JP2012007258A

JP2012007258A - Apparatus and method for manufacturing nanofiber

Info

Publication number: JP2012007258A
Application number: JP2010143182A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kurokawa; 崇裕黒川; Hiroto Sumita; 寛人住田; Hiroyuki Tsuji; 裕之辻; Kazunobu Ishikawa; 和宜石川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-01-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nanofiber manufacturing apparatus capable of flexibly dealing with the width of manufactured nonwoven cloth and easily performing maintenance.SOLUTION: A nanofiber manufacturing apparatus includes: a first outlet body 101 having a linearly arranged first outlet hole 111; a second outlet body 102 having a linearly arranged second outlet hole 112; connection means 124 for detachably connecting the first outlet body 101 and the second outlet body 102 such that the arranging direction of the first outlet hole 111 is aligned with the arranging direction of the second outlet hole 112; and a charging means 120 for giving electric charge to raw material liquid flowing out of the first outlet hole 111 and the second outlet hole 112 through the first outlet body 101 and the second outlet body 102, thereby charging the raw material liquid.

Description

本願発明は、静電延伸現象によりサブミクロンオーダーやナノオーダーの細さである繊維（ナノファイバ）を製造するナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法に関する。 The present invention relates to a nanofiber manufacturing apparatus and a nanofiber manufacturing method for manufacturing a fiber (nanofiber) having a fineness of submicron order or nano order by electrostatic stretching phenomenon.

樹脂などから成り、サブミクロンスケールやナノスケールの直径（繊維径）を有するナノファイバと称される糸状（繊維状）物質を製造する方法として、静電延伸現象（エレクトロスピニング）を用いた方法が知られている。 As a method for producing a thread-like (fibrous) substance called a nanofiber having a submicron scale or nanoscale diameter (fiber diameter) made of a resin or the like, there is a method using an electrostatic stretching phenomenon (electrospinning). Are known.

この静電延伸現象とは、溶媒中に樹脂などの溶質を分散または溶解させた原料液を空間中にノズルなどにより流出（噴射）させるとともに、原料液に電荷を付与して帯電させ、空間を飛行中の原料液を電気的に延伸させることにより、ナノファイバを得る方法である。 This electrostatic stretching phenomenon means that a raw material liquid in which a solute such as a resin is dispersed or dissolved in a solvent is discharged (injected) into the space by a nozzle or the like, and an electric charge is applied to the raw material liquid to charge the space. This is a method of obtaining nanofibers by electrically stretching a raw material liquid in flight.

より具体的に静電延伸現象を説明すると次のようになる。すなわち、帯電され空間中に流出された原料液は、空間を飛行中に徐々に溶媒が蒸発していく。これにより、飛行中の原料液の体積は、徐々に減少していくが、原料液に付与された電荷は、原料液に留まる。この結果として、空間を飛行中の原料液は、電荷密度が徐々に上昇することとなる。そして、溶媒は、継続して蒸発し続けるため、原料液の電荷密度がさらに高まり、原料液の中に発生する反発方向のクーロン力が原料液の表面張力より勝った時点で原料液が爆発的に線状に延伸される現象が生じる。これが静電延伸現象である。この静電延伸現象が、空間において次々と幾何級数的に発生することで、直径がサブミクロンからナノオーダーの樹脂から成るナノファイバが製造される。 The electrostatic stretching phenomenon will be described more specifically as follows. That is, the raw material liquid that has been charged and discharged into the space gradually evaporates the solvent while flying through the space. As a result, the volume of the raw material liquid in flight gradually decreases, but the charge imparted to the raw material liquid remains in the raw material liquid. As a result, the charge density of the raw material liquid in flight through the space gradually increases. Since the solvent continues to evaporate, the charge density of the raw material liquid further increases, and when the repulsive Coulomb force generated in the raw material liquid exceeds the surface tension of the raw material liquid, the raw material liquid explodes. The phenomenon that the film is stretched linearly occurs. This is the electrostatic stretching phenomenon. This electrostatic stretching phenomenon occurs geometrically in the space one after another, so that a nanofiber made of a resin having a diameter of sub-micron to nano-order is manufactured.

以上のような静電延伸現象を用いてナノファイバを製造する場合、特許文献１に記載の発明のように、マトリクス状に並べられた小径の流出孔を備える流出体から原料液を空間中に流出させた後、紐形状で空間中を飛翔する原料液に静電延伸現象を発生させてナノファイバを製造することが行われている。そして空間中で製造されたナノファイバをベルト状の被堆積部材の上に堆積させ、被堆積部材を徐々に移送することで長尺のナノファイバからなる不織布を製造することが行われている。 When producing nanofibers using the electrostatic stretching phenomenon as described above, the raw material liquid is introduced into the space from the effluent having small-diameter outflow holes arranged in a matrix as in the invention described in Patent Document 1. After flowing out, nanofibers are manufactured by generating an electrostatic stretching phenomenon in a raw material liquid flying in space in a string shape. And the nanofiber manufactured in the space is deposited on a belt-like member to be deposited, and the member to be deposited is gradually transferred to produce a nonwoven fabric composed of long nanofibers.

特開２００８−１９００９０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-190090

ところが、従来のナノファイバ製造装置においては、製造される不織布の幅を変えたいと言う要望に対しては、大きさの異なる流出体に取り替えるなど多大な労力が必要とされる。 However, in the conventional nanofiber manufacturing apparatus, in order to change the width of the non-woven fabric to be manufactured, a great amount of labor is required such as replacement with an effluent having a different size.

また、製造される不織布の幅を広くしたい場合、単に流出体を大きくしただけでは、要求される不織布の品質を達成することが困難な場合がある。つまり、製造されるナノファイバの繊維径のばらつきが大きくなったり偏りが発生したりして、幅方向に均一な品質の不織布を製造することが困難な場合がある。 Further, when it is desired to increase the width of the produced nonwoven fabric, it may be difficult to achieve the required quality of the nonwoven fabric simply by increasing the size of the outflow body. That is, there may be a case where it is difficult to manufacture a nonwoven fabric having a uniform quality in the width direction due to a large variation or unevenness in the fiber diameter of the manufactured nanofibers.

さらに、流出孔が溶質で目詰まりした場合の除去や、目詰まりを発生させないために流出体をメンテナンスする必要があるが、流出体を大型化した場合、メンテナンスにも多大な労力が必要となり、また、大型の流出体に対応したメンテナンス用の装置が別途必要になるなどメンテナンスに費やすコストも上昇することとなる。 Furthermore, when the outflow hole is clogged with a solute, it is necessary to maintain the outflow body so as not to cause clogging, but when the outflow body is enlarged, a large amount of labor is required for maintenance, In addition, a maintenance device corresponding to a large spilled body is additionally required, and the cost for maintenance is increased.

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、製造されるナノファイバの品質を維持しつつ、製造される不織布の幅に柔軟に対応でき、かつ、メンテナンス作業も容易となるナノファイバ製造装置、および、ナノファイバ製造方法の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can maintain the quality of the manufactured nanofibers, can flexibly cope with the width of the manufactured nonwoven fabric, and can easily perform maintenance work. And it aims at provision of the nanofiber manufacturing method.

上記目的を達成するために、本願発明にかかるナノファイバ製造装置は、原料液を空間中で電気的に延伸させて、ナノファイバを製造するナノファイバ製造装置であって、原料液を流出させる複数の第一流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第一流出体と、原料液を流出させる複数の第二流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第二流出体と、前記第一流出孔の配列方向である第一配列方向と前記第二流出孔の配列方向である第二配列方向とが揃うように前記第一流出体と前記第二流出体とを分離可能に連結する連結手段と、前記第一流出体および前記第二流出体を介して前記第一流出孔および前記第二流出孔から流出する原料液に電荷を付与して帯電させる帯電手段とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a nanofiber manufacturing apparatus according to the present invention is a nanofiber manufacturing apparatus for manufacturing nanofibers by electrically stretching a raw material liquid in a space, and a plurality of the raw material liquids are allowed to flow out. A first outflow body provided in a state in which the first outflow holes are linearly arranged, and a second outflow body provided in a state in which a plurality of second outflow holes through which the raw material liquid flows out are linearly arranged, The first outflow body and the second outflow body can be separated so that the first arrangement direction which is the arrangement direction of the first outflow holes and the second arrangement direction which is the arrangement direction of the second outflow holes are aligned. A connecting means for connecting, and a charging means for charging the raw material liquid flowing out from the first outflow hole and the second outflow hole via the first outflow body and the second outflow body for charging. It is characterized by.

これによれば、第一流出体や第二流出体（以下、第一流出体や第二流出体を総称して「単位流出体」と記す場合がある。）を選択したり組み合わせたりすることで、原料液が流出される空間の幅を調整することが可能となる（以下、選択された単位流出体や組み合わされた単位流出体を総称して「流出体」と記す場合がある。）。従って、製造される不織布の幅を容易に変更することが可能となる。なお、第一流出孔や第二流出孔を総称して「流出孔」と記す場合がある。 According to this, selecting or combining the first effluent and the second effluent (hereinafter, the first effluent and the second effluent may be collectively referred to as “unit effluent”). Thus, the width of the space through which the raw material liquid flows out can be adjusted (hereinafter, the selected unit effluent or the combined unit effluent may be collectively referred to as “outflow”). . Therefore, it is possible to easily change the width of the manufactured nonwoven fabric. The first outflow hole and the second outflow hole may be collectively referred to as “outflow hole”.

また、製造される不織布の幅が長い場合であっても、個々の単位流出体の長さは、不織布の幅よりは短いため、取り扱いが容易であり、溶剤に単位流出体を浸漬して超音波により洗浄するようなメンテナンスをする場合でも、汎用的な洗浄装置を用いることができるなど、メンテナンス作業を容易とし、コストの低減を図ることも可能となる。 Even when the width of the nonwoven fabric to be manufactured is long, the length of each unit effluent is shorter than the width of the nonwoven fabric, so that it is easy to handle. Even when performing maintenance such as cleaning with sound waves, a general-purpose cleaning device can be used, so that maintenance work can be facilitated and costs can be reduced.

