JP4938279B2 - Manufacturing method of fiber structure - Google Patents
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Description
本発明は、静電紡糸法により作製される繊維構造体の繊維径制御することができる、繊維構造体の製造方法。 The present invention is a method for producing a fiber structure, in which the fiber diameter of the fiber structure produced by an electrostatic spinning method can be controlled.
有機高分子からなる材料を中心として、従来の繊維よりも細い繊維を作製する方法としてエレクトロスピニング法が知られている。エレクトロスピニング法は、有機高分子などの繊維形成性の溶質を溶解させた溶液に高電圧を印加させることにより、溶液を電極に向かって噴出させ、噴出によって溶媒が蒸発し、簡便に極細の繊維構造体を得ることのできる方法である（例えば、特許文献１参照。）。 An electrospinning method is known as a method for producing fibers thinner than conventional fibers, centering on materials composed of organic polymers. In the electrospinning method, a high voltage is applied to a solution in which a fiber-forming solute such as an organic polymer is dissolved, so that the solution is ejected toward the electrode, and the solvent is evaporated by the ejection. This is a method by which a structure can be obtained (see, for example, Patent Document 1).
作製される繊維構造は、印加電圧、紡糸距離、紡糸ノズル径、ポリマー分子量、濃度、溶媒、表面張力、気温など様々な因子によって影響を受けることが知られており、特に繊維径に対しては濃度の影響が大きく、濃度が高いと繊維径が大きく、濃度が低いと繊維径が小さくなる傾向があることが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。しかし、濃度を低くすることによって、より細い繊維構造体を得ようとした場合に、濃度の低下と同時に紡糸安定性も低下してしまうことから、作製された繊維構造体の繊維径のばらつきが大きくなったり、紡糸ノズル先端から液滴が飛散してしまい繊維構造が作製できなかったりするなど問題があった。 The fiber structure to be produced is known to be affected by various factors such as applied voltage, spinning distance, spinning nozzle diameter, polymer molecular weight, concentration, solvent, surface tension, temperature, etc. It is known that the influence of the concentration is large, the fiber diameter tends to be large when the concentration is high, and the fiber diameter tends to be small when the concentration is low (see Non-Patent Document 1, for example). However, when a thinner fiber structure is obtained by lowering the concentration, the spinning stability also decreases at the same time as the decrease in the concentration. There have been problems such as an increase in size and droplets scattered from the tip of the spinning nozzle, making it impossible to produce a fiber structure.
本発明の目的は、繊維構造体の繊維構造を実質的に変えずに繊維構造体の繊維径を制御する、繊維構造体の製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of a fiber structure which controls the fiber diameter of a fiber structure, without changing the fiber structure of a fiber structure substantially.
本発明者らは、上記従来技術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明の目的は、静電紡糸法により繊維構造体を製造する方法において、先端が鋭角を形成している紡糸ノズル先端に液滴を生じさせない条件下で紡糸ノズル径を変えることにより、前記繊維構造体の繊維構造を変えずに繊維構造体の繊維径を制御する、繊維構造体の製造方法によって達成される。
As a result of intensive studies in view of the above prior art, the present inventors have completed the present invention.
That is, the object of the present invention is to produce a fiber structure by an electrostatic spinning method, by changing the spinning nozzle diameter under conditions that do not produce droplets at the tip of the spinning nozzle that forms an acute angle. controlling the fiber diameter of the fiber structure of the fiber structure of the fiber structure to varying pictorial, it is achieved by the manufacturing method of the fiber structure.
本発明の繊維構造体の製造方法では、静電紡糸法により作製される繊維構造体の繊維構造を実質的に変えずに、静電紡糸法により作製される繊維構造体の繊維径を制御することができる。また、作製された繊維構造体の集合体は、フィルターや細胞培養基材などの機能性素材として有用である。 In the method for producing a fiber structure of the present invention, the fiber diameter of the fiber structure produced by the electrostatic spinning method is controlled without substantially changing the fiber structure of the fiber structure produced by the electrostatic spinning method. be able to. Moreover, the assembly of the produced fiber structure is useful as a functional material such as a filter or a cell culture substrate.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の繊維構造体の製造方法では、静電紡糸法により作製された繊維集合体の繊維径の制御を行うことができる。
ここで、静電紡糸法とは、繊維形成性の溶質を溶解させた溶液を電極間で形成された静電場中に吐出し、溶液を電極に向けて曳糸し、形成される繊維状物質を捕集基板上に累積することによって繊維構造体を得る方法であって、繊維状物質とは、繊維形成性の溶質を溶解させた溶媒が留去して繊維積層体となっている状態のみならず、前記溶媒が繊維状物質に含まれている状態も示している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the method for producing a fiber structure of the present invention, the fiber diameter of a fiber assembly produced by an electrostatic spinning method can be controlled.
