(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界紡糸繊維構造体のための電界紡糸装置であって、
前記電界紡糸装置は、
溶液又は融液を排出するための１組の排出部（５）と、
前記１組の排出部（５）からの排出物を受容するための受容面（８）とを備え、
前記受容面（８）は、前記受容面（８）と平行な第１方向に移動をするように設けられており、
前記移動は、前記繊維構造体の長さ方向の形成に対応し、
前記電界紡糸装置は、前記１組の排出部と前記受容面との間の電位差を生成するための電源を備え、
前記電界紡糸装置は、繊維構造体にわたって予め定められた繊維の厚さプロファイルを形成するために、電界紡糸中に、予め定められたプロファイルに従って装置の排出部と受容面との間の距離を変化させ、
前記電界紡糸装置は、前記第１方向に沿って異なる各排出部に対して、受容面（８）に垂直な方向の排出部（５）と該受容面（８）との間の距離のために予め定められた距離プロファイルを提供することにより、前記距離を変化させるように構成されている
ことを特徴とする電界紡糸装置。
【請求項２】
前記予め定められた距離プロファイルは、距離プロファイルを増加させること、又は、距離プロファイルを減少させることである
ことを特徴とする請求項１に記載の電界紡糸装置。
【請求項３】
前記１組の排出部（５）は、少なくとも２つの部分の排出部（５）を備え、
排出部（５）の前記部分の各々は、前記受容面（８）から等距離にあり、
各部分及び受容面（８）の間の距離は、前記第１方向に沿って前記予め定めた距離に従って設定可能である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電界紡糸装置。
【請求項４】
前記１組の排出部は、受容面に対して所定角度で傾斜した所定面に備えられる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電界紡糸装置。
【請求項５】
前記１組の排出部（５）は、前記受容面（８）と平行であり、前記第１方向に垂直な方向に往復移動できるように設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電界紡糸装置。
【請求項６】
繊維構造体を製造するための方法であって、
溶液又は融液を排出するための１組の排出部（５）を提供するステップと、
前記１組の排出部（５）からの排出物を受容するための受容面を提供するステップと、
前記受容面（８）に平行な第１方向に前記受容面（８）を移動させるステップと、
前記１組の排出部（５）及び前記受容面（８）との間に電位差を設けるステップと、
前記移動及び電位差を設ける間に、前記排出部（５）に溶液又は融液を提供するステップとを含み、
前記繊維構造体の寸法に基づいて予め決められ、前記寸法に垂直な任意の断面における繊維径の差異が１０％未満である繊維の厚さプロファイルを実現するために、溶液又は融液を排出部に提供する間に、予め決められた距離プロファイルに従って排出部（５）と受容面との間の距離を変化させ、
前記第１方向に沿って異なる各排出部に対して、受容面（８）に垂直な方向の排出部（５）と該受容面（８）との間の距離のために予め定められた距離プロファイルを提供することにより、前記距離が変化される
ことを特徴とする繊維構造体製造方法。
【請求項７】
前記距離の変化は、前記受容面に垂直な所定方向への、前記受容面に対する排出部の相対的な移動を提供することによって、実現される
ことを特徴とする請求項６に記載の繊維構造体製造方法。
【請求項８】
繊維を含む電界紡糸繊維構造体であって、
前記電界紡糸繊維構造体は長手方向に長く延在し、
前記繊維の直径は、前記電界紡糸繊維構造体の寸法に基づいて予め決められ、前記寸法に垂直な任意の断面における繊維径の差異が１０％未満であるプロファイルに従って、変化し、
予め決められたプロファイルに従った前記繊維の直径の変化は、繊維を生成するための溶液又は融液を提供する排出部と繊維の受容面との間の該受容面に対して垂直な方向の距離のために予め決められたプロファイルに従う変化を、前記繊維構造体の長手方向に沿って異なる各排出部に対して提供することによって、実現され、
距離の変化は、電界紡糸中に提供される
ことを特徴とする電界紡糸繊維構造体。
【請求項９】
少なくとも５０％の直線状繊維を含み、
前記少なくとも５０％の直線状繊維は、５μｍ以上の直線部分を有する繊維を５０％以上含む
ことを特徴とする請求項８に記載の電界紡糸繊維構造体。
【請求項１０】
少なくとも５０％の、隣接する繊維と無交差結合の繊維を含む
ことを特徴とする請求項８または９に記載の電界紡糸繊維構造体。
【請求項１１】
前記繊維の５０％以上が、３〜２０００ｎｍの平均直径を有する
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の電界紡糸繊維構造体。
【請求項１２】
前記繊維構造体は、２つ以上の隣接層を含み、
２つの隣接層を有する各層は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さい平均直径を有し、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい平均直径を有する
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の電界紡糸繊維構造体。
【請求項１３】
請求項８から請求項１２のいずれか１項に係る電界紡糸繊維構造体の使用であって、
歯漂白のために使用する
ことを特徴とする使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維構造体、並びに、それを製造するためのプロセス及び装置に関する。特に、本発明は、繊維構造体の電界紡糸のための方法及びシステムに関し、例えばナノファイバ構造体のような生産物及びそれらの使用に関する。本発明は、創傷被覆材の分野にも関する。特に、本発明は、例えば創傷被覆材に適用されるような表面近傍の液体の量を制御するための方法及びシステムに関する。本発明は、歯科分野にも適用される。特に、本発明は、歯の漂白に適用するための方法、生産及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファイバ構造体は、衣服、フィルタ、医療及び防護の分野において様々に利用可能である。化学物質、溶媒、溶液、融液及び液体の吸収、固定化及び封入のための高多孔率に基づくナノファイバ構造体に強い関心がもたれている。多くの応用において高吸収が好ましく、約５ｍｌ／ｃｍ２の吸収力が望ましい。同じ応用では、大きいナノファイバ構造体が好ましい。構造体にわたる吸収を確実にするために、全構造体にわたって均一な厚さがよい。さらに、フィルタでのナノファイバ構造体の応用では、強い構造が要求される。ナノファイバ構造体は、電界紡糸装置を用いて製造される。典型的な装置を図１に示しており、それは、電源１と、麻酔式ポンプ２と、ポリマー溶液４を含むポンプを構成するシリンジ３とを備える。ポンプは、ポリマー溶液を金属針５の先端へ送出する。上記の針は、スピナレット６に配置され、上記のスピナレットは、上方７及び下方８の導電性プレートを備える。電場が上方及び下方プレートに適用され、ポリマー溶液を針先端から下方の構成要素の表面へ押し出すことができる。生成される電場によって、ポリマー溶液には、ポリマー溶液を互いに保持する凝集力を超える力が生じる。電場による凝集力補償の結果として、ポリマー溶液から噴流が吹き出し、それによって、ナノオーダの繊維が形成され、最終的に下方のプレートで収集される。堆積構造の典型的な寸法は、約１０〜１５ｃｍの直径を有する円形表面である。従って、シングルノズルシステムの場合、経済的に安価で多くの応用に要求される広い表面領域を得ることができる。
【０００３】
ＵＳ２００２／０１７５４４９では、電界紡糸ポリマー繊維及び薄膜のための装置及び方法が開示されている。方法は、制御された直径のファイバを提供するために、電荷を調整することによって、スピナレットの先端での電場強度を制御することを含む。電場を変化させることによって、ジェットストリームの加速が変化し、その結果、形成されるナノファイバの直径が変化する。電場の変化によって、ジェットストリームの安定性が変化し、複合電極での対応する変化によって、新たなジェットストリームを安定化させる。隣接する２つのスピナレットの距離は、電場を最適化するように、すなわち個々のスピナレットが互いに影響しないように、電場が変化する。ナノファイバ構造体のある応用例は、創傷被覆装置である。創傷被覆材は、切り傷、裂傷、擦り傷、刺し傷、火傷等の多くの種類の怪我に適用できる。
【０００４】
創傷被覆材にはもともと、ガーゼベースの包帯又は、例えば亜鉛ペーストバンテージのような粘着性バンテージを用いられる。最近の多くの創傷被覆装置は、例えば湿度保持及び吸収機能、又は湿度保持及び抗菌機能を有する等の重要な特性を備える。特に、火傷の場合、傷から出る滲出液が大きな問題である。そのような傷の措置に用いられる多くの技術は、可能な限り傷口を乾燥させ、それによって、感染を防止し、治癒を早める。しかし、概観したところ、特定の傷の場合、その傷の近くに浸出液を保つことが好ましいことが明らかになった。その理由は、傷の治癒過程において重要な分子や凝固物質が浸出液に存在するためである。
【０００５】
商業化可能な程度の創傷被覆装置が幾つか公開されている。あるカテゴリーの創傷被覆装置は、電気的に紡がれた材料の使用に基づいている。米国特許４，８７８，９０８には、織布支持部と、端部に設けられた粘着性表面と、電気的に紡がれた材料のマットによって覆われた吸収性材料のパッドとを有する創傷被覆装置の例が開示されている。しかし、創傷被覆装置の改善の余地はある。
【０００６】
本発明の一形態は歯の漂白に関する。歯の漂白には、主に２つの審美的な利用例が知られており、それらは、歯科業において行われる利用例と、例えば顧客が家庭その他の適切な場所といった歯科業以外で行われる利用例とである。これらの解決法の一部では、歯科医のもとに何度か足を運ぶ必要がある。
【０００７】
歯科医院以外で行うことができる利用例を含む解決法は、利用者の口及び歯に適合するように作られたトレイを使用する。トレイは、歯科業において作られるが、家庭で使用することができる。そのような装置の典型例では、コスト上再利用が必要であり、また、繰り返して取り扱うこと・清掃すること・充填すること・装着すること・除去すること等を可能にするために頑丈さが必要になる。
【０００８】
低コストの解決法も提案されている。そこでは、フリーサイズ方式が用いられる。これらのシステムではしばしば歯に完全に適合せず、供給される漂白剤の量が増加する。また、そのような方式では、漂白剤が歯肉へ漏れ出し、体内に摂取されることがあるという問題がある。
【０００９】
プロクター・アンド・ギャンブル社による米国特許２００５／０１９６３５２Ａ１には、複数の隣接歯に歯の漂白剤を送るシステムを適用することを含む方法が開示されている。その歯の漂白剤を送るシステムは、一片の材料と、過酸化物を含む歯の漂白剤とを有する。その方法は、歯の顔側表面に一片の材料の第１部分を取り付けることと、複数の隣接歯の切縁部近くで一片の材料の第２部分を折り畳むこと、切縁部を覆う一片の材料の第２部分を歯の舌側面に取り付けるようにその第２部分を折り畳むこととを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、繊維（例えば、ナノファイバの）構造体を生産するための革新的な装置又は方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る実施の形態の利点は、電界紡糸繊維構造体（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の寸法に従って、直径が様々に変化する（例えば、減少する）繊維により形成される繊維構造体を生産できることと、それらを生産するための方法及び装置とにある。本発明に係る好ましい実施の形態は、堅固な構造を備えたナノファイバ構造体を提供する方法及びシステムにある。すなわち、ナノファイバ構造体では、通常の使用時に、分解・歪み又は層間剥離が殆ど生じないか、又は問題にならない程度である。本発明の好ましい実施の形態は、強く、多孔質で、かつ／又は再生可能なナノファイバ構造体を提供する方法及びシステムである。さらに好ましい本発明の実施の形態は、優れた液体吸収性を備える繊維構造体が提供し、またそれを生産するための方法である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態は、優れた制御放出及び濾過特性を備えた繊維構造体を提供し、またそれらを生産するための方法である。本発明の好ましい実施の形態は、経済的に実現可能な方法を提供する。本発明に係る好ましい実施の形態では、上述の好ましい実施の形態の２つ以上を組み合わせた特性を備えた繊維構造体を生産することができる。本発明の好ましい実施の形態では、ラミネート加工した構造が作られる。本発明に係る好ましい実施の形態では、優れた重畳（ｏｖｅｒｌａｐ）が、制御装置に従った異なるノズルの移動を用いて実現される。本発明の方法及び装置によって、上記の目的は達成される。
【００１３】