また、単位流出体は比較的小型であるため、単位流出体が備える流出孔から流出する原料液の状態（圧力など）を均一化することは比較的容易である。従って、単位流出体を組み合わせた流出体の流出体全体から流出する原料液の状態を均一化でき、不織布の幅全体にわたって品質の均一なナノファイバを製造することが可能となる。 Moreover, since the unit outflow body is relatively small, it is relatively easy to equalize the state (pressure etc.) of the raw material liquid flowing out from the outflow hole provided in the unit outflow body. Accordingly, the state of the raw material liquid flowing out from the entire effluent of the effluent combined with the unit effluent can be made uniform, and it becomes possible to produce nanofibers having uniform quality over the entire width of the nonwoven fabric.

さらに、前記第一流出体に原料液を供給する第一供給管と、前記第二流出体に原料液を供給する第二供給管と、前記第一供給管および前記第二供給管の少なくとも一方に介在配置され、前記第一流出体および前記第二流出体の少なくとも一方に供給する原料液の流量を調整する調整手段とを備えてもよい。 Furthermore, at least one of the first supply pipe for supplying the raw material liquid to the first outflow body, the second supply pipe for supplying the raw material liquid to the second outflow body, the first supply pipe and the second supply pipe And adjusting means for adjusting the flow rate of the raw material liquid supplied to at least one of the first effluent and the second effluent.

これによれば、第一流出体から流出する原料液の状態と、第二流出体から流出する原料液の状態との相違により製造されるナノファイバの品質にばらつきが発生する場合、第一流出体に供給される原料の流量と第二流出体に供給される原料の流量とを調整手段によりバランスさせることで、流出体から空間中に流出される原料液の状態を均一化でき製造されるナノファイバの品質の均一化を図ることが可能となる。 According to this, when variation occurs in the quality of the nanofiber manufactured due to the difference between the state of the raw material liquid flowing out from the first effluent and the state of the raw material liquid flowing out from the second effluent, The flow rate of the raw material supplied to the body and the flow rate of the raw material supplied to the second effluent are balanced by the adjusting means, so that the state of the raw material liquid flowing out from the effluent into the space can be made uniform. It is possible to make the quality of the nanofiber uniform.

また、前記第一流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第一流出孔に原料液を供給する第一貯留槽を備え、前記第二流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第二流出孔に原料液を供給する第二貯留槽を備え、前記第一流出体の第一配列方向の長さは、各前記第一流出孔から流出される原料液の流出圧力を均一にできる長さ以下であり、前記第二流出体の第二配列方向の長さは、各前記第二流出孔から流出される原料液の流出圧力を均一にできる長さ以下であることが好ましい。 The first effluent body includes a first storage tank that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the first outflow holes, and the second effluent body temporarily stores the raw material liquid. A second storage tank for storing and supplying the raw material liquid to all of the second outflow holes, the length of the first outflow body in the first arrangement direction of the raw material liquid flowing out from each of the first outflow holes; The length in the second arrangement direction of the second outflow body is not more than a length that can uniform the outflow pressure of the raw material liquid flowing out from each second outflow hole. Preferably there is.

これによれば、単位流出体に備えられる流出孔から流出する原料液の状態を高い水準で均一化することができる。従って、単位流出体を連結させて構成される流出体で製造されるナノファイバを高い水準で均一化することが可能となる。 According to this, the state of the raw material liquid flowing out from the outflow hole provided in the unit outflow body can be made uniform at a high level. Therefore, it becomes possible to make the nanofibers manufactured by the effluent constituted by connecting the unit effluents at a high level.

また、前記第一流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第一流出孔に原料液を供給する第一貯留槽を備え、前記第二流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第二流出孔に原料液を供給する第二貯留槽を備え、前記連結手段は、第一流出体と第二流出体とが連結された状態で前記第一貯留槽と前記第二貯留槽とを連通する流路を備えるものでもよい。 The first effluent body includes a first storage tank that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the first outflow holes, and the second effluent body temporarily stores the raw material liquid. A second storage tank for storing and supplying the raw material liquid to all the second outflow holes; and the connecting means is configured such that the first outflow body and the second outflow body are connected to each other. You may provide the flow path which connects a 2nd storage tank.

これによれば、原料液の流通経路を単一化でき、ナノファイバ製造装置の構造、特に原料液の供給経路を単純化することが可能となる。 According to this, the distribution route of the raw material liquid can be unified, and the structure of the nanofiber manufacturing apparatus, in particular, the supply route of the raw material liquid can be simplified.

また、前記第一流出体と前記第二流出体との連結部分近傍において、前記第一流出孔の開口部が設けられる面と、この面と隣接する面とは滑らかな曲面で接続され、前記第二流出孔の開口部が設けられる面と、この面と隣接する面とは滑らかな曲面で接続されているものでもよい。 Further, in the vicinity of the connection portion between the first effluent body and the second effluent body, the surface provided with the opening of the first outflow hole and the surface adjacent to this surface are connected by a smooth curved surface, The surface where the opening of the second outflow hole is provided and the surface adjacent to this surface may be connected by a smooth curved surface.

これによれば、第一流出体と第二流出体との連結部分近傍のいずれかの点に電荷が集中してイオン風が発生し、該イオン風が製造されるナノファイバに悪影響を及ぼすことを回避することが可能である。 According to this, the electric charge concentrates at any point in the vicinity of the connection portion between the first effluent and the second effluent, and an ionic wind is generated, which adversely affects the nanofiber from which the ionic wind is manufactured. Can be avoided.

ここで、イオン風とは、空間に露出している部分に電荷が留まると該部分の周辺近傍の空気がイオン化し、イオン化した空気が留まった電荷と反発して高速に飛び出すことで発生するイオンを含んだ空気の流れである。特にイオン風は、例えば、突起部の先端や角の先端など、空間中において形状的に特異な部分で発生し易いという知見を得ている。 Here, the ion wind is an ion that is generated when the electric charge stays in a portion exposed to the space and the air in the vicinity of the portion is ionized, and the ionized air repels the electric charge remaining and jumps out at a high speed. It is a flow of air containing. In particular, it has been found that ion wind is likely to be generated in a part that is geometrically unique in space, such as the tip of a protrusion or the tip of a corner.

また、当該イオン風が空間中を飛行している原料液と交差すると、原料液や製造されつつあるナノファイバの飛行経路を乱したり、原料液の耐電状態に悪影響を及ぼしたりして製造されるナノファイバの品質が低下していた。また、ナノファイバの生産効率の低下につながるという知見も得ている。 In addition, when the ion wind intersects with the raw material liquid that is flying in the space, it is manufactured by disturbing the flight path of the raw material liquid and the nanofiber being manufactured, or adversely affecting the electric resistance state of the raw material liquid. The quality of the nanofiber was degraded. In addition, the knowledge that it leads to the decrease of the production efficiency of nanofiber is obtained.

また、前記第一流出体と前記第二流出体との大きさは、いずれも洗浄装置に収容可能な大きさであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the magnitude | size of said 1st outflow body and said 2nd outflow body is a magnitude | size which can accommodate all in a washing | cleaning apparatus.

これによれば、ナノファイバ製造装置のメンテナンスが容易になり、メンテナンスに費やす労力を低減でき、製造されるナノファイバの品質を高い状態で維持することが可能となる。 According to this, the maintenance of the nanofiber manufacturing apparatus becomes easy, the labor spent for the maintenance can be reduced, and the quality of the manufactured nanofiber can be maintained in a high state.

さらに、空間中で製造されたナノファイバを堆積させて収集する被堆積部材と、第一配列方向および第二配列方向と交差する方向に前記被堆積部材を移送する移送手段とを備えるものでもよい。 Furthermore, a member to be deposited and collected by depositing nanofibers manufactured in the space and a transfer means for transporting the member to be deposited in a direction intersecting the first array direction and the second array direction may be provided. .

これにより、幅方向に均一な品質のナノファイバで製造された長尺の不織布を製造することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to manufacture the long nonwoven fabric manufactured with the nanofiber of uniform quality in the width direction.

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかるナノファイバ製造方法は、原料液を空間中で電気的に延伸させて、ナノファイバを製造するナノファイバ製造方法であって、原料液を流出させる複数の第一流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第一流出体と原料液を流出させる複数の第二流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第二流出体とを前記第一流出孔の配列方向である第一配列方向と前記第二流出孔の配列方向である第二配列方向とが揃うように連結手段により連結し、連結した状態の第一流出体および第二流出体から原料液を流出させ、帯電手段により前記第一流出体および前記第二流出体を介して前記第一流出孔および前記第二流出孔から流出する原料液に電荷を付与して帯電させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a nanofiber manufacturing method according to the present invention is a nanofiber manufacturing method for manufacturing nanofibers by electrically stretching a raw material liquid in a space, and the raw material liquid flows out. A first outflow body provided with a plurality of first outflow holes to be linearly arranged and a second outflow body provided with a plurality of second outflow holes through which the raw material liquid flows out are arranged linearly Are connected by connecting means so that the first arrangement direction which is the arrangement direction of the first outflow holes and the second arrangement direction which is the arrangement direction of the second outflow holes are aligned, and the first outflow body in a connected state and The raw material liquid is caused to flow out from the second effluent, and a charge is applied to the raw material liquid flowing out from the first effluent hole and the second effluent hole via the first effluent and the second effluent. It is characterized by being charged.

これによれば、第一流出体や第二流出体を選択したり組み合わせたりすることで、原料液が流出される空間の幅を調整することが可能となる。従って、製造される不織布の幅を容易に変更することが可能となる。 According to this, it becomes possible to adjust the width | variety of the space where a raw material liquid flows out by selecting or combining a 1st outflow body and a 2nd outflow body. Therefore, it is possible to easily change the width of the manufactured nonwoven fabric.

また、単位流出体を連結した場合でも、単位流出体で実現できるナノファイバの品質を維持することができ、不織布の幅全体にわたって品質の均一なナノファイバを製造することが可能となる。 Moreover, even when unit effluents are connected, the quality of the nanofibers that can be realized with the unit effluents can be maintained, and nanofibers with uniform quality can be manufactured over the entire width of the nonwoven fabric.

本願発明によれば、所望の不織布の幅に柔軟に対応することができ、メンテナンスが容易で、幅方向に均一な品質のナノファイバを製造することができ、高い品質の不織布を製造することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to flexibly cope with the width of a desired non-woven fabric, easy maintenance, and manufacture nanofibers having uniform quality in the width direction, and manufacturing high-quality non-woven fabrics. It becomes possible.

