JP5946565B1 - Spinneret and ultrafine fiber manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】高電圧を使用せず、少ない熱風ガスの量であってもポリマー溶液を安定して微細な繊維に紡糸することができ、かつ、小型化や軽量化が容易で製造コストを抑制できる紡糸口金及び極細繊維製造装置を提供する。【解決手段】紡糸口金20の内部に、原料ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液を吐出できる1箇所以上の溶液ノズル22と、溶液ノズル22から吐出されるポリマー溶液に熱風を吹き出して繊維状に延伸させる1箇所以上の熱風ノズル24を形成する。そして、熱風ノズル22と溶液ノズル24は互いに近接し、熱風ノズル24の吹き出し方向と溶液ノズル22の吐出方向が口金下面20aの下方で交差するように配置する。【選択図】図1[PROBLEMS] To stably spin a polymer solution into fine fibers even with a small amount of hot air gas without using a high voltage, and can be easily reduced in size and weight, thereby suppressing production costs. A spinneret and an ultrafine fiber manufacturing apparatus are provided. SOLUTION: One or more solution nozzles 22 capable of discharging a polymer solution obtained by dissolving a raw material polymer in a solvent inside a spinneret 20, and hot air is blown into the polymer solution discharged from the solution nozzle 22 to draw into a fiber. One or more hot air nozzles 24 are formed. The hot air nozzle 22 and the solution nozzle 24 are arranged close to each other so that the blowing direction of the hot air nozzle 24 and the discharge direction of the solution nozzle 22 intersect below the base lower surface 20a. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、紡糸口金及びこの紡糸口金を備える極細繊維製造装置に関する。 The present invention relates to a spinneret and an ultrafine fiber manufacturing apparatus including the spinneret.
一般的に直径が1μm以下の太さの微細な繊維であると定義されるナノファイバーが開発され、このような極細繊維の製造法としてESD(Electro Spray Deposition)法が知られている。
このESD法は、原料ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液に高電圧を作用させて繊維を作る方法である。すなわち、該ポリマー溶液をノズルから吐出させ、該ノズルと捕集部との間に直流高電圧を印加した状態下において、吐出されたポリマー溶液中の溶媒が瞬時に蒸発するとともにクーロン力で延伸されて捕集部表面にナノファイバーのような極細繊維が堆積する(例えば、特許文献1)。
In general, nanofibers defined as fine fibers having a diameter of 1 μm or less have been developed, and an ESD (Electro Spray Deposition) method is known as a method for producing such ultrafine fibers.
This ESD method is a method for producing fibers by applying a high voltage to a polymer solution obtained by dissolving a raw material polymer in a solvent. That is, the polymer solution is discharged from the nozzle, and the solvent in the discharged polymer solution is instantly evaporated and stretched by Coulomb force under the condition where a DC high voltage is applied between the nozzle and the collecting portion. Then, ultrafine fibers such as nanofibers are deposited on the surface of the collection part (for example, Patent Document 1).
このように、一般にESD法では高電圧を取り扱うことから、溶媒による発火等を防止する構造にする必要があり、取り扱いが面倒であった。 As described above, since the ESD method generally handles a high voltage, it is necessary to have a structure that prevents ignition by a solvent and the handling is troublesome.
また、特許文献2には、こうした高電圧を使用しないで、紡糸ノズルから紡糸し、該紡糸ノズルの中心吐出口を囲むように、該中心吐出口と同軸にリング状の高速風吹出口を設けるナノファイバーの製造方法が記載されている。 Further, Patent Document 2 discloses a nano-fiber which is spun from a spinning nozzle without using such a high voltage and is provided with a ring-shaped high-speed air outlet coaxially with the central outlet so as to surround the central outlet of the spinning nozzle. A fiber manufacturing method is described.