本発明は、繊維構造体を生産するための電界紡糸装置に関する。前記電界紡糸装置は、溶液又は融液を排出するための１組の排出部と、前記１組の排出部からの排出物を受容するための受容面とを備え、前記受容面は、前記受容面と平行な第１方向に移動をするように設けられており、前記移動は、前記繊維構造体の長さを形成することに対応し、前記電子回転装置は、前記１組の排出部と前記受容面との間の電位差を生成するための電源を備え、前記電界紡糸装置は、繊維構造体にわたって予め定められた繊維の厚さプロファイルを実現するために、前記繊維構造体の生産中に、予め定められたプロファイルに従って装置の排出部と受容面との間の距離が変化するように設けられる。予め決められた距離プロファイルに従ったそのような変化は、前記第１方向に沿って異なる排出部のための受容面に垂直な方向の、排出部と受容面との間の距離のための予め決められた距離プロファイルによって実現される。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを増加させること、又は、距離プロファイルを減少させることである。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを単調増加させること、又は、距離プロファイルを単調減少させることである。
【００１４】
本発明に係る好ましい実施では、繊維を含む繊維構造体を生産することが可能な装置が提供され、前記繊維の直径は、電界紡糸繊維構造体の寸法に沿って減少し、前記寸法に垂直な任意の部分における繊維の局所的な相違は、予め決められたレベル、例えば１０％未満である。本発明の実施の形態において、前記繊維の直径は、前記電界紡糸繊維構造体の寸法に沿って単調に減少する。本発明の他の実施の形態では、繊維の直径は、電界紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って予め決められた直径プロファイルに従う。例えば、前記繊維の直径は、前記電界紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って、単調に又は連続的に減少する。
【００１５】
本発明の実施の形態において、１組の排出部は、排出部のサブセットを含み、前記１組の排出部の各々は、前記受容面から等距離にある。各サブセットと受容面と間の距離は、予め決められた距離プロファイルに従って、繊維構造体が成長する長さ方向に沿って、変化する。本発明の好ましい実施の形態では、２つ以上の隣接層を含む層構造が形成されてもよい。２つの隣接層を有する各層は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さい平均直径を有し、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい平均直径を有する。
【００１６】
本発明の実施の形態では、１組の排出部は、受容面に対して所定角度で傾斜した所定面に設けられる。好ましくは、繊維を含み繊維構造体が、前記繊維の直径が繊維構造体の寸法方向に沿って連続的に減少することができるようなものである。
【００１７】
本発明の実施の形態によると、電界紡糸プロセスの間、収集部までのノズルの距離は変化し、適宜、そのプロセスの前及び／又は後の距離の変化と組み合わせられてもよい。
【００１８】
本発明の実施の形態では、前記１組の排出部の少なくとも２つの隣接する排出部は、少なくとも１ｃｍ以上の距離で互いに隔てられる。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、高多孔率の繊維構造体を生産できるように設けられる。前記１組の排出部の少なくとも２つの隣接排出部は、少なくとも１ｃｍ以上の距離で互いに隔てられる。より好ましくは、２つの隣接する排出部は、少なくとも４ｃｍの距離で隔てられ、さらに好ましくは、少なくとも８ｃｍの距離で隔てられる。前記１組の排出部の各２つの排出部は、少なくとも１ｃｍの距離で、好ましくは４ｃｍの距離で、さらに好ましくは６ｃｍの距離で、互いに隔てられる。言い換えると、最も近い他の排出部までの距離が少なくとも１ｃｍであり、好ましくは少なくとも４ｃｍであり、さらに好ましくは少なくとも６ｃｍである排出部（例えば、ノズル）が、少なくとも１つ存在する。前記排出部の大部分又は全てが、他の排出部から、少なくとも１ｃｍの距離で、好ましくは４ｃｍの距離で、より好ましくは６ｃｍの距離で、隔てられてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、強く、高多孔率であり、直線状繊維を含む、繊維構造体の生産が可能なように設けられる。適宜備えられる特徴として、排出部（例えば、ノズル）は、三角形を形成するように、又は多角形を形成するように、配置される。
【００１９】
本発明の実施の形態では、排出部間の距離は、隣接する繊維と実質的に無交差結合である繊維を少なくとも５０％含む繊維構造体を生産できるように設けられる。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、小さい角度での交差結合のみを含む繊維構造体を生産できるように設けられる。
【００２０】
本発明の実施の形態では、排出部間の距離は、直線状繊維を少なくとも５０％含む繊維構造体を生産するように設けられる。
【００２１】
装置は、実質的に電界紡糸プロセスの間、生産される繊維の直径を変化させるための制御手段を備えてもよい。
【００２２】
本発明の実施の形態では、生産される繊維の直径を変化させるための手段は、繊維構造体を生産する間又はそれ以外で、第１平面及び受容面との間の距離を変化させるための制御手段であってよい。適宜設けられる特徴として、下方部及び上方部が、互いに垂直方向に移動可能に設けられる。
【００２３】
本発明の実施の形態では、装置は、複数の繊維を生成するように設けられる。その場合、前記複数の繊維の少なくとも５０％が、３〜２０００ｎｍの間の平均直径を有する。
【００２４】
本発明の実施の形態では、装置は、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート、アルコール、コラーゲン、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、及び金属の少なくとも１つ以上を含むポリマー溶液を使用するように設けられる。
【００２５】
本発明は、繊維構造体を生産するための方法にも関する。上記方法は、溶液又は融液を排出するための１組の排出部を提供するステップと、前記１組の排出部からの排出物を受容するための受容面を提供するステップと、前記受容面に平行な第１方向に前記受容面を移動させるステップと、前記１組の排出部と前記受容面との間に電位差を設けるステップと、前記移動させることと電位差を設けることとの間、溶液又は融液を前記排出部に提供するステップとを含み、予め決められた厚さプロファイルを実現するために、溶液又は融液を排出部に提供する間、予め決められたプロファイルに従った排出部と受容面との間の距離が変化する。そのような予め決められたプロファイルは、繊維構造体の長さの成長方向に沿った排出部の受容面に垂直な方向の、排出部と受容面との間の距離の変化によってもたらされ、又は、受容面に相対的な１組の排出部の事実上の相対移動によってもたらされる。予め決められた距離プロファイルは、距離プロファイルを増加させること又は距離プロファイルを減少させること、例えば距離プロファイルを単調増加させること又は距離プロファイルを単調減少させることである。上記２つ以上の排出部の少なくとも２つの隣接排出部は、少なくとも１ｃｍの距離で、好ましくは少なくとも４ｃｍの距離で、さらに好ましくは少なくとも６ｃｍの距離で、隔てられる。上記１組の排出部の各２つは、少なくとも１ｃｍ、好ましくは少なくとも４ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも６ｃｍの距離で、互いに隔てられる。
【００２６】
排出部と受容面との間の距離の変化は、繊維構造体を製造する間の、前記隣接排出部と前記受容面との間の距離を適用することによって、適宜得られる。距離は、前記１組の排出部と前記受容面との間の相対移動を提供することによって、設けられる。好ましい適宜備えられる特徴として、方法はさらに、前記受容面に平行で前記第１方向に垂直な方向へ、前記１組の排出部の少なくとも１つ及び／又は前記受容面を往復移動させるステップを含む。方法は、複数の繊維を生成するように設けられてもよく、その場合、前記複数の繊維の少なくとも５０％が、３〜２０００ｎｍの間の平均直径を有する。
【００２７】
方法は、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート、アルコール、コラーゲン、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、及び金属の少なくとも１つを含むポリマー溶液又は融液を使用するように設けられる。
【００２８】
適宜備える特徴として、１００Ｖ〜２０００００Ｖの間の電位差が、１組の排出部と受容面との間に設けられる。適宜設けられる別の特徴として、排出部当たりのポリマー溶液又は融液のポンプ速度は、０．０１〜５００ｎｌ／ｈの間である。
【００２９】
適宜備えられる特徴として、溶液又は融液は、抗菌性物質、薬剤、疎水性／親水性物質、抗腐食性物質、触媒、酸化／還元剤その他の物質のような追加的な物質を含んでもよい。
【００３０】
本発明は、上述の本発明の実施の形態に係る方法を用いて製造された電界紡糸繊維構造体にも関連する。
【００３１】
本発明は、繊維を含む電界紡糸繊維構造体にも関連する。上記繊維の直径は、予め決められた繊維直径プロファイルに従って、前記電界紡糸繊維構造体の寸法に沿って変化し、前記寸法方向に垂直な任意の部分において繊維直径の変化は、１０％未満である。
【００３２】
本発明の実施の形態では、構造は、少なくとも５０％の直線状繊維を含む。少なくとも５０％の直線状繊維は、実質的の直線状の部分を５μｍ以上有する。
【００３３】
電界紡糸繊維構造体は、隣接繊維と実質的に無交差結合の繊維を少なくとも５０％含む。電界紡糸繊維構造体は、ランダム配向の繊維を少なくとも５０％含む。電界紡糸繊維構造体は、少なくとも６５％の多孔率を有する。５０％以上の繊維は、３〜２０００ｎｍの間の、好ましくは１０ｎｍ以上の、好ましくは７００ｎｍ以下の平均直径を有する。
【００３４】
本発明は、２つ以上の層を有する電界紡糸繊維構造体にも関する。前記層の各々は、隣接層の繊維の平均直径とは異なる平均直径を有する繊維からなる。本発明の実施の形態では、繊維構造体は、２つ以上の隣接層を有し、２つの隣接層を有する各層は予め決められた寸法の平均直径を有する繊維からなる。予め決められた平均直径は、その隣接層の繊維の平均直径より、大きくても小さくてもよい。ある実施の形態において、繊維の平均直径は、一方隣接層の繊維の平均直径より小さく、他方隣接層の繊維の平均直径より大きい。直径は、例えば深さの関数として減少し、深さの関数として増加し、深さの関数として初めに減少した後に増加し、深さの関数として初めに増加した後に減少する等である。
【００３５】
例えば滲出液のような傷の近くの液体を制御するための優れた装置又は方法を提供することも本発明の目的である。本発明に係る好ましい実施の形態では、液体の量及び流れを制御できる。本発明の好ましい実施の形態では、制御された量の、場合によっては多量の、滲出液が吸収されてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態は、創傷被覆装置の接触面を介して、傷への及び／又は傷からの液体の伝達の優れた制御を実現可能である。そのような伝達は、傷とは異なる領域の方向であり、又は、創傷被覆材の表面に接触する領域の方向である。本発明に係る好ましい実施の形態では、流体の放出制御が、例えば創傷被覆装置の接触表面の反対側で、実現される。好ましい実施の形態では、傷口の流体は、吸収されるが、傷の近くでは保持されてもよく、実施の形態の特定の構造が用いられる場合には傷口へ向けて戻すように放出されてもよい。本発明に係る望ましい実施の形態では、傷口の近くに制御された量の滲出液が存在するように、創傷被覆装置によって、傷口から取り除かれる滲出液の量を制御してもよい。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る方法及び装置によって、上記の目的は達成される。
【００３７】
本発明は、傷口近くの流体を制御するための創傷被覆装置にも関する。創傷被覆装置は、複数の繊維を含むナノファイバ構造体を備える。ナノファイバ構造体は、傷に接触するための接触面を有する。傷口からの吸収及び／又は放出を制御するために、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、接触面に垂直な方向に変化する。本発明に係る好ましい実施の形態では、制御された液体吸収を実現できる。本発明に係る好ましい実施の形態では、多くの液体の吸収が実現される。好ましい実施の形態では、制御された量の液体が吸収され、吸収された液体は、傷口に戻るように、傷口被覆部の他方側部で放出するか、又は、傷口へ戻すように放出する。
【００３８】
創傷被覆装置は、接触面に垂直な方向の中間位置に、接触面の繊維の直径より小さく、接触面の反対側表面の繊維の直径より小さい直径を有する繊維を有する。好ましくは、傷口からの又は傷口への、液体の吸収及び／又は放出の予め決められたプロファイルが実現される。
【００３９】
