JP7351711B2 - 繊維捕集用部材、及びそれを用いる繊維堆積物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集するために用いられる繊維捕集用部材に関する。また本発明は、この繊維捕集用部材を用いる繊維堆積物の製造方法に関する。
電界紡糸法によって形成された繊維からなる被膜を製造する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、金属等の導電性物質を含む捕集基材を用いて、静電紡糸法により繊維構造体を製造する方法が開示されている。また特許文献2には、繊維を堆積する堆積領域と堆積しない非堆積領域が混在する捕集シートを用いて、ナノファイバ膜を製造する方法が開示されている。
電界紡糸法とは異なる技術分野ではあるが、特許文献3には、マスク部を備える基板に向かってノズルから溶液材料を噴霧し、基板上に薄膜を形成するエレクトロスプレー法が開示されている。
特開2007-92210号公報 特開2011-84843号公報 特開2016-32780号公報
電界紡糸法によって形成される繊維堆積物はさまざまな分野で用いられており、繊維堆積物の形状を自在に且つ容易に制御することが望まれている。特許文献1に記載の方法によれば、繊維堆積物の生産効率を高めることは可能である。しかし同文献に記載の方法は、繊維堆積物の形状を自在に制御することを想定しておらず、同方法では形状を制御することはできない。
特許文献2に記載の方法は、非堆積領域に載置した導電体に対して、電圧を印加することによって、堆積領域に繊維堆積物を形成している。したがって同文献に記載の方法においては、繊維堆積物の製造装置が複雑になってしまう。
特許文献3に記載のエレクトロスプレー法では、電界紡糸法によって形成される繊維堆積物の形状を自在に制御することはできない。
したがって本発明の課題は、電界紡糸法によって形成される繊維堆積物の形状を自在に且つ容易に制御することにある。
本発明は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集するための捕集面を有する繊維捕集用部材であって、
前記捕集面は、捕集された前記繊維の堆積物が形成される捕集部と、該堆積物が形成されない非捕集部とを有しており、
前記捕集部の表面電気抵抗率が、前記非捕集部の表面電気抵抗率よりも低くなっている、繊維捕集用部材を提供するものである。
また本発明は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を繊維捕集用部材によって捕集して、該繊維の堆積物を製造する方法であって、
前記電界紡糸法を、ヒトが手で把持可能な寸法を有する電界紡糸装置を用いて行い、
前記繊維捕集用部材として、前記繊維を捕集するための捕集面を有するものを用い、
前記捕集面は、捕集された前記繊維の堆積物が形成される捕集部と、該堆積物が形成されない非捕集部とを有しており、
前記捕集部の表面電気抵抗率が、前記非捕集部の表面電気抵抗率よりも低くなっている、繊維堆積物の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、電界紡糸法によって形成される繊維堆積物の形状を自在に且つ容易に制御できる。
図1は、本発明の繊維捕集用部材の一実施形態を示す斜視図である。 図2は、図1に示す繊維捕集用部材を用いて電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集している実施形態を示す模式図である。 図3は、図1に示す繊維捕集用部材を用いて電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集している別の実施形態を示す模式図である。 図4(a)は、本発明の繊維捕集用部材の別の実施形態を示す平面図であり、図4(b)は、該繊維捕集用部材の捕集面上に形成された繊維堆積物の断面図である。
以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図1には、本発明の一実施形態である繊維捕集用部材1が模式的に示されている。繊維捕集用部材1は、電界紡糸法によって紡糸された繊維を捕集するために用いられるものである。電界紡糸法は、繊維の原料となる樹脂を含む原料液に正又は負の高電圧を印加して原料液を帯電させ、帯電した原料液を対象物に向けて噴霧する方法である。噴霧された原料液はクーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、対象物の表面に繊維径の細い繊維が堆積した繊維堆積物を形成するようになる。