上述したように、特許文献1に示すような構成では、発火等を防止するため取り扱いが面倒であった。
一方、特許文献2に示す構成では、高電圧を使用しないことにより、特許文献1に示すような問題点は解消される。しかしながら、ポリマー溶液を吐出する中心吐出口のまわりに同軸にポリマー繊維を延伸する高速風吹出口を設けており、高速風吹出口の口径が大きく延伸に大量の熱風ガスを必要とすることや、吐出口や高速風吹出口を含む紡糸ノズル全体の構造が大型化・複雑化するという問題があった。
As described above, in the configuration shown in Patent Document 1, handling is troublesome in order to prevent ignition and the like.
On the other hand, in the configuration shown in Patent Document 2, the problem as shown in Patent Document 1 is solved by not using a high voltage. However, there is a high-speed air outlet that coaxially extends the polymer fiber around the central outlet that discharges the polymer solution, and the high-speed air outlet has a large diameter and requires a large amount of hot air gas for extension. In addition, there is a problem that the structure of the entire spinning nozzle including the high-speed air outlet is enlarged and complicated.
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、高電圧を使用せず、少ない熱風ガスの量であっても吐出させたポリマー溶液を安定してナノファイバーのような極細繊維に紡糸することができ、かつ、小型化や軽量化が容易で製造コストを抑制できる紡糸口金及び極細繊維製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and does not use a high voltage, and the discharged polymer solution can be stably made into ultrafine fibers such as nanofibers even with a small amount of hot air gas. An object of the present invention is to provide a spinneret and an ultra-fine fiber manufacturing apparatus that can be spun and that can be easily reduced in size and weight and can suppress manufacturing costs.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、原料ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液を吐出できる1箇所以上の溶液ノズルと、溶液ノズルから吐出されるポリマー溶液に熱風を吹き出して繊維状に延伸させる1箇所以上の熱風ノズルを備える紡糸口金であって、
溶液ノズルと熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、
溶液ノズルの中心軸と前記熱風ノズルの中心軸は同一平面上に存在するとともに、溶液ノズルの中心軸の延長線と熱風ノズルの中心軸の延長線が口金下面の下方側において交差するように配置されることを特徴とする紡糸口金である。このように構成すると、少ない熱風ガスの量であっても吐出されたポリマー溶液を安定してナノファイバーのような極細繊維に紡糸することができる。また、紡糸口金内の溶液ノズルと熱風ノズルを配置するスペースが小さくて済み、配置の自由度が増すこととなる。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is characterized in that one or more solution nozzles capable of discharging a polymer solution in which a raw material polymer is dissolved in a solvent, and hot air is blown into the polymer solution discharged from the solution nozzle. A spinneret comprising one or more hot air nozzles that are stretched into a fiber shape,
Solution nozzle and hot air nozzles, Ri columnar hollow body der each having a constant cross-sectional shape, close to each other,
The central axis of the solution nozzle and the central axis of the hot air nozzle exist on the same plane, and the extension line of the central axis of the solution nozzle and the extension line of the central axis of the hot air nozzle intersect at the lower side of the lower surface of the base It is a spinneret characterized by being made. If comprised in this way, even if it is the quantity of a small hot air gas, the discharged polymer solution can be stably spun into an ultrafine fiber like a nanofiber. Further, a space for arranging the solution nozzle and the hot air nozzle in the spinneret is small, and the degree of freedom of arrangement increases.