繊維の直径は、接触面から、接触面の反対側のナノファイバ構造体の表面まで、減少してもよい。本発明の好ましい実施の形態では、接触面から他の表面にまでの流体の動的流動が確立されてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態は、液体放出面として考えられる傷口は、実質的に乾燥するように保たれてもよい。代わりに、又はそれに加えて、制御され多量の液体が、傷口に又は傷口の近くに保持されてもよく、そのことは、治癒のために望ましい。本発明に係る好ましい実施の形態では、最も高い特定の表面領域がそこに得られるような接触面の反対側に、最も効果的な蒸発特性が得られる。接触面の反対側は、液体放出側部として機能する。代わりに、又はそれに加えて、傷口へ戻すように放出が制御されてもよい。
【００４０】
繊維の直径は、接触面から減少するような別の関係に従ってもよく、構造の中心において最小になり、接触面の反対側のナノファイバ構造体の表面の中央から増加する。そのような構造を用いることによって、傷口から液体を吸収させながら、傷口へ向けて液体を戻さないことが可能になる。傷口において流体の均衡がとれることになり、上述のような傷口の治癒にとって望ましい状態となる。
【００４１】
ナノファイバ構造体は、異なる直径を有するナノファイバの少なくとも２つの層を含む、ラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。
【００４２】
創傷被覆装置は、少なくとも１つのナノファイバの中間層を含み、その層は、創傷被覆装置のナノファイバの他の層の間に配置される。その場合、少なくとも１つの中間層は、他の層のナノファイバの直径より小さい直径を有するナノファイバを含む。
【００４３】
ファイバ構造体は、電界紡糸であってもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、創傷被覆装置は効率的な方法で作られる。
【００４４】
ナノファイバ構造体は、６５％〜９９％の間、好ましくは７０％〜９８％の間、より好ましくは７５％〜９５％の間の、平均多孔率を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、高吸収性能を実現できる。液体を吸収する能力は、ポリマー１ｇ当たり１ｇ〜２５ｇの間、ポリマー１ｇ当たり好ましくは１０ｇ〜２５ｇの間である。
【００４５】
ナノファイバ構造体は、さらにゲル状物質を含んでもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、創傷被覆装置の吸収性能は、ポリマー１ｇ当たり７０ｇにまで液体吸収を増加させることができる。
【００４６】
ゲル形成物質は、個々のナノファイバをコーティングするように備えられる。ゲル形成物質は、ナノファイバにおいてそれを電界紡糸させることによって、創傷被覆装置に備えられる。
【００４７】
ナノファイバ構造体は、細菌のバリアとして機能するために、１５０ｎｍより小さい孔径を有する部分を少なくとも一部に有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、細菌バリアは、典型的な細菌よりも小さいナノファイバ構造体の孔の寸法によって傷口のために形成される。
【００４８】
ナノファイバ層は、接触面の側部でのナノファイバ層の少なくとも一部において液体伝達バリアを備える。液体伝達バリアは、液体が接触面を超えて側方へ流れることを防ぐ。側方への流れに伴い、接触面の平面内の方向における意図された流れが生じる。
【００４９】
本発明の好ましい実施の形態では、１つの傷口から別の傷口への液体の流れを減少させ、緩やかにし、又はそれをなくすことすらできるため、隣接する傷口の間の交差感染を減少させることができる。液体伝達バリアは、複数の小さい、個別の、分離したナノファイバ領域においてナノファイバ構造体の接触面を分配するように、また隣接する領域間での接触面近傍の液体の流れを防ぐように、設けられてもよい。液体伝達バリアは、溶融したナノファイバ及び／又は互いに刺さり合ったナノファイバを含む。液体伝達バリアは、接触面に垂直な方向に、深さの一部のわたってのみ伸びる。
【００５０】
本発明に係る好ましい実施の形態では、第１に、隣接する傷口領域へ滲出液が流れることを抑制する。第２に、接触面の反対側での湿気の部分的な広がりによって、効果的な蒸発を支援する。第３に、滲出液は、傷口の治癒に必要であれば傷口に放出するために、ナノファイバ構造体において保持される。ナノファイバ層は、液体をナノファイバ構造体に保持し、後に傷口へ放出するために、液体伝達バリアを備えてもよい。
【００５１】
ナノファイバ構造体はさらに、殺菌性の材料を含むナノファイバを有する。前記ナノファイバは、創傷被覆装置の接触面近傍に設けられる。殺菌材料を含むナノファイバは、ナノファイバ構造体によって吸収された液体に溶け、装置の殺菌性、抗菌性及び／又は殺生物性を発揮してもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、抗菌性及び／又は殺生物性は、創傷被覆装置に備えられてもよく、これにより、抗菌性及び／又は殺生物性を生じさせるための別個の製品を用いる必要がなくなる。
【００５２】
殺菌製剤量を含むナノファイバは、ｉｓｏｂｅｔａｄｉｎｅ（Ｒ）ナノファイバを含んでもよい。ｉｓｏｂｅｔａｄｉｎｅ（Ｒ）繊維（ファイバ）は、ＰＶＰ−Ｉ溶液を電子回転させることにより生産される。創傷被覆装置は、１ｋｇ／ｌの濃度の液体の場合、ナノファイバ構造体１ｇ当たり１〜２５ｇの液体を吸収することができる。創傷被覆装置は、１ｋｇ／ｌの濃度の液体の場合、自重の３〜２５倍、好ましくは４〜２５倍、さらに好ましくは５〜２５倍の液体を吸収する性能を有する。
【００５３】
装置は、傷を大きく被覆し又は大きな傷を被覆することに適しており、ナノファイバ構造体は、３０ｃｍ四方の、好ましくは４０ｃｍ四方の、さらに好ましくは５０ｃｍ四方の接触面を有する。他の装置は、極めて小さい傷に適しており、２ｃｍ四方より小さく、または５ｍｍ四方よりも小さき大きさを有する。ナノファイバ構造体は、５０μｍ〜５０００μｍの厚さを有してもよい。
【００５４】
創傷被覆装置は、機械的・熱的・又はレーザによる切断を用いて手又は機械で、任意の形状に切断可能である。
【００５５】
ナノファイバ構造体は、傷の周囲の肌に取り付けるための粘着性の基材上に備えられてもよい。ナノファイバ構造体のナノファイバの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％が、３〜２０００ｎｍの平均直径を有する。
【００５６】
ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％の直線状繊維を含み、少なくともその繊維は、５μｍの長さを超える実質的に直線の部分を有する。ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％のランダム配向の繊維を含んでもよい。
【００５７】
本発明は、創傷被覆材のための上述のような創傷被覆装置の使用にも関する。
【００５８】
本発明はさらに、創傷被覆装置のための方法に関する。その方法は、傷口に接触する接触面を有するナノファイバ構造体を生産することを含み、その繊維（ファイバ）の直径は、予め決められたプロファイルに従って、接触面に垂直な方向に変化する。また、その方法は、前記ナノファイバ構造体を傷口に接触させることによって、予め決められた方向にナノファイバ構造体を位置付けることを含む。本発明に係る好ましい実施の形態は、酸素が、創傷被覆装置を、すなわちナノファイバ構造体を透過可能である。これによって、傷口の治癒を促進できる。
【００５９】
歯の漂白（歯漂白ともいう。）のための優れた方法及びシステムを提供することも本発明の目的である。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムによって、歯漂白部又はその構成要素に正確に送ることができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯の周囲の口の領域に漏れ出すことが、殆どなくなるか又はなくなる。
【００６０】
本発明に係る好ましい実施の形態では、歯漂白部又はその構成要素は、犬歯にまで送られる。
【００６１】
本発明に係る好ましい実施の形態では、ユーザの歯に装置を安定的に配置し、かつ／又は、固定することが可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムは、装置を歯に固定するための漂白部分の構成要素又は特性の性質が殆ど必要としない。例えば、歯漂白部に構成要素を固定する必要がなくなる。本発明に係る好ましい実施の形態では、方法及びシステムは、低粘性の歯漂白の使用が可能になるため、より効果的な歯の漂白が可能になる。
【００６２】
本発明に係る好ましい実施の形態では、装置は、優れた適合性を提供でき、犬歯を覆うことも可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯は比較的円滑にかつ／又は均一に漂白される。本発明に係る好ましい実施の形態では、正確かつ実質的に均一に、犬歯を含む前歯の並びを漂白することができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、犬歯の先端も覆われ、それによって、漂白される。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯漂白部の優れた移動が装置を通じて可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、繊維構造体の折り目をなくすことができ、さらに優れた適合が可能になる。歯の上で折り畳んだ形状は、装置の使用中、維持される。折り目をなくすことによって、歯漂白部又はその構成要素の移動を抑制することができる。本発明の好ましい実施の形態では、装置の繊維構造体により、構造はうまく適合する。
【００６３】
本発明に係る好ましい実施の形態によると、水を透過させることができ、歯漂白部の吸収を支援することができる。本発明に係る好ましい実施の形態では、繊維構造体は、歯漂白部の解放のプロファイルを制御するために、繊維構造体における深さの関数として、繊維の直径を変化させる。本発明に係る好ましい実施の形態に係る方法及び装置によって、、上述の目的は達成される。
【００６４】
本発明は、歯を漂白するための歯漂白システムに関する。歯漂白システムは、ナノファイバ構造体と、漂白剤を含む歯漂白部とを備える。本発明の好ましい実施の形態では、方法及びシステムによって、歯漂白部又はその構成要素を正確に送ることができる。本発明の好ましい実施の形態では、方法及びシステムによると、歯の周囲の口の領域に漏れ出すことが、殆どなくなるか又はなくなる。ナノファイバ構造体の好ましい使用では、システムは、歯に応用することができ、歯への優れた適合を維持する。
【００６５】
歯漂白部は、１０ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓ、好ましくは１０ｃｐｓ〜４００ｃｐｓ、さらに好ましくは１０ｃｐｓ〜１９９ｃｐｓの粘性を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、本発明に係る流体の吸収・放出特性のために、歯漂白部が比較的低粘性である方法及びシステムが提供される。本発明に係る優れた実施の形態では、低粘性のゲルが歯漂白への応用のために使用されてもよく、その場合、ゲルは、ナノファイバ構造体によってシステムに保持される。本発明に係る好ましい実施の形態では、例えば口の中の歯肉又は口蓋上の構造に漏れ出す危険は、制限され、低減し、又はなくなる。
【００６６】
歯漂白部は、歯漂白ゲルであってよい。その場合、歯漂白ゲルはさらに、ゲル形成材料を含む。本発明に係る好ましい実施の形態では、ゲルの使用によって、漏れの発生が低減し、又はなくなる。このことは、ユーザの快適性を向上させる。それは例えば、歯の周囲の口の一部への刺激を低減する。
【００６７】
ゲル形成材料の濃度は、漂白部材の０．１重量パーセント、例えば０．０９重量パーセントより薄い。
【００６８】
ゲル形成材料は、カルボキシメチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、ガム、ポロキサマー（ｐｏｌｏｘａｍｅｒ）、カルボオキシド・ポリメチレンを含んでもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、低濃度のゲル形成材料は、ナノファイバ構造体が存在するために漂白部の粘性が低下するように、使用される。
【００６９】
システムのナノファイバ構造体が、前歯の列に適合させるように設けられてもよい。本発明に係る好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体は、１組の歯に適合されるように設けられてもよい。
【００７０】
システムのナノファイバ構造体は、門歯及び犬歯（犬歯の先端を含む。）に適合するように設けられる。門歯は、上側の４本の前歯又は下側の４本の前歯である。本発明に係る好ましい実施の形態では、犬歯も黄ばんでいることが多く、また犬歯もともに漂白することで犬歯と門歯の色が均一になるため、門歯に隣接する犬歯も漂白されてもよい。それによって、犬歯と門歯との間のコントラストが小さくなる。