前記原料液は、繊維の原料となる樹脂を含む溶液又は溶融液であり、電界紡糸法が行われる環境下において液体のものである。この溶液としては、繊維形成可能な高分子化合物を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができる。溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、グリコール等が挙げられる。これらの溶媒は単独で又は複数混合して用いることができる。一方溶融液としては、繊維形成可能な高分子化合物を加熱溶融させたものを用いることができる。前記原料液には前記高分子化合物以外に、無機物粒子、有機物粒子、植物エキス、界面活性剤、油剤、イオン濃度を調整するための電解質等を適宜配合することができる。
製造された繊維堆積物は、例えば目元、口元、鼻及び腕等の皮膚に貼付され、繊維堆積物によって、例えば肌のシミや皺を効果的に隠蔽することができる。
図1に示すとおり、繊維捕集用部材1は、シート状ないし板状のものであり、繊維を捕集するための捕集面1aと、その反対側に位置する裏面1bとを有している。
繊維捕集用部材1は、紡糸された繊維が捕集できる限り、平面視での形状に特に制限はない。形状としては、例えば、三角形、四角形、円形、楕円形等が挙げられる。図1には、長方形である繊維捕集用部材1が示されている。繊維捕集用部材1は、ヒトが携帯可能な寸法であることが好ましい。繊維捕集用部材1は、最も長い位置での寸法が30mm以上500mm以下であることが好ましく、最も短い位置での寸法が、30mm以上500mm以下であることが好ましく、厚み方向Zの寸法が、0.1mm以上100mm以下であることが好ましい。
繊維捕集用部材1は捕集面1aを有している。捕集面1aは、凹凸等のうねりなどがない実質的に平坦な面からなる。捕集面1aは、繊維堆積物が形成される捕集部2と、繊維堆積物が形成されない非捕集部3とを有している。捕集面1aの平面視において、捕集部2及び非捕集部3は、捕集部2が非捕集部3によって囲繞されるように捕集面1a上に配置されている。これに代えて、非捕集部3が捕集部2によって囲繞されるように捕集部2及び非捕集部3が配置されていてもよい。
捕集部の形状、数、及び配置位置は、目的とする繊維堆積物の形状、数、及び配置位置に応じて変更でき、特に制限はない。捕集部を平面視したときの形状としては、例えば三角形、四角形、六角形等の多角形状や、矢印形、星形等が挙げられる。さらに半円形、扇形等のような曲線部分及び直線部分を輪郭に含む形状や、三日月形等のような曲線部分を輪郭に含む形状等が挙げられる。
捕集部の数としては、得られる繊維堆積物における形状の安定性の観点から、1個以上10個以下であることが好ましく、1個以上4個以下であることが更に好ましい。図1に示す実施形態では、三日月形の1個の捕集部2が、捕集面1aの中央に配されている。図1に示すように、捕集部2が非捕集部3によって囲繞されるように配置されている場合には、捕集部2と非捕集部3との境界から捕集面1aの外縁までの最短距離が、5mm以上であることが好ましく、7mm以上であることが更に好ましい。このような最短距離を有していると、繊維が捕集部2に堆積し難く繊維堆積物が得られ難くなることが防止できる。
得られる繊維堆積物における形状の安定性の観点から、捕集面1aの面積に占める捕集部2の面積の割合は、25%以上98%以下であることが好ましく、60%以上96%以下であることが更に好ましい。同様の観点から、捕集面1aの面積は、100mm以上90000mm以下であることが好ましく、900mm以上62500mm以下であることが更に好ましい。捕集部2の面積は、捕集部2が複数存在する場合には、それらの合計面積である。同様の観点から、捕集部2の面積は、25mm以上87025mm以下であることが好ましく、625mm以上60025mm以下であることが更に好ましい。
得られる繊維堆積物における形状の安定性の観点から、捕集面1aの面積に占める非捕集部3の面積の割合は、2%以上75%以下であることが好ましく、4%以上40%以下であることが更に好ましい。同様の観点から、非捕集部3の面積は、75mm以上3000mm以下であることが好ましく、225mm以上2500mm以下であることが更に好ましい。非捕集部3の面積は、非捕集部3が複数存在する場合には、それらの合計面積である。また、非捕集部3の最小幅は5mm以上であることが好ましい。
