(57)【要約】      （修正有）【課題】材料選択の自由度を増したナノ繊維の紡糸装置を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂をする溶融機構１と、熱可塑性樹脂を紡糸空間Ｓに吐出する熱可塑性樹脂吐出体２１と、熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、電気的に吸引する対極電荷を与える対極電荷付与手段とを用いて静電紡糸する紡糸機構２とを具備する溶融型紡糸装置Ａであって、前記熱可塑性樹脂吐出体２１が、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口２１２ａを有する基台部２１２と、熱可塑性樹脂を吐出する吐出口２１３ａを有する突出部２１３と、当該突出部２１３の吐出口２１３ａと前記基台部２１２の受入口２１２ａとを連通し、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口２１３ａから吐出する吐出孔２１４とを具備し、前記突出部２１３の吐出口２１３ａから吐出した熱可塑性樹脂を静電紡糸する。【選択図】図１
2010189792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱溶融する加熱溶融機構と、
前記加熱溶融機構にて加熱溶融された熱可塑性樹脂を紡糸空間に吐出する熱可塑性樹脂吐出体と、当該熱可塑性樹脂吐出体から吐出される熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、当該電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する対極電荷を与える対極電荷付与手段とを用いて静電紡糸する紡糸機構とを具備する溶融型紡糸装置であって、
前記熱可塑性樹脂吐出体が、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口を有する基台部と、当該基台部から突出し、前記受入口から受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口を有する突出部と、当該突出部の吐出口と前記基台部の受入口とを連通し、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口から吐出する吐出孔とを具備し、前記突出部の吐出口から吐出した熱可塑性樹脂を静電紡糸することを特徴とする溶融型紡糸装置。
【請求項２】
前記突出部の反基台部側の幅を、前記突出部の基台部側の幅よりも幅狭としていることを特徴とする請求項１記載の溶融型紡糸装置。
【請求項３】
前記突出部の幅を、基台部側から反基台部側に向けて漸次幅狭としていることを特徴とする請求項２記載の溶融型紡糸装置。
【請求項４】
前記突出部の吐出口側端を前記吐出口と略同形とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の溶融型紡糸装置。
【請求項５】
複数の前記突出部を、互いの吐出口を離間させた位置に突出させていることを特徴とする請求項１乃至４記載の溶融型紡糸装置。
【請求項６】
複数の前記突出部を、同一の基台部から突出させていることを特徴とする請求項５記載の溶融型紡糸装置。
【請求項７】
前記電荷付与手段を用いて、熱可塑性樹脂を負に帯電させると共に、対極電荷付与手段を用いて、繊維を捕集する繊維捕集台を正に帯電させて静電紡糸を行うことを特徴とする請求項１乃至６記載の溶融型紡糸装置。
【請求項８】
前記突出部の吐出口から熱可塑性樹脂を吐出する吐出量を、０．２ｃｃ〜２ｃｃ／時間とすることを特徴とする請求項１乃至７記載の溶融型紡糸装置。
【請求項９】
前記突出部の吐出口の直径を略０．３ｍｍとしていることを特徴とする請求項１乃至８記載の溶融型紡糸装置。
【請求項１０】
熱可塑性樹脂を加熱溶融する加熱溶融工程と、