【００７１】
ナノファイバ構造体は、１００ｎｍから１０ｍｍの間の厚みに圧縮できる。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯に適した圧縮ナノファイバ構造体を用いることによって、犬歯だけでなく門歯にも適合する。本発明に係る好ましい実施の形態では、装置又は少なくともそれの繊維構造体が、装置を圧縮すること又は少なくともそれの繊維構造体を圧縮することによって、歯に押し付けられ、それによって、装置又は少なくともそれらの繊維構造体は歯の形状に適合する。
【００７２】
ナノファイバ構造体は、１μｍ〜５０００μｍの、好ましくは１μｍ〜２０００μｍの厚みを有する。
【００７３】
ナノファイバ構造体の構造は、歯の表面上のシステムが粘着するように適用される。本発明に係る好ましい実施の形態では、歯表面に粘着するために、歯漂白部に追加の構成要素又は特性が必要になることはない。
【００７４】
ナノファイバ構造体は、６５％〜９９％の、好ましくは７０〜９８％の、さらに好ましくは７５〜９５％の平均多孔率を有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体の多孔率は、そのような粘着性の影響を及ぼすように設けられる。システムは、第１部分を用いて歯の前面に固定され、第２部分を用いて歯の背面に固定されるように、設けられてもよい。
【００７５】
ナノファイバ構造体は、漂白剤を歯に制御して送るために、断面にわたって異なる多孔率を有してもよい。ナノファイバ構造体は、漂白剤を歯に放出する予め決められた放出プロファイルを実現するために、その断面において多孔率の予め決定された変化プロファイルを有する。本発明に係る好ましい実施の形態では、処置中に均一に影響を及ぼすことを支援するように、漂白剤を制御することが可能である。
【００７６】
ナノファイバ構造体の多孔率は、基材層に接触する側部から歯の表面に接触する側部まで増加してもよい。ナノファイバ構造体は、異なる径を有するナノファイバの少なくとも２つの層を含むラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。
【００７７】
歯漂白システムは、ナノファイバ構造体を支持するための基層を備え、その基層は、実質的に防水性であり、不水溶性である。本発明に係る好ましい実施の形態では、基材によって、歯の上のシステムがより良く適合することが可能になる。本発明に係る好ましい実施の形態では、基材は、例えば歯肉領域及び／又は舌への漂白部の漏れに対するバリアを提供する。
【００７８】
ナノファイバ構造体は、ｐＨ調整物質を含む繊維を含む。本発明に係る好ましい実施の形態では、ｐＨ調整物質の少なくとも一部が、使用前又は使用のためのシステムの準備前に、漂白剤から隔絶して保持される。これによると、使用中に漂白剤の影響を増加させることが可能になり、又は、それによって、システムの製品寿命を長くすることが可能になる。本発明の好ましい実施の形態ではさらに、ｐＨ調整物質がナノファイバ構造体に含まれ、それによって、使用前に隔絶して保存するために、追加の構成要素を備える必要がなくなる。
【００７９】
歯漂白部がｐＨ調整物質を含んでもよい。ｐＨ調整物質は、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、及びクエン酸ナトリウムのいずれか、又は、その組合せを含んでもよい。歯漂白部のｐＨ調整物質は、０．１重要パーセント〜１０重量パーセントの間であってもよい。
【００８０】
漂白剤の濃度は、歯漂白部の０．１〜２５重量パーセント、好ましくは歯漂白部の０．５〜１０重量パーセント、さらに好ましくは歯漂白部の１〜７重量パーセントであってよい。漂白剤は、過酸化物及び過酸化物生成化合物のいずれか又はその組合せであってもよい。過酸化物は例えば、過酸化水素又は過酸化カルシウムである。過酸化物生成化合物は、例えばカルバミド過酸化物、過ホウ酸塩又はペルオキシ酸のような過炭酸塩である。使用に適した漂白材料は、過酸化水素、過酸化カルバミド、又はそれらの混合物である。過酸化水素は、非常に効果的である。
【００８１】
歯漂白部はさらに充填混合物を含んでもよい。充填混合物は、グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、又はポリピレングリコールを含む。ナノファイバ構造体のうち、少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％のナノファイバが、３から２０００ｎｍの直径を有する。
【００８２】
ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％の少なくとも５μｍより長い直線状繊維を含む。ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％のランダム配向繊維を含む。
【００８３】
ナノファイバ構造体は、電界紡糸ナノファイバ構造体であってもよい。
【００８４】
５から１４日の間に１日２回、２〜３０分歯の上にシステムを適用する場合、色合いの変化の履歴の尺度に関して、最小１から最大１４の色合いの変化の漂白効果を得られる。本発明に係る実施の形態では、優れた漂白効果を提供する。
【００８５】
歯漂白システム（ホワイトニングシステム）は、使用前の保管時に、ナノファイバ構造体及び歯漂白部を分離して保持するキットであってもよい。そのキットはさらに、歯漂白システムの使用を開始する際に歯漂白部にナノファイバ構造体を浸すためのトレイを含んでもよい。
【００８６】
ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸の化合物を用いた電界紡糸によって製造されるポリアミドから作られた繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントでそれぞれ、９０と１０から１０と９０の間、好ましくは３０と７０から７０と３０の間、さらに好ましくは４０と６０から６０と４０の間であってよい。それは重量パーセント比で、５０対５０であってもよい。
【００８７】
本発明は、歯漂白のための、上述のような歯漂白システムの使用にも関する。
【００８８】
本発明は、ナノファイバ構造体にも関し、ナノファイバ構造体は、歯漂白（ホワイトニング）への応用に使用される。
【００８９】
ナノファイバ構造体は、前歯の並びに適用されてもよい。
【００９０】
システムのナノファイバ構造体は、門歯及び犬歯に適合させてもよい。犬歯はその先端を含む。
【００９１】
ナノファイバ構造体は、１００ｎｍから５ｍｍの厚みに圧縮可能である。
【００９２】
ナノファイバ構造体は、１μｍから５０００μｍの間、好ましくは１μｍから２０００μｍの間の厚さを有する。ナノファイバ構造体の構造は、補の表面上にシステムが粘着するように設けられてもよい。
【００９３】
ナノファイバ構造体は、６５から９９％、好ましくは７０から９８％、より好ましくは７５から９５％の平均多孔率を有する。
【００９４】
システムは、第１部分を用いて歯の前面に固定するように、また第２部分を用いて歯の背面に固定するように適用されてもよい。
【００９５】
ナノファイバ構造体は、歯に向かう漂白剤の移動を制御するために、断面において多孔率が変化してもよい。
【００９６】
ナノファイバ構造体は、歯に向かう漂白剤の放出プロファイルを予め決定したものにするために、断面において予め決められた変化プロファイルを有してもよい。
【００９７】
ナノファイバ構造体の多孔率は、基層に接触する側部から歯の表面に接触する側部にかけて増加してもよい。
【００９８】
ナノファイバ構造体は、異なる直径を有するナノファイバからなる少なくとも２つの層を含むラミネート加工したナノファイバ構造体であってもよい。
【００９９】
歯漂白システムは、ナノファイバ構造体を支持するための基層を有し、基層は実質的に防水性かつ不水溶性である。
【０１００】
ナノファイバ構造体は、ｐＨ調整物質を有する繊維を含む。
【０１０１】
ｐＨ調整物質は、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、及びクエン酸ナトリウムのいずれか又はそれらの組み合わせである。
【０１０２】
歯漂白部のｐＨ調整物質は、歯漂白部に対して０．１重量パーセントから１０重量パーセントである。
【０１０３】
ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸の混合物を用いた電界紡糸によって製造されるポリアミドからなる繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントで、９０と１０から１０と９０の間、好ましくは３０と７０から７０と３０の間、さらに好ましくは４０と６０から６０と４０の間であってよい。それは重量パーセント比で、５０対５０であってもよい。
【０１０４】
本発明は、漂白のための、上述のようなナノファイバ構造体の使用にも関する。
【０１０５】
本発明は、歯を漂白（ホワイトニング）するための方法にも関し、その方法は、歯漂白部にナノファイバ構造体を浸すことと、浸されたナノファイバ構造体を歯に予め決められた回数適用することと、その後、ナノファイバ構造体を取り除くこととを含む。歯漂白部は最初、密閉された容器に収められている。歯漂白部は、ナノファイバ構造体とともに収納されていてもよい。それらは、歯漂白部が注がれる容器に収められてもよい。そのような容器は、プラスチック又は炭素フィルムを用いて密閉される。ナノファイバ構造体を浸すために、ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体が歯漂白部に対向した状態で容器内に配置される。
【０１０６】
その方法はさらに、前記ナノファイバ構造体を浸すことの間に、ｐＨ制御剤及び前記漂白剤の間で初期接触させることを含んでもよい。その方法はさらに、前記ナノファイバ構造体を浸すことの前に、ナノファイバ構造体を浸すための容器に歯漂白部を供給することを含んでもよい。
【０１０７】
本発明は、ナノファイバ構造体の生産方法にも関し、その方法は、蟻酸と酢酸の混合物を用いてナノファイバを電界紡糸させることを含む。蟻酸と酢酸の割合は重量パーセントで、９０と１０から１０と９０の間、好ましくは３０と７０から７０と３０の間、さらに好ましくは４０と６０から６０と４０の間であってよい。それはで、５０重量パーセント対５０重量パーセントであってもよい。
【０１０８】
本発明の特に好ましい形態は、添付の特許請求の範囲に独立及び従属の請求項として記載される。従属請求項の特徴には、独立請求項の特徴が組み込まれ、またそれぞれに見合った従属請求項の特徴が組み込まれる。
【０１０９】
本発明の技術分野ではこれまで一定の改良、変化、及び発展があったが、本発明の概念は、十分に新しくまた新規な改良を提供するものであるとともに、従来技術から脱却して、その結果本発明に本質的な優れた効果、安定性及び信頼性を提供するものであると確信する。
【０１１０】
本発明の示唆によって、より優れた特性を有する繊維構造体を製造するために改良された方法及び装置を設計することができる。
【０１１１】
本発明に関する、上述その他の特性、特徴及び効果は、図面を参照した、以下の詳細な説明で明らかになる。図面は、本発明の思想を具体的に例示するものである。本明細書は、例示に過ぎないのであって、本発明の範囲を制限するものではない。以下に引用して参照する図面は、添付の図面である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】従来技術に係る電界紡糸装置の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電界紡糸装置の概要を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る電界紡糸装置の概要を示す斜視図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る電界紡糸装置の概要を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る電界紡糸装置に用いられる排出部の配置の概要を示す平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る電界紡糸装置に用いられる排出部の配置の概要を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る方法及びシステムを用いて生産できる、ラミネート加工したファイバ構造体の一例を示す図である。
【図８】５００ｎｍの平均直径を有する層を含む層構造を備えるナノファイバ構造体の一例を示す図であり、本発明の実施の形態に係る方法を用いて生産可能である。
【図９】３００ｎｍの平均直径を有する、図８のナノファイバ構造体の例の別の層を示す。
【図１０】図８の例のための、ナノファイバの直径と、排出部−受容面間の距離との関係を示す図であり、本発明の実施の形態において使用可能である。
【図１１】２８５ｎｍの平均直径を有する一方繊維を含む層構造を有するナノファイバ構造体の例を示す図であり、本発明の実施の形態に係る方法を用いて生産可能である。
【図１２】１８０ｎｍの平均直径を有する、図８のナノファイバ構造体の例の他方を示す図である。
