ナノファイバ構造体を生産するための溶液、例えば電子回転溶液に加えることによって、実現できる。この場合、利用者によって実行されるべき異なる操作が限られており、使用前に又はその準備の前に、分離して保存されるべき異なる構成要素を限定又は低減することができる。 A method of solving storage problems is provided in one embodiment, where the pH adjusting material is on the nanofiber structure or, if there is a substrate carrying the nanofiber structure, It is provided in powder form on the substrate. Alternatively or additionally, the bleaching agent may be separated and provided on the nanofiber structure or the substrate that supports the nanofiber structure. In a further preferred embodiment, a pH constituent may be provided on the fibers of the nanofiber structure. This can be achieved, for example, by adding an appropriate amount of pH adjusting material to a solution for producing nanofiber structures, such as an electrorotating solution. In this case, the different operations to be performed by the user are limited, and different components to be stored separately before use or preparation thereof can be limited or reduced.
歯漂白部は、ゲルでもよい。それは、ゲル形成材料を含む。ゲル形成材料は、歯漂白部の0.1重量パーセントより少なく、例えば歯漂白部の0.09重量パーセントである。ゲル形成材料は、セルロースカルボキシメチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、ガム、ポロキサマー(poloxamer)、又はカルボキシポリメチレンのいずれか又は組み合わせを含む。本発明に係る好ましい実施の形態は、ゲルを使用することによって、漏れの発生を低減又は防止する。これによって、利用者は快適に使用できる。例えば歯の周囲の口の一部に生じる炎症を低減することができる。 The tooth bleaching part may be a gel. It contains a gel forming material. The gel-forming material is less than 0.1 weight percent of the tooth bleaching portion, for example 0.09 weight percent of the tooth bleaching portion. The gel-forming material comprises any or combination of cellulose carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, gum, poloxamer, or carboxypolymethylene. A preferred embodiment according to the present invention reduces or prevents the occurrence of leakage by using a gel. Thus, the user can use it comfortably. For example, inflammation occurring in a part of the mouth around the teeth can be reduced.
歯漂白部は、歯漂白が行われる時の味を良くするために、味覚物質を含んでもよい。そのような味覚物質の例は、スペアミント/ペパーミントである。本発明の実施の形態によれば、歯漂白部の粘性を比較的低くすることができる。粘性は、10から1000cpsであり、好ましくは10cpsから400cpsであり、さらに好ましくは10cpsから199cpsである。本発明に係る実施の形態によると、ナノファイバ構造体の液体吸収及び放出の特性のために、比較的低い粘性を有する歯漂白部を備える方法およびシステムを提供することができる。本発明に係る実施の形態によると、構造体から例えば口内の歯肉又は口蓋上に漏れる危険を限定、軽減又は防ぐことが可能になる。 代わりに、ゲルではなく水溶液が、ナノファイバ構造体に使用され固定されてもよい。さらに、低粘性であることによって、ゲル内の漂白物質の流動性が向上し、歯への漂白剤の放出がより効果的になる。 The tooth bleaching unit may include a taste substance in order to improve the taste when tooth bleaching is performed. An example of such a gustatory substance is spearmint / peppermint. According to the embodiment of the present invention, the viscosity of the tooth bleaching part can be made relatively low. The viscosity is 10 to 1000 cps, preferably 10 cps to 400 cps, more preferably 10 cps to 199 cps. According to embodiments of the present invention, a method and system can be provided that includes a tooth bleaching section having a relatively low viscosity due to the liquid absorption and release characteristics of the nanofiber structure. According to the embodiment of the present invention, it is possible to limit, reduce, or prevent the risk of leakage from the structure onto, for example, the gums or palate in the mouth. Alternatively, an aqueous solution rather than a gel may be used and immobilized on the nanofiber structure. Furthermore, the low viscosity improves the flowability of the bleaching material in the gel and makes the release of the bleach to the teeth more effective.