図１は、ナノファイバ製造装置を示す斜示図である。FIG. 1 is a perspective view showing a nanofiber manufacturing apparatus. 図２は、第一流出体を切り欠いて示す斜示図である。FIG. 2 is a perspective view with the first effluent cut away. 図３は、第一流出体の連結部の下方近傍を第一配列方向（Ｙ軸方向）から望む平面図である。FIG. 3 is a plan view in which the lower vicinity of the connecting portion of the first effluent body is desired from the first arrangement direction (Y-axis direction). 図４は、連結された第一流出体と第二流出体との連結部の下方近傍をＸ軸方向から望む平面図である。FIG. 4 is a plan view of the lower vicinity of the connecting portion between the connected first outflow body and the second outflow body as viewed from the X-axis direction. 図５は、分離された状態の第一流出体と第二流出体と示す斜示図である。FIG. 5 is a perspective view showing the first effluent and the second effluent in a separated state. 図６は、連結された状態の第一流出体と第二流出体と示す斜示図である。FIG. 6 is a perspective view showing the first outflow body and the second outflow body in a connected state. 図７は、帯電手段の他の実施の形態を模式的に示す平面図である。FIG. 7 is a plan view schematically showing another embodiment of the charging means. 図８は、第一流出体と第二流出体との連結態様を断面で示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing, in cross section, a connection mode between the first effluent and the second effluent. 図９は、第一流出体と第二流出体とを分離した状態を断面で示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a state in which the first outflow body and the second outflow body are separated from each other. 図１０は、中間に配置される単位流出体を断面で示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing, in cross section, the unit outflow body disposed in the middle.

次に、本願発明にかかるナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造装置のメンテナンス方法を、図面を参照しつつ説明する。 Next, a nanofiber manufacturing apparatus and a maintenance method for the nanofiber manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、ナノファイバ製造装置を示す斜示図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a nanofiber manufacturing apparatus.

同図に示すように、ナノファイバ製造装置１００は、原料液を空間中で電気的に延伸させて、ナノファイバを製造する装置であって、第一流出体１０１と、第二流出体１０２と、連結手段１２４と、帯電手段１２０とを備えている。さらに、ナノファイバ製造装置１００は、第一供給管１７１と、第二供給管１７２と、調整手段１７５とを備えている。また、ナノファイバ製造装置１００は、基礎体２００と、誘引手段１４０と、被堆積部材１２６と、移送手段１２９とを備えている。また、本実施の形態の場合、ナノファイバ製造装置１００は、第三流出体１０３と、第四流出体１０４と、第三供給管１７３と、第四供給管１７４とを備えている。 As shown in the figure, a nanofiber manufacturing apparatus 100 is an apparatus for manufacturing nanofibers by electrically stretching a raw material liquid in a space, and includes a first effluent body 101, a second effluent body 102, , Connecting means 124 and charging means 120 are provided. Furthermore, the nanofiber manufacturing apparatus 100 includes a first supply pipe 171, a second supply pipe 172, and an adjusting unit 175. The nanofiber manufacturing apparatus 100 includes a basic body 200, an attracting means 140, a member 126 to be deposited, and a transferring means 129. In the case of the present embodiment, the nanofiber manufacturing apparatus 100 includes a third effluent 103, a fourth effluent 104, a third supply pipe 173, and a fourth supply pipe 174.

基礎体２００は、ナノファイバ製造装置１００の構造的な基礎となる部材である。本実施の形態の場合、基礎体２００は、剛性のある構造材を組み合わせて形成される枠体である。なお、基礎体２００は、ナノファイバ製造装置１００の各部材を載置しうる基台や、各部材を収容する筐体などでもかまわない。 The basic body 200 is a member that serves as a structural foundation of the nanofiber manufacturing apparatus 100. In the case of the present embodiment, the base body 200 is a frame formed by combining rigid structural materials. Note that the base body 200 may be a base on which each member of the nanofiber manufacturing apparatus 100 can be placed, a housing that houses each member, or the like.

図２は、第一流出体を切り欠いて示す斜示図である。 FIG. 2 is a perspective view with the first effluent cut away.

第一流出体１０１は、直線的に配列され、原料液を空間中に流出させる複数の第一流出孔１１１を有する部材であり、本実施の形態の場合、内部に第一貯留槽１１３を備えている。また、第一流出体１０１は、流出する原料液に電荷を供給する電極としても機能しており、原料液と接触する部分の少なくとも一部は導電性を備えた部材で形成される。本実施の形態の場合、第一流出体１０１全体が金属で形成されている。なお、金属の種類は導電性を備えておれば、特に限定されるものではなく、黄銅やステンレス鋼など任意の材料を選定しうる。 The first outflow body 101 is a member arranged in a straight line and having a plurality of first outflow holes 111 through which the raw material liquid flows out into the space. In the present embodiment, the first outflow body 101 includes a first storage tank 113 therein. ing. The first effusing body 101 also functions as an electrode for supplying electric charge to the flowing out raw material liquid, and at least a part of the portion in contact with the raw material liquid is formed of a conductive member. In the case of this Embodiment, the 1st outflow body 101 whole is formed with the metal. In addition, if the kind of metal is provided with electroconductivity, it will not specifically limit, Arbitrary materials, such as brass and stainless steel, can be selected.

本実施の形態の場合、第一流出体１０１は、側面視三角形の筒状の部材であり、第一流出体１０１の長さ方向に延びて配置される二つの側壁１０５は、表面はなめらかであり、下方に向かうほど相互の間隔が狭くなるような配置となっている。このように、流出体１１０の表面がなめらかな表面を備えており、できる限り特異な部分を少なくすることが好ましい。これにより、イオン風の発生を抑制することができるからである。 In the case of the present embodiment, the first outflow body 101 is a cylindrical member having a triangular shape in a side view, and the two side walls 105 arranged extending in the length direction of the first outflow body 101 have a smooth surface. There is an arrangement in which the distance between each other becomes narrower toward the bottom. Thus, it is preferable that the surface of the effluent body 110 has a smooth surface and the number of unique parts is reduced as much as possible. This is because the generation of ion wind can be suppressed.

また、第一流出孔１１１が配置される部分１０６をできる限り狭くしておくことで、第一流出孔１１１の近傍に電荷を集中させやすく、原料液に効率的に電荷を供給することができる。 Further, by making the portion 106 where the first outflow hole 111 is arranged as narrow as possible, it is easy to concentrate the charge in the vicinity of the first outflow hole 111, and the charge can be efficiently supplied to the raw material liquid. .

また、第一流出体１０１は、上面中央部に第一供給管１７１が着脱自在に取り付けられており、第一流出体１０１の中央部から両端部に向けて均等に原料液が供給できるものとなっている。 In addition, the first outflow body 101 has a first supply pipe 171 detachably attached to the central portion of the upper surface, and can supply the raw material liquid evenly from the central portion of the first outflow body 101 toward both ends. It has become.

第一流出孔１１１は、原料液を空間中に流出させる孔であり、第一流出体１０１に複数個設けられており、第一配列方向Ａ（Ｙ軸方向）に沿って直線的に並んで配置されている。 The first outflow holes 111 are holes through which the raw material liquid flows out into the space. A plurality of the first outflow holes 111 are provided in the first outflow body 101, and are linearly arranged along the first arrangement direction A (Y-axis direction). Has been placed.

ここで、「直線的に並んで配置される」とは、図２に示すように一直線上に全ての第一流出孔１１１が並ぶ場合ばかりでなく、第一配列方向Ａに沿って配置されていればある程度分散状態であってもよい。例えば、隣接する第一流出孔１１１同士を仮想的に結べばジグザグを描く場合や波を描く場合であっても、第一流出孔１１１全体として直線的に並んでいるものとしている。 Here, “arranged in a straight line” means not only the case where all the first outflow holes 111 are arranged in a straight line as shown in FIG. 2 but also the arrangement in the first arrangement direction A. If so, it may be dispersed to some extent. For example, if the adjacent first outflow holes 111 are virtually connected to each other, even when drawing a zigzag or drawing a wave, the entire first outflow holes 111 are linearly arranged.

なお、第一流出孔１１１の孔長や孔径は、特に限定されるものではなく、原料液の粘度などにより適した形状を選定すれば良い。具体的には、孔長は、０．１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲から選定されるのが好ましい。孔径は、０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下の範囲から選定されるのが好ましい。また、第一流出孔１１１の形状は、円筒形状に限定されるわけではなく、任意の形状を選定しうる。特に開口部の形状は、円形に限定されるわけではなく、三角形や四角形などの多角形、星形など内側に突出する部分のある形状などでもかまわない。 In addition, the hole length and the hole diameter of the first outflow hole 111 are not particularly limited, and a shape suitable for the viscosity of the raw material liquid may be selected. Specifically, the hole length is preferably selected from a range of 0.1 mm or more and 5 mm or less. The hole diameter is preferably selected from a range of 0.1 mm or more and 2 mm or less. Moreover, the shape of the 1st outflow hole 111 is not necessarily limited to a cylindrical shape, Arbitrary shapes can be selected. In particular, the shape of the opening is not limited to a circle, but may be a polygon such as a triangle or a quadrangle, or a shape having a protruding portion such as a star.

第一貯留槽１１３は、第一流出体１０１の内部に形成され、供給源１０７（図１参照）から供給される原料液を一時的に貯留するタンクである。また、第一貯留槽１１３は、全ての第一流出孔１１１と連通し、第一流出孔１１１に同時に原料液を供給するものとなっており、第一配列方向Ａ（Ｙ軸方向）に沿った筒形状となっている。第一貯留槽１１３の第一配列方向Ａの長さは、第一配列方向Ａと垂直に交差する面での第一貯留槽１１３の断面積を３０平方ミリ以下とした場合に、第一流出孔１１１から流出される原料液の流出圧力を均一にできる長さ以下である。ここで、流出圧力が均一とは、各第一流出孔１１１から流出する流出圧力のばらつきが、中心圧力０．０５ＭＰａに対して±１％以内の場合を示す。 The 1st storage tank 113 is a tank which is formed inside the 1st outflow body 101, and stores temporarily the raw material liquid supplied from the supply source 107 (refer FIG. 1). Further, the first storage tank 113 communicates with all the first outflow holes 111 and supplies the raw material liquid to the first outflow holes 111 at the same time, along the first arrangement direction A (Y-axis direction). It has a cylindrical shape. The length of the first storage tank 113 in the first arrangement direction A is the first outflow when the cross-sectional area of the first storage tank 113 in the plane perpendicular to the first arrangement direction A is 30 square millimeters or less. The length of the raw material liquid flowing out from the hole 111 is equal to or less than the length capable of being made uniform. Here, the uniform outflow pressure means that the variation in outflow pressure flowing out from each first outflow hole 111 is within ± 1% with respect to the central pressure of 0.05 MPa.