前記加熱溶融機構にて加熱溶融された熱可塑性樹脂を紡糸空間に吐出する熱可塑性樹脂吐出体と、当該熱可塑性樹脂吐出体から吐出される熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、当該電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する対極電荷を与える対極電荷付与手段とを用いて静電紡糸する紡糸工程とを具備する溶融型紡糸方法であって、
前記熱可塑性樹脂吐出体が、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口を有する基台部と、当該基台部から突出し、前記受入口から受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口を有する突出部と、当該突出部の吐出口と前記基台部の受入口とを連通し、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口から吐出する吐出孔とを具備し、前記突出部の吐出口から吐出した熱可塑性樹脂を静電紡糸することを特徴とする溶融型紡糸方法。
【請求項１１】
加熱溶融された熱可塑性樹脂を紡糸空間に吐出する熱可塑性樹脂吐出体において、
加熱溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口を有する基台部と、当該基台部から突出し、前記受入口から受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口を有する突出部と、当該突出部の吐出口と前記基台部の受入口とを連通し、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口から吐出する吐出孔とを具備することを特徴とする前記熱可塑性樹脂吐出体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ繊維を得るために利用可能な紡糸装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナノ繊維の製造に際しては、例えば、高分子材料を溶媒にて溶解した高分子溶液を電気的引力により静電紡糸する静電紡糸方法を利用した溶媒型の紡糸装置が用いられている（例えば特許文献１）。具体的には、当該溶媒型紡糸装置のノズルの吐出口から吐出される高分子溶液に、高電圧などにより電荷を付与すると共に、繊維を捕集する繊維捕集台に反対の電荷を付与する。これにより、吐出口から吐出した高分子溶液は、電気的引力により前記繊維捕集台に向って飛翔して延伸する。また、高分子溶液中の溶媒が、飛翔中に蒸発することによりナノ繊維が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４２５７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、高分子材料の中には溶媒に溶けないものも存在する。よって、溶媒型紡糸装置で利用できる高分子材料は自ずと限定されてしまう。更には、溶媒型紡糸装置は、溶媒の回収などが必要となることもあり、溶媒を使用しない紡糸装置、具体的には、高分子材料を溶融した高分子融液を利用する溶融型の紡糸装置が望まれている。
【０００５】
しかしながら、高分子融液を高圧で押し出すと共に熱風で吹き飛ばすメルトブロー法を用いた溶融型紡糸装置では、高分子融液が十分に延伸されないため、ナノ繊維の製造は難しい。また、上記静電紡糸方法を利用した溶融型紡糸装置においては、高分子融液の表面張力や粘弾性力などの関係から高分子融液がノズルの吐出口の近傍に付着したり液溜まりを起こしたりするなどの不具合があり、ナノオーダーの繊維化を実現することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００７】