歯漂白システムは、歯肉又は口蓋を保護する構成要素を含み、例えばガントレス(R)のような歯肉又は口蓋を保護するための化学物質であるが、本発明はこれに限定されるものではない。 The dental bleaching system includes components that protect the gingiva or palate and is a chemical for protecting the gingiva or palate, such as Gantres®, but the invention is not so limited.
本発明の実施のでは、歯漂白システムは、使用前に、ナノファイバ構造体及び歯漂白部を分離して保持するように設けられたキットであってもよい。pH調整物質がナノファイバ構造体に、すなわち少なくとも歯漂白剤から分離して備えられる場合、漂白剤の高い効果が得られる最適なpHで漂白を行うことが可能になる。歯漂白システムは、それ自体がナノファイバ構造体を歯漂白部に浸すための浸漬トレイとして使用されるブリスターに梱包されていてもよい。 In the practice of the present invention, the tooth bleaching system may be a kit provided to separate and hold the nanofiber structure and the tooth bleaching section prior to use. If the pH-adjusting substance is provided in the nanofiber structure, i.e. at least separated from the tooth bleach, it is possible to perform bleaching at an optimum pH where the high effect of the bleach is obtained. The tooth bleaching system may itself be packaged in a blister that is used as a soaking tray for soaking the nanofiber structure in the tooth bleaching section.
装置は、2つの部品に分けて利用者に届けられてもよい。1つの部分は、pH調整物質を含むナノファイバ構造体であり、もう1つの部分は、歯漂白部である。 The device may be delivered to the user in two parts. One part is a nanofiber structure containing a pH adjusting substance, and the other part is a tooth bleaching part.
さらに別の形態では、本発明は歯漂白を行うための方法に関する。本発明の実施の形態に係る方法は、歯漂白を実行するために、ナノファイバ構造体と歯漂白部との両方を使用することを含んでもよい。その方法は、消費者の選択によって適切な場所で、すなわち歯科医院だけでなく例えば家で使用することができる。その方法によれば、審美的効果に優れた歯の漂白を実現することができる。本発明の第1形態に係る実施の形態において説明したように歯漂白システムを用いて、その方法は実行されるが、本発明はそれに限定されるものではない。歯漂白部は、ナノファイバ構造体とともに1つの全パッケージで梱包されてもよいが、歯漂白部は好ましくは保存中にナノファイバ構造体と直接に接触しない方が望ましい。ナノファイバ構造体及び/及び歯漂白部は、歯漂白部が注がれた容器に梱包されてもよい。そのようなパッケージは、プラスチック又は紙製のフィルムによって密閉されてもよい。歯漂白部は、密閉された第1容器に備えられる。その方法は、ナノファイバ構造体を浸す前に、ナノファイバ構造体をそれに浸すために設けられた容器に歯漂白部を提供することを含んでもよい。 In yet another aspect, the present invention relates to a method for performing tooth bleaching. The method according to embodiments of the present invention may include using both the nanofiber structure and the tooth bleaching section to perform tooth bleaching. The method can be used at the appropriate place depending on the consumer's choice, i.e. not only at the dental clinic but also at home for example. According to this method, it is possible to achieve tooth bleaching with an excellent aesthetic effect. As described in the first embodiment of the present invention, the method is performed using the tooth bleaching system, but the present invention is not limited thereto. The tooth bleaching section may be packaged with the nanofiber structure in one full package, but it is preferred that the tooth bleaching section is preferably not in direct contact with the nanofiber structure during storage. The nanofiber structure and / or the tooth bleaching section may be packaged in a container into which the tooth bleaching section has been poured. Such a package may be sealed by a plastic or paper film. The tooth bleaching part is provided in the sealed first container. The method may include providing a tooth bleaching section in a container provided to immerse the nanofiber structure in the nanofiber structure prior to immersing the nanofiber structure.