第一配列方向Ａと垂直に交差する面での第一貯留槽１１３の断面積を大きくすれば、第一流出孔１１１からの原料液の流出圧力の均一化には効果があるが、第一貯留槽１１３の断面積を３０平方ミリ以下に限定するのは、第一流出体１０１が大型化して第一流出体１０１の側壁１０５の立ち上がりが鈍角となり、第一流出体１０１の先端部に電荷を集中させるのが困難となるためである。また、側壁１０５で発生したイオン風が原料液やナノファイバに悪影響をおよぼす可能性が高まるためである。一方、前記側壁１０５の立ち上がりを鋭角にした場合でも第一貯留槽１１３の断面積の形状を薄くかつ高くすることで第一貯留槽１１３の断面積を大きくすることは可能である。しかしこの場合、側壁１０５の先端部までの距離も長くなってイオン風が発生する確率が高まり、また、第一貯留槽１１３の加工も難しくなる。従って、断面積は上記の値以下に設定することが好ましい。 Increasing the cross-sectional area of the first storage tank 113 in a plane perpendicular to the first arrangement direction A is effective in making the outflow pressure of the raw material liquid from the first outflow hole 111 uniform. The reason why the cross-sectional area of the storage tank 113 is limited to 30 square millimeters or less is that the first outflow body 101 is enlarged and the side wall 105 of the first outflow body 101 rises at an obtuse angle. This is because it becomes difficult to concentrate. Moreover, it is because the possibility that the ion wind generated at the side wall 105 adversely affects the raw material liquid and the nanofibers is increased. On the other hand, even when the rising of the side wall 105 is an acute angle, it is possible to increase the cross-sectional area of the first storage tank 113 by making the shape of the cross-sectional area of the first storage tank 113 thin and high. However, in this case, the distance to the tip of the side wall 105 becomes longer, and the probability that ion wind is generated increases, and the processing of the first storage tank 113 becomes difficult. Therefore, the cross-sectional area is preferably set to the above value or less.

具体的には、第一貯留槽１１３の断面積を３０平方ミリ以下とした場合、第一貯留槽１１３の第一配列方向Ａにおける中央部に原料液を供給する条件において、第一貯留槽１１３の第一配列方向Ａの長さは２５０ｍｍ以下であれば、各第一流出孔１１１からの原料液の流出圧力を均一化することができる。 Specifically, when the cross-sectional area of the first storage tank 113 is 30 square millimeters or less, the first storage tank 113 is provided on the condition that the raw material liquid is supplied to the central portion in the first arrangement direction A of the first storage tank 113. If the length in the first arrangement direction A is 250 mm or less, the outflow pressure of the raw material liquid from each first outflow hole 111 can be made uniform.

なお、上記具体的な数値は一例であり、本願発明はこれらの数値に限定されるものでは無い。 In addition, the said specific numerical value is an example, and this invention is not limited to these numerical values.

第二流出体１０２は、第一流出体１０１と同様、第二流出孔（図示せず）と第二貯留槽（図示せず）とを備える。第二流出孔は第二配列方向に沿って直線的に配列されており、その機能や形状は第一流出孔１１１と同じである。また、第二貯留槽の機能や形状、数値的な制限事項は第一貯留槽１１３と同じであるため、図示および説明を省略する。 Similar to the first effluent body 101, the second effluent body 102 includes a second outlet hole (not shown) and a second storage tank (not shown). The second outflow holes are linearly arranged along the second arrangement direction, and the function and shape thereof are the same as those of the first outflow holes 111. Moreover, since the function, shape, and numerical restrictions of the second storage tank are the same as those of the first storage tank 113, illustration and description thereof are omitted.

以下、第一流出体１０１や第二流出体１０２を総称して「単位流出体」と記す場合がある。また、選択された単位流出体や組み合わされた単位流出体を総称して「流出体」と記す場合がある。また、第一流出孔や第二流出孔を総称して「流出孔」と記す場合がある。 Hereinafter, the first effluent 101 and the second effluent 102 may be collectively referred to as “unit effluent”. In addition, the selected unit effluent and the combined unit effluent may be collectively referred to as “effluent” in some cases. In addition, the first outflow hole and the second outflow hole may be collectively referred to as “outflow hole”.

また、本実施の形態の場合、ナノファイバ製造装置１００は、第三流出孔（図示せず）を有する第三流出体１０３と第四流出孔（図示せず）を有する第四流出体１０４とを備えているが、これらは第一流出体１０１と、機能や構造が同一であるため説明を省略する。 In the case of the present embodiment, the nanofiber manufacturing apparatus 100 includes a third outflow body 103 having a third outflow hole (not shown) and a fourth outflow body 104 having a fourth outflow hole (not shown). However, since these are the same in function and structure as the first effluent body 101, description thereof is omitted.

図３は、第一流出体の連結部の下方近傍を第一配列方向（Ｙ軸方向）から望む平面図である。 FIG. 3 is a plan view in which the lower vicinity of the connecting portion of the first effluent body is desired from the first arrangement direction (Y-axis direction).

図４は、連結された第一流出体と第二流出体との連結部の下方近傍をＸ軸方向から望む平面図である。 FIG. 4 is a plan view of the lower vicinity of the connecting portion between the connected first outflow body and the second outflow body as viewed from the X-axis direction.

これらの図に示すように、第一流出体１０１と第二流出体１０２との連結部分近傍において、第一流出孔１１１の開口部が設けられる面Ｃと、この面と隣接する面Ｅ（第一流出体１０１の側壁１０５の表面）や面Ｇ（第一流出体１０１の第二流出体１０２との当接面）などとは滑らかな曲面で接続されている。また、第二流出孔１１２の開口部が設けられる面Ｄと、この面と隣接する面Ｆ（第二流出体１０２の側壁の表面）などとは滑らかな曲面で接続されている。 As shown in these drawings, in the vicinity of the connection portion between the first effluent body 101 and the second effluent body 102, a surface C in which the opening of the first outflow hole 111 is provided, and a surface E (first surface) adjacent to this surface. The surface of the side wall 105 of one outflow body 101) and the surface G (the contact surface of the first outflow body 101 with the second outflow body 102) are connected by a smooth curved surface. In addition, the surface D where the opening of the second outflow hole 112 is provided and the surface F adjacent to this surface (surface of the side wall of the second outflow body 102) are connected by a smooth curved surface.

以上の様に流出体の連結部近傍に存在する角部が丸められていることにより、連結部近傍に電荷がたまることを抑止してイオン風の発生を抑止することができる。特に、流出体の加工精度や取り付け精度などによって、図４に示すように面Ｃと面Ｄとが同一平面内に無い場合でも、面Ｃと面Ｇとの角部やその近傍が丸められることにより、面Ｃと面Ｄと間の段差部分に発生しがちな電荷の集中を緩和し、イオン風の発生を抑止することが可能となる。 As described above, since the corners present in the vicinity of the connecting portion of the effluent are rounded, it is possible to suppress the accumulation of electric charges in the vicinity of the connecting portion and to suppress the generation of ion wind. In particular, due to the processing accuracy and attachment accuracy of the spilled body, even when the surface C and the surface D are not in the same plane as shown in FIG. Accordingly, it is possible to alleviate the concentration of electric charges that tend to occur at the step portion between the surface C and the surface D, and to suppress the generation of ion wind.

図５は、分離された状態の第一流出体と第二流出体と示す斜示図である。 FIG. 5 is a perspective view showing the first effluent and the second effluent in a separated state.

図６は、連結された状態の第一流出体と第二流出体と示す斜示図である。 FIG. 6 is a perspective view showing the first outflow body and the second outflow body in a connected state.

これらの図に示すように連結手段１２４は、第一配列方向Ａと第二配列方向Ｂとが揃うように第一流出体１０１と第二流出体１０２とを分離可能に連結する機構である。 As shown in these drawings, the connecting means 124 is a mechanism that detachably connects the first outflow body 101 and the second outflow body 102 so that the first arrangement direction A and the second arrangement direction B are aligned.

本実施の形態の場合、連結手段１２４は、一端が開放される溝１２５が設けられている。連結手段１２４が備える溝１２５は、いわゆるアリ溝と称される溝１２５であり、溝の底面に向かって（同図中上向き）徐々に溝の幅が広がる形状となっている。 In the case of the present embodiment, the connecting means 124 is provided with a groove 125 whose one end is opened. The groove 125 provided in the connecting means 124 is a groove 125 called a so-called dovetail, and has a shape in which the width of the groove gradually increases toward the bottom surface of the groove (upward in the figure).

一方、第一流出体１０１および第二流出体１０２の端部上面には係合部１５１が設けられている。係合部１５１は、連結手段１２４の溝１２５に対し溝１２５の長さ方向には挿脱自在であり、溝１２５に挿入した状態では溝１２５の長さ方向と直交する方向には抜脱できないレール部１５２を備えている。つまり、レール部１５２は、溝１２５の形状と対応する形状となっている。 On the other hand, an engaging portion 151 is provided on the upper surfaces of the end portions of the first outflow body 101 and the second outflow body 102. The engaging portion 151 can be inserted into and removed from the groove 125 of the connecting means 124 in the length direction of the groove 125, and cannot be removed in a direction perpendicular to the length direction of the groove 125 when inserted into the groove 125. The rail part 152 is provided. That is, the rail portion 152 has a shape corresponding to the shape of the groove 125.