【図１３】排出部と受容面との間の距離のプロファイルを示し、また、異なる濃度でのナノファイバの平均直径を示す図であり、本発明の実施の形態に使用可能である。
【図１４】電界紡糸プロセスとは別に用意されたサブレイヤを有する繊維構造体を示す図であり、そこでは、機械的な力を加えた後に剥離構造が得られる。
【図１５】機械的な力を加えた後、層間剥離を生じることなく、本発明の実施の形態に従って用意された繊維構造体を示す図である。
【図１６】電界紡糸プロセスとは別に用意されたサブレイヤを有する繊維構造体を示す図であり、そこでは、機械的な加圧の後に剥離構造が得られる。
【図１７】本発明の実施の形態に係る、ｚ方向に連続的に変化するファイバ直径を有する創傷被覆装置を製造するための装置を示す図である。
【図１８】図１７に示す装置を用いて生産可能な創傷被覆装置の概要を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る、ｚ方向にファイバ直径が変化するラミネート加工構造を有する創傷被覆装置を製造するための異なる装置の概要を示す図である。
【図２０】図１９に示す装置を用いて製造可能な創傷被覆装置の概要を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る創傷被覆装置の側方への流体の移動を防ぐために、ナノファイバ構造体の全ての厚さを通じて防水性を備える創傷被覆装置の概要を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る創傷被覆装置の側方への流体の移動を防ぐために、ナノファイバ構造体の厚さ方向の一部のみで防水性を備える創傷被覆装置の概要を示す図である。
【図２３】図１７に示す装置を用いて製造可能な、中間位置に小径の繊維を有する創傷被覆装置の概要を示す図である。
【図２４】図１９に示す装置を用いて製造可能な、中間位置に小径の繊維を有するラミネート加工した創傷被覆装置の概観を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態に係る、歯の漂白システムに使用されるナノファイバ構造体のダイヤグラム表示の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１３】
本発明について、図面を参照しながら具体的な実施の形態に関して説明するが、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定され、それら実施の形態に限定されない。説明する図は、例示に過ぎず、限定するものではない。図において、部材の寸法は、図に示すために、誇張されて実寸で示されていないものもある。寸法及び相対的な寸法は、本発明の実際の実施形態（ｐｒａｃｔｉｃｅ）を実際に縮小したものには対応していない。
【０１１４】
さらに、明細書及び特許請求の範囲における用語、第１、第２、第３等は、同様の構成要素を区別するために使用されており、時間的、空間的、序列その他のいかなる方法における順序をも意味するものではない。そのように使用される用語は、適切な状況の下で、置き換えられてもよく、本明細書で説明する本発明の実施の形態は、本明細書で説明し、図示する手順以外の手順によって作動してもよいことは、理解されるべきである。
【０１１５】
用語「備える」は、特許請求の範囲において使用され、その後にリスト化された手段に限定されるように解釈されるべきではなく、すなわち、他の部材又はステップを除外するのもではない。それは、所定の機能、数量、ステップ又は部材の存在を、その記載により明確にするものとして理解されるべきであって、１つ又は複数の他の機能、数量、ステップ、部材又はそれらの組合せの存在又は追加を排除するものではない。従って、「Ａ手段とＢ手段とを備える装置」と記載された発明の範囲は、構成要素ＡとＢのみから構成される装置に限定されない。それは、本発明に関して、装置に関連する構成要素がＡとＢであることを意味するに過ぎない。
【０１１６】
本明細書での「一実施の形態」又は「（ある）実施の形態」に関する記載は、その実施の形態に関連して説明される特定の機能、構成又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施の形態において含まれることを意味する。従って、本明細書のいたるところで使用する「一実施の形態では（において）」又は「（ある）実施の形態では（において）」の記載は、同一の実施の形態を参照する場合もあるが、すべての記載において必ず同一の実施の形態に言及するものではない。さらに、特定の機能、構成、又は特徴は、本明細書の１つ又は複数の実施の形態から当該技術分野の通常の技術を有する者に明らかであるような、任意の適切な方法で組み合わされてもよい。
【０１１７】
同様に、本発明の例示的な実施の形態に関する記載において、様々な発明の形態の１つ又は複数の開示を合理化し、又理解を助けるために、本発明の様々な機能が、本発明の１つの実施の形態、図面又は説明で組み合わされてもよいことはよく理解されるべきである。しかしながら、このような開示の仕方は、特許請求の範囲に記載の発明が各請求項において明示するよりも多くの特徴を必要とする意図を表すと理解されるべきではない。むしろ、特許請求の範囲に記載するように、発明の創作性（ｉｎｖｅｎｔｉｖｅ  ａｓｐｅｃｔｓ）は、後述する実施の形態の１つが備える全体的な特徴の一部にある。明細書に続く特許請求の範囲の記載は、これによって明示的に本明細書に組み込まれ、各請求項は本発明の個別の実施の形態としてそれ自身に依拠することになる。
【０１１８】
さらに、本明細書に記載される実施の形態には、他の実施の形態に含まれる特徴以外の特徴の一部を含むものがあり、異なる実施の形態の特徴を組み合わせたものは、本発明の範囲に含まれ、当業者に理解されるような異なる実施の形態を形成する。例えば、特許請求の範囲では、各請求項の記載のいずれもが、任意の組合せで使用されてよい。
【０１１９】
本明細書の記載では、具体的な詳細が多く記載される。しかしながら、本発明の実施の形態は、これらの具体的な詳細を超えて実際に実施されてもよい。また、本明細書を理解し易くするために、従来の方法、構成及び技術については詳細に記載しない。
【０１２０】
本発明の理解を助けるために、用語について以下に記載する。
【０１２１】
パラメータについて使用する「増加する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータが高い（大きい）値へ漸進的に変化することを意味する。当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを適宜含む。パラメータについて使用する「減少する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータが低い（小さい）値へ漸進的に変化することを意味する。当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含む。
【０１２２】
パラメータについて使用する「連続的に又は単調に増加する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータがより高い（大きい）値へ漸進的に変化することを意味し、当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含まない。パラメータについて使用する「連続的に又は単調に減少する」という用語は、特に記載しない限り、そのパラメータがより低い（小さい）値へ漸進的に変化することを意味し、当該漸進的変化は、変化がないこと、すなわちそのパラメータが一定値であることを含まない。
【０１２３】
ここから本発明につき、本発明の複数の実施の形態に関する詳細な説明によって、説明する。当業者が、本発明の技術的な思想の範囲内にある本発明の他の実施の形態を考え出すこともあるのであって、本発明は、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ規定される。
【０１２４】
第１形態において、本発明は、例えばナノファイバ構造体のような繊維構造体を製造するための電界紡糸装置（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【０１２５】
第１形態の実施の形態において、電界紡糸装置は、溶液又は融液を生産するための一連の排出部を備える。本発明の電界紡糸装置は、複数のノズルを備えており、すなわち、溶液、融液等を生産するための２つ以上の排出部、又は３つ以上の排出部を備える。排出部は、材料を生産するために設けられる。材料は、繊維の生産に使用される溶液又は融液の材料である。排出部は例えば、ノズル、金属針等の針、小さな穴等である。本発明の実施の形態において、２つ以上（例えば、３つ以上）の排出部は、少なくとも１ｃｍ以上（例えば、少なくとも４ｃｍ）の距離を隔てて互いに分離している。例えば、排出部は、１から１００ｃｍの距離を隔てて分離してもよい。排出部が１ｃｍ以上の距離を隔てて設けられることによって、生産される繊維構造体は通常、間隔が狭い場合よりも、強く多孔質になり、真っ直ぐな繊維を含む。排出部（例えば、針）の間隔を相対的に大きくすることによって、溶媒の蒸発が向上し、生産される繊維構造体は高多孔率（ｈｉｇｈ  ｐｏｒｏｓｉｔｙ）になる。このような効果は、繊維収集の時点における高度な繊維形成プロセスに由来するであろう。好ましくは、２つ以上の排出部の距離は、少なくとも４ｃｍであり、より好ましくは６ｃｍ以上、さらに好ましくは少なくとも８ｃｍである。最大の間隔は、任意であって、例えば所望の多孔率によって設定される。
【０１２６】
排出部間の間隔のために、繊維構造体を形成する繊維は、５μｍ以上、１０μｍ以上、又は２０μｍ以上の距離を超える直線形状となる。このように直線形状であることとともに又はそれに加えて、繊維構造体を形成する繊維の大部分（すなわち５０％以上）が、無交差結合（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋ  ｆｒｅｅ）、すなわち隣接する繊維と交差結合しない状態となる。繊維の大部分が例えば、隣接する繊維との間で、それらの接触点において実質的に無交差結合である。本発明の実施の形態によると、無交差結合であって、そのように互いに結合しない繊維を含む繊維構造体が生産される。すなわち、その場合、大部分（例えば５０％以上であって、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは９０％以上、一層好ましくは９５％）の繊維が独立したままである。その結果、無交差結合の度合いは、繊維長さ１ｍｍ当たりに１交差結合よりも少なく、好ましくは繊維長さ５ｍｍ当たりに１交差結合よりも少なく、より好ましくは繊維長さ１ｃｍ当たりに１交差結合よりも少なく、さらに好ましくは繊維長さ５ｃｍ当たりに１交差結合よりも少なく、一層好ましくは繊維全長にわたって交差結合がない。この効果は、特に排出部が４ｃｍ以上離れた場合に顕著になる。交差結合は、ある繊維のポリマー鎖を隣接する繊維のポリマー鎖に結合させる共有結合（ｃｏｖａｌｅｎｔ  ｂｏｎｄ）として定義できる。ファンデルワールス力又は水素結合のような弱い物理的相互作用は、交差結合の定義に含まない。
【０１２７】
３つ以上の排出部が使用される場合、排出部（例えば、針）は好ましくは、それぞれが三角形の組みをなすように配置される（図５参照）。各排出部間の距離は、最小１ｃｍ最大１００ｃｍであり、より好ましくは最小４ｃｍ最大１００ｃｍであり、さらに好ましくは最小６ｃｍ最大１００ｃｍである。本発明の実施の形態では、揮発性に富み、かつ／又は、容易にイオン化する溶媒が使用される。針は、図６に示すように位置付けられる。図６では、それぞれの針の位置は、２列ごとに第３列目を除いた図５に示すものと同一である。この場合、個々の針が全ての面で針によって囲まれるということがない。これによって、繊維形成領域からの溶媒の蒸発が促進できる。図６のように針を配置する目的は、揮発性又はイオン化溶媒を用いる場合に、順放電（ｆａｖｏｕｒｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を防ぐことにある。排出部の数は、最大値で限定されるものではない。例えば、ある形態での排出部の数は、例えば３から２００００個であり、例えば５から２００００個である。好ましくは、ある形態で使用される排出部（例えば、針）の数は、少なくとも３から５００の間である（図５参照）。排出部の、例えば隣接行のような異なる行は、平行であってもよいが、排出部の相互の位置関係に応じてシフト移動してよい。これについては、受容面の相対的移動の平均的な方向に関して評価されてもよい。排出部は、排出部の組みが三角形状をなすように配置されてもよい。異なる行は例えば、ジグザグ状の排出部になる。排出部の２つの隣接行につき、ジグザグ状の排出部が備えられるように設けられてもよい。
【０１２８】