Here, the electrospinning method is a fibrous substance formed by discharging a solution in which a fiber-forming solute is dissolved into an electrostatic field formed between electrodes, and spinning the solution toward the electrodes. Is a method for obtaining a fiber structure by accumulating on a collection substrate, and the fibrous material is only in a state where a solvent in which a fiber-forming solute is dissolved is distilled off to form a fiber laminate. Moreover, the state where the solvent is contained in the fibrous material is also shown.
繊維形成性の溶質としては、静電紡糸法によって繊維構造体が形成されるものであれば適用することができるが、例えば有機高分子やセラミックス前駆化合物などが挙げられる。有機高分子としては、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、エーテルセルロース、ペクチン、澱粉、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルイソシアネート、ポリブチルイソシアネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリノルマルプロピルメタクリレート、ポリノルマルブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリパラフェニレンテレフタラミド−３，４′―オキシジフェニレンテレフタラミド共重合体、ポリメタフェニレンイソフタラミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、メチルセルロース、プロピルセルロース、ベンジルセルロース、フィブロイン、天然ゴム、ポリビニルアセテート、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルノルマルプロピルエーテル、ポリビニルイソプロピルエーテル、ポリビニルノルマルブチルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリビニルターシャリーブチルエーテル、ポリビニリデンクロリド、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾル）、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリビニルメチルケトン、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリプロピレンオキシド、ポリシクロペンテンオキシド、ポリスチレンサルホン、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、並びにこれらの共重合体などが挙げられる。
The fiber-forming solute can be applied as long as the fiber structure is formed by an electrostatic spinning method, and examples thereof include organic polymers and ceramic precursor compounds. Organic polymers include polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl ester, polyvinyl ether, polyvinyl pyridine, polyacrylamide, ether cellulose, pectin, starch, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polylactic acid, polyglycolic acid, polylactic acid-polyglycol. Acid copolymer, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polystyrene, polycarbonate, polyhexamethylene carbonate, polyarylate, polyvinyl isocyanate, polybutyl isocyanate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polynormal propyl methacrylate, poly Normal butyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl Chlorate, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyparaphenylene terephthalamide, polyparaphenylene terephthalamide-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide copolymer, polymetaphenylene isophthalamide, Cellulose diacetate, cellulose triacetate, methyl cellulose, propyl cellulose, benzyl cellulose, fibroin, natural rubber, polyvinyl acetate, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl normal propyl ether, polyvinyl isopropyl ether, polyvinyl normal butyl ether, polyvinyl isobutyl ether, polyvinyl tar Libutyl ether, polyvinylidene chloride, poly (N-vinyl Lupyrrolidone), poly (N-vinylcarbazole), poly (4-vinylpyridine), polyvinyl methyl ketone, polymethyl isopropenyl ketone, polypropylene oxide, polycyclopentene oxide, polystyrene sulfone,
また、セラミックスとしては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、珪化物、弗化物、硫化物などが挙げられるが、耐熱性、加工性などの点から酸化物（酸化物系セラミックス）が好ましい。
酸化物には、具体的に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などが挙げられ、セラミックス前駆化合物としては、金属アルコキシドや金属アルコキシドの加水分解物または金属塩化物などが挙げられる。
Further, examples of the ceramic include oxides, carbides, nitrides, borides, silicides, fluorides, sulfides, etc., but oxides (oxide ceramics) are preferable from the viewpoint of heat resistance and workability. .
Specific 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 , and 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 , Examples include Lu 2 O 3 , Yb 2 O 3 , HfO 2 , and Nb 2 O 5. Examples of the ceramic precursor compound include metal alkoxides, metal alkoxide hydrolysates, and metal chlorides.
また、繊維構造体中に前記繊維形成性の溶質を複数含ませることも可能である。
次いで、静電紡糸法で用いる装置について説明する。前述の電極は、金属、無機物、または有機物のいかなるものでも導電性を示しさえすれば用いることができ、また、絶縁物上に導電性を示す金属、無機物、または有機物の薄膜を持つものであっても良い。
It is also possible to include a plurality of the fiber-forming solutes in the fiber structure.