本発明によれば、少ない熱風ガスの量で原料ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液を安定してナノファイバーのような極細繊維に紡糸することができることから、熱風ガスの使用量を削減できる。また、吐出ノズルや吹き出しノズルを備えるのに要するスペースが小さく、紡糸口金内にこうしたノズルを多数配置することができる。そのため、紡糸口金の小型化や軽量化が達成できるとともに、ひいては製造コストの抑制も達成できる。 According to the present invention, a polymer solution obtained by dissolving a raw material polymer in a solvent can be stably spun into ultrafine fibers such as nanofibers with a small amount of hot air gas, so that the amount of hot air gas used can be reduced. Further, a space required for providing the discharge nozzle and the blowout nozzle is small, and a large number of such nozzles can be arranged in the spinneret. For this reason, the spinneret can be reduced in size and weight, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、図1と図2を参照して、第1の実施形態の紡糸口金20及び極細繊維製造装置について説明する。
図1に示すように、極細繊維製造装置は、ポリマー溶液を供給するためのポリマー溶液供給装置200と、熱風を生成する熱風生成装置300と、ポリマー溶液供給装置200から押し出されたポリマー溶液を繊維状にして吐出し紡糸するための紡糸口金20とを備えている。
Hereinafter, the spinneret 20 and the ultrafine fiber manufacturing apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the microfiber manufacturing apparatus includes a polymer
図1及び図2に示すように、紡糸口金20の内部にはポリマー溶液を吐出する溶液ノズル22と、熱風ガスを吹き出す熱風ノズル24とが形成されている。
ここで、溶液ノズル22と熱風ノズル24は、それぞれ一定の断面を有する柱状中空体であり、互いに近接して配置されている。さらに、溶液ノズル22の中心軸Orと熱風ノズル24の中心軸Ogが同一平面上に存在するとともに、紡糸口金20において中心軸Orが傾斜し、中心軸Orの延長線と中心軸Ogの延長線が口金下面20aの下方側の点Xにおいて角度θ1で交差するように構成されている。
これにより、熱風ノズル24から吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、溶液ノズル22から吐出されたポリマー溶液が熱風ノズル24から吹き出される熱風ガスにより瞬時に凝固しながら延伸されナノファイバーのような極細繊維が得られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
Here, each of the
Thereby, even if the amount of hot air gas blown out from the
溶液ノズル22はポリマー溶液を吐出できるものであれば良く、断面の形状は特に限定するものではないが、例えば、円形、楕円形、四角形や六角形などの多角形であることができる。均一な加工のしやすさから、円形であることが好ましい。
The
また、溶液ノズル22の断面の大きさは原料ポリマーや溶媒の種類、濃度などにより適宜選択されるが、円形の場合、直径は0.1mmから1.0mmが好ましく、0.2mmから0.5mmがより好ましい。
In addition, the size of the cross section of the
熱風ノズル24は熱風ガスを吹き出すことができるものであれば良く、断面の形状は特に限定するものではないが、例えば、円形、楕円形、四角形や六角形などの多角形や四角形などを湾曲させた形状であっても良い。
The
また、熱風ノズル24の断面の大きさは原料ポリマーや溶媒の種類、濃度などにより適宜選択されるが、円形の場合、直径は0.2mmから3.0mmが好ましく、0.5mmから1.5mmがより好ましい。
In addition, the size of the cross section of the
溶液ノズル22と熱風ノズル24は、互いに近接して配置されており、両者の口金下面20aにおける最短距離t1が0.1mmから5mmが好ましく、1mmから4.5mmがより好ましく、2mmから4mmがさらに好ましい。0.1mm未満では、接近しすぎて加工が難しくなり、5mmを超えると熱風ガスによるポリマー溶液の延伸が不十分で微細な繊維が得られ難くなるためである。
The
図1において、中心軸Orの延長線と中心軸Ogの延長線が成す角度θ1は、0度から30度が好ましく、0度から25度がより好ましく、5度から20度がさらに好ましい。30度を超えると、熱風ガスによるポリマー繊維の延伸が不十分で微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が得られ難くなるためである。なお、角度θ1が0度に近づくとともに、図1に示す点Xと口金下面20aとの距離は大きくなるが、この場合でも熱風ガスによるポリマー繊維の延伸がなされ微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が得られる。
In Figure 1, the angle theta 1 formed by the extension line of the extended line and the center axis O g of the center axis O r is preferably 30 degrees from 0 degrees, more preferably 25 degrees 0 degrees, 20 degrees 5 degrees more preferable. If it exceeds 30 degrees, stretching of the polymer fiber by hot air gas is insufficient, and it becomes difficult to obtain ultrafine fibers such as nanofibers made of fine fibers. Incidentally, with the angle theta 1 approaches 0 °, the distance increases between X and the base
図1では、紡糸口金20において、溶液ノズル22を傾斜させている。代わりに熱風ノズル24を傾斜させても良いし、両方とも傾斜させても良い。ただし、これらの場合でも、中心軸Orの延長線と中心軸Ogの延長線が成す角度θ1は、30度以内が好ましい。
In FIG. 1, the
図3を参照して、第2の実施形態の紡糸口金30について説明する。 With reference to FIG. 3, the spinneret 30 of the second embodiment will be described.