本発明の実施の形態に係る方法は、ナノファイバ構造体を歯漂白部に浸すことを含む。ナノファイバ構造体を浸すために、ナノファイバ構造体は、歯漂白部に対向するナノファイバ構造体を備える容器に配置される。方法はさらに、ナノファイバ構造体を浸す間、pH調整物質及び漂白剤を初期接触させることを含んでもよい。 The method according to an embodiment of the present invention includes immersing the nanofiber structure in a tooth bleaching section. In order to immerse the nanofiber structure, the nanofiber structure is placed in a container comprising the nanofiber structure facing the tooth bleaching part. The method may further include initial contact of the pH adjusting material and the bleaching agent while soaking the nanofiber structure.
本発明の実施の形態によると、方法は浸したナノファイバ構造体を予め決められた時間だけ歯に適用し、その後ナノファイバ構造体を取り除くことをも含む。浸したナノファイバ構造体を適用することは、ナノファイバ構造体の形状を歯の形状に適用することも含んでもよい。ナノファイバ構造体を使用することによって、構造体の形状は、歯の形状に適切に適用される。ナノファイバ構造体は、歯と接触するナノファイバ構造体の繊維の表面領域による構造体の粘着性によって歯に固定されるような構造を有してもよい。ナノファイバ構造体を適用することは、ナノファイバ構造体を歯の周囲に押し付けることを含んでもよい。浸したナノファイバ構造体を適用することは、犬歯の先端を覆うために、ナノファイバ構造体を門歯及び犬歯に適用することを含んでもよい。これによって、均一に漂白することができ、複数の歯を、例えば門歯と犬歯を同時に漂白することが可能になる。本発明に係る実施の形態の一部では、浸したナノファイバ構造体を適用する際に、歯漂白部は制御されて、例えば歯への流量が制御されて、開放される。このことは、例えば様々な直径、多孔率又は使用される繊維の密度を有するナノファイバ構造体を使用することによって、実現される。本発明の実施の形態に係る方法はさらに、第1の形態で説明した歯漂白システムの1つ以上の構成要素の機能を発現する1つ以上のステップを含んでもよい。 According to an embodiment of the present invention, the method also includes applying the soaked nanofiber structure to the teeth for a predetermined time and then removing the nanofiber structure. Applying the soaked nanofiber structure may also include applying the nanofiber structure shape to the tooth shape. By using nanofiber structures, the shape of the structure is appropriately applied to the shape of the teeth. The nanofiber structure may have a structure that is fixed to the tooth by the adhesion of the structure due to the surface area of the fibers of the nanofiber structure in contact with the tooth. Applying the nanofiber structure may include pressing the nanofiber structure around the teeth. Applying the soaked nanofiber structure may include applying the nanofiber structure to the incisors and canines to cover the canine tips. This makes it possible to bleach uniformly, and it is possible to bleach a plurality of teeth, for example, incisors and canines simultaneously. In some embodiments according to the present invention, when applying a soaked nanofiber structure, the tooth bleaching section is controlled, eg, the flow rate to the teeth is controlled and opened. This is achieved, for example, by using nanofiber structures with different diameters, porosities or fiber densities used. The method according to an embodiment of the present invention may further include one or more steps of developing the function of one or more components of the tooth bleaching system described in the first embodiment.
例を挙げると、本発明の実施の形態に係る例は以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。歯を漂白するための方法は、第1の形態で説明したような歯漂白システムを使用する方法である。歯漂白システムは、本実施例ではそれは基材上に配置されたナノファイバ構造体と、本実施例ではプラスチック又はガラス容器内の歯漂白ゲルである歯漂白部とを含む。歯漂白ゲルの量は1から2mlである。本実施例では、プラスチック又は紙製のフィルムで密閉されたプラスチックのブリスターに2つの構成要素が保持される。 For example, examples according to the embodiment of the present invention are as follows, but the present invention is not limited thereto. The method for bleaching teeth is a method using a tooth bleaching system as described in the first embodiment. The tooth bleaching system in this example includes a nanofiber structure disposed on a substrate, and in this example a tooth bleaching section, which is a tooth bleaching gel in a plastic or glass container. The amount of tooth bleaching gel is 1 to 2 ml. In this embodiment, the two components are held in a plastic blister sealed with a plastic or paper film.