Next, an apparatus used in the electrostatic spinning method will be described. The above-described electrode can be used as long as it has conductivity, and any metal, inorganic, or organic material has a thin film of conductive metal, inorganic, or organic material on an insulator. May be.
また、静電場は一対又は複数の電極間で形成されており、いずれの電極に高電圧を印加しても良い。これは、例えば電圧値が異なる高電圧の電極が２つ（例えば１５ｋＶと１０ｋＶ）と、アースにつながった電極の合計３つの電極を用いる場合も含み、または３つを越える数の電極を使う場合も含むものとする。
次いで、紡糸によって得られた繊維構造体を累積させる段階について説明する。
本発明の製造方法では、静電紡糸法によって紡糸を行うため、繊維構造体は捕集基板である電極上に積層される。捕集基板に平面を用いれば平面状の不織布が得られるが、捕集基板の形状を変えることによって、所望の形状の構造体を作製することも出来る。
The electrostatic field is formed between a pair or a plurality of electrodes, and a high voltage may be applied to any of the electrodes. This includes, for example, using two high-voltage electrodes with different voltage values (for example, 15 kV and 10 kV) and a total of three electrodes connected to the ground, or when using more than three electrodes. Shall also be included.
Next, the step of accumulating the fiber structure obtained by spinning will be described.
In the production method of the present invention, since the spinning is performed by the electrostatic spinning method, the fiber structure is laminated on the electrode that is the collection substrate. If a flat surface is used for the collection substrate, a planar nonwoven fabric can be obtained. However, by changing the shape of the collection substrate, a structure having a desired shape can be produced.
また、繊維構造体が基板上の一箇所に集中して積層されるなど、均一性が低い場合には、基板を揺動かしたり、回転させたりすることも可能である。
次いで、紡糸ノズルについて説明する。本発明の繊維径制御方法では、紡糸ノズル径を変更することによって繊維径の制御を行う。用いる紡糸ノズル径としては、本発明の条件下で制御が行えれば限定されないが、紡糸ノズル内径の直径が０．０１〜２ｍｍであることが紡糸の安定性から好ましい。より好ましくは、０．０１〜０．５ｍｍである。
In addition, when the uniformity is low, such as when the fiber structure is concentrated and laminated at one place on the substrate, the substrate can be swung or rotated.
Next, the spinning nozzle will be described. In the fiber diameter control method of the present invention, the fiber diameter is controlled by changing the spinning nozzle diameter. The spinning nozzle diameter to be used is not limited as long as it can be controlled under the conditions of the present invention, but the spinning nozzle inner diameter is preferably 0.01 to 2 mm from the viewpoint of spinning stability. More preferably, it is 0.01-0.5 mm.
また、紡糸ノズルの形状は、先端が鋭角を形成している。本発明では、紡糸ノズル先端に液滴を生じさせない条件下で紡糸を行う必要があるが、紡糸ノズルの先端が鋭角を形成していない場合には、紡糸ノズル先端の液滴形成を制御することが困難となり、先端が鋭角を形成していない紡糸ノズルを使用した場合には、通常紡糸ノズル先端に液滴が生じる。そのため、図２、３に示す様に、紡糸ノズル先端が鋭角を形成している。また、紡糸ノズル先端の角度については、５〜２０°であることが更に好ましい。 The shape of the spinning nozzle, the tip is that to form an acute angle. In the present invention, it is necessary to perform spinning under conditions that do not generate droplets at the spinning nozzle tip, but when the spinning nozzle tip does not form an acute angle, droplet formation at the spinning nozzle tip is controlled. When a spinning nozzle whose tip does not form an acute angle is used, droplets are normally generated at the tip of the spinning nozzle. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, the spinning nozzle tip that form a sharp angle. Further, the angle of the spinning nozzle tip is more preferably 5 to 20 °.