図2には繊維捕集用部材1を用いて、電界紡糸法で紡糸された繊維を捕集して繊維堆積物10を製造している状態が示されている。同図においては、ヒトが手で把持可能な寸法を有する電界紡糸装置5を用いて電界紡糸法を行っている。装置5を動作させるときには、繊維堆積物10の製造者が、該装置5を一方の手で持ち、且つ繊維捕集用部材1を他方の手で持って、該装置5のノズル(図示せず)を、繊維捕集用部材1の捕集面1aに向ける。そして装置5の電源を入れて電界紡糸を行う。電界紡糸装置5の電源を入れることで、ノズルと繊維捕集用部材1との間に製造者の人体を介した導電パスが形成され、ノズルと繊維捕集用部材1との間に電界が生じる。例えばノズルに正の高電圧を印加し、繊維捕集用部材1をグラウンドとすることができる。ノズルと繊維捕集用部材1との間に電界が生じると、ノズル先端部の電界紡糸用組成物の原料液は、静電誘導によって分極してその先端部分がコーン状になり、コーン先端から帯電した原料液の液滴が電界に沿って、繊維捕集用部材1に向かって空中に吐出される。吐出された原料液は、電気的引力と、溶融液自身が有する電荷による自己反発力とによる延伸を繰り返して極細繊維化され、捕集面1aに到達する。この場合、捕集面1aにおいて、捕集部2の表面電気抵抗率を非捕集部3の表面電気抵抗率よりも低くしておくと、帯電した組成物は、相対的に電気抵抗の高い非捕集部3上でははじかれ易く、電流の流れ易い捕集部2上に堆積し易い。これによって、繊維堆積物10が捕集面1aにおける捕集部2上に形成される。繊維捕集用部材1によれば、捕集部2の形状、数、配置位置を変更することによって、目的とする繊維堆積物10の形状を自在に且つ容易に制御することができる。それに加えて電界紡糸装置によって印加する電圧を細かく調整する必要がないので、安全に繊維堆積物10を製造することができる。
電界紡糸装置5としては、各種公知のものを用いることができ、例えば、特開2017-078062号公報に記載の静電スプレー装置、特開2018-100301号公報に記載の静電スプレー装置、特開2019-38856号公報に記載の静電スプレー装置等を用いることもできる。
図2においては、繊維堆積物10の製造者が、電界紡糸装置5を一方の手で持ち、且つ繊維捕集用部材1を他方の手で直接持って電界紡糸法を行っているが、それに代えて、図3に示すようにして電界紡糸法を行ってもよい。同図においては、金属製等の導電性部材6上に繊維捕集用部材1を載置し、製造者が一方の手で装置5を持ち、且つ他方の手で導電性部材6を持って電界紡糸法を行っている。このような状態で、電界紡糸を行うと、繊維捕集用部材1が導電性部材6に接した状態で載置されているので、ノズルと繊維捕集用部材1との間に製造者の人体及び導電性部材6を介した導電パスが形成される。その結果、図2に示す実施形態と同様に、繊維堆積物10が捕集面1aにおける捕集部2上に形成される。
導電性部材6は、板状のものであることが好ましく、繊維捕集用部材1を載置できる限り、平面視での形状に特に制限はない。形状としては、例えば、三角形、四角形、円形、楕円形等が挙げられる。図3には、長方形である板状の導電性部材6が示されている。導電性部材6は、ヒトが携帯可能な寸法であることが好ましい。
非捕集部3よりも捕集部2上に繊維堆積物10を形成し易くする観点から、捕集部2の表面電気抵抗率に対する、非捕集部3の表面電気抵抗率の比率は、2倍以上であることが好ましく、2.5倍以上であることが更に好ましい。該非捕集部3における表面電気抵抗率の比率の上限値としては、高ければ高いほど好ましいが、2.5倍程度に高ければ、捕集部2上に十分に繊維の堆積物10を形成できる。捕集部2の表面電気抵抗率は、0.01MΩ/cm以上であることが好ましく、0.05MΩ/cm以上であることが更に好ましく、そして5.0×10MΩ/cm以下であることが好ましく、2.8×10MΩ/cm以下であることが更に好ましい。非捕集部3の表面電気抵抗率は、1.0×10MΩ/cm以上であることが好ましく、2.5×10MΩ/cm以上であることが更に好ましく、そして1.0×1010MΩ/cm以下であることが好ましく、1.0×107MΩ/cm以下であることが更に好ましい。捕集部2及び非捕集部3の表面電気抵抗率は、室温23℃、相対湿度50%の温湿度環境下において、ADVANTEST社製の電気抵抗計R8340A、及びR12704を用いて測定する。