すなわち、本発明の溶融型紡糸装置は、熱可塑性樹脂を加熱溶融する加熱溶融機構と、前記加熱溶融機構にて加熱溶融された熱可塑性樹脂を紡糸空間に吐出する熱可塑性樹脂吐出体と、当該熱可塑性樹脂吐出体から吐出される熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、当該電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する対極電荷を与える対極電荷付与手段とを用いて静電紡糸する紡糸機構とを具備する溶融型紡糸装置であって、前記熱可塑性樹脂吐出体が、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口を有する基台部と、当該基台部から突出し、前記受入口から受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口を有する突出部と、当該突出部の吐出口と前記基台部の受入口とを連通し、前記加熱溶融機構にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口から吐出する吐出孔とを具備し、前記突出部の吐出口から吐出した熱可塑性樹脂を静電紡糸することを特徴とする。
【０００８】
これにより、熱可塑性樹脂吐出体の設計自由度を担保しつつ、熱可塑性樹脂に電荷を集中させ、熱可塑性樹脂が吐出口から飛翔し易い構造とすることを可能とした。つまり、熱可塑性樹脂吐出体の設置などに伴う設計制限を基台部にて担うことにより、吐出口近傍の形状を自由に決定することができる。更に、基台部より突出した突出部に吐出口を設けることで、熱可塑性樹脂に電荷を集中させる構造を実現することが可能となる。加えて、溶媒を不要とした紡糸が可能となることで、繊維化する原材料の選定自由度を飛躍的に向上することができる。
【０００９】
また、吐出間近の熱可塑性樹脂に更に電荷を集中するためには、前記突出部の反基台部側の幅を、前記突出部の基台部側の幅よりも幅狭としてもよい。
【００１０】
加えて、具体的な態様としては、前記突出部の幅を、基台部側から反基台部側に向けて漸次幅狭とすることや前記突出部の吐出口側端を前記吐出口と略同形とすることが考えられる。
【００１１】
また、複数の前記突出部を、互いの吐出口を離間させた位置に突出させて設けることにより、液滴の結合などの不具合を回避しながらも、紡糸の生産性を向上することができる。
【００１２】
加えて、複数の前記突出部を、同一の基台部から突出させることで、溶融型静電紡糸装置の簡素化を図り、製作を容易とすることが可能となる。
【００１３】
また、電荷付与に伴い必要となる絶縁処理を簡素化するためには、前記電荷付与手段を用いて、熱可塑性樹脂を負に帯電させると共に、対極電荷付与手段を用いて、繊維を捕集する繊維捕集台を正に帯電させて静電紡糸を行うことが望ましい。
【００１４】
更に、紡糸精度の安定性を確保するためには、前記突出部の吐出口から熱可塑性樹脂を吐出する吐出量を、０．２ｃｃ〜２ｃｃ／時間とすることや、前記突出部の吐出口の直径を略０．３ｍｍとすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上説明した構成であるから、熱可塑性樹脂吐出体の設計自由度を担保しつつ、熱可塑性樹脂に電荷を集中させ、熱可塑性樹脂が吐出口から飛翔し易い構造とすることを可能とした。つまり、熱可塑性樹脂吐出体の設置などに伴う設計制限を基台部にて担うことにより、吐出口近傍の形状を自由に決定することができる。更に、基台部より突出した突出部に吐出口を設けることで、熱可塑性樹脂に電荷を集中させる構造を実現することが可能となる。加えて、溶媒を不要とした紡糸が可能となることで、繊維化する原材料の選定自由度を飛躍的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る溶融型紡糸装置の一部断面状態を示す概略正面図。
【図２】同実施形態に係る熱可塑性樹脂吐出体の平面図。
【図３】同実施形態に係る熱可塑性樹脂吐出体の正面図。
【図４】同実施形態に係る熱可塑性樹脂吐出体の底面図。
【図５】同実施形態に係る熱可塑性樹脂吐出体のＡ−Ａ線断面図。
【図６】本発明の実施例における繊維の部分拡大図。
【図７】本発明の実施例における繊維と温度の関係図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の溶融型紡糸装置Ａは、熱可塑性樹脂を加熱溶融する加熱溶融機構１と、前記加熱溶融機構１にて加熱溶融された熱可塑性樹脂を紡糸空間Ｓに吐出する熱可塑性樹脂吐出体２１と、当該熱可塑性樹脂吐出体２１から吐出される熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、当該電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する対極電荷付与手段とを用いて静電紡糸する紡糸機構２とを具備する溶融型紡糸装置Ａである。