例示的な方法によれば、ブリスターが開封され、ナノファイバ構造体及び歯漂白部はブリスターから取り出される。プラスチック又はガラス容器が開封され、歯漂白部はトレイとして使用されるブリスターに注がれる。次に、本実施例では基材上に配置されたナノファイバ構造体は、ブリスターに配置される。これは好ましくは、基材を備える場合、それを歯漂白部から離しながら、ナノファイバ構造体を歯漂白部の方へ提供することによって実行される。歯漂白部は、このようにしてナノファイバ構造体に吸収される。この処理は2から5分で完了する。 According to an exemplary method, the blister is opened and the nanofiber structure and tooth bleach are removed from the blister. The plastic or glass container is opened and the tooth bleaching section is poured into blisters used as trays. Next, in this embodiment, the nanofiber structure disposed on the substrate is disposed in a blister. This is preferably done by providing the nanofiber structure toward the tooth bleaching section while providing the substrate away from the tooth bleaching section. The tooth bleaching part is thus absorbed by the nanofiber structure. This process is completed in 2 to 5 minutes.
歯漂白部を吸収させる間、好ましくは歯漂白剤とpH調整物質との間の初期接触は、pH調整物質がナノファイバ構造体に最初に存在することによって、又は、歯漂白部とは分離して保存されて、吸収を開始する前にナノファイバ構造体に提供されることによって、実現されてもよい。浸漬中に、歯漂白剤は、pH調整物質と混ざり合ってもよく、それによって、pHは約7〜9に上昇する。ナノファイバ構造体は、ブリスターから取り出され、次にシステムは僅かな圧力で前歯に配置される。この配置は、門歯だけでなく、先端を含む犬歯をも覆うことを含んでもよい。配置することは、歯の上で、例えば三角形に部品を折り畳むことと、それを歯の背部に固定することを含んでもよい。この固定は僅かな圧力で実行することができ、粘着効果は、粘着剤を付加することなく、ナノファイバ構造体の構造によって実現される。基材上に配置されたナノファイバ構造体は、予め決められた時間だけ歯に維持される。処置後に、基材上に配置されたナノファイバ構造体は、手で取り除かれ、歯は水で洗い流され又は磨かれる。 During the absorption of the tooth bleaching section, preferably the initial contact between the tooth bleaching agent and the pH adjusting material is separated by the presence of the pH adjusting material first in the nanofiber structure or from the tooth bleaching section. May be realized by being stored and provided to the nanofiber structure prior to initiating absorption. During soaking, the tooth bleach may mix with the pH adjusting material, thereby raising the pH to about 7-9. The nanofiber structure is removed from the blister and the system is then placed on the front teeth with a slight pressure. This arrangement may include covering not only the incisors but also the canines including the tips. Placing may include folding the part on the tooth, for example in a triangle, and securing it to the back of the tooth. This fixation can be performed with little pressure, and the sticking effect is realized by the structure of the nanofiber structure without adding a sticking agent. The nanofiber structure disposed on the substrate is maintained on the teeth for a predetermined time. After treatment, the nanofiber structure placed on the substrate is removed by hand, and the teeth are rinsed or brushed with water.
さらに他の形態では、本発明は、歯漂白への適用について上述した形態の実施の形態のいずれかに係る歯漂白システム又はナノファイバ構造体の使用に関する。上述のシステム及び/又は構造体の有用性及び特徴は、そのようなシステム及び/又は構造体の好ましい使用をもたらす。 In yet another aspect, the invention relates to the use of a tooth bleaching system or nanofiber structure according to any of the embodiments described above for application to tooth bleaching. The usefulness and characteristics of the systems and / or structures described above result in the preferred use of such systems and / or structures.