捕集部2は、繊維捕集用部材1の捕集面1aから裏面1bに亘っていることが好ましい。このような構成であると、ノズルと繊維捕集用部材1との間に製造者の人体を介した導電パスが形成され易く、捕集部2上に繊維堆積物10が形成され易くなる。この観点から、捕集面1aから裏面1bに亘って捕集部2の電気抵抗が一様であることが好ましい。したがって、捕集部2が捕集面1aから裏面1bに亘っているときには、裏面1bにおける捕集部2の表面電気抵抗率は、捕集面1aにおける捕集部2の表面電気抵抗率と同じ値であることが好ましい。
図4(a)に示すように、捕集部2と非捕集部3との境界部分4は、表面電気抵抗率が捕集部2よりも高く且つ非捕集部3よりも低いことが好ましく、非捕集部3から捕集部2に向けて漸減していることが更に好ましい。このような境界部分4を備えていると、同図(b)に示すように、捕集部2上の繊維堆積物10はその周縁部において、外方に向かうに連れて厚みが減少し易くなる。このような繊維堆積物10を対象物に貼付すると、繊維堆積物10の外周縁が目立たなくなる。境界部分4の幅は、1mm以上50mm以下であることが好ましく、3mm以上30mm以下であることが更に好ましい。境界部分4の幅とは、捕集面1aを平面視したときの境界部分4の最小幅である。
繊維捕集用部材1は、通気性を有していることが好ましい。これにより、捕集面1aと繊維堆積物10との間に空気が存在し、捕集面1aから繊維堆積物10を剥離させ易くなる。繊維捕集用部材1の通気性は、JIS P8117(2009年改正版)によって測定される値であり、0.05秒以上であることが好ましく、0.01秒以上であることが更に好ましく、そして30秒以下であることが好ましく、20秒以下であることが更に好ましい。
通気性を有する繊維捕集用部材1としては、繊維シート、スポンジを用いることができる。繊維シートとしては、例えば各種の不織布、織布、編み地、紙、メッシュシート及びそれらの積層体などが挙げられる。スポンジとしては、合成樹脂又は天然樹脂を発泡させた多孔性材料、例えば発泡樹脂からなるものが挙げられる。経済性及び取り扱い性の観点から、繊維捕集用部材1は不織布であることが好ましい。
繊維捕集用部材1を構成する原料不織布としては、一般的な不織布を用いることができる。捕集面1aから裏面1bに亘って捕集部2の電気抵抗を一様にする観点からは、導電性を有する不織布を用いることが好ましい。導電性の不織布としては、レーヨン繊維にカーボンを練り込んで不織布にしたもの、例えばシンワ株式会社製の不織布(71502-B)、又はポリエステル繊維に銅及びニッケルをコーティングして不織布にしたもの、例えばKBセーレン株式会社製の導電性不織布(Sui-80-75ES)等を用いることができる。
導電性の不織布を用いる場合には、該不織布の表面に、表面電気抵抗率を高める物質を塗布することが好ましい。該物質が施されることによって、その部分の表面電気抵抗率が上昇し非捕集部3となる。該物質が施されなかった部分の表面電気抵抗率に変化はないから、該部分は非捕集部3よりも表面電気抵抗率が低い捕集部2となる。このようにして繊維捕集用部材1が製造できる。表面電気抵抗率を高める物質としては、汎用高分子、エンジニアリングプラスチック、ゴムなどが挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、変性ポリフェニレンエーテル、6-ナイロン、6,6―ナイロン、アセタール樹脂、ポリアミド、カーボネート樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体けん化物、ABS樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ネオプレンゴム等が挙げられる。これらの物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。それに代えて、導電性の不織布の表面に、表面電気抵抗率を低下させる物質を塗布してもよい。該物質が施されることによって、その部分の表面電気抵抗率が低下し捕集部2となる、該物質が施されなかった部分の表面電気抵抗率に変化はないから、該部分は捕集部2よりも表面電気抵抗率が高い非捕集部3となる。表面電気抵抗率を低下させる物質としては、導電性フィラー、界面活性剤などが挙げられる。導電性フィラーとしては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、ITO、チタン酸カリウム繊維、銀、金、銅、アルミニウム、パラジウム、ニッケル/カーボン、カーボンブラック、CNT、カーボンナノファイバー、炭素繊維、グラファイト等が挙げられる。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