【００１９】
前記熱可塑性樹脂吐出体２１は、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる受入口２１２ａを有する基台部２１２と、当該基台部２１２から突出し、前記受入口２１２ａから受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口２１３ａを有する突出部２１３と、当該突出部２１３の吐出口２１３ａと前記基台部２１２の受入口２１２ａとを連通し、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口２１３ａから吐出する吐出孔２１４とを具備し、前記突出部２１３の吐出口２１３ａから吐出した熱可塑性樹脂を静電紡糸する。
【００２０】
本実施形態における溶融型紡糸装置Ａは、分離した上下の扉を設けた筐体Ｃの内部に各種機構を納めている。また、前記筐体Ｃの外に設けた図示しない制御盤を用いて、熱可塑性樹脂を加熱溶融する温度や前記吐出孔２１４からの吐出量などの制御を可能としている。
【００２１】
以下、具体的な構成について詳述する。
【００２２】
加熱溶融機構１は、紡糸する熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給部１１と、当該熱可塑性樹脂供給部１１内の熱可塑性樹脂を加熱溶融するための熱可塑性樹脂加熱部１２とから構成している。
【００２３】
熱可塑性樹脂供給部１１は、内部に熱可塑性樹脂を収容可能なシリンダ１１１と、当該シリンダ１１１内を進退可能なピストン１１２と、当該ピストン１１２の進退により前記シリンダ１１１内の熱可塑性樹脂を押し出す電動ジャッキ１１３と、当該電動ジャッキ１１３にて押し出す圧力の制御に利用するロードセル１１４とを備えている。本実施形態の熱可塑性樹脂供給部１１は、シリンダ１１１の上方に開口した投入口１１１ａより投入した熱可塑性樹脂を、シリンダ１１１の下方に開口した供給口１１１ｂを介して、前記熱可塑性樹脂加熱部１２にて加熱溶融した熱可塑性樹脂を後述する紡糸機構２へ供給している。
【００２４】
本実施形態においては、当該熱可塑性樹脂供給部１１は、前記ロードセル１１４などを用いて、前記熱可塑性樹脂加熱部１２にて加熱溶融した熱可塑性樹脂を紡糸機構２へ供給する量を調整可能とすることにより、熱可塑性樹脂吐出体２１から吐出される吐出量を制御している。よって、当該熱可塑性樹脂供給部１１は、前記熱可塑性樹脂吐出体２１から吐出される吐出量を制御する吐出量制御部としての機能も有している。本実施形態においては、吐出口２１３ａから吐出する吐出量を、０．２ｃｃ〜２ｃｃ／時間に制御している。
【００２５】
熱可塑性樹脂加熱部１２は、本実施形態においては、前記シリンダ１１１を熱可塑性樹脂の融点以上に加熱する鋳込みヒータを用いており、当該ヒータにてシリンダ１１１内の熱可塑性樹脂を加熱溶融している。この熱可塑性樹脂加熱部１２は、シリンダ１１１内の熱可塑性樹脂を１５０℃から４００℃の温度に制御可能としている。
【００２６】
紡糸機構２は、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を吐出する熱可塑性樹脂吐出体２１と、当該熱可塑性樹脂吐出体２１を加熱する吐出体加熱部２２と、前記熱可塑性樹脂吐出体２１から吐出された熱可塑性樹脂を紡糸した繊維を捕集するための繊維捕集台２３とを具備している。更に、当該紡糸機構２は、静電紡糸するために、高電圧発生装置を用いて、後述する熱可塑性樹脂吐出体２１の突出部２１３に電荷を付与することで当該熱可塑性樹脂吐出体２１から吐出される熱可塑性樹脂に対して電荷を与える電荷付与手段と、当該電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する対極電荷を与える対極電荷付与手段とを備え、熱可塑性樹脂吐出体２１を介して溶融した熱可塑性樹脂を負に帯電し、前記繊維捕集台２３を正に帯電可能としている。