説明によって本発明の実施の形態が、それに限定されるものではなく、第1の特定の実施の形態の多くの実施例を以下に説明する。 By way of illustration, embodiments of the present invention are not limited thereto, and many examples of the first specific embodiment are described below.
(実施例15)
装置は、(1)7×2cmの断面を有する基材上に配置されたナノファイバ構造体と、(2)プラスチック又はガラス容器に充填された歯漂白ゲル(1ml)又は溶液と、(1)と(2)とが収容され、プラスチック又は紙製のフィルムによって密閉されたプラスチック又はプラスチックブリスターとを備える。ブリスターは、開封されて構成要素1及び2が取り出される。プラスチック又はガラスの容器が開けられ、ゲルがブリスターの中に注がれる。基材の上に配置されたナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体がゲルに向くように(下方を向くように)ビリスターの中に配置される。ゲルは、ナノファイバ構造体を浸す。2〜5分で処理が完了する。ゲル又は溶液が浸す間、それはナノファイバ構造体に含まれるpH調整剤と混ぜられる。これによって、pHは約8にまで増加する。基材上に配置されたナノファイバ構造体は、ブリスターから取り出され、弱い圧力で全てが前歯の上に配置される。三角形の部分が歯の上に折り畳まれ、ナノファイバ構造体により本来の粘着性があるため、歯の背面に固定される。基材の上に配置され、ゲルを含むナノファイバ構造体は、10分間歯に取り付けられる。処置後、基材の上に配置されたナノファイバ構造体は、手で取り除かれ、歯は水及び/又はブラシですすがれる。この処理は、例えば7日間にわたって、1日2回繰り返される。
(Example 15)
The device comprises (1) a nanofiber structure disposed on a substrate having a cross section of 7 × 2 cm, (2) a tooth bleaching gel (1 ml) or solution filled in a plastic or glass container, and (1) And (2) are housed and comprise a plastic or plastic blister sealed with a plastic or paper film. The blister is opened and
上述のような装置を、上述の手順に従って、4人の被験者に試した。全ての被験者の歯は、開始時に、VITA(R)の色合いスケールでA3であった。7日間の処置の後、全ての歯について色合いが、A1の色合いにまで改善した。それは、A3よりも視覚的に極めて白い。6ヶ月後であっても、A1の白さは維持される。 An apparatus as described above was tested on 4 subjects according to the procedure described above. Teeth for all subjects at the start, was A 3 in hue scale VITA (R). After the treatment of 7 days, shades for all of the teeth, was improved to shades of A 1. It is visually very white than A 3. Even after 6 months, whiteness of A 1 is maintained.