陰イオン界面活性剤としては、例えばラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム等の炭素数8以上の脂肪酸を由来とする脂肪酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ステアリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンラウリル硫酸トリエタノールアミン等のアルキルエーテル硫酸エステル塩;ラウロイルサルコシンナトリウム等のN-アシルサルコシン塩;N-ミリストイル-N-メチルタウリンナトリウム等のN-アシルメチルタウリン塩;N-ミリストイル-L-グルタミン酸ナトリウム、N-ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、N-ラウロイルミリストイル-L-グルタミン酸モノナトリウム、N-ココイルグルタミン酸トリエタノールアミン塩等のN-アシル脂肪酸グルタミン酸塩;ジ-2-エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンセチルエーテルリン酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩;等が挙げられる。
陽イオン界面活性剤としては、例えばセチルトリメチルアンモニウムブロミド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロリド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロリド、トリセチルメチルアンモニウムクロリド、及びステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロリド等から選ばれるアルキルトリメチルアンモニウムブドマイド;ジセチルジメチルアンモニウムクロリド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアラキルジメチルアンモニウムクロリド、及びジベヘニルジメチルアンモニウムクロリド等から選ばれるアルキルジメチルアンモニウムクロリド;並びにベンザルコニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩、ジメチルジステアリルアンモニウム塩が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばステアリルベタインやラウリルベタイン等が挙げられる。
非イオン界面活性剤としては、例えばエチレングリコールモノステアリン酸エステル等のエチレングリコール脂肪酸エステル;ポリエチレングリコール(2)モノステアリン酸エステル等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル;ポリエチレングリコール(5)デシルペンタデシルエーテル等のポリアルキレングリコールアルキルエーテル;ポリエチレングリコール(5)硬化ヒマシ油モノイソラウレート等のポリエチレングリコール硬化ヒマシ油;プロピレングリコール脂肪酸エステル;グリセリンモノイソステアリン酸エステル等のモノグリセリンモノ脂肪酸エステル;グリセリンジステアリン酸エステル、グリセリンジラウリン酸エステル等のモノグリセリンジ脂肪酸エステル;グリセリンモノイソステアリルエーテル等のグリセリンアルキルエーテル;ソルビタンモノステアリン酸エステル等のソルビタン脂肪酸エステル;脂肪酸アルカノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド等の脂肪酸ジアルカノールアミド、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタンなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。