図3に示すように、紡糸口金30において、溶液ノズル32の上流側に、溶液ノズル32の断面より大きな断面を有する中空部である溶液保持部32bを設けている。一般に、溶液ノズル32の断面は、例えば直径が0.5mm程度と小さいため、紡糸口金の厚み全体を貫通する加工は困難な場合がある。そのため、このような溶液保持部32bを設けることにより溶液ノズル32の加工厚みを小さく抑えることができ好ましい。
As shown in FIG. 3, in the
図3では、溶液ノズル32の上流側にこうした大きな断面を有する中空部32bを設けているが、代わりに熱風ノズル34の上流側に設けても良いし、互いに中空部がぶつからない範囲で両方に設けても良い。
In FIG. 3, the
図4及び図5を参照して、第3の実施形態の紡糸口金40について説明する。
With reference to FIG.4 and FIG.5, the
図4及び図5に示すように、紡糸口金40の内部にはポリマー溶液を吐出する溶液ノズル42と、熱風ガスを吹き出す熱風ノズル44が形成されている。
ここで、紡糸口金40において、溶液ノズル42を傾斜させている。
一方、熱風ノズル44は、口金下面40a近くにおいて、その一部がテーパー形状からなるテーパー部44aを有している。
これにより、熱風ノズル44から吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、溶液ノズル42から吐出されたポリマー溶液が熱風ノズルのテーパー部44aに沿って吹き出す熱風ガスにより瞬時に凝固し効果的に延伸して微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が得られる。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
Here, in the
On the other hand, the
Thereby, even if the amount of hot air gas blown from the
なお、テーパー部44aは、熱風ノズル44の出口側の周囲全体に設ける必要はなく、少なくとも溶液ノズル42に最も近い側に設けることが好ましく、熱風ノズル44又は溶液ノズル42の断面が円形の場合は、どちらかの直径と同程度の幅を有することが好ましい。
さらに、図4において、テーパー部44aにおいて、熱風ノズルの中心軸とテーパー方向の成す角度θ2は、35度以内が好ましく、25度以内がより好ましく、15度以内がさらに好ましい。35度を超えると、熱風ガスによるポリマー繊維の延伸が不十分で微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が得られ難くなるためである。
また、図4及び図5において、テーパー形状44aは、口金下面40aにおいて、溶液ノズル42の出口とほぼ接するように設けているが、角度θ2を小さくして溶液ノズル42の出口に近づけるように設けてもよい。
The tapered
Further, in FIG. 4, the tapered
4 and 5, the tapered
以上、図4及び図5では、第1の実施形態の紡糸口金を用いて熱風ノズルの吹き出し部の少なくとも一部がテーパー状をなす場合について説明したが、第2の実施形態の紡糸口金を用いた場合にも同様に適用できる。 As described above, in FIG. 4 and FIG. 5, the case where at least a part of the blowing portion of the hot air nozzle is tapered using the spinneret of the first embodiment has been described, but the spinneret of the second embodiment is used. It can be applied in the same way.