【００２７】
熱可塑性樹脂吐出体２１は、図３に示すように、前記加熱溶融機構１にて溶融された熱可塑性樹脂を受ける受け部２１１と、当該受け部２１１の下方に設けた基台部２１２と、当該基台部２１２から前記繊維捕集台２３に向って突出する複数の突出部２１３とを一体に成形して構成している。また、図５に示すように、前記受け部２１１を介して供給された前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を吐出する吐出孔２１４を前記基台部２１２及び前記突出部２１３に開孔している。尚、この熱可塑性樹脂吐出体２１は、平面視左右上下対称形状を成しており、その上部を前記シリンダ１１１の下端部に埋没させて取り付けている。
【００２８】
受け部２１１は、前記熱可塑性樹脂供給部１１から供給される熱可塑性樹脂を受ける受け面を有し、上端から下端、つまり、熱可塑性樹脂供給部１１側から反熱可塑性樹脂供給部１１側に向って漸次幅広となる底面直径１４ｍｍ、高さ１０ｍｍの円錐形状の円錐要素２１１ａと、この円錐要素２１１ａの下端から連設した直径１４ｍｍ、高さ３．５ｍｍの円柱形状の円柱要素２１１ｂとを有している。当該受け部２１１の上端、具体的には、前記円錐要素２１１ａの上端は、前記シリンダ１１１の供給口１１１ｂ内に位置しており、前記熱可塑性樹脂供給部１１から供給された溶融後の熱可塑性樹脂を上端で受けると共に、当該受け部２１１の周面に沿って流れ落ちる熱可塑性樹脂を複数の吐出孔２１４に拡散して供給している。
【００２９】
基台部２１２は、図３に示すように、直径が３０ｍｍ、厚さが１０ｍｍの等厚の円柱形状を成しており、前記受け部２１１の下面より広い上面を有している。基台部２１２の上面には、図２に示すように、当該基台部２１２と前記受け部２１１との接触面の近傍に、吐出孔２１４に前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を受け入れる複数（本実施形態においては６つ）の受入口２１２ａを開口している。この受入口２１２ａの直径は、１ｍｍであり、各々の受入口２１２ａは、基台部２１２の中心と同じ中心円上に等間隔に離間させて開口している。当該複数の受入口２１２ａは、平面視左右上下対称を成す位置に開口している。
【００３０】
突出部２１３は、図３に示すように、前記基台部２１２の下面から前記繊維捕集台２３に向って吐出方向に突出している。本実施形態においては、吐出方向への突出寸法を、６ｍｍとしている。また、突出部２１３の反基台部２１２側（吐出口２１３ａ側）の幅を、突出部２１３の基台部２１２側の幅よりも幅狭としている。ここで、突出部２１３の幅とは、突出部２１３の吐出方向と直交する方向の幅をいう。本実施形態においては、図５に示すように、前記突出部２１３の幅を、基台部２１２側から反基台部２１２側に向けて漸次幅狭としている。尚、本実施形態においては、吐出口２１３ａの周囲に一定の厚みを残しているため、溶融した熱可塑性樹脂の過度の冷却を防止し保温効果を発揮する。
【００３１】
複数の突出部２１３は、同一の基台部２１２から突出するように設けており、各々を等間隔に離間させている。本実施形態においては、図４に示すように、前記基台部２１２よりも幅狭の６つの突出部２１３を、前記基台部２１２の周縁より内側の位置に突設している。この複数の突出部２１３は、基台部２１２の中心と同じ中心円上且つ底面視左右上下対称を成す箇所に位置している。各突出部２１３は、前記受入口２１２ａから受け入れた熱可塑性樹脂を吐出する吐出口２１３ａを有する。隣接する吐出口２１３ａは、各突出部２１３を離間して設けているため、８ｍｍ程度離間している。吐出口２１３ａの直径は０．３ｍｍであり、突出部２１３の突出寸法と吐出口２１３ａの直径との比率（Ｌ／Ｄ比）を、２０としている。当該吐出口２１３ａは、前記基台部２１２に設けた各受入口２１２ａと対を成す。各々の吐出口２１３ａからは、前記吐出量制御部にて制御された吐出量の熱可塑性樹脂が、前記繊維捕集台２３に向って吐出される。
【００３２】