本発明に係る電界紡糸装置は、受容面（ａ  ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）を備える。受容面は適宜、例えば穴の開いた又は穴のないポリマー／プラスチック層のような穴の開いた又は穴のない層によって覆われてもよい。受容面は、広い表面の穴の開いた部分であってもよく、全ての部分で穴が開いている必要はない。例えば、受容面は、湾曲部分（ｗｉｎｄｅｄ  ｐａｒｔｓ）を含む大きいベルトの一部であってもよい。表面は、繊維が配置される液体表面を含んでもよい。受容面は、２つ以上の、好ましくは３対以上の排出部から生産物を受容するために設けられる。受容面は、金属プレート、ホイル（ｆｏｉｌ）、繊維構造体、液体表面等であってよい。受容面は、空間的な所定位置に配置される。例えば、受容面は、水平方向に配置され、受容面の上方（ａｂｏｖｅ）に排出部が配置されるか、又は排出部の上方に受容面が配置される。それらの場合、従って排出部はそれぞれ、下方に、又は上方に向けて配置される。例えば、排出部（例えば、針）は、低いプレートに配置され、溶液又は融液（例えば、ポリマー溶液又は融液）の噴流は装置の上方へ向けて移動する。受容プレートは、垂直方向に配置されてもよい。受容プレートは他の方向（例えば水平方向に対して４５°その他任意の方向）を向いてもよいのはもちろんである。排出部と受容面との組をスピナレット（ｓｐｉｎｎｅｒｅｔ）ともいう。受容面の少なくとも１つと排出部の組とは移動可能なように設けられる。すなわち、受容面と排出部の組との間で、１つ以上の相対的な移動が提供されてもよい。本発明の実施の形態において排出部が移動可能な方向は、受容面と平行であってもよく、又受容面に垂直であってもよい。排出部の移動は、受容面に平行な移動と受容面に垂直な移動との組合せであってもよい。
【０１２９】
本発明の実施の形態では、排出部の移動は好ましくは、往復移動（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）であり、例えば、２定点の間の移動である。往復移動は好ましくは、受容面に対して平行であり、繊維構造体の長さの成長方向の原因となる移動方向に対して垂直である。受容面の移動は、上記の受容面に対して平行方向であり、上記の受容面又は両者の組合せに対して垂直方向であってもよい。好ましくは、本発明の実施の形態では、受容面は、上記の受容面に対して平行な一方向に継続的に移動してもよい。好ましくは、装置は、排出部の組と受容面との相対的な移動を提供するように設けられ、相対的な移動は例えば、受容面に平行な第１方向と、受容面に平行であるが上記の第１方向とは異なる方向である第２方向との相対的な移動の組合せである。
【０１３０】
例えば、受容面は、第１方向に対して所定角度の方向で、例えば上記の第１方向に実質的に垂直な方向で相対的に移動するように設けられる。上記の第１及び第２方向は、互いに垂直であって、上記の受容面と平行であってもよい。好ましくは、排出部の組及び受容面は、排出部の組が受容面と平行な第１の方向（例えば、図２に示すｙ方向）に移動するように、互いに相対的に移動できる。その移動は例えば往復移動であって、例えば２つの逆転位置間での往復移動である。受容面は、第１方向に垂直であるが上記の受容面に平行な第２方向（例えば、図２に示すｘ方向）に継続的に移動する。このような排出部の往復移動によって、異なる排出部から受容面上で受容される時に、排出部からの生産物を重畳させることが可能になる。
【０１３１】
受容面上で受容される排出部からの生産物を、受容面上の繊維の傘ともいう。繊維の傘は、それらの電荷によって互いに反発する傾向を強く有する。そのため、定置式システムとして設計されると、すなわち、受容面と排出物の組との間の相対的な往復移動がないシステムであるならば、重畳させることは容易ではない。相対的な往復移動の距離は、隣接する排出部からの排出物が少なくとも重なり合って排出されるように選択されてよい。さらに、往復移動を用いる方法で、生産される繊維構造体の幅が増加する。排出部の組は好ましくは、繊維構造体の長さ方向の成長方向に平均速度０．１ｃｍ／ｓから１００ｃｍ／ｓの間での、受容面に関する相対的な往復移動の影響を受ける。さらに、相対的な移動は、好ましくは排出部と受容面との間の、受容面と平行な一方向の継続的な相対的移動であって、それによって、より大きい繊維構造体の表面領域を連続的に生産することが可能になる。受容面の好ましい移動速度は、１０ｃｍ／ｈから１００ｍ／ｈの間である。
【０１３２】
本発明の電界紡糸装置はさらに、排出部と受容面との間に電位差を設けるための電源を備える。電源は、スピナレット（すなわち、排出部と受容面との間）に１００から２０００００Ｖの範囲で選択された電位差を設けるようなＤＣ高電圧電源であってもよい。例えば、排出部（例えば、針）は、導電性（例えば、金属製）プレートを介して、又は構造を保持することによって、互いに電気的に接続されてもよい。他の実施の形態では、半導体又は非導電性の第１材料プレート（例えば、１枚のプレート）又は保持構造が、すべての排出部（例えば、針）を電気的に接続するための例えば金属製ワイヤのような手段とともに用いられてもよい。電源は、排出部を形成する導電構造又はすべての排出部（例えば、針）を電気的に接続するための手段（例えば、ワイヤ）に接続されてもよい。受容面は好ましくは接地する。それは、接地されずに（浮動状態で）用いられてもよいが、その場合安全のための手段が設けられることが望ましい。代わりに、受容面は、第２ＤＣ電源を用いた所定電圧で設定されてもよい。
【０１３３】
本発明の好ましい実施の形態では、電源はプログラム可能又は設定可能である。使用される電源は、排出部（先端部）から収集部（受容面）までの距離の関数として調整されるか、又は制御されてよい。これは手動又は自動で実行されてもよい。使用される電源は、安定した状態での動作を可能にするために最適化される。
【０１３４】
さらに、システムは、ポリマー溶液に関連するパラメータに関する情報を取得するように設けられてもよい。そのパラメータとは、比較的一定の直径を有する繊維を生産するシステムの安定した状態での動作に影響するものである。電界紡糸システムは例えば、データ入力として、又は使用されるポリマー濃度の一部又はすべて、電荷濃度、使用される溶媒若しくは粘度に関して測定した情報によって取得するように設けられてもよい。
【０１３５】
本発明の実施の形態の電界紡糸装置はさらに、上記の排出部から電界紡糸される溶液又は融液を備えるための少なくとも１つの収容部を備える。収容部はポリマー溶液又は融液を含む。収容部は、電界紡糸装置の外部であってもよい。
【０１３６】
本発明の実施の形態の電界紡糸装置は好ましくは、さらに、溶液又は融液を排出部に供給するための手段を備える。溶液又は融液を供給するための手段は、当業者に知られた任意の手段であってよい。溶液又は融液を排出部に供給するための手段の例は、ポンプ、シリンジ等の他、例えばチューブのような移送手段を含むが、これらに限られるものではない。
【０１３７】
例えば、各排出部（例えば、針）には、個別の手段（例えば、個別の螺動ポンプ）によって、溶液又は融液（例えば、ポリマー溶液又は融液）が送られる。ある実施の形態では、各チャネルが１つの個別の排出部に送出する複数チャネル手段（例えば、複数チャネルの螺動ポンプ）が使用されてもよい。また、排出部に必要な、ポリマー溶液又は融液の総出量に応じて、複数チャネル手段（例えば、ポンプ）が複数使用されてもよい。他の実施の形態では、麻酔式ポンプ（ａｎａｅｓｔｈｅｓｉａ  ｔｙｐｅ  ｐｕｍｐ）が、シリンジを通じて排出部（例えば、針）に送るために使用されてもよい。シリンジは、ポリマー溶液又は融液で満たされ、麻酔式ポンプに配置される。代わりに、排出部には、溶液又は融液が中央タンクから送出されてもよい。タンクには、例えば圧力調整弁及び／又は圧縮空気を用いて、予め決められた一定圧力で保持される。ある実施の形態では、排出部（例えば、針）の複数の量が、例えば螺動又は麻酔式ポンプのような１つの源泉から送られてもよい。排出部（例えば、針）当たりのポリマー溶液又は融液のような溶液の噴射率（例えば、ポンプ速度）は、０．０１〜５００ｍｌ／ｈであってよい。
【０１３８】
本発明の範囲内で使用可能な溶液又は融液は、電子化移転による繊維の形成に適した、当業者に知られた任意の溶液又は融液であってよい。溶液又は融液は、ポリマーから生産される。適切なポリマーは、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ポリエチレン・コ・ビニル・アセテート及びアルコール、セルロース及び関連産出物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、又はこれらの組合せであるが、これらに限られるものではない。溶液又は融液は、繊維を含む金属が形成されるように、金属片又は金属イオンとして溶解した金属を含んでもよい。選択的な特徴として、溶液又は融液は、抗菌性、医薬性、疎水性／親水性又は防食性のもの、触媒、酸化力／還元力のあるもの、その他の添加物を含んでもよい。
【０１３９】
本発明の電界紡糸装置はさらに適宜、包囲構成要素、すなわち電界紡糸装置の他の要素を包囲する構成要素を備えてもよい。例えば、包囲構成要素は、スピナレットの周囲のジャケットを形成し、スピナレットを乱流等の不安定なものから保護し、かつ／又は、溶媒が安定を取り戻すことを可能にする。乱気流は、溶液又は融液の噴出を不安定にし、またそれらの噴出によって製造される受容面上の繊維の傘を不安定にする原因となるため、乱気流はスピナレットでは回避されることが望ましい。包囲構成要素は例えば、密閉構造を形成するように互いに接続された非導電性材料のプレートによって形成される。
【０１４０】
本発明の電界紡糸装置はさらに、１つ以上の温度制御手段／システムを備えてもよい。それらの温度制御手段は、繊維の生産における生産性を向上させるために、例えば電子回転装置に追加されてもよい。温度の揺らぎは溶媒の蒸発率に影響し、最終的な繊維の直径及び構造体の多孔率に影響する。従って、温度制御手段は有用である。収容部の溶液又は融液は、（例えばオイル槽又は水槽のような液体槽の）温度制御のための容器を使用することによって、温度制御される。温度制御は、溶液がジャケットチューブを通じて収容部から排出部へ移動する間に、作動してもよい。ジャケットチューブは、上記温度制御のための容器のような冷却／加熱システムに直接又は間接的に接続している。スピナレットは、スピナレットにおいて加熱／冷却された空気を運ぶための手段を使用することによって、温度制御される。例えば、本発明の電界紡糸装置は、２８０〜１５００Ｋの範囲で温度を制御できる温度制御システムを備える。
【０１４１】
本発明の実施の形態に係る電界紡糸装置は、定常状態で作動するように設けられる。このことは、手動又は自動的にパラメータを調整する処理によって実現される。ノズル排出部から収集部までの距離の変化という観点では、例えば適用される印加される電圧、湿度又は流速のような電界紡糸のためのパラメータの変化は例えば経験に基づいて決定される。原理上、ノズル排出部と収集部との距離を変化させる時に印可される電圧を最適にすることは、非常に有用である。また、例えば始動材料の流量のような他のパラメータが調整されてもよい。電界紡糸装置はさらに、例えば電子的紡糸及び／又は湿度のための材料の流量のような他の処理パラメータを変化させてもよい。
【０１４２】
電界紡糸のための材料の流量を調整するために、例えば排出部への材料の供給速度を変化させるように制御可能なポンプを備えてもよく、また、可変であり設定可能な排出口を有する排出部が設けられてもよい。湿度を調整するために、電界紡糸システムは、例えば乾燥手段及び／又は加湿器のような湿度を調整するシステムを備えてもよい。処理パラメータの調整は、予め決められたルールに従って、計算モデルに従って、試行錯誤に基づいて、その他適切な方法で実行される。最適化は例えば、定常状態に到るまでパラメータを調整することによって行われる。定常状態は、テーラーコーン（Ｔａｙｌｏｒ  ｃｏｎｅ）が一定であり、回転が連続的に行われる時点で決定される。そのような定常状態を見つけることは、例えば視覚的に又は光学検知器を用いて適宜行われる。パラメータの調整は、手動又は自動で、若しくは自動化を含む方法で行われる。テーラーコーンは、排出部の先端の液滴によって生じる歪んだ液滴の形状であり、高圧が印可された際の楕円形状である。
【０１４３】
本発明の電界紡糸装置は、電界紡糸繊維構造体（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の寸法方向に沿って予め決められた繊維直径を実現するために、繊維構造体の生産中に排出部５（図１参照）と受容面８（図１参照）との間で予め決められた距離が提供されるように設けられる。本発明の電界紡糸装置は、電界紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って予め決められた繊維直径プロファイルを可能にするために、排出部５（図１参照）と受容面８（図１参照）との間の予め決められた距離プロファイルを提供するように設けられる。予め決められた繊維直径プロファイルは、電界紡糸繊維構造体の厚みにおいて実現される。これによって、繊維を含む電界紡糸構造が電界紡糸繊維構造体の一方向の繊維直径が、予め決められたプロファイルを有するようにすることが可能になる。これは、当該方向における電界紡糸繊維構造体の特性を制御するために有用である。
【０１４４】
予め決められた距離プロファイルは例えば、排出部（５）と受容面（８）との間での距離であって、受容面に垂直な方向の、前記第１方向に沿った異なる排出部とのものを減少又は増加させることによって、実現されるが、本発明はこれに限られない。
【０１４５】