以上から、連結手段１２４の溝１２５の一端開口部から第一流出体１０１の係合部１５１のレール部１５２を挿入し、溝１２５の他端開口部から第二流出体１０２の係合部１５１のレール部１５２を挿入し、第一流出体１０１と第二流出体１０２とを突き合わせることにより、連結手段１２４は、第一流出体１０１と第二流出体１０２を連結することが可能となる。 From the above, the rail portion 152 of the engaging portion 151 of the first outflow body 101 is inserted from one end opening portion of the groove 125 of the connecting means 124, and the engaging portion 151 of the second outflow body 102 is inserted from the other end opening portion of the groove 125. The connecting portion 124 can connect the first outflow body 101 and the second outflow body 102 by inserting the rail portion 152 of the first outflow body 102 and butting the first outflow body 101 and the second outflow body 102 together. .

また、連結手段１２４は、基礎体２００に取り付けられており、第一流出体１０１と第二流出体１０２とが連結した状態で、第一流出体１０１と第二流出体１０２とを基礎体２００に取り付ける機能も備えている。 The connecting means 124 is attached to the base body 200, and the first outflow body 101 and the second outflow body 102 are connected to the base body 200 in a state where the first outflow body 101 and the second outflow body 102 are connected. It also has a function to be attached to.

なお、第一流出体１０１の上面他端部や第二流出体１０２の上面他端部にも係合部１５１が設けられている。第三流出体１０３や第四流出体１０４も同様である。さらに、ナノファイバ製造装置１００は、複数の連結手段１２４を備えている。以上により、ナノファイバ製造装置１００は、単位流出体が備える流出孔の配列方向をそろえて直線的に単位流出体を分離可能に連結し、連結した状態を維持することができるものとなっている。 In addition, the engaging part 151 is provided also in the upper surface other end part of the 1st outflow body 101, and the upper surface other end part of the 2nd outflow body 102. FIG. The same applies to the third effluent 103 and the fourth effluent 104. Furthermore, the nanofiber manufacturing apparatus 100 includes a plurality of connecting means 124. As described above, the nanofiber manufacturing apparatus 100 can maintain the connected state by aligning the arrangement direction of the outflow holes provided in the unit outflow bodies so that the unit outflow bodies can be separated in a straight line. .

図１において、第一供給管１７１は、第一流出体１０１に着脱自在に取り付けられ、供給源１０７から第一流出体１０１に原料液を供給するための流路を形成する管体である。 In FIG. 1, a first supply pipe 171 is a tubular body that is detachably attached to the first outflow body 101 and forms a flow path for supplying a raw material liquid from the supply source 107 to the first outflow body 101.

第二供給管１７２は、第二流出体１０２に着脱自在に取り付けられ、供給源１０７から第二流出体１０２に原料液を供給するための流路を形成する管体である。 The second supply pipe 172 is a pipe body that is detachably attached to the second outflow body 102 and forms a flow path for supplying the raw material liquid from the supply source 107 to the second outflow body 102.

本実施の形態の場合、さらに、ナノファイバ製造装置１００は、第一供給管１７１と機能が同様の第三供給管１７３と第四供給管１７４とを備えており、原料液を供給するために第三流出体１０３と第四流出体１０４にそれぞれ取り付けられている。 In the case of the present embodiment, the nanofiber manufacturing apparatus 100 further includes a third supply pipe 173 and a fourth supply pipe 174 having functions similar to those of the first supply pipe 171 and for supplying the raw material liquid. The third outflow body 103 and the fourth outflow body 104 are respectively attached.

調整手段１７５は、第一流出体１０１および第二流出体１０２の少なくとも一方に供給する原料液の流量を調整する装置である。本実施の形態の場合、調整手段１７５は、第一供給管１７１と、第二供給管１７２と、第三供給管１７３と、第四供給管１７４と（以下総称して「供給管」と記す場合がある）のそれぞれに介在配置されている流量調整弁である。調整手段１７５は、各供給管に流れる原料液の流量を調整することにより、各単位流出体の流出孔から流出する原料液の流出圧力を調整して均一化し、流出孔の配列方向全体にわたって均一な品質のナノファイバを製造することが可能となる。 The adjusting means 175 is a device that adjusts the flow rate of the raw material liquid supplied to at least one of the first effluent body 101 and the second effluent body 102. In the case of the present embodiment, the adjusting means 175 includes a first supply pipe 171, a second supply pipe 172, a third supply pipe 173, and a fourth supply pipe 174 (hereinafter collectively referred to as “supply pipe”). In some cases, the flow rate adjusting valve is interposed in each case. The adjusting means 175 adjusts and equalizes the outflow pressure of the raw material liquid flowing out from the outflow holes of each unit outflow body by adjusting the flow rate of the raw material liquid flowing through each supply pipe, and is uniform over the entire arrangement direction of the outflow holes. It becomes possible to manufacture nanofibers of a high quality.

なお、調整手段１７５は、各供給管に設ける必要はなく、流量の調節が必要な単位流出体に接続される供給管にのみ設けてもよい。また、供給管の分岐路に調整手段１７５を設けて分岐される原料液の流量の割合を調整するものでもよい。 The adjusting means 175 does not need to be provided in each supply pipe, and may be provided only in the supply pipe connected to the unit outlet body that needs to adjust the flow rate. Further, an adjusting means 175 may be provided in the branch path of the supply pipe to adjust the flow rate ratio of the raw material liquid to be branched.

帯電手段１２０は、第一流出体１０１および第二流出体１０２を介して第一流出孔１１１および第二流出孔から流出する原料液に電荷を付与して帯電させる装置である。本実施の形態の場合、帯電手段１２０は、帯電電源１２２と帯電電極１２１とを備えている。 The charging means 120 is a device that charges and charges the raw material liquid flowing out from the first outflow hole 111 and the second outflow hole via the first outflow body 101 and the second outflow body 102. In the present embodiment, the charging unit 120 includes a charging power source 122 and a charging electrode 121.

帯電電極１２１は、第一流出体１０１や第二流出体１０２を含む流出体１１０と所定の間隔を隔てて配置され、自身が流出体１１０に対し高い電圧もしくは低い電圧となることで、流出体１１０に電荷を誘導するための導電性を備える部材である。 The charging electrode 121 is disposed at a predetermined interval from the effluent body 110 including the first effluent body 101 and the second effluent body 102, and the charging electrode 121 becomes a high voltage or a lower voltage with respect to the effluent body 110. This is a member having conductivity for inducing charges in 110.

本実施の形態の場合、帯電電極１２１は、帯電状態のナノファイバを逆極性で誘引する誘引手段１４０としても機能しており、流出体１１０の先端部と対向する位置に配置されており、帯電電源１２２を介して接地されている。一方、流出体１１０は接地されている。従って、帯電電極１２１に所定の電位を印加することで、流出体１１０と帯電電極１２１との間には前記電位に対応する電圧が発生する。そして、帯電電極１２１に正の電位が印加されると流出体１１０には、負の電荷が誘導され、帯電電極１２１に負の電位が印加されると流出体には、正の電荷が誘導される。 In the case of the present embodiment, the charging electrode 121 also functions as an attracting means 140 that attracts the charged nanofibers with a reverse polarity, and is disposed at a position facing the front end of the effluent body 110. The power supply 122 is grounded. On the other hand, the outflow body 110 is grounded. Therefore, by applying a predetermined potential to the charging electrode 121, a voltage corresponding to the potential is generated between the effluent body 110 and the charging electrode 121. When a positive potential is applied to the charging electrode 121, a negative charge is induced in the outflow body 110, and when a negative potential is applied to the charging electrode 121, a positive charge is induced in the outflow body. The

なお、本実施の形態の場合、第四流出体１０４に接地のための電線が取り付けられているが、単位流出体は導電体で形成されており、連結された状態で電気的にも接続されるため、流出体１１０全体が同電位となる。 In the case of the present embodiment, an electric wire for grounding is attached to the fourth outflow body 104, but the unit outflow body is formed of a conductor and is electrically connected in a connected state. Therefore, the entire effluent 110 has the same potential.

また、帯電電極１２１は、単位流出体と対応して複数個に分割され（本実施の形態であれば例えば４分割）、各単位帯電電極の電位を独立して調整できるものでもかまわない。 Further, the charging electrode 121 may be divided into a plurality of parts corresponding to the unit outflow bodies (for example, four divisions in the present embodiment), and the potential of each unit charging electrode can be adjusted independently.

帯電電源１２２は、流出体１１０と帯電電極１２１との間に高電圧を印加することのできる電源である。本実施の形態の場合、帯電電源１２２は、接地されており、流出体１１０も接地されているので、帯電電源１２２は、帯電電極１２１に接続され、アースを介して流出体１１０に接続されている。帯電電源１２２は、本実施の形態では直流電源が採用されるが、交流電源でもよい場合がある。また、帯電電源１２２は、５ＫＶ以上の出力が得られるものが好ましい。これは、流出体１１０と誘引電極として機能する帯電電極１２１との間の空間で原料液が静電延伸現象によりナノファイバに変化しなければならないため、流出体１１０と帯電電極１２１との間は十分な間隔が必要となる。このような状態で、流出体１１０に電荷を誘導し、原料液を帯電させるためには、少なくとも５ＫＶ程度の電圧が必要と考えられるからである。なお、ナノファイバ製造装置１００を通常に操業する場合には、流出体１１０と帯電電極１２１との間に２０ＫＶ程度の電圧を印加するため、帯電電源１２２は、５０ＫＶまで出力できるものが好ましい。これにより２０ＫＶ程度の電圧を出力する際の安定性が向上するからである。 The charging power source 122 is a power source that can apply a high voltage between the effluent body 110 and the charging electrode 121. In the case of the present embodiment, since the charging power source 122 is grounded and the outflow body 110 is also grounded, the charging power source 122 is connected to the charging electrode 121 and connected to the outflow body 110 via the ground. Yes. The charging power source 122 is a DC power source in the present embodiment, but may be an AC power source. Further, it is preferable that the charging power source 122 can obtain an output of 5 KV or more. This is because the raw material liquid must change into nanofibers due to electrostatic stretching phenomenon in the space between the effluent 110 and the charging electrode 121 that functions as an attracting electrode. Sufficient spacing is required. This is because a voltage of at least about 5 KV is considered necessary in order to induce charge in the effluent 110 and charge the raw material liquid in such a state. When the nanofiber manufacturing apparatus 100 is normally operated, a voltage of about 20 KV is applied between the effluent body 110 and the charging electrode 121, so that the charging power source 122 is preferably capable of outputting up to 50 KV. This is because the stability when outputting a voltage of about 20 KV is improved.