吐出孔２１４は、図５に示すように、前記突出部２１３の吐出口２１３ａと前記基台部２１２の受入口２１２ａとを連通し、前記加熱溶融機構１にて溶融した熱可塑性樹脂を前記吐出口２１３ａから吐出する。当該吐出孔２１４は、前記突出部２１３の幅方向と直交する方向に前記受入口２１２ａから前記吐出口２１３ａまで湾曲することなく直線状に開孔している。吐出孔２１４の直径は、前記受入口２１２ａの近傍部２１４ａ、前記基台部２１２及び前記突出部２１３を貫通する貫通部２１４ｂ、前記吐出口２１３ａの近傍部２１４ｃの順に小径としている。前記吐出口２１３ａの近傍部２１４ｃの直径は、吐出口２１３ａと同様の０．３ｍｍであり、その長さ寸法を１ｍｍとしている。前記吐出口２１３ａの近傍部２１４ｃの長さ寸法と吐出口２１３ａの直径との比率（Ｌ／Ｄ比）は、約３．３としている。
【００３３】
吐出体加熱部２２は、熱可塑性樹脂の温度が吐出孔２１４を通過する間に低下しないように、前記熱可塑性樹脂吐出体２１を加熱するヒータである。
【００３４】
繊維捕集台２３は、前記突出部２１３の吐出口２１３ａの下方、つまり、前記突出部２１３の吐出口２１３ａと対向する位置に設置している。当該繊維捕集台２３は、厚さ寸法が１０ｍｍ、縦横寸法が１００ｍｍの正方形平板状の導電性の電極プレートにて構成し、その底部を絶縁板２３１で覆っている。当該繊維捕集台２３は、紡糸に際して、前記対極電荷付与手段を用いて正に帯電可能としており、前記電荷付与手段を用いて電荷を付与した熱可塑性樹脂を電気的に吸引する。これにより、繊維径が、１０ｎｍ〜２０μｍ、平均繊維径が、大凡１００ｎｍのナノ繊維を繊維捕集台２３に集めることができる。また、昇降機構を介して、当該繊維捕集台２３を前記熱可塑性樹脂吐出体２１と近接及び離間可能としている。その昇降距離調整幅は、３０ｍｍから１００ｍｍである。当該昇降距離調整幅にて調整を行うことにより、紡糸前に当該繊維捕集台２３と前記熱可塑性樹脂吐出体２１との離間距離を、熱可塑性樹脂の種類などに応じて設定する。更に、当該繊維捕集台２３は、当該繊維捕集台２３への繊維の積層を自由にコントロールするために、独立した駆動源２４により前記昇降方向と直交する水平方向に移動可能としている。具体的には、紡糸工程の間、繊維捕集台２３がＸ−Ｙ方向、つまり、直交する２方向に交互に移動を繰り返すように設定している。この水平方向の移動パターンは、繊維の積層状態に応じて様々に変更可能である。水平方向への移動速度は、５ｍｍ／分から７５ｍｍ／分であり、その移動幅は最大で８０ｍｍである。
【実施例】
【００３５】
次に、前記溶融型紡糸装置Ａを用いて溶融紡糸する方法について詳述する。以下は、一実施例であり本発明は当該実施例に限定されない。
【００３６】
紡糸する熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレンを用いる。紡糸を行う前には、前記昇降機構を用いて前記繊維捕集台２３と前記熱可塑性樹脂吐出体２１との離間距離を、５０ｍｍに設定する。また、繊維捕集台２３がＸ−Ｙ方向、つまり、直交する２方向に交互に８０ｍｍの移動幅で移動を繰り返すように設定する。
【００３７】
次に、１０ｃｃのポリプロピレンのチップを、前記シリンダ１１１の投入口１１１ａに投入する。その後、シリンダ１１１及び熱可塑性樹脂吐出体２１を、熱可塑性樹脂加熱部１２や吐出体加熱部２２を用いて加熱する。本実施例においては、シリンダ１１１の加熱温度は２３０℃に、熱可塑性樹脂吐出体２１の加熱温度は２４０℃に設定する。
【００３８】
シリンダ１１１及び熱可塑性樹脂吐出体２１が設定温度に達すると、その５分後にピストン１１２がシリンダ１１１内を高速に下降し始める。そして、設定した下降圧力（０．３Ｍｐａ）に達すると、その後は予め設定した吐出圧力（０．５７Ｍｐａ）にて、シリンダ１１１内で加熱溶融されたポリプロピレンを押し出す。
【００３９】
尚、前記吐出圧力、シリンダ１１１の加熱温度、熱可塑性樹脂吐出体２１の加熱温度などは、用いる熱可塑性樹脂の種類によって調整する。
【００４０】