(実施例16)
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例15において使用されてもよい。それは、ソルビトール26、グリセロール25、過酸化水素(35%溶液)20、カルボキシメチルセルロース0.10、ガントレス(R)2.50、クエン酸0.04、クエン酸ナトリウム0.5、スピア/ペパーミント0.10、及び水100m/m%を含む。この混合物は6%の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び/又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
(Example 16)
Tooth bleaching gel may be used in embodiments of the present invention, such as Example 15 above. It consists of sorbitol 26,
(実施例17)
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例15において使用されてもよい。それは、ソルビトール21、グリセロール20、過酸化水素(35%溶液)40、カルボキシメチルセルロース0.10、ガントレス(R)3.50、クエン酸0.04、クエン酸ナトリウム0.5、スピア/ペパーミント0.10、及び水100m/m%を含む。この混合物は12%の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び/又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
(Example 17)
Tooth bleaching gel may be used in embodiments of the present invention, such as Example 15 above. It consists of sorbitol 21,
(実施例18)
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例15において使用されてもよい。それは、ソルビトール21、グリセロール20、過酸化水素(35%溶液)50、カルボキシメチルセルロース0.10、ガントレス(R)3.50、クエン酸0.04、クエン酸ナトリウム0.5、スピア/ペパーミント0.10、及び水100m/m%を含む。この混合物は15%の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び/又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
(Example 18)
Tooth bleaching gel may be used in embodiments of the present invention, such as Example 15 above. It consists of sorbitol 21,
(実施例19)
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例15において使用されてもよい。それは、ソルビトール14.5、グリセロール13.9、過酸化水素(35%溶液)66.7、カルボキシメチルセルロース0.10、ガントレス(R)2.50、クエン酸0.04、クエン酸ナトリウム0.5、スピア/ペパーミント0.10、及び水100m/m%を含む。この混合物は20%の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び/又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
(Example 19)
Tooth bleaching gel may be used in embodiments of the present invention, such as Example 15 above. It consists of sorbitol 14.5, glycerol 13.9, hydrogen peroxide (35% solution) 66.7, carboxymethylcellulose 0.10, Gantres (R) 2.50, citric acid 0.04, sodium citrate 0.5 , Spear / Peppermint 0.10, and 100 m / m% water. This mixture becomes a 20% hydrogen peroxide solution. The gel is used with the device according to the process as described in the examples and / or embodiments of the present invention.
(実施例20)
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例15において使用されてもよい。それは、ソルビトール6、グリセロール6、過酸化水素(35%溶液)83.3、カルボキシメチルセルロース0.10、ガントレス(R)2.50、クエン酸0.04、クエン酸ナトリウム0.5、スピア/ペパーミント0.10、及び水100m/m%を含む。この混合物は25%の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び/又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
(Example 20)
Tooth bleaching gel may be used in embodiments of the present invention, such as Example 15 above. It consists of sorbitol 6, glycerol 6, hydrogen peroxide (35% solution) 83.3, carboxymethylcellulose 0.10, Gantres (R) 2.50, citric acid 0.04, sodium citrate 0.5, spear / peppermint 0.10 and water 100 m / m%. This mixture becomes a 25% hydrogen peroxide solution. The gel is used with the device according to the process as described in the examples and / or embodiments of the present invention.
(実施例21)
図15及び20で説明した例は、ポリアミド製の繊維を含むナノファイバ構造体との組合せで使用されてもよい。その場合、電子回転は、蟻酸50%と酢酸50%の混合物を溶媒として用いて実行される。
(Example 21)
The examples described in FIGS. 15 and 20 may be used in combination with a nanofiber structure comprising fibers made of polyamide. In that case, the electronic rotation is performed using a mixture of 50% formic acid and 50% acetic acid as a solvent.
Claims (25)
前記電子回転装置は、
溶液又は融液を排出するための1組の排出部(5)と、
前記1組の排出部(5)からの排出物を受容するための受容面(8)とを備え、
前記受容面(8)は、前記受容面(8)と平行な第1方向に移動をするように設けられており、
前記移動は、前記繊維構造体の長さを形成することに対応し、
前記電子回転装置は、前記1組の排出部と前記受容面との間の電位差を生成するための電源を備え、
前記電子回転装置は、繊維構造体にわたって予め定められた繊維の厚さを形成するために、電子回転中に、予め定められたプロファイルに従って装置の排出部と受容面との間の距離が変化する
ことを特徴とする電子回転装置。 An electronic rotating device for an electronic rotating fiber structure,
The electronic rotating device is
A set of drains (5) for draining the solution or melt;
A receiving surface (8) for receiving discharge from the set of discharge sections (5),
The receiving surface (8) is provided to move in a first direction parallel to the receiving surface (8);
The movement corresponds to forming a length of the fibrous structure;
The electronic rotating device includes a power source for generating a potential difference between the one set of discharge portions and the receiving surface,
The electronic rotating device changes the distance between the discharge part of the device and the receiving surface according to a predetermined profile during electronic rotation in order to form a predetermined fiber thickness over the fiber structure. An electronic rotating device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子回転装置。 The electronic rotating device is predetermined in a first direction perpendicular to the receiving surface (8) of the different discharging unit along the first direction between the discharging unit (5) and the receiving surface (8). The electronic rotating device according to claim 1, wherein the electronic rotating device is provided to change the distance by providing a distance profile.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子回転装置。 The electronic rotation device according to claim 1, wherein the predetermined distance profile is to increase the distance profile or to decrease the distance profile.