本発明の繊維径制御方法では、図５に示す様に、紡糸ノズル先端に液滴を生じさせない条件下で紡糸を行う必要がある。紡糸ノズル先端に液滴を生じさせないように制御するには、用いる紡糸ノズル径に合わせて、溶液の供給量であるフィード量を制御すること、印加電圧を制御することが必要になる。一般に、図４に示す様に、紡糸ノズル先端に液滴が生じている場合には、フィード量を下げる方法、または印加電圧を上げる方法によって液滴を生じさせないように制御することが出来る。
紡糸ノズル先端に液滴が生じる場合には、紡糸ノズル先端に形成された液滴の表面から紡糸される。そのため、作製される繊維構造体の繊維径は、紡糸ノズル先端に形成された液滴の形状（曲率など）に負うことから、紡糸ノズル内径に直接の影響を受けない。
In the fiber diameter control method of the present invention, as shown in FIG. 5, it is necessary to perform spinning under conditions that do not cause droplets at the spinning nozzle tip. In order to control so that droplets are not generated at the spinning nozzle tip, it is necessary to control the feed amount, which is the amount of solution supplied, and the applied voltage in accordance with the diameter of the spinning nozzle to be used. In general, as shown in FIG. 4, when droplets are generated at the tip of the spinning nozzle, control can be performed so as not to generate droplets by a method of lowering the feed amount or a method of increasing the applied voltage.
When droplets are generated at the spinning nozzle tip, spinning is performed from the surface of the droplet formed at the spinning nozzle tip. Therefore, the fiber diameter of the produced fiber structure depends on the shape (curvature, etc.) of the droplet formed at the tip of the spinning nozzle, and is not directly affected by the inner diameter of the spinning nozzle.
次いで、本発明の繊維径制御方法で使用する溶媒について説明する。本発明の繊維径制御方法では、溶媒中に極性溶媒を含むことが紡糸制御を行い易くなることから好ましい。極性溶媒としては、水、アルコール類、アミン類、アミド類、ケトン類、カルボン酸類、エステル類などが挙げられ、これらは単独で用いてもよく、また、本願発明の効果を奏する限り、混合して用いてよいが、水、アルコール類、カルボン酸類が制御の行い易さから更に好ましい。また、更に好ましくは、水が挙げられる。
また、本発明の繊維径制御方法では、繊維集合体を構成する繊維構造体の繊維構造を実質的に変えずに、繊維径を制御することが出来る。ここで、実質的にとは、繊維構造体の表面構造に大きな差が認められないことを示している。
Next, the solvent used in the fiber diameter control method of the present invention will be described. In the fiber diameter control method of the present invention, it is preferable that a polar solvent is contained in the solvent because the spinning can be easily controlled. Examples of the polar solvent include water, alcohols, amines, amides, ketones, carboxylic acids, esters, and the like. These may be used alone or mixed as long as the effects of the present invention are exhibited. However, water, alcohols, and carboxylic acids are more preferable because of ease of control. More preferably, water is used.
In the fiber diameter control method of the present invention, the fiber diameter can be controlled without substantially changing the fiber structure of the fiber structure constituting the fiber assembly. Here, “substantially” indicates that a large difference is not recognized in the surface structure of the fiber structure.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何等限定を受けるものではない。また以下の各実施例、比較例における評価項目は以下のとおりの手法にて実施した。
平均繊維径：
得られた繊維構造体の集合体表面を走査型電子顕微鏡（株式会社日立製作所製Ｓ−２４００）により撮影（倍率２０００倍）して得た写真図から無作為に５０箇所を選んで繊維構造体の繊維径を測定し、すべての繊維径（ｎ＝５０）の平均値を求めて平均繊維径とした。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The evaluation items in the following examples and comparative examples were carried out by the following methods.
Average fiber diameter:
The fiber structure was selected by randomly selecting 50 locations from a photograph obtained by photographing the surface of the obtained fiber structure with a scanning electron microscope (S-2400 manufactured by Hitachi, Ltd.) (magnification 2000 times). The fiber diameter was measured, and the average value of all the fiber diameters (n = 50) was determined as the average fiber diameter.