なお、帯電電源１２２は、流出体１１０に接続されるものでもかまわない。この場合、帯電電極１２１が接地されることで、流出体１１０と帯電電極１２１との間に電圧を印加することが可能となる。従って、アースの位置はいずれでもかまわない。また、帯電電源１２２は、アースを介することなく、直接流出体１１０と帯電電極１２１とのそれぞれに直接接続するものでもかまわない。 The charging power source 122 may be connected to the outflow body 110. In this case, the charging electrode 121 is grounded, so that a voltage can be applied between the effluent body 110 and the charging electrode 121. Therefore, the position of the earth may be any. Further, the charging power source 122 may be directly connected to each of the outflow body 110 and the charging electrode 121 without going through the ground.

また、図７に示すように、流出体１１０と帯電電極１２１とが近い距離に配置され、帯電電極１２１に引き寄せられそうになる原料液やナノファイバが気体流（同図中矢印）等により飛翔方向が変更され、帯電電極１２１に引き寄せられず他の場所（図７では、一対の帯電電極１２１の間を通過して図の下方）に放出される場合、帯電電源１２２は、５ＫＶ未満の出力しか得られないものでもかまわない。これは、流出体１１０と帯電電極１２１とが近接しているため、比較的低い電圧でも原料液を十分に帯電させることができるためである。 In addition, as shown in FIG. 7, the effluent 110 and the charging electrode 121 are arranged at a short distance, and the raw material liquid and nanofibers that are likely to be attracted to the charging electrode 121 fly by a gas flow (arrow in the figure). When the direction is changed and the charging power source 122 is not attracted to the charging electrode 121 and is discharged to another place (in FIG. 7, it passes between the pair of charging electrodes 121 and below in the drawing), the charging power source 122 outputs less than 5 KV. It doesn't matter if you can only get it. This is because the effluent 110 and the charging electrode 121 are close to each other, so that the raw material liquid can be sufficiently charged even at a relatively low voltage.

図１において、被堆積部材１２６は、空間中で製造されたナノファイバを堆積させて収集する部材である。本実施の形態の場合、被堆積部材１２６は、誘引手段１４０により発生する気体流が通過する網状のシートであり、被堆積部材１２６から堆積したナノファイバを容易にはがせるように表面にシリコンでコーティングが施されている。 In FIG. 1, a member 126 to be deposited is a member that deposits and collects nanofibers manufactured in a space. In the case of the present embodiment, the member 126 to be deposited is a net-like sheet through which the gas flow generated by the attracting means 140 passes, and the surface is coated with silicon so that the nanofibers deposited from the member to be deposited 126 can be easily peeled off. Is given.

移送手段１２９は、流出体１１０と、被堆積部材１２６とを相対的に移動させる装置である。本実施の形態の場合、流出体１１０は固定されており、被堆積部材１２６のみを移送するものとなっている。具体的に移送手段１２９は、長尺の被堆積部材１２６を帯電電極１２１の一方側で巻き取りながら他方側に配置されるロールから引き出し、堆積するナノファイバと共に被堆積部材１２６を移送するものとなっている。 The transfer means 129 is a device that relatively moves the outflow body 110 and the deposition target member 126. In the case of this embodiment, the outflow body 110 is fixed, and only the deposition target member 126 is transferred. Specifically, the transfer means 129 pulls out the long deposition member 126 from the roll disposed on the other side while winding it on one side of the charging electrode 121, and transports the deposition member 126 together with the nanofibers to be deposited. It has become.

なお、移送手段１２９は、被堆積部材１２６を移送させるばかりではなく、流出体１１０を被堆積部材１２６に対して移動させるものでもかまわない。この場合、流出体１１０は可動状態で基礎体２００に取り付けられることとなる。また、移送手段１２９は、被堆積部材１２６を一定方向に移動させると共に、流出体１１０を往復動させるなど、任意の動作状態を採用することができる。 The transfer means 129 may not only transfer the member to be deposited 126 but also move the outflow body 110 with respect to the member to be deposited 126. In this case, the outflow body 110 is attached to the base body 200 in a movable state. Further, the transfer means 129 can adopt any operation state such as moving the member 126 to be deposited in a certain direction and reciprocating the outflow body 110.

誘引手段１４０は、空間中で製造されたナノファイバを被堆積部材１２６に誘引するための装置である。誘引手段１４０は、気体流を用いてナノファイバを所定の位置に誘引する方式（気体流方式）や、空間を飛翔しているナノファイバが帯電していることを利用して、電界を発生させてナノファイバを所定の位置に誘引する方式（電界方式）を採用することができ、また、気体流方式と電界方式を併有するものでもかまわない。 The attracting means 140 is an apparatus for attracting the nanofibers manufactured in the space to the member 126 to be deposited. The attracting means 140 generates an electric field by utilizing a method of attracting the nanofibers to a predetermined position using a gas flow (gas flow method) or the fact that the nanofibers flying in the space are charged. Thus, a method (electric field method) for attracting the nanofibers to a predetermined position can be adopted, and a gas flow method and an electric field method may be used together.

本実施の形態の場合、誘引手段１４０は、図１に示すように、流出体１１０と所定距離離れた位置に流出体１１０よりも長く幅の広い板状の帯電電極１２１が誘引電極としても機能している。帯電電極１２１は、誘引電源としても機能する帯電電源１２２と接続されて所定の電位が印加される導電性の部材であり、帯電電極１２１から発生する電界により流出体１１０に電荷を発生させると共に、ナノファイバを帯電電極１２１の方向に誘引する。また、誘引手段１４０は、吸引手段１４２を備えている。吸引手段１４２は、帯電電極１２１の厚さ方向に多数設けられた貫通孔から気体を吸い込んで気体流を発生させ、ナノファイバを所定の位置に誘引する装置である。 In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the attracting means 140 has a plate-like charging electrode 121 that is longer and wider than the outflow body 110 at a predetermined distance from the outflow body 110 and functions as an attraction electrode. is doing. The charging electrode 121 is a conductive member that is connected to the charging power source 122 that also functions as an attraction power source and to which a predetermined potential is applied. The charging electrode 121 generates a charge in the effluent 110 by an electric field generated from the charging electrode 121, and The nanofiber is attracted in the direction of the charging electrode 121. The attracting means 140 includes a suction means 142. The suction means 142 is a device that sucks gas from a large number of through holes provided in the thickness direction of the charging electrode 121 to generate a gas flow, and attracts the nanofibers to a predetermined position.

供給源１０７は、図１に示すように、各単位流出体に原料液を供給する装置であり、原料液を大量に貯留する容器と、原料液を所定の圧力で搬送するポンプとを備えている。 As shown in FIG. 1, the supply source 107 is a device that supplies a raw material liquid to each unit effluent, and includes a container that stores a large amount of the raw material liquid and a pump that conveys the raw material liquid at a predetermined pressure. Yes.

ここで、ナノファイバを構成する樹脂であって、原料液に溶解、または、分散する溶質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステルカーボネート、ポリアミド、アラミド、ポリイミド、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、ポリペプチド等およびこれらの共重合体等の高分子物質を例示できる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明は上記樹脂に限定されるものではない。 Here, the resin constituting the nanofiber, which is dissolved or dispersed in the raw material liquid, includes polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyethylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly-m- Phenylene terephthalate, poly-p-phenylene isophthalate, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride-acrylate copolymer, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile-methacrylate copolymer, Polycarbonate, polyarylate, polyester carbonate, polyamide, aramid, polyimide, polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, collagen Polyhydroxy butyrate, polyvinyl acetate, polypeptides and the like, and polymeric materials such as copolymers thereof can be exemplified. Moreover, the kind selected from the above may be used, and a plurality of kinds may be mixed. In addition, the above is an illustration and this invention is not limited to the said resin.

原料液に使用される溶媒としては、揮発性のある有機溶剤などを例示することができる。具体的に例示すると、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジベンジルアルコール、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェノール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロホルム、ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロペンタン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、ピリジン、水等を挙示することができる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明に用いられる原料液は上記溶媒を採用することに限定されるものではない。 Examples of the solvent used in the raw material liquid include volatile organic solvents. Specific examples are methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, hexafluoroisopropanol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dibenzyl alcohol, 1,3-dioxolane, 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl. Ketone, methyl-n-hexyl ketone, methyl-n-propyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, acetone, hexafluoroacetone, phenol, formic acid, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl benzoate, ethyl benzoate, benzoate Propyl acid, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dipropyl phthalate, methyl chloride, ethyl chloride, methylene chloride, chloroform, o-chloroto Ene, p-chlorotoluene, chloroform, carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, trichloroethane, dichloropropane, dibromoethane, dibromopropane, methyl bromide, ethyl bromide, propyl bromide, acetic acid, Benzene, toluene, hexane, cyclohexane, cyclohexanone, cyclopentane, o-xylene, p-xylene, m-xylene, acetonitrile, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, pyridine, water Etc. can be listed. Moreover, the kind selected from the above may be used, and a plurality of kinds may be mixed. In addition, the above is an illustration and the raw material liquid used for this invention is not limited to employ | adopting the said solvent.

さらに、原料液に無機質固体材料を添加してもよい。当該無機質固体材料としては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化物、弗化物、硫化物等を挙げることができるが、製造されるナノファイバの耐熱性、加工性などの観点から酸化物を用いることが好ましい。当該酸化物としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｋ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏ、ＺｎＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌｕ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅等を例示することができる。また、上記より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもかまわない。なお、上記は例示であり、本願発明の原料液に添加される物質は、上記添加剤に限定されるものではない。 Further, an inorganic solid material may be added to the raw material liquid. Examples of the inorganic solid material include oxides, carbides, nitrides, borides, silicides, fluorides, sulfides, etc., but oxidation is performed from the viewpoint of heat resistance and workability of the manufactured nanofibers. It is preferable to use a product. Examples of the oxide include Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , TiO ₂ , Li ₂ O, Na ₂ O, MgO, CaO, SrO, BaO, B ₂ O ₃ , P ₂ O ₅ , SnO ₂ , ZrO ₂ , K. ₂ O, Cs ₂ O, ZnO, Sb ₂ O ₃ , As ₂ O ₃ , CeO ₂ , V ₂ O ₅ , Cr ₂ O ₃ , MnO, Fe ₂ O ₃ , CoO, NiO, Y ₂ O ₃ , Lu ₂ Examples thereof include O ₃ , Yb ₂ O ₃ , HfO ₂ , Nb ₂ O _{5 and the} like. Moreover, the kind selected from the above may be used, and a plurality of kinds may be mixed. In addition, the above is an illustration and the substance added to the raw material liquid of this invention is not limited to the said additive.