ことを特徴とする請求項3に係る電子回転装置。 The electronic rotating apparatus according to claim 3, wherein the distance profile is a monotonically increasing distance profile or a monotonically decreasing distance profile.
排出部(5)の前記部分の各々は、前記受容面(8)から等距離にあり、
各部分及び受容面(8)の間の距離は、前記第1方向に沿って前記予め定められた距離に従って設定可能である
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に係る電子回転装置。 The set of discharge parts (5) comprises at least two parts of discharge parts (5),
Each of said portions of the discharge part (5) is equidistant from said receiving surface (8);
The distance between each part and the receiving surface (8) can be set according to the predetermined distance along the first direction. Such an electronic rotating device.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に係る電子回転装置。 The electronic rotating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the one set of discharging portions is provided on a predetermined surface inclined at a predetermined angle with respect to the receiving surface.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に係る電子回転装置。 The at least two adjacent discharge parts (5) in the set of discharge parts (5) are separated from each other at a distance of at least 1 cm. An electronic rotating device according to item 1.
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に係る電子回転装置。 The distance between the discharge sections (5) included in each of the set of discharge sections (5) is provided to produce a fiber structure containing at least 50% of fibers that do not cross-bond with adjacent fibers. The electronic rotating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the electronic rotating apparatus is characterized.
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に係る電子回転装置。 The said one set of discharge | emission part (5) is parallel to the said receiving surface (8), and is provided so that it can reciprocate in the direction perpendicular | vertical to the said 1st direction. An electronic rotating device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に係る電子回転装置。 Control means (10) for changing the distance between the discharge part and the receiving surface so as to change the diameter of the discharged fiber during the electronic rotation of the fiber structure. The electronic rotating apparatus according to any one of claims 1 to 9.
溶液又は融液を排出するための1組の排出部(5)を提供するステップと、
前記1組の排出部(5)からの排出物を受容するための受容面を提供するステップと、
前記受容面(8)に平行な第1方向に前記受容面(8)を移動させるステップと、
前記1組の排出部(5)及び前記受容面(8)との間に電位差を設けるステップと、
前記移動及び電位差を設ける間に、前記排出部(5)に溶液又は融液を提供するステップとを含み、
予め決められた繊維の厚さプロファイルを実現するために、溶液又は融液を排出部に提供する間に、予め決められた距離プロファイルに従って排出部(5)と受容面との間の距離が変化する
ことを特徴とする繊維構造体製造方法。 A method for producing a fiber structure, comprising:
Providing a set of drains (5) for draining the solution or melt;
Providing a receiving surface for receiving discharge from the set of discharge sections (5);
Moving the receiving surface (8) in a first direction parallel to the receiving surface (8);
Providing a potential difference between the set of drains (5) and the receiving surface (8);
Providing a solution or melt to the discharge part (5) while providing the movement and potential difference,
The distance between the discharge part (5) and the receiving surface varies according to a predetermined distance profile while providing a solution or melt to the discharge part in order to realize a predetermined fiber thickness profile A method for producing a fiber structure, comprising:
ことを特徴とする請求項11に記載の繊維構造体製造方法。 The change in distance is a predetermined distance between the discharge part (5) and the receiving surface (8) in a direction perpendicular to the receiving surface (8) of the different discharge parts along the first direction. It implement | achieves by providing a profile. The fiber structure manufacturing method of Claim 11 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の繊維構造体製造方法。 The fiber structure manufacturing method according to claim 11 or 12, wherein the predetermined distance profile is to increase the distance profile or to decrease the distance profile.