［実施例１］
チタンテトラノルマルブトキシド（和光純薬工業株式会社製、一級）１重量部に、酢酸（和光純薬工業株式会社製、特級）１．３重量部を添加し均一な溶液を得た。この溶液にイオン交換水１重量部を攪拌しながら添加することにより溶液中にゲルが生成した。生成したゲルは、更に攪拌を続けることにより解離し、透明な溶液を調製することが出来た。
調製した溶液に、ポリエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、一級、平均分子量３００，０００〜５００，０００）０．０１６重量部混合し紡糸溶液を調製した。この紡糸溶液から図１に示す装置を用いて、内径が０．０８ｍｍ、先端角度が１０°の紡糸ノズルを用いて、電圧２０ｋＶ、フィード量５ｍｇ／分、紡糸距離１０ｃｍで紡糸を行った。また、この条件では、紡糸ノズル先端には液滴は生じず、紡糸ノズル内部から液が噴出されるのが確認された。
得られた繊維構造体の集合体表面を電子顕微鏡で観察したところ、平均繊維径は３００ｎｍであった。繊維構造体の集合体表面の走査型電子顕微鏡写真を図５に示す。
[Example 1]
1.3 parts by weight of acetic acid (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 1 part by weight of titanium tetranormal butoxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., primary) to obtain a uniform solution. By adding 1 part by weight of ion-exchanged water with stirring to this solution, a gel was formed in the solution. The produced gel was dissociated by further stirring, and a clear solution could be prepared.
To the prepared solution, 0.016 part by weight of polyethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., first grade, average molecular weight 300,000 to 500,000) was mixed to prepare a spinning solution. Spinning was performed from this spinning solution at a voltage of 20 kV, a feed amount of 5 mg / min, and a spinning distance of 10 cm using a spinning nozzle having an inner diameter of 0.08 mm and a tip angle of 10 ° using the apparatus shown in FIG. Under these conditions, it was confirmed that no liquid droplet was generated at the tip of the spinning nozzle and the liquid was ejected from the inside of the spinning nozzle.
When the aggregate surface of the obtained fiber structure was observed with an electron microscope, the average fiber diameter was 300 nm. A scanning electron micrograph of the aggregate surface of the fiber structure is shown in FIG.
［実施例２］
実施例１と同じ条件で調製した紡糸溶液から図１に示す装置を用いて、内径が０．２ｍｍ、先端角度が１２°の紡糸ノズルを用いて、電圧２０ｋＶ、フィード量３ｍｇ／分、紡糸距離１０ｃｍで紡糸を行った。また、この条件では、紡糸ノズル先端には液滴は生じず、紡糸ノズル内部から液が噴出されるのが確認された。
得られた繊維構造体の集合体表面を電子顕微鏡で観察したところ、平均繊維径は３５０ｎｍであった。繊維構造体の集合体表面の走査型電子顕微鏡写真を図６に示す。
[Example 2]
Using the apparatus shown in FIG. 1 from the spinning solution prepared under the same conditions as in Example 1, using a spinning nozzle having an inner diameter of 0.2 mm and a tip angle of 12 °, a voltage of 20 kV, a feed amount of 3 mg / min, a spinning distance. Spinning was performed at 10 cm. Under these conditions, it was confirmed that no liquid droplet was generated at the tip of the spinning nozzle and the liquid was ejected from the inside of the spinning nozzle.
When the aggregate surface of the obtained fiber structure was observed with an electron microscope, the average fiber diameter was 350 nm. A scanning electron micrograph of the aggregate surface of the fiber structure is shown in FIG.
［比較例１］
実施例１と同じ条件で調製した紡糸溶液から図１に示す装置を用いて、内径が０．０８ｍｍ、先端角度が１０°の紡糸ノズルを用いて、電圧４ｋＶ、フィード量５ｍｇ／分、紡糸距離１０ｃｍで紡糸を行った。また、この条件では、紡糸ノズル先端に液滴が生じ、液滴表面から液が噴出されるのが確認された。
得られた繊維構造体の集合体表面を電子顕微鏡で観察したところ、平均繊維径は７００ｎｍであった。繊維構造体の集合体表面の走査型電子顕微鏡写真を図７に示す。
[Comparative Example 1]
Using the apparatus shown in FIG. 1 from the spinning solution prepared under the same conditions as in Example 1, using a spinning nozzle with an inner diameter of 0.08 mm and a tip angle of 10 °, the voltage is 4 kV, the feed amount is 5 mg / min, and the spinning distance. Spinning was performed at 10 cm. Under these conditions, it was confirmed that a droplet was generated at the tip of the spinning nozzle and the liquid was ejected from the surface of the droplet.
When the aggregate surface of the obtained fiber structure was observed with an electron microscope, the average fiber diameter was 700 nm. A scanning electron micrograph of the assembly surface of the fiber structure is shown in FIG.