図6を参照して、第4の実施形態の紡糸口金50について説明する。
A
図6に示すように、紡糸口金50の内部にはポリマー溶液を吐出する溶液ノズル52が直径D1を有する円周上に多数設けられている。さらに、それぞれの溶液ノズル52には図示していないが熱風を吹き出す熱風ノズルが配置されている。該熱風ノズルは溶液ノズル52に近接し、熱風ノズルの吹き出し方向と溶液ノズル52の吐出方向が口金下面50aの下方で交差するように設けられている。これにより、それぞれの熱風ノズルから吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、それぞれの溶液ノズル52から吐出されたポリマー溶液が吹き出す熱風ガスにより延伸され微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が多数得られるので生産性に優れている。また、熱風ノズルの配置に柔軟性を持たせることができるので溶液ノズルを高密度に備える場合に有利である。
As shown in FIG. 6, the inside of the
紡糸口金50の外形は、断面が必ずしも円形である必要はなく、楕円形、四角形や六角形などの多角形であっても良い。紡糸口金の加工のしやすさから、円形であることが好ましい。
The outer shape of the
また、図6では、溶液ノズル52を円周上に12箇所備えているが、紡糸口金50の外形や寸法などに応じてさらに多数備えてもよい。
ここで、隣接する溶液ノズル52間の距離は、2mmから12mmが好ましく、3mmから10mmがより好ましい。2mm未満では、接近しすぎて隣の溶液ノズルとの干渉により紡糸が安定せず、12mmを超えると溶液ノズルが少なく生産性が低下するためである。
In FIG. 6, 12
Here, the distance between
図7及び図8を参照して、第5の実施形態の紡糸口金60について説明する。 A spinneret 60 of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
図7に示すように、紡糸口金60の内部にはポリマー溶液を吐出する溶液ノズル62が直径D1を有する円周上に多数設けられている。さらに、多数の熱風ノズル64は、溶液ノズル62が配置されている円と同じ中心を有する直径D2の円周上にそれぞれの溶液ノズル62に近接して配置されている。
As shown in FIG. 7, the inside of the spinneret 60
これにより、それぞれの熱風ノズルから吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、それぞれの溶液ノズル62から吐出されたポリマー溶液が吹き出された熱風ガスにより延伸され微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が多数得られるので生産性に優れている。
Thereby, even if the amount of hot air gas blown out from each hot air nozzle is small, the polymer solution discharged from each
また、紡糸口金60において、図8に示すように、ポリマー溶液の導入経路を直径D1の円周付近の厚み方向に、一方、熱風ガスの導入経路を直径D2の円周付近の厚み方向に、それぞれ分けて配置しており、直径D2は直径D1より小さくしている。
このような配置をとることにより、ポリマー溶液と熱風ガスのそれぞれの導入経路の切り分けが容易となり、紡糸口金の加工や小型化に有利となる。
Further, the spinneret 60, as shown in FIG. 8, in the thickness direction of the circumference around the diameter D 1 of the introduction path of the polymer solution, while the thickness direction in the vicinity of the circumference of the introduction path of the diameter D 2 of the hot gas in, it has been arranged separately each diameter D 2 is smaller than the diameter D 1.
By taking such an arrangement, it becomes easy to separate the introduction paths of the polymer solution and the hot air gas, which is advantageous for the processing and miniaturization of the spinneret.
なお、図7及び図8では、熱風ノズル64の吹き出し部にテーパー部64aを設けている。それにより、吐出されるポリマー溶液が熱風ガスにより効果的に延伸される。
また、図7では、熱風ノズル64に繋がる熱風導入口300bを側面部から中心部に設けているため、それと干渉する位置にある液ノズルと熱風ノズルを省略している。それを避けるため、熱風導入口300bを口金下面の反対面である口金上面に移しても良い。
7 and 8, a tapered
Moreover, in FIG. 7, since the hot
図7において、熱風ノズル64は断面を円形としたが、楕円形、四角形や六角形などの多角形であってもよい。また、細長い四角形を直径D2の円周上に沿うよう湾曲させた形状であっても良く、この場合、吐出された微細な繊維が直径D2の円周の内側に飛び込むことを防止でき好ましい。
In FIG. 7, the
以上述べてきた紡糸口金60では、直径D2は直径D1より小さい場合の構成である。
逆に、直径D2が直径D1より大きい場合でも、同じく微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維を多数得ることができ、また、ポリマー溶液と熱風ガスのそれぞれの導入経路の切り分けが容易であることなど同様である。
In the spinneret 60 have been described above, the diameter D 2 is a configuration when the diameter D 1 is smaller than.