これらの物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
導電性の不織布を用いる場合には、前記の物質を塗布する代わりに、不織布の表面に、プラスチック、又はガラス等からなる絶縁性のプレートを載せてもよい。該プレートを載せた部分が非捕集部3となり、それ以外の部分が捕集部2となる。捕集部2上に繊維堆積物10が形成され易い観点から、非捕集部3の位置と捕集部2の位置との厚み方向の差は、3mm以下であることが好ましく、1mm以下であることが更に好ましい。
非導電性の不織布を用いる場合には、該不織布の表面に、表面電気抵抗率を低下させる物質を塗布することが好ましい。該物質が施されることによって、その部分の表面電気抵抗率が低下し捕集部2となる、該物質が施されなかった部分の表面電気抵抗率に変化はないから、該部分は捕集部2よりも表面電気抵抗率が高い非捕集部3となる。このようにして繊維捕集用部材1が製造できる。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「%」は「質量%」を意味する。
〔実施例1〕
シンワ株式会社製の矩形の不織布(71502-B)を用意した。該不織布の坪量は50g/mであり、長手方向の長さが100mm、幅方向の長さが80mmであった。またサンワサプライ株式会社製の絶縁被膜コーティング剤(CD-101)を用意した。不織布において捕集部となる部分をテープで隠し、次いで絶縁被膜コーティング剤を不織布から150mm離して10秒間スプレーした。その後テープを剥離して、図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例2〕
実施例1で用いた絶縁被膜コーティング剤に代えて、トラスコ中山株式会社製の静電気防止スプレー(TC-SB200)を用意した。不織布において非捕集部となる部分をテープで隠し、次いで静電気防止スプレーを塗工した。これら以外は実施例1と同様にして、図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例3〕
実施例1で用いた不織布に代えて、旭化成株式会社製の不織布であるベンリーゼ(登録商標)を用意した。該不織布の坪量は100g/mであった。それ以外は実施例2と同様にして、図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例4〕
実施例1と同じ繊維捕集用部材を作製した後、テープで隠していた部分の中央部分に更に静電気防止スプレーを塗工した。静電気防止スプレーは、実施例2で用意したものと同じものである。このようにして捕集部及び非捕集部に加えて境界部分を有する図4に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例5〕
実施例1で用いた不織布に代えて、旭化成株式会社製の不織布であるエルタスアクア(商標登録)を用意した。該不織布の坪量は20g/mであった。それ以外は実施例2と同様にして図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例6〕
実施例1で用いた不織布に代えて、池田紙業株式会社製の不織布であるRP6440Mを用意した。該不織布の坪量は40g/mであった。それ以外は実施例1と同様にして図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔実施例7〕
実施例1で用いた不織布に代えて、東レ株式会社製のポリエステルフィルムルミラー(商標登録)♯100-S10を用意した。該フィルムの坪量は80g/mであった。それ以外は実施例2と同様にして図1に示す繊維捕集用部材を得た。
〔比較例1〕
実施例3で用意した原料不織布を、本比較例の繊維捕集用部材とした。
〔評価1〕
各実施例の繊維捕集用部材について、捕集部、非捕集部の表面電気抵抗率を上述した方法で測定した。実施例4の繊維捕集用部材については、境界部分の表面電気抵抗率も測定した。比較例1の繊維捕集用部材については、その表面全体の表面電気抵抗率を測定した。その結果を表1に示す。
〔評価2〕
実施例及び比較例の繊維捕集用部材を用い、図2に示すように、製造者が、一方の手で電界紡糸装置を持ち、且つ実施例及び比較例で得られた繊維捕集用部材を他方の手で持って電界紡糸法を行い、繊維堆積物を製造した。電界紡糸法の条件は、以下のとおりである。そして繊維捕集用部材の捕集性について、捕集面上に形成された繊維堆積物の状態を目視観察し、以下の基準で評価した。その結果を表1に示す。