一例を挙げると、予め決められた距離プロファイルは、排出部（５）と受容面（８）との間の距離を単調減少又は単調増加を実現することによって、実現される。この特徴により、繊維を含む電界紡糸構造を備え、前記繊維の直径は減少し、例えば、電界紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って単調減少する。これは、本明細書で詳細に後述するような代わりの方法を除いて、手動ではない様々は方法で放出されてもよい。繊維構造体が製造される長さ方向に沿って、排出部（５）と受容面（８）との間の予め決められた距離プロファイル、例えば距離を（単調）減少又は増加させることを提供することは、排出部の組みと受容面とを互いに相対的に、少なくとも構成要素を用いて受容面に垂直な方向へ、例えば電界紡糸動作中に移動させることによって、又は、適宜固定された、予め決められた距離プロファイルに従って、受容面の上方に排出部を配置することによって、実現される（図２を参照して後に説明する実施の形態１を参照。）。これによると、受容面と、排出部の第１組及び排出部の第２組のそれぞれとの距離が異なることにもなる。
【０１４６】
例えば、繊維厚さプロファイルを減少させ、又は増加させる場合、排出部は、繊維構造体が製造される長さ方向に離れた排出部が受容面に近づくように、配置される（図３及び図４参照）。代替例では、受容面の上方の排出部は、繊維構造体が製造される長さ方向に離れた排出部が受容面からさらに離れるように、配置される。これは、受容面と排出部との距離の変化させることによってなされるだけでなく、排出部の異なるサブグループ間の距離を変化させることによってもなされる。
【０１４７】
代わりに、例えば単調に、排出部から受容面までの距離を例えば増加又は減少させる、予め決められた距離プロファイルを実現するために、受容面は、距離又は所定の配置角を変化させるように移動してもよい。
【０１４８】
予め決められた距離プロファイルを実現するための第１の実施の形態は、排出部と受容面との間の距離を例えば減少又は増加させるものであり、繊維製造中に排出部の全ての組みを受容面に相対的に、垂直方向に、好ましくは連続的に移動させる（又は、排出部の組に相対的に受容面を垂直方向に移動させる。）。本実施の形態では、予め決められた距離プロファイルに従って繊維構造体の厚さ方向に様々な繊維直径を有する繊維構造体を製造するために、製造される繊維構造体を支持する受容面は、より長い間又は繰り返し、排出部に晒される。十分に長時間晒された後に、又は十分な回数晒された後に、繊維構造体は収集される。複数回晒すことは、循環ベルトを使用することによって、容易に実現できる。あるいは、電界紡糸システムの大きさを限定しながら、大きい繊維構造体を製造するために、Ｘ方向の受容面の往復移動が用いられてもよい。
【０１４９】
受容面と排出部の組との垂直方向の相対的な移動が非連続的である場合、層状の繊維構造体が製造され、そこでは各層が、前に形成された（下の）層とは異なる平均直径を有する繊維からなる。この移動が連続的である場合、製造される繊維の平均直径は、繊維構造体の一方向（例えば、厚さ方向）に沿って連続的に減少（又は、増加）する。前記寸法方向に垂直な任意の部分において、繊維直径の変化は、例えば１０％未満に制限される。繊維構造体は、排出部の移動中、受容面に関して垂直な方向に移動するシステムの場合、厚さ方向に垂直な部分の直径の変化は、移動速度に依存する。受容面が遅く移動する場合、変化は小さくなる。
【０１５０】
繊維厚さプロファイルを形成するための例では、排出部の組が前記受容面に対して垂直に（例えばｚ方向に）移動し、受容面が垂直方向に（例えばｚ方向に）排出部の組に近づくように、そこから離れるように、又はその両者で移動し、排出部の組と受容面が互いに近づくように又は互いに離れるように移動する。排出部と受容面との間の距離は、好ましくは１ｃｍから１００ｃｍであり、より好ましくは４ｃｍから１００ｃｍである。第１の実施の形態によれば、平均繊維直径のばらつきを生産される繊維構造体の厚さ方向の関数とすることができる。電界紡糸システムにおいて、繊維構造体が長時間又は繰り返し晒されることで製造される場合、システムは、バッチ方式の処理を実行する。
【０１５１】
図２では、第１の実施の形態に係る電界紡糸装置の例は、例えば単調に、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し、ｘ，ｙ及びｚ軸空間に配置される。ｚ軸は、垂直軸であり、ｘ軸及びｙ軸は互いに垂直な２つの水平軸である。本装置は、高圧電源１及びポンプ２（例えば、螺動ポンプ、麻酔用ポンプ、又は圧縮空気により一定の圧力で保たれた容器）を備える。装置は、排出部（ここに、針が設けられる。）５の組を有する上方部材７を備える。それは、水平面に平らに設けられる。装置は、ｘ方向に繰り返し移動する受容面８（循環ベルト）をも備える。装置はさらに、排出部へ溶液又は融液を移動／提供するための手段１１と、受容面８に関し排出部５の組を相対的にな移動させる（本形態では、単調で垂直なｚ方向の移動と、ｙ方向の往復移動。）ための手段１０とを備える。装置は、包囲構成要素（本形態では、透明である。）９によって囲まれる。装置はさらに、溶媒を取り除くための排出手段１５を備える。排出手段は、チムニー又は溶媒回復システムに接続されてよい。
【０１５２】
図２の例では、高電圧電源１は、スピナレットに１００から２０００００Ｖの電圧を掛けることができる直流電源である。前記スピナレットは、互いに平行に配置された２つの部材７及び８からなる。上方部材７は、所定量の穴を有する平板である。その穴に金属針５が配置される。針は電気的に相互に金属板７を介して接続される。別の形態では、半導体又は非導電性のプレート７が、全ての針５を接続する導電性（例えば金属の）ワイヤとともに使用されてもよい。高電圧電源１は、導電性を有する場合にはその上方プレート７に、又は全ての針５の間を接続するワイヤに接続される。下方プレート８は、金属板、ホイル又は繊維構造のいずれかである。それは適宜、穴のあいた又は穴のないポリマー／プラスチック層によって覆われる。プレートは接地している。
【０１５３】
所望により、接地されずに（ｆｌｏａｔｉｎｇ）用いられてもよいが、危険が発生することがある。別の実施の形態では、上方及び下方のプレートが交換されてもよく、この場合、針は下方プレートに配置され、ポリマー噴流は装置の上方へ向けて移動する。
【０１５４】
図２の装置は、以下のように動作する。電圧が排出部５と受容面８との間で設定される。電界紡糸されるべき液体又は融液は、溶液又は融液を排出部へ提供するための手段２の動作によって、収容部から排出部５へ移動手段（本形態では、固定チューブ）１１を介して移動する。電界紡糸動作中に、排出部と受容面との間の距離プロファイルを形成するために、排出部の組を移動させるための又は受容面を移動させるための移動手段１０の動作により排出部をｚ方向に移動させることによって、相対的な移動が生じる。この移動により、生産される繊維構造体（例えば、マット）の厚さ方向の繊維直径の予め決められたプロファイルに従った生産が可能になる。排出部と受容面との間の距離は、好ましくは１から１００ｃｍで変化する。
【０１５５】
実際の限定値は、製品の仕様に応じて用いられる。同時に、循環ベルト８が形成された繊維構造体を蓄積する。受容面に平行な一方向に受容面が前記排出部に対して移動することで、例えば適宜単調な、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルが実現される。同時に、溶液又は融液の生産における優れた重畳（繊維の傘とも言われる。）を確実にするために、排出部５を有する上方プレート７は、ｙ方向に２つの逆転ポイントの間を往復移動する。それらの傘は、互いに反発する傾向を有し、ｙ方向の往復移動が停止している場合、それは重畳にとって有害である。往復移動は従って特に望ましい。さらに、ｙ方向の往復移動を使用することによって、ナノファイバ構造体の幅を増加させることができる。受容面８の移動によって、広いナノファイバ構造体の表面領域を形成することができる。
【０１５６】
図２の装置によれば、繊維直径が予め決められたプロファイルに従って、例えば単調に生産される繊維構造体の厚さ方向に沿って、変化する繊維構造体の生産が可能になる。本発明はそれに限定されないが、繊維直径の予め決められたプロファイルは、例えば繊維構造体の表面で大きい直径を有し、繊維構造体の表面で小さい直径を有する等である。直径の変化は、連続的であっても、非連続的であってもよい。非連続的な場合、繊維構造体は、層構造になる。第１の実施の形態は、繊維構造体の連続的な生産に適用されない。２つの次の実施の形態は、本発明に係る繊維構造体の連続的な生産を可能にするものであり、バッチ生産が可能である。
【０１５７】
第２の実施の形態は、例えば適宜単調に、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供する。複数の排出部の組が、生産される繊維構造体の長さ方向に沿って配置される。排出部は、予め決められたプロファイルに従って、生産される繊維構造体の長さ方向に沿って配置される。例えば、排出部の組は、受容面までの距離が、隣接する排出部までの前記長さ方向に沿った距離よりも近くなるように配置される（図３参照）。それによって、減少又は増加させるプロファイル、例えば単調増加又は減少プロファイルを実現できる。増加又は減少プロファイルのための代替例は、複数の排出部の組を、前記繊維構造体の生産される長さ方向に沿って配置するが、各排出部の組は、排出部の組よりも上方の前記方向に沿った受容面までが所定の距離で配置される。それら代替例によると、連続的なナノファイバ構造体表面領域の生産が可能になるが、図２の実施の形態は、繊維構造体のバッチ処理による生産を可能にするだけである。
【０１５８】
図３において、第２の実施の形態に係る電界紡糸装置の例は、予め決められたプロファイルを提供する。例えば適宜単調な、排出部と受容面との間の距離を減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルが実現される。排出部と受容面とはいずれも、ｘ，ｙ，ｚ軸方向に配置配置される。ｚ軸は、垂直軸であり、ｘ軸及びｙ軸は互いに垂直な２つの水平軸である。この装置は、排出部の組５を備え、各々は、水平方向の平面に配置された高圧電源１とポンプ２（筐体内に収容されている。）に接続されている。装置はまた、排出部の組の下方をｘ方向に移動するように設けられた受容面（循環ベルト）８をも備える。システムは、排出部に溶液又は融液を移動させ／供給するための手段１１をも備える。受容面８に関して排出部の組５を移動させるための手段１０は、本実施の形態では必ずしも必要ではないが、適宜備えられてもよい。そのような手段１０は、排出部の各組と受容面との間の距離を、生産される特定の繊維構造体に適用するために有用である。
【０１５９】
図３の電界紡糸装置は、特に連続的な生産に適し、特に層状の繊維構造体の連続的な生産に適する。すなわち、ラミネート加工した構造の異なる繊維直径を有する層の数は、必要なモジュール（排出部の組）の数を決定する。それは原理的に限定されるものではない（図３は、２つのモジュールを備える装置を示す。）。さらに、互いに瀬戸属されたモジュールを使用することによって、ラミネート加工したナノファイバ構造体の生産性を高めるために有用である。
【０１６０】
作動時に、図３に示す装置は、以下のように作動する。電源が排出部の組５と受容面８との間に配置される。電界紡糸のための溶液又は融液は、収容部から排出部の組５の各々へ、伝達手段（本形態では、柔軟な管）１１を介して、溶液又は融液を排出部へ供給するための手段２の動作によって伝達される。受容面は、形成された繊維構造体を受容面から回収する間、連続的にｘ方向に移動する。ｘ方向への移動中に、受容面は、例えば均一な排出部による生産に晒される。同時に、排出部は、受容面に排出部からの生産物を良好に重畳するために、ｙ方向に往復移動する。
【０１６１】
第３の実施の形態は、排出部と受容面との間の距離を、例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供する。排出部は、受容面に対して平行ではない平面に配置される。第２の実施の形態の装置は、排出部と受容面との間の距離を例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し（図３参照）、生産される繊維構造体は層状をなし、２つの層の間で繊維の直径は離散的に変化する。第３の実施の形態では、排出部と受容面との間の距離を、例えば減少又は増加させる予め決められた距離プロファイルを提供し、繊維構造体の所定範囲での直径の変化は滑らかであり、例えば生産される繊維構造体の厚さ方向にわたって直径が連続的に変化する。
【０１６２】
一例では、排出部の組は、排出部が受容面に平行ではない面内に備えられる。排出部の組（例えばそれらを備える上方プレート）は、（多くは水平な）受容面に相対的に５°から５０°の間で傾斜する。この結果、排出部（例えば針の先端）から（針の各列のための）受容面までの距離は、ｘ方向に沿って、すなわち生産される繊維構造体の長さ方向に沿って、連続的に増加又は減少する。好ましくは、排出部は、上記角度にかかわらず、受容面に対して垂直に配向する。実施の形態の一例では、模式的に図４に示すような排出部と受容面との間の予め決められた距離プロファイルを提供する。この構成では、ラミネート加工したナノファイバ構造体が、連続的に生産され、深さの関数として滑らかなナノファイバの直径プロファイルを示す（図７参照）。これに対して、図３の構成では、各層の間でナノファイバの直径は離散的に変化する。