Conversely, even if the diameter D 2 greater than the diameter D 1, also ultrafine fibers such as nanofibers made of fine fibers can be obtained a large number of, also, it facilitates isolation of each introduction path of the polymer solution and the hot gas And so on.
図9を参照して、第6の実施形態の紡糸口金70について説明する。
With reference to FIG. 9, the
図9に示すように、紡糸口金70の内部にはポリマー溶液を吐出する溶液ノズル72が直線l1上に多数設けられている。さらに、それぞれの溶液ノズル72には、熱風を吹き出す熱風ノズル74が配置されている。熱風ノズル74は溶液ノズル72に近接し、熱風ノズル74の吹き出し方向と溶液ノズル72の吐出方向が口金下面70aの下方で交差するように設けられている。これにより、それぞれの熱風ノズルから吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、それぞれの溶液ノズル72から吐出されたポリマー溶液が吹き出す熱風ガスにより延伸され微細な繊維からなるナノファイバーなどの極細繊維が多数得られるので生産性に優れている。また、熱風ノズルの配置に柔軟性を持たせることができるので溶液ノズルを高密度に備える場合に有利であり、ナノファイバーなどの極細繊維からなる幅広の不織布を製造する上で好ましい。
As shown in FIG. 9, the inside of the
なお、紡糸口金70の外形は、断面が細長い四角形の形状が好ましいが、特にそれに限定されない。
The outer shape of the
また、隣接する溶液ノズル72間の距離は、2mmから12mmが好ましく、3mmから10mmがより好ましい。2mm未満では、接近しすぎて隣の溶液ノズルとの干渉により紡糸が安定せず、12mmを超えると溶液ノズルが少なく生産性が低下するためである。
The distance between the
図10は、図7に示す紡糸口金60を複数備えた極細繊維製造装置である。ポリマー溶液供給装置から供給されたポリマー溶液は、溶液導入配管200aより溶液導入口200bを経て紡糸口金60に多数形成されている溶液ノズル62から繊維状に吐出される。一方、熱風生成装置から出された熱風ガスは、熱風導入配管300aより熱風導入口300bを経て紡糸口金60に多数形成されている熱風ノズル64より吹き出す。これにより、溶液ノズル62から吐出されたポリマー溶液は瞬時に凝固しながら延伸され微細化されたナノファイバーなどの極細繊維が得られる。
FIG. 10 shows an ultrafine fiber manufacturing apparatus provided with a plurality of spinnerets 60 shown in FIG. The polymer solution supplied from the polymer solution supply device is discharged in the form of a fiber from the
また、図10に示すように、紡糸口金60の下方にはメッシュ状のベルトコンベアが設けられており、微細化されたナノファイバーなどの極細繊維が走行中のベルト上に挟まれながら集積されることで極細繊維の積層体が形成される。 Further, as shown in FIG. 10, a mesh belt conveyor is provided below the spinneret 60, and ultrafine fibers such as micronized nanofibers are collected while being sandwiched on the running belt. Thus, a laminate of ultrafine fibers is formed.
なお、図10では紡糸口金60を幅方向に3台備えているが、生産性をアップさせるためより多数備えても良い。
また、複数の紡糸口金60に同種の原料ポリマーからなるポリマー溶液を供給してもよい。一方、紡糸口金60ごとに種類や特性が異なる原料ポリマーを溶媒に溶解したポリマー溶液を供給することで、複合化したナノファイバーからなる極細繊維とすることもできる。
In FIG. 10, three spinnerets 60 are provided in the width direction, but a larger number may be provided to increase productivity.
Further, a polymer solution composed of the same raw material polymer may be supplied to the plurality of spinnerets 60. On the other hand, by supplying a polymer solution obtained by dissolving a raw material polymer having different types and characteristics for each spinneret 60 in a solvent, it is possible to obtain ultrafine fibers composed of composite nanofibers.