［比較例２］
実施例１と同じ条件で調製した紡糸溶液から図１に示す装置を用いて、内径が０．２ｍｍ、先端角度が１２°の紡糸ノズルを用いて、電圧４ｋＶ、フィード量３ｍｇ／分、紡糸距離１０ｃｍで紡糸を行った。また、この条件では、紡糸ノズル先端に液滴が生じ、液滴表面から液が噴出されるのが確認された。
得られた繊維構造体の集合体表面を電子顕微鏡で観察したところ、平均繊維径は５００ｎｍであった。繊維構造体の集合体表面の走査型電子顕微鏡写真を図８に示す。
[Comparative Example 2]
Using the apparatus shown in FIG. 1 from the spinning solution prepared under the same conditions as in Example 1, using a spinning nozzle having an inner diameter of 0.2 mm and a tip angle of 12 °, the voltage is 4 kV, the feed amount is 3 mg / min, and the spinning distance. Spinning was performed at 10 cm. Under these conditions, it was confirmed that a droplet was generated at the tip of the spinning nozzle and the liquid was ejected from the surface of the droplet.
When the aggregate surface of the obtained fiber structure was observed with an electron microscope, the average fiber diameter was 500 nm. A scanning electron micrograph of the assembly surface of the fiber structure is shown in FIG.
［比較例３］
チタンテトラノルマルブトキシド（和光純薬工業株式会社製、一級）１重量部に、酢酸（和光純薬工業株式会社製、特級）１．３重量部を添加し均一な溶液を得た。この溶液にイオン交換水２重量部を攪拌しながら添加することにより溶液中にゲルが生成した。生成したゲルは、更に攪拌を続けることにより解離し、透明な溶液を調製することが出来た。
調製した溶液に、ポリエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製、一級、平均分子量３００，０００〜５００，０００）０．０１６重量部混合し紡糸溶液を調製した。この紡糸溶液から図１に示す装置を用いて、内径が０．２ｍｍ、先端角度が１２°の紡糸ノズルを用いて、電圧２０ｋＶ、フィード量３ｍｇ／分、紡糸距離１０ｃｍで紡糸を行った。また、この条件では、紡糸ノズル先端に液滴が生じ、液滴表面から液が噴出されるのが確認された。
得られた繊維構造体の集合体表面を電子顕微鏡で観察したところ、繊維径の斑が大きく、品質の悪いものであった（実施例２に対して繊維径がより細く、安定した繊維径の繊維構造体は得られなかった）。繊維構造体の集合体表面の走査型電子顕微鏡写真を図９に示す。
[Comparative Example 3]
1.3 parts by weight of acetic acid (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 1 part by weight of titanium tetranormal butoxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., primary) to obtain a uniform solution. A gel was formed in the solution by adding 2 parts by weight of ion exchanged water to this solution while stirring. The produced gel was dissociated by further stirring, and a clear solution could be prepared.
To the prepared solution, 0.016 part by weight of polyethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., first grade, average molecular weight 300,000 to 500,000) was mixed to prepare a spinning solution. Using the apparatus shown in FIG. 1, spinning was performed from this spinning solution at a voltage of 20 kV, a feed amount of 3 mg / min, and a spinning distance of 10 cm using a spinning nozzle having an inner diameter of 0.2 mm and a tip angle of 12 °. Under these conditions, it was confirmed that a droplet was generated at the tip of the spinning nozzle and the liquid was ejected from the surface of the droplet.
When the aggregate surface of the obtained fiber structure was observed with an electron microscope, the fiber diameter was large and the quality was poor (the fiber diameter was smaller than that of Example 2 and the fiber diameter was stable). A fiber structure was not obtained). A scanning electron micrograph of the assembly surface of the fiber structure is shown in FIG.
１ 紡糸ノズル
２ 溶液
３ 溶液保持槽
４ 電極
５ 高電圧発生器
６ 液滴
７ 噴出された溶液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
の製造方法。 The manufacturing method of the fiber structure of Claim 1 whose solvent used for the said electrospinning method is a solvent containing a polar solvent.
ある、請求項２記載の繊維構造体の製造方法。 The method for producing a fiber structure according to claim 2 , wherein the polar solvent is at least one selected from the group consisting of water, alcohol, and carboxylic acid.
法。 The manufacturing method of the fiber structure of Claim 1 in which the said fiber structure contains a ceramic precursor compound.
体の製造方法。 The manufacturing method of the fiber structure of Claim 4 whose said ceramic precursor compound is a titanium oxide precursor compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005283969A JP4938279B2 (en) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | Manufacturing method of fiber structure |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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