シリンダ１１１内で加熱溶融されたポリプロピレンは、前記シリンダ１１１の供給口１１１ｂから、熱可塑性樹脂吐出体２１の受け部２１１を介して前記基台部２１２の受入口２１２ａから前記吐出孔２１４に供給される。溶融されたポリプロピレンは、前記基台部２１２内の吐出孔２１４を通過した後に、前記突出部２１３内の吐出孔２１４を通過する。そして、加熱溶融されたポリプロピレンが、複数の突出部２１３の吐出口２１３ａから吐出し始めると、高電圧をかけて前記電荷付与手段を用いて前記突出部２１３を介して熱可塑性樹脂を負に帯電させると共に、前記対極電荷付与手段を用いて前記繊維捕集台２３を正に帯電させる。尚、印加電圧は、２０ｋＶ、吐出量は、０．９ｃｃ／時間、吐出速度は０．０１５ｃｃ／ｍｍとする。
【００４１】
前記突出部２１３より吐出した熱可塑性樹脂は、電気的引力により繊維捕集台２３に向けて飛翔して伸張する。これにより、図６、図７に示すように、繊維径が、１００ｎｍ〜１０μｍ、平均繊維径が、大凡４μｍの極細繊維が繊維捕集台２３に集まる。
【００４２】
本発明の溶融型紡糸装置Ａは、以上のような構成を有するため、熱可塑性樹脂吐出体２１の設計自由度を担保しつつ、熱可塑性樹脂に電荷を集中させ、熱可塑性樹脂が吐出口２１３ａから飛翔し易い構造とすることを可能とした。つまり、熱可塑性樹脂吐出体２１の設置などに伴う設計制限を基台部２１２にて担うことにより、吐出口２１３ａ近傍の形状を自由に決定することができる。更に、基台部２１２より突出した突出部２１３に吐出口２１３ａを設けていることで、熱可塑性樹脂に電荷を集中させる構造を実現することが可能となる。加えて、溶媒を不要とした紡糸が可能となることで、繊維化する原材料の選定自由度を飛躍的に向上することができる。
【００４３】
また、前記突出部２１３の幅を、基台部２１２側から反基台部２１２側に向けて漸次幅狭としていることで、吐出間近の熱可塑性樹脂に対して更に電荷を集中することができる。
【００４４】
加えて、複数の前記突出部２１３を、互いの吐出口２１３ａを離間させた位置に突出させて設けていることにより、液滴の結合などの不具合を回避しながらも、紡糸の生産性を向上することができる。
【００４５】
更に、複数の前記突出部２１３を、同一の基台部２１２から突出させていることで、溶融型静電紡糸装置の簡素化を図り、製作を容易とすることが可能となる。
【００４６】
また、前記電荷付与手段を用いて、熱可塑性樹脂を負に帯電させると共に、対極電荷付与手段を用いて、繊維を捕集する繊維捕集台２３を正に帯電させて静電紡糸を行っていることにより、電荷付与に伴い必要となる絶縁処理を簡素化できる。
【００４７】
加えて、前記突出部２１３の吐出口２１３ａから熱可塑性樹脂を吐出する吐出量を、０．２ｃｃ〜２ｃｃ／時間としたり、前記突出部２１３の吐出口２１３ａの直径を０．３ｍｍとしていることで、紡糸精度の安定性を確保することが可能となる。
【００４８】
尚、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００４９】
例えば、前記突出部２１３の吐出側端を前記吐出孔２１４と略同形として更に吐出口２１３ａ近傍の熱可塑性樹脂に電荷を集中させるようにしてもよい。
【００５０】
更に、加熱方法は、ヒータに限らずレーザー光線などを用いて加熱することも考えられる。
【００５１】
加えて、熱可塑性樹脂の帯電は、正負のいずれでもよく、繊維捕集台２３を反対極に帯電できればよい。
【００５２】
また、熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンに限らず、ポリプロピレンなどのポリエチレン系樹脂などのオリフィン系樹脂、ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂など、他の材料でもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ・・・溶融型紡糸装置
Ｓ・・・紡糸空間
１・・・加熱溶融機構
２・・・紡糸機構
２１・・・熱可塑性樹脂吐出体
２３・・・繊維捕集台
２１２・・・基台部
２１２ａ・・・受入口
２１３・・・突出部
２１３ａ・・・吐出口
２１４・・・吐出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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