図11は、図9に示す紡糸口金70を複数備えたナノファイバー製造装置である。ポリマー溶液供給装置から供給されたポリマー溶液は、溶液導入配管210aより溶液導入口210bを経て紡糸口金70に多数形成されている溶液ノズル72から繊維状に吐出される。一方、熱風生成装置から出された熱風ガスは、熱風導入配管310aより熱風導入口310bを経て紡糸口金70に多数形成されている熱風ノズル74より吹き出す。これにより、溶液ノズル72から吐出されたポリマー溶液は瞬時に凝固しながら延伸され微細化されたナノファイバーが得られる。
FIG. 11 shows a nanofiber manufacturing apparatus provided with a plurality of
また、図11に示すように、紡糸口金70の下方にはメッシュ状のベルトコンベアが設けられており、微細化されたナノファイバーが走行中のベルト上に挟まれながら集積されることで極細繊維の積層体が形成される。
Further, as shown in FIG. 11, a mesh-shaped belt conveyor is provided below the
なお、図11では紡糸口金70をベルトコンベアの進行方向に3台備えているが、生産性をアップさせるためより多数備えても良い。
また、複数の紡糸口金70に同種の原料ポリマーからなるポリマー溶液を供給してもよい。一方、紡糸口金60ごとに種類や特性が異なる原料ポリマーからなるポリマー溶液を供給することで、複合化したナノファイバーなどからなる極細繊維とすることもできる。
In FIG. 11, three
Moreover, a polymer solution made of the same kind of raw material polymer may be supplied to the plurality of
20、30、40、50、60、70:紡糸口金
20a、30a、40a、50a、60a、70a:口金下面
22、32、42、52、62、72:溶液ノズル
24、34、44、64、74:熱風ノズル
32b:溶液保持部
44a、64a:熱風ノズルのテーパー部
200:ポリマー溶液供給装置
200a、210a:溶液導入配管
200b:溶液導入口
300:熱風生成装置
300a、310a:熱風導入配管
300b:熱風導入口
20, 30, 40, 50, 60, 70:
Claims (6)
前記溶液ノズルと前記熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、
溶液ノズルの中心軸と前記熱風ノズルの中心軸は同一平面上に存在するとともに、前記溶液ノズルの中心軸の延長線と前記熱風ノズルの中心軸の延長線が前記口金下面の下方側において交差するように配置されることを特徴とする紡糸口金。 A spinneret comprising one or more solution nozzles capable of discharging a polymer solution obtained by dissolving a raw material polymer in a solvent, and one or more hot air nozzles for blowing hot air to the polymer solution discharged from the solution nozzle and drawing it into a fiber shape. There,
It said solution nozzle and the hot air nozzle, Ri columnar hollow body der each having a constant cross-sectional shape, close to each other,
The central axis of the solution nozzle and the central axis of the hot air nozzle exist on the same plane, and the extension line of the central axis of the solution nozzle and the extension line of the central axis of the hot air nozzle intersect on the lower side of the lower surface of the base. A spinneret characterized by being arranged as follows.