原料液における溶媒と溶質との混合比率は、選定される溶媒の種類と溶質の種類とにより異なるが、溶媒量は、約６０重量％から９８重量％の間が望ましい。好適には溶質が５〜３０％となる。 The mixing ratio of the solvent and the solute in the raw material liquid varies depending on the type of solvent selected and the type of solute, but the amount of solvent is preferably between about 60 wt% and 98 wt%. Preferably the solute is 5-30%.

次に、上記ナノファイバ製造装置１００を用いてナノファイバを製造するナノファイバ製造方法について説明する。 Next, a nanofiber manufacturing method for manufacturing nanofibers using the nanofiber manufacturing apparatus 100 will be described.

まず、第一流出体１０１と第二流出体１０２、その他の単位流出体を連結手段に取り付けて、単位流出体を直線的に連結する（連結工程）。 First, the first outflow body 101, the second outflow body 102, and other unit outflow bodies are attached to the connecting means, and the unit outflow bodies are linearly connected (connection step).

次に、帯電手段１２０により、流出体１１０と帯電電極１２１との間に所定の電圧を印加する（帯電工程）。 Next, a predetermined voltage is applied between the outflow body 110 and the charging electrode 121 by the charging means 120 (charging process).

次に、調整手段１７５を用いて原料液の流量を空間中に流出する原料液の流出圧力が均一となるように調整する（調整工程）。 Next, the flow rate of the raw material liquid is adjusted using the adjusting means 175 so that the outflow pressure of the raw material liquid flowing out into the space becomes uniform (adjustment step).

以上により、原料液は、帯電手段１２０により帯電しつつ流出体１１０から空間中に流出し、静電延伸現象によりナノファイバが製造される（ナノファイバ製造工程）。 As described above, the raw material liquid flows into the space from the effluent body 110 while being charged by the charging means 120, and nanofibers are manufactured by the electrostatic stretching phenomenon (nanofiber manufacturing process).

一方、誘引手段１４０は、逆電位で帯電したナノファイバを被堆積部材１２６に誘引し、空気を吸い込むことでナノファイバを被堆積部材１２６に誘引する（誘引工程）。 On the other hand, the attracting means 140 attracts the nanofibers charged at a reverse potential to the member 126 to be deposited, and attracts the nanofibers to the member 126 to be deposited by sucking air (attraction process).

被堆積部材１２６は誘引されたナノファイバを堆積させつつ、移送手段１２９により徐々に移送されナノファイバからなる長尺で幅広の不織布が製造される（堆積工程）。 The member 126 to be deposited is gradually transferred by the transfer means 129 while depositing the attracted nanofibers, and a long and wide nonwoven fabric made of nanofibers is manufactured (deposition step).

また、調整工程において、製造する不織布の所望の幅に対応して原料液を流出させる単位流出体および原料液を流出させない単位流出体を変更することで、製造される不織布の幅を容易に変更することが可能となる。例えば、図１の第一の流出体１０１、第二の流出体１０２への原料液の流量を均一になるように調整し、第三の流出体１０３、第四の流出体１０４への原料液の流量を０とすれば、第一の流出体１０１の長さと第二の流出体１０２の長さを加算した長さに該当する幅の不織布を製造することができる。また、要すれば、帯電電極１２１の電圧が印加される領域を、原料液の流出幅に応じて調整してもかまわない。 In addition, in the adjustment process, the width of the nonwoven fabric to be manufactured can be easily changed by changing the unit outflow body that flows out the raw material liquid and the unit outflow body that does not flow out the raw material liquid in accordance with the desired width of the nonwoven fabric to be manufactured It becomes possible to do. For example, the flow rate of the raw material liquid to the first effluent body 101 and the second effluent body 102 in FIG. If the flow rate is 0, a non-woven fabric having a width corresponding to the sum of the length of the first effluent body 101 and the length of the second effluent body 102 can be produced. Further, if necessary, the region to which the voltage of the charging electrode 121 is applied may be adjusted according to the outflow width of the raw material liquid.

次に、上記構成のナノファイバ製造装置１００のメンテナンス方法を説明する。 Next, a maintenance method of the nanofiber manufacturing apparatus 100 having the above configuration will be described.

ナノファイバ製造装置１００の操業を停止した後、基礎体２００から第一流出体１０１などの単位流出体を取り外す（取り外し工程）。取り外しは、第一流出体１０１を水平方向にスライドさせることにより、第二流出体１０２との連結が解消され、連結手段１２４と係合部１５１との係合関係が解除さる（分離工程）。なお、この際、連結手段１２４と供給管とが干渉しないように単位流出体から供給管を取り外しておく。 After the operation of the nanofiber manufacturing apparatus 100 is stopped, the unit outflow body such as the first outflow body 101 is removed from the base body 200 (removal step). In the removal, the first outflow body 101 is slid in the horizontal direction, the connection with the second outflow body 102 is released, and the engagement relationship between the connection means 124 and the engaging portion 151 is released (separation step). At this time, the supply pipe is removed from the unit outlet so that the connecting means 124 and the supply pipe do not interfere with each other.

次に、取り外された単位流出体を溶剤などを用いて洗浄する（洗浄工程）。洗浄は、溶剤が満たされた槽に単位流出体を浸漬し、当該状態で溶剤に超音波を印加することにより行えばよい。この際、ナノファイバ製造装置１００は、幅の広い（単位流出体のＹ軸方向の長さの四倍程度）長尺の不織布を製造できるが、単位流出体を洗浄するための槽の大きさや超音波の発信子などを大きくする必要が無く、容易に洗浄を行うことができる。 Next, the removed unit effluent is washed with a solvent or the like (cleaning step). The washing may be performed by immersing the unit effluent in a tank filled with the solvent and applying ultrasonic waves to the solvent in this state. At this time, the nanofiber manufacturing apparatus 100 can manufacture a wide nonwoven fabric (about four times the length of the unit effluent in the Y-axis direction), but the size of the tank for washing the unit effluent There is no need to increase the size of the ultrasonic transmitter, and cleaning can be performed easily.

次に、洗浄された単位流出体を基礎体２００に固定されている連結手段１２４に順次取り付けていく（取り付け工程）。取り付けは、第一流出体１０１を連結手段１２４の近傍に配置した後、第一流出体１０１を水平方向にスライドさせることにより、連結手段１２４と係合部１５１とが係合する。他の単位流出体も同様に、連結手段１２４に取り付け単位流出体同士を連結させる。 Next, the washed unit outflow bodies are sequentially attached to the connecting means 124 fixed to the base body 200 (attachment process). For attachment, after the first outflow body 101 is arranged in the vicinity of the connecting means 124, the first outflow body 101 is slid in the horizontal direction so that the connecting means 124 and the engaging portion 151 are engaged. Similarly, the other unit outflow bodies are connected to the connecting means 124 by connecting the attachment unit outflow bodies.

上記構成のナノファイバ製造装置１００によれば、基礎体２００に対し、複数の単位流出体を分離連結自在に連結することができるため、要求される不織布の幅に応じて、単位流出体を取り付ける数を調整すれば原料液の流出空間の幅を容易に調整し、ナノファイバが製造される空間の幅を調整することが可能となる。また、要すれば、単位流出体を基礎体２００に取り付けた状態でも、調整手段１７５により原料液が流出する空間の幅を調整することも可能である。 According to the nanofiber manufacturing apparatus 100 having the above-described configuration, a plurality of unit outflow bodies can be connected to the base body 200 so as to be freely separable, so that the unit outflow bodies are attached according to the required width of the nonwoven fabric. By adjusting the number, it is possible to easily adjust the width of the outflow space of the raw material liquid and adjust the width of the space in which the nanofibers are manufactured. Further, if necessary, the width of the space through which the raw material liquid flows out can be adjusted by the adjusting means 175 even when the unit outflow body is attached to the base body 200.

また、単位流出体を小型軽量化することができるため、持ち運びや取り付け作業などが容易となり、洗浄作業も容易となるため、メンテナンス作業に費やす時間を短縮できる。 In addition, since the unit outflow body can be reduced in size and weight, it is easy to carry and attach, and the cleaning work is facilitated, so that the time spent for the maintenance work can be shortened.

次に、第一流出体１０１と第二流出体１０２との他の連結態様について説明する。 Next, the other connection aspect of the 1st outflow body 101 and the 2nd outflow body 102 is demonstrated.

図８は、第一流出体と第二流出体との連結態様を断面で示す平面図である。 FIG. 8 is a plan view showing, in cross section, a connection mode between the first effluent and the second effluent.

図９は、第一流出体と第二流出体とを分離した状態を断面で示す平面図である。 FIG. 9 is a plan view showing a state in which the first outflow body and the second outflow body are separated from each other.

これらの図に示すように、第一流出体１０１は、原料液を一時的に貯留し、全ての第一流出孔１１１に原料液を供給する第一貯留槽１１３を備え、第二流出体１０２は、原料液を一時的に貯留し全ての第二流出孔１１２に原料液を供給する第二貯留槽１１４を備え、連結手段１２４は、第一流出体１０１と第二流出体１０２とが連結された状態で第一貯留槽１１３と第二貯留槽１１４とを連通する流路１２７を備えている。 As shown in these drawings, the first effluent body 101 includes a first storage tank 113 that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the first outflow holes 111, and the second effluent body 102. Includes a second storage tank 114 that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the second outflow holes 112, and the connecting means 124 connects the first outflow body 101 and the second outflow body 102. In this state, a flow path 127 that connects the first storage tank 113 and the second storage tank 114 is provided.

連結手段１２４は、第一流出体１０１に設けられる貫通孔１２８と、第二流出体１０２に突出状に設けられた貫通孔１２８に嵌合する突出部１３０とからなり、貫通孔１２８に突出部１３０を嵌合させることで第一流出体１０１と第二流出体１０２とを連結させることができる。 The connecting means 124 includes a through hole 128 provided in the first outflow body 101 and a protrusion 130 fitted into the through hole 128 provided in a protruding shape in the second outflow body 102. The first outflow body 101 and the second outflow body 102 can be connected by fitting 130.