〔電界紡糸法の条件〕
電界紡糸装置としては、特開2017-078062号公報に記載の静電スプレー装置を準備した。電界紡糸用組成物としては、99.5%エタノール(水0.5%)を88%、ポリビニルブチラールを12%含む組成物を準備した。ポリビニルブチラールとしては、積水化学工業株式会社のS-LEC B BM-1(商品名)を用いた。
静電スプレー装置のノズルからの組成物の吐出量を0.12g/minに設定し、印加する電圧を14.5kVに設定した。この条件下で繊維捕集用部材の捕集面に向けて紡糸した。ノズルの先端と捕集面との距離は100mmに設定した。電界紡糸法を実施するときの周囲環境は25℃、45%RHとした。
〔繊維捕集用部材の捕集性の評価基準〕
A:繊維堆積物の形状が目視ではっきりと確認できる。
B:繊維堆積物の形状が目視で確認できる。
C:繊維堆積物の形状が目視で一応確認できるが、繊維堆積物が大きく広がっている。
D:繊維堆積物の形状の一部が目視で確認できる。
E:繊維堆積物の形状が目視で確認できない。
Figure 0007351711000001
表1に示す結果から明らかなとおり、各実施例の繊維捕集用部材を用いて得られた繊維堆積物はその形状が目視で確認できるものであることが判る。これに対して比較例1の繊維捕集用部材を用いて得られた繊維堆積物は、形状が目視で確認できないものであることが判る。
1 繊維捕集用部材
1a 捕集面
2 捕集部
3 非捕集部
4 境界部分
5 電界紡糸装置
6 導電性部材
10 繊維堆積物

Claims (8)

  1. 電界紡糸法によって紡糸された繊維を繊維捕集用部材によって捕集して、該繊維の堆積物を製造する方法であって、
    前記電界紡糸法を、ヒトが手で把持可能な寸法を有する電界紡糸装置を用いて行い、
    前記繊維捕集用部材として、前記繊維を捕集するための捕集面を有するものを用い、
    前記捕集面は、捕集された前記繊維の堆積物が形成される捕集部と、該堆積物が形成されない非捕集部とを有しており、
    前記捕集部の表面電気抵抗率が、前記非捕集部の表面電気抵抗率よりも低くなっており、
    前記繊維堆積物の製造者が前記電界紡糸装置を一方の手で持ち、且つ前記繊維捕集用部材を他方の手で持って、該電界紡糸装置と該繊維捕集用部材との間に該製造者の人体を介した導電パスが形成された状態下に、前記繊維捕集用部材の前記捕集面に向けて紡糸を行う、繊維堆積物の製造方法。
  2. 電界紡糸法によって紡糸された繊維を繊維捕集用部材によって捕集して、該繊維の堆積物を製造する方法であって、
    前記電界紡糸法を、ヒトが手で把持可能な寸法を有する電界紡糸装置を用いて行い、
    前記繊維捕集用部材として、前記繊維を捕集するための捕集面を有するものを用い、
    前記捕集面は、捕集された前記繊維の堆積物が形成される捕集部と、該堆積物が形成されない非捕集部とを有しており、
    前記捕集部の表面電気抵抗率が、前記非捕集部の表面電気抵抗率よりも低くなっており、
    前記繊維堆積物の製造者が前記電界紡糸装置を一方の手で持ち、且つ前記繊維捕集用部材を載置した導電性部材を他方の手で持って、該電界紡糸装置と該繊維捕集用部材との間に該製造者の人体及び前記導電性部材を介した導電パスが形成された状態下に、前記繊維捕集用部材の前記捕集面に向けて紡糸を行う、繊維堆積物の製造方法。
  3. 前記非捕集部の表面電気抵抗率が1.0×10MΩ/cm以上である、請求項1又は2に記載の繊維堆積物の製造方法
  4. 前記非捕集部の表面電気抵抗率が1.0×1010MΩ/cm以下である、請求項1~3の何れか1項に記載の繊維堆積物の製造方法
  5. 前記非捕集部に表面電気抵抗率を高める物質が施されている、請求項1~の何れか1項に記載の繊維堆積物の製造方法
  6. 前記捕集部の表面電気抵抗率が5.0×10MΩ/cm以下である、請求項1~の何れか1項に記載の繊維堆積物の製造方法
  7. 前記捕集部に表面電気抵抗率を低下させる物質が施されている、請求項1~の何れか1項に記載の繊維堆積物の製造方法
  8. 前記捕集部と前記非捕集部との境界部分は、表面電気抵抗率が該非捕集部から該捕集部に向けて漸減している、請求項1~の何れか1項に記載の繊維堆積物の製造方法
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