前記溶液ノズルよりポリマー溶液を吐出するとともに、吐出されたポリマー溶液に対して前記熱風ノズルから熱風を吹き出して微細な繊維状に延伸させ捕集部に堆積させることを特徴とする極細繊維製造装置。 A spinneret according to any one of claims 1 to 5,
An apparatus for producing ultrafine fibers, wherein a polymer solution is discharged from the solution nozzle, hot air is blown out from the hot air nozzle to the discharged polymer solution, and the polymer solution is stretched into a fine fiber shape and deposited in a collecting portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6095089B1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-03-15 | 紘邦 張本 | Melt blow cap, ultrafine fiber manufacturing apparatus using the same, and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6964861B2 (en) * | 2017-05-22 | 2021-11-10 | エム・テックス株式会社 | Nanofiber manufacturing equipment and heads used for it |
CN107345318B (en) * | 2017-08-29 | 2023-04-28 | 湖北省鄂龙工贸有限公司 | Spray head mechanism for solvent type nanofiber production |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5888136A (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-26 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | Manufacture of fiber |
JP2002201559A (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-19 | Korea Inst Of Science & Technology | Equipment for producing polymeric web by electrospinning |
JP2005520068A (en) * | 2002-03-26 | 2005-07-07 | ナノテクニクス カンパニー リミテッド | Apparatus and method for producing ultrafine nanofibers by electro-blown spinning |
JP2005534828A (en) * | 2002-08-16 | 2005-11-17 | サンシン クリエーション カンパニーリミテッド | Nanofiber manufacturing apparatus using electrospinning method and spinning nozzle pack employed in the same |
JP2007018995A (en) * | 2004-12-22 | 2007-01-25 | Asahi Glass Co Ltd | Electrolyte membrane, its production process, and membrane-electrode assembly for solid polymer type fuel cell |
JP2008297642A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | Method for doubling nanofibers and apparatus therefor |
JP2011219875A (en) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Panasonic Corp | Nanofiber production apparatus and nanofiber production method |
JP2012122147A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Toptec Co Ltd | Electrospinning apparatus and nanofiber production apparatus |
JP2013539824A (en) * | 2010-10-07 | 2013-10-28 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | High-speed thermal conversion from polyamic acid fiber to polyimide fiber |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60252708A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Teijin Ltd | Spinneret for melt spinning of thermoplastic polymer |
DE59002398D1 (en) * | 1990-05-09 | 1993-09-23 | Fischer Karl Ind Gmbh | DEVICE FOR PRODUCING FINE THREADS. |
CN2173793Y (en) * | 1993-05-26 | 1994-08-10 | 侯慕毅 | Spinneret for melt jet of non-woven fabric |
US6520425B1 (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-18 | The University Of Akron | Process and apparatus for the production of nanofibers |
CN103498202A (en) * | 2013-09-29 | 2014-01-08 | 无锡众望四维科技有限公司 | Melt-blown head of melt-blown machine |
CN103469317B (en) * | 2013-09-29 | 2015-10-21 | 无锡纳润特科技有限公司 | The melt-blown header structure of melt blowing machine |
CN203977080U (en) * | 2014-07-25 | 2014-12-03 | 杭州电子科技大学 | A kind of for the shower nozzle on miniature melt blowing machine |
-
2015
- 2015-06-23 JP JP2015126062A patent/JP5946565B1/en active Active
-
2016
- 2016-06-20 CN CN201610440912.XA patent/CN106435768A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5888136A (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-26 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | Manufacture of fiber |
JP2002201559A (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-19 | Korea Inst Of Science & Technology | Equipment for producing polymeric web by electrospinning |
JP2005520068A (en) * | 2002-03-26 | 2005-07-07 | ナノテクニクス カンパニー リミテッド | Apparatus and method for producing ultrafine nanofibers by electro-blown spinning |
JP2005534828A (en) * | 2002-08-16 | 2005-11-17 | サンシン クリエーション カンパニーリミテッド | Nanofiber manufacturing apparatus using electrospinning method and spinning nozzle pack employed in the same |
JP2007018995A (en) * | 2004-12-22 | 2007-01-25 | Asahi Glass Co Ltd | Electrolyte membrane, its production process, and membrane-electrode assembly for solid polymer type fuel cell |
JP2008297642A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | Method for doubling nanofibers and apparatus therefor |
JP2011219875A (en) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Panasonic Corp | Nanofiber production apparatus and nanofiber production method |
JP2013539824A (en) * | 2010-10-07 | 2013-10-28 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | High-speed thermal conversion from polyamic acid fiber to polyimide fiber |
JP2012122147A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Toptec Co Ltd | Electrospinning apparatus and nanofiber production apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6095089B1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-03-15 | 紘邦 張本 | Melt blow cap, ultrafine fiber manufacturing apparatus using the same, and manufacturing method thereof |
JP2017226927A (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 紘邦 張本 | Nozzle for melt-blown, ultra fine fiber manufacturing installation therewith and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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JP2017008450A (en) | 2017-01-12 |
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