また、原料液は、第一供給管１７１から第一貯留槽１１３に供給され、さらに流路１２７を介して第二貯留槽１１４にも供給される。 Further, the raw material liquid is supplied from the first supply pipe 171 to the first storage tank 113, and further supplied to the second storage tank 114 via the flow path 127.

これによれば、原料液の流通経路を単一化でき、複数の供給管を配管することなく全ての単位流出体に原料液を供給することが可能となる。また、図１０に示すような一端部に突出部１３０を備え、他端部に貫通孔１２８を備えるような中間的な単位流出体を用いれば、任意に流出体の長さを変更することが可能となる。 According to this, the flow path of the raw material liquid can be unified, and the raw material liquid can be supplied to all the unit outflow bodies without piping a plurality of supply pipes. In addition, if an intermediate unit effluent having a protrusion 130 at one end and a through hole 128 at the other end as shown in FIG. 10 is used, the length of the effluent can be arbitrarily changed. It becomes possible.

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、流出体のＸＺ平面における断面形状を三角形としたがこれに限定される訳ではなく、矩形や円形など任意の断面形状を選択しうる。また、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。例えば、図８や図９に示される連結手段１２４であるが、流路１２７を備え無いものとしてもよい。この場合、第一貯留槽１１３と第二貯留槽１１４とは連通しないので、図１に示すように、第一流出体１０１や第二流出体１０２にそれぞれ供給管１７１、１７２を接続して別個に原料液を供給するものとなる。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、特許請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the cross-sectional shape of the outflow body in the XZ plane is a triangle, but is not limited thereto, and any cross-sectional shape such as a rectangle or a circle can be selected. Further, another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in this specification may be used as an embodiment of the present invention. For example, the connecting means 124 shown in FIGS. 8 and 9 may be provided without the flow path 127. In this case, since the first storage tank 113 and the second storage tank 114 do not communicate with each other, supply pipes 171 and 172 are connected to the first outflow body 101 and the second outflow body 102, respectively, as shown in FIG. The raw material liquid is supplied to. In addition, the present invention also includes modifications obtained by making various modifications conceivable by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention, that is, the meanings indicated in the claims. included.

また、「垂直」「均一」などの各文言は本願発明の趣旨を逸脱しない程度の誤差（広がり）を許容する意味で使用している。 The terms “vertical” and “uniform” are used to allow an error (spreading) that does not depart from the spirit of the present invention.

本願発明は、ナノファイバの製造やナノファイバを用いた紡糸、不織布の製造に利用可能である。 The present invention can be used for producing nanofibers, spinning using nanofibers, and producing nonwoven fabrics.

１００ナノファイバ製造装置
１０１第一流出体
１０２第二流出体
１０３第三流出体
１０４第四流出体
１０５側壁
１０７供給源
１１０流出体
１１１第一流出孔
１１２第二流出孔
１１３第一貯留槽
１１４第二貯留槽
１２０帯電手段
１２１帯電電極
１２２帯電電源
１２４連結手段
１２５溝
１２６被堆積部材
１２７流路
１２８貫通孔
１２９移送手段
１３０突出部
１４０誘引手段
１４２吸引手段
１５１係合部
１５２レール部
１７１第一供給管
１７２第二供給管
１７３第三供給管
１７４第四供給管
１７５調整手段
２００基礎体 100 Nanofiber Production Device 101 First Outflow Body 102 Second Outflow Body 103 Third Outflow Body 104 Fourth Outflow Body 105 Side Wall 107 Supply Source 110 Outflow Body 111 First Outflow Hole 112 Second Outflow Hole 113 First Reservoir 114 First Two storage tanks 120 Charging means 121 Charging electrode 122 Charging power supply 124 Linking means 125 Groove 126 Deposited member 127 Flow path 128 Through hole 129 Transfer means 130 Projection part 140 Attraction means 142 Suction means 151 Engagement part 152 Rail part 171 First supply Pipe 172 Second supply pipe 173 Third supply pipe 174 Fourth supply pipe 175 Adjustment means 200 Base body

Claims

原料液を空間中で電気的に延伸させて、ナノファイバを製造するナノファイバ製造装置であって、
原料液を流出させる複数の第一流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第一流出体と、
原料液を流出させる複数の第二流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第二流出体と、
前記第一流出孔の配列方向である第一配列方向と前記第二流出孔の配列方向である第二配列方向とが揃うように前記第一流出体と前記第二流出体とを分離可能に連結する連結手段と、
前記第一流出体および前記第二流出体を介して前記第一流出孔および前記第二流出孔から流出する原料液に電荷を付与して帯電させる帯電手段と
を備えるナノファイバ製造装置。 A nanofiber manufacturing apparatus for manufacturing nanofibers by electrically stretching a raw material liquid in a space,
A first outflow body provided in a state where a plurality of first outflow holes through which the raw material liquid flows out are linearly arranged;
A second outflow body provided in a state where a plurality of second outflow holes through which the raw material liquid flows out are linearly arranged;
The first outflow body and the second outflow body can be separated so that the first arrangement direction which is the arrangement direction of the first outflow holes and the second arrangement direction which is the arrangement direction of the second outflow holes are aligned. Connecting means for connecting;
A nanofiber manufacturing apparatus, comprising: a charging unit configured to charge the raw material liquid flowing out from the first outflow hole and the second outflow hole via the first outflow body and the second outflow body.

さらに、
前記第一流出体に原料液を供給する第一供給管と、
前記第二流出体に原料液を供給する第二供給管と、
前記第一供給管および前記第二供給管の少なくとも一方に介在配置され、前記第一流出体および前記第二流出体の少なくとも一方に供給する原料液の流量を調整する調整手段と
を備える請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 further,
A first supply pipe for supplying a raw material liquid to the first effluent;
A second supply pipe for supplying a raw material liquid to the second effluent;
And an adjusting unit that is disposed in at least one of the first supply pipe and the second supply pipe and adjusts the flow rate of the raw material liquid supplied to at least one of the first outflow body and the second outflow body. The nanofiber manufacturing apparatus according to 1.

前記第一流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第一流出孔に原料液を供給する第一貯留槽を備え、
前記第二流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第二流出孔に原料液を供給する第二貯留槽を備え、
前記第一流出体の第一配列方向の長さは、各前記第一流出孔から流出される原料液の流出圧力を均一にできる長さ以下であり、
前記第二流出体の第二配列方向の長さは、各前記第二流出孔から流出される原料液の流出圧力を均一にできる長さ以下である
請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 The first outflow body includes a first storage tank that temporarily stores a raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the first outflow holes.
The second outflow body includes a second storage tank that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the second outflow holes.
The length in the first arrangement direction of the first outflow body is equal to or less than a length capable of making the outflow pressure of the raw material liquid flowing out from each first outflow hole uniform,
2. The nanofiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a length of the second outflow body in the second arrangement direction is equal to or less than a length capable of making the outflow pressure of the raw material liquid flowing out from each of the second outflow holes uniform.

前記第一流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第一流出孔に原料液を供給する第一貯留槽を備え、
前記第二流出体は、原料液を一時的に貯留し全ての前記第二流出孔に原料液を供給する第二貯留槽を備え、
前記連結手段は、第一流出体と第二流出体とが連結された状態で前記第一貯留槽と前記第二貯留槽とを連通する流路を備える
請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 The first outflow body includes a first storage tank that temporarily stores a raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the first outflow holes.
The second outflow body includes a second storage tank that temporarily stores the raw material liquid and supplies the raw material liquid to all the second outflow holes.
2. The nanofiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the connection means includes a flow path that connects the first storage tank and the second storage tank in a state where the first outflow body and the second outflow body are connected. .

前記第一流出体と前記第二流出体との連結部分近傍において、
前記第一流出孔の開口部が設けられる面と、この面と隣接する面とは滑らかな曲面で接続され、
前記第二流出孔の開口部が設けられる面と、この面と隣接する面とは滑らかな曲面で接続されている
請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 In the vicinity of the connecting portion between the first effluent and the second effluent,
The surface on which the opening of the first outflow hole is provided and the surface adjacent to this surface are connected by a smooth curved surface,
The nanofiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a surface on which the opening of the second outflow hole is provided and a surface adjacent to the surface are connected by a smooth curved surface.

前記第一流出体と前記第二流出体との大きさは、いずれも洗浄装置に収容可能な大きさである
請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 2. The nanofiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the first outflow body and the second outflow body are both large enough to be accommodated in a cleaning device.

さらに、
空間中で製造されたナノファイバを堆積させて収集する被堆積部材と、
第一配列方向および第二配列方向と交差する方向に前記被堆積部材を移送する移送手段とを備える
請求項１に記載のナノファイバ製造装置。 further,
A deposited member for depositing and collecting nanofibers produced in space;
The nanofiber manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a transfer unit configured to transfer the deposition target member in a direction intersecting the first arrangement direction and the second arrangement direction.

原料液を空間中で電気的に延伸させて、ナノファイバを製造するナノファイバ製造方法であって、
原料液を流出させる複数の第一流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第一流出体と原料液を流出させる複数の第二流出孔が直線的に配列された状態で設けられる第二流出体とを前記第一流出孔の配列方向である第一配列方向と前記第二流出孔の配列方向である第二配列方向とが揃うように連結手段により連結し、
連結した状態の第一流出体および第二流出体から原料液を流出させ、
帯電手段により前記第一流出体および前記第二流出体を介して前記第一流出孔および前記第二流出孔から流出する原料液に電荷を付与して帯電させる
ナノファイバ製造方法。 A nanofiber manufacturing method for manufacturing a nanofiber by electrically stretching a raw material liquid in a space,
A first outflow body provided with a plurality of first outflow holes for allowing the raw material liquid to flow out and a plurality of second outflow holes for allowing the raw material liquid to flow out are provided in a state of being arranged in a straight line. The two outflow bodies are connected by connecting means so that the first arrangement direction which is the arrangement direction of the first outflow holes and the second arrangement direction which is the arrangement direction of the second outflow holes are aligned,
The raw material liquid is caused to flow out from the connected first effluent and second effluent,
A nanofiber manufacturing method in which a charge is applied to a raw material liquid flowing out from the first outflow hole and the second outflow hole through the first outflow body and the second outflow body by a charging means to be charged.