ことを特徴とする請求項13に記載の繊維構造体製造方法。 The fiber structure manufacturing method according to claim 13, wherein the distance profile is a monotonically increasing distance profile or a monotonically decreasing distance profile.
前記1組の排出部の少なくとも1つ及び/又は前記受容面(8)を相互に、前記受容面(8)に平行かつ前記第1方向に垂直な方向に、移動させるステップを含む
ことを特徴とする請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の繊維構造体製造方法。 further,
Moving at least one of the set of discharges and / or the receiving surface (8) relative to each other in a direction parallel to the receiving surface (8) and perpendicular to the first direction. The method for manufacturing a fiber structure according to any one of claims 11 to 14.
ことを特徴とする請求項11から請求項15のいずれか1項に記載の繊維構造体製造方法。 The distance change is realized by providing movement of the discharge portion relative to the receiving surface in a predetermined direction perpendicular to the receiving surface. The method for producing a fiber structure according to Item.
前記繊維の直径は、前記電子的紡糸繊維構造体の寸法に基づいて予め決められたプロファイルに従って、変化し、
前記繊維の直径の変化は、前記寸法方向に垂直な任意の部分において、10%未満である
ことを特徴とする電子的紡糸繊維構造体。 An electronic spun fiber structure comprising fibers,
The fiber diameter varies according to a predetermined profile based on the dimensions of the electrospun fiber structure;
The change in the diameter of the fiber is less than 10% in an arbitrary portion perpendicular to the dimensional direction.
ことを特徴とする請求項17に記載の電子的紡糸繊維構造体。 18. The electronic spun fiber structure according to claim 17, wherein the fiber diameter varies according to a distance profile that is predetermined based on the dimensions of the electronic spun fiber structure.
前記少なくとも50%の直線状繊維は、5μm以上の直線部分を有する繊維を50%以上含む
ことを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の電子的紡糸繊維構造体。 Contains at least 50% linear fibers,
The electrospun fiber structure according to claim 17 or 18, wherein the at least 50% linear fibers include 50% or more of fibers having a linear portion of 5 µm or more.
ことを特徴とする請求項17から請求項19のいずれか1項に記載の電子的紡糸繊維構造体。 The electrospun fiber structure according to any one of claims 17 to 19, comprising at least 50% non-cross-linked fibers with adjacent fibers.
ことを特徴とする請求項17から請求項20のいずれか1項に記載の電子的紡糸繊維構造体。 21. The electrospun fiber structure according to any one of claims 17 to 20, comprising at least 50% randomly oriented fibers.
ことを特徴とする請求項17から請求項21のいずれか1項に記載の電子的紡糸繊維構造体。 The electrospun fiber structure according to any one of claims 17 to 21, wherein the electronic spun fiber structure has a porosity of at least 65%.
ことを特徴とする請求項17から請求項22のいずれか1項に記載の電子的紡糸繊維構造体。 The electronic spun fiber structure according to any one of claims 17 to 22, wherein 50% or more of the fibers have an average diameter of 3 to 2000 nm.
2つの隣接層を有する各層は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さい平均直径を有し、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい平均直径を有する
ことを特徴とする請求項17から請求項23のいずれか1項に記載の電子的紡糸繊維構造体。 The fibrous structure includes two or more adjacent layers;
18. Each layer having two adjacent layers has an average diameter that is smaller than the average diameter of the fibers of one adjacent layer and has an average diameter that is greater than the average diameter of the fibers of the other adjacent layer. 24. The electronic spun fiber structure according to any one of 23.
ことを特徴とする制御装置。 The electronic rotating device according to any one of claims 1 to 10, wherein provision of a predetermined distance profile relating to the distance between the discharge portion (5) and the receiving surface (8) is controlled. Control device.
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