【０１６３】
図４では、第３の実施の形態に係る電界紡糸装置の例は、排出部と受容面との間の予め決められた距離プロファイルを提供し、ｘ，ｙ及びｚ軸空間に配置される。ｚ軸は、垂直軸であり、ｘ軸及びｙ軸は互いに垂直な２つの水平軸である。この装置は、２つの平らな排出部の組７を備え、各々は、高圧電源１及びポンプ２（筐体内に収容されている。）に接続されている。それらはまた本例では、受容面８に対して斜めに配置される。なお、異なる距離プロファイルが適用されてもよい。受容面８は両排出部の下をｘ方向に移動するように設けられる。システムは、溶液又は融液を排出部に移動させる／供給するための手段１１をも備える。受容面８に関し排出部の組５を相対的に移動させる（本形態では、単調で垂直なｚ方向の移動と、ｙ方向の往復移動。）ための手段１０は、本実施の形態では必ずしも必要ではないが、適宜備えられてもよい。そのような手段１０は、排出部の組が形成する面の傾斜を、排出部の各組と受容面との間の距離を異なるものとするために有用である。これによって、同一の装置を用いて、異なる繊維構造体を製造することが可能になる。
【０１６４】
作動時に、図４に示す装置は、以下のように作動する。電源が排出部の組５と受容面８との間に配置される。電界紡糸のための溶液又は融液は、収容部から排出部の組５の各々へ、伝達手段（本形態では、柔軟な管）１１を介して、溶液又は融液を排出部へ供給するための手段２の動作によって伝達される。受容面は、形成された繊維構造体を受容面から回収する間、連続的にｘ方向に移動する。ｘ方向への移動中に、受容面は、異なる距離に配置された、例えば次第に近くなる排出部による生産に晒される。同時に、排出部は、受容面に排出部からの生産物を良好に重畳するために、ｙ方向に往復移動する。
【０１６５】
ある実施の形態では、本発明の電界紡糸装置は、排出部の組及び／又は受容面を移動させるための移動手段を備える。移動手段は、１つ以上のモータと、１つ以上の、例えば伝達軸のような作動手段とを備えるが、これに限定されない。移動手段は、上述のような１つ以上の相対的な移動を可能にする。
【０１６６】
装置は、前記移動手段を制御し、さらに、繊維構造体の生産処理中の排出部及び受容面の移動を制御するための制御部を備えてもよい。また、制御部は、繊維構造体の生産処理（例えば１回の電界紡糸処理）中に距離の所定の変化が得られるように、対象となる繊維構造体に係る排出部の各組の距離及び／又は傾斜を設定してもよい。これは、電界紡糸処理を停止させずに、かつ／又は、異なる直径を有して堆積したナノファイバ間で実質的な遅れを伴わずに、実行されてもよい。異なる直径を有して堆積したナノファイバ間の実質的な遅れは、６０秒より、好ましくは１０秒より、さらに好ましくは１秒より短い。好ましい実施の形態では、異なる直径を有して堆積するナノファイバ間での遅れがない。制御部は、ハードウェアだけでなくソフトウェアをも含む。それは、上述のシステムを用いた、電界紡糸装置のための方法を実行するための同期又は適用方法を制御する。本発明は、そのような制御部にも関する。制御部は、処理手段を含み、特に上述のような電界紡糸の制御タスクを実行するように設けられる。
【０１６７】
本発明に係る好ましい実施の形態は、上述の電界紡糸装置を使用し、排出部（先端）と収集部（受容面）との間の距離の変化が電界紡糸中に生じ、その結果、受容面に堆積した実質的に異なる直径を有するナノファイバ材料間での遅れがない。これによって、通常の使用時に又は介在する力が掛かった時に裂ける危険がない強いナノファイバ構造を得ることができる。
【０１６８】
本発明に係る好ましい実施の形態では、電界紡糸システムは、生産性が高く、機械的に強いナノファイバを提供する。
【０１６９】
第２の形態において、本発明は、繊維構造体を生産するための方法に関する。この方法は、溶液又は融液を排出するための排出部の組を提供するステップと、前記排出部の組からの生産物を受容するための受容面を提供するステップと、前記受容面に平行な第１方向に前記受容面を移動させるステップと、前記移動中に、前記排出部の組と前記受容面との間に電位差を設ける、すなわち電圧を印可するステップと、排出部へ溶液又は融液を提供するステップとを含む。本発明の実施の形態によると、前記溶液又は融液を排出部に提供する間、装置の排出部と受容面との間の距離の変化は、繊維構造体について予め決められた繊維の厚さプロファイルを実現するために、予め決められたプロファイルに従う。予め決められたプロファイルは、前記第１方向に沿って、適宜単調に、減少するプロファイルである。このプロファイルは、システムの配置によって実現されるか（例えば、図３及び４の実施の形態）、又は、受容面に相対的な排出部の組の相対的な移動によって実現される。さらに、予め決められたプロファイルに従って、装置の少なくとも一部の排出部と受容面との間の距離を生じさせることに関する機構は、第１の形態において説明されたようなものであってよい。
【０１７０】
本発明に係る実施の形態では、堆積中に排出部と受容面との間の距離を変化させることによって、異なるナノファイバ間の化学的ではない優れた作用を得ることができ、それによって、ナノファイバ間の密着が生じ、機械的な強さに優れた構造を実現できる。１回の電界紡糸で構造体を提供可能なため、異なる繊維間の密着性は十分良好であり、堅固な構造を生み出すことができる一方で、例えば交差結合繊維を形成することがなくなる。特に、前の層がまだ幾らか湿っている間、例えば液体内容物が２％から６％、又は２％から５％である間に繊維の次の層を堆積することによって、異なる繊維は、僅かに互いに刺さる傾向にある。その刺さった交差は、弱い関係であり、化学的な関係ではなく、交差結合ではない。方法は好ましくは、第１の形態で説明したようなシステムを用いて実行される。
【０１７１】
１００Ｖから２０００００Ｖの間で電位差が選択されてよい。移動ステップは、繊維構造体の優れた充填を可能にするために、前記排出部の組及び／又は前記受容面をさらに移動させるための作動手段によって実行される。その結果、少なくとも１つの受容面及び排出部の組がさらに移動する。排出部のさらなる移動は、例えば２つの固定点の間の往復移動であってよい。好ましくは、受容面は、前記受容面に平行に連続的にさらに移動する。好ましくは、排出部の組はさらに、受容面に平行な第１方向に往復移動する。受容面はさらに、受容面に平行な、前記第１方向とは異なる第２方向に移動する。例えば、受容面はさらに、第１方向に対して所定角度で、所望により実質的に前記第１方向に垂直な方向で移動する。前記第１及び第２方向は、互いに垂直であり、前記第１面及び前記受容面に平行である。好ましくは、排出部の組及び受容面はさらに、排出部の組が２つの逆転ポイントの間をｙ方向に沿って移動するように（例えば、図２、図３又は図４参照）、互いに相対的に移動する。受容面はさらに、ｙ方向に垂直な方向（例えば図２、図３又は図４のｘ方向）に連続的に移動するが、前記受容面の平面内ではない。排出部の組はさらに、０．１ｃｍ／ｓから１０ｃｍ／ｓの間の平均速度で移動してもよい。受容面は、１０ｃｍ／ｈから１００ｍ／ｈの間の速度で移動してもよい。
【０１７２】
溶液又は融液は、必ずしも温度制御がなされていない収容部に保持される。溶液又は融液を提供することは、溶液又は融液を排出部へ提供するための溶液又は融液作動手段によって実現される。それらの手段（例えば、ポンプ）は、伝達手段を介して、溶液又は融液を排出部へ伝達するが、必ずしも温度制御がなされていない。排出部では、溶液又は融液は、フィラメントが引かれて、電位差の作用の戻出受容面へ発射する液滴を形成する。受容面は、収集面として作用する。排出部から出た溶液又は融液の噴射の形状は、通常、円錐状であり、いわゆる傘状、すなわち受容面を覆う領域を形成する。
【０１７３】
本発明に係る実施の形態によると、電界紡糸中に、システムの排出部と受容面との間の距離が変化し、これによって、様々な直径のナノファイバ構造体、例えば異なる直径を有するナノファイバを有するサブレイヤを含み、また機械的に強いナノファイバ微細構造を有する層状のナノファイバ構造体を生産することが可能になる。
【０１７４】
本形態の実施の形態によると、電界紡糸方法は、ノズル排出部から収集部までを距離を変化させる観点から、電界紡糸のための他のパラメータを変化させてもよい。他のパラメータは、例えば適用する、電圧、湿度、ノズルに供給される融液又は溶液の流量を変化ささえることである。溶液又は融液パラメータが考慮されて、変化してもよい。そのようなパラメータは、使用されるポリマー、電荷密度、使用される溶媒、及び／又は粘性である。そのような調整又は最適化が実験された。適用電圧を最適化することは、排出部と収集部との間の距離を変化させる場合に、極めて有用である。１つ以上のパラメータの変化は、予め決められたルールに従って、計算されたモデルに従って、試行錯誤による経験に基づいて、又は他の任意の適切な方法で実行される。最適化は例えば、定常状態が得られるまで、パラメータを調整することによって実行される。定常状態は、テーラーコーンが一定であり、回転が連続的に行われる場合のことと定義できる。そのような定常状態の検知は、光学的に、すなわち、視覚により又は光学的検知器を用いて実現され、パラメータの調整は、手動、自動、又は一部自動化された方法で実行される。
【０１７５】
本発明に係る実施の形態によるとそのような処理パラメータの制御、調整、及び／又は最適化によって、玉のない（ｂｅａｄｓ−ｆｒｅｅ）繊維構造体を生産することができ、構造体の繊維の直径を同一の電界紡糸セッションの中で変化させることができる。本発明に係る実施の形態では、上述のパラメータを考慮すると、定常状態の下で、ナノファイバ例えば玉がないか又は玉の量が僅かである繊維を含む時間帯（ｗｉｎｄｏｗ）を作ることができる。長い処理時間を得ることができるため、ナノファイバに多数の玉を作る危険を低減させ若しくはなくすことができ、又、ナノサイズのファイバ（ｎａｎｏ−ｆｉｂｒｅｓ）を生産しない危険をも低減させ若しくはなくすことができる。定常状態で作動する長い処理時間を実現することによって、再生が非常に容易な方法で、連続的にナノファイバを生産することが可能になる。
【０１７６】
第３の形態において、本発明は繊維構造体に関する。本発明に係る繊維構造体の第１の実施の形態は、従来の一般的なナノファイバ構造体に比べて、多くの有用性と革新性を示す。これらの特徴は、本発明の第１の形態に係る使用された電界紡糸装置の特性を通じて実現される。本発明の繊維構造体では、繊維構造体の寸法方向に沿った、例えば繊維構造体の厚さ方向にわたる個々の繊維の直径は様々である。実施の形態では、本発明は、繊維を含む電界紡糸繊維構造体に関し、前記繊維の直径は、予め決められたプロファイルに従って変化し、前記電界紡糸繊維構造体の寸法方向に沿って減少又は単調に減少する。任意の部分で前記方向の繊維の直径の変化は、１０％未満である。予め決められたプロファイルは例えば、繊維構造体の深さ方向の中間において繊維の直径を最小にすることである。実施の形態では、本発明の電界紡糸繊維構造体は、ナノファイバの層からなるラミネート加工した構造であり、後続する層の各々は、前の層の繊維よりも小さい直径を有する繊維からなる。繊維の平均直径は、予め決められたプロファイルに従って変化し、例えば電界紡糸繊維構造体の厚さにわたって単調に減少又は増加する。
【０１７７】
本発明では、電界紡糸繊維構造体を、想定される適用例の要求に従って、望ましい形状で切ることができる。表面領域は、５ｍｍ２から１０ｍ２まで変化し、厚さは１００ｎｍから３０ｃｍまで変化し、個々の繊維の直径は３ｎｍから５μｍまで変化する。実施の形態では、本発明の電界紡糸繊維構造体は多孔質である。電界紡糸繊維構造体は好ましくは、少なくとも６５％の多孔率である。孔サイズは３０ｎｍから８μｍまで変化する。
【０１７８】
本発明の電界紡糸繊維構造体は、主に、すなわち５０％以上が直線状繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体はマットを形成する。繊維が直線であることは、例えば画像分析から推定される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）が、直線状であり、すなわち実質的に５μｍより長い実質的に直線状の主要な（すなわち５０％以上の）セグメントからなる。実質的に直線状であることによって、繊維の主軸が、すなわち繊維の長さ方向に沿って、角度の変化が測定される１０マイクロメータの長さの中で、４５°より小さい、例えば３０°より小さい、１５°より小さい、又は５°より小さい角度以上で変化することが理解される必要がある。この角度は、考慮される繊維の長さにわらる主軸の２つのポイントでの正接の間で測定できる。問題になっている距離を超える直線性の標準偏差は、５％を超えない。
【０１７９】
本発明の繊維構造体は、交差結合を含まないか又は僅かにしか含まない。例えば、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体では、形成する繊維の大部分（すなわち５０％以上）が実質的に無交差結合である。繊維構造体は、電界紡糸繊維構造体であり、電界紡糸によって作られる構造体である。それらは、隣接する繊維と交差結合していない。交差結合は、２つの繊維が接触するだけでなく、２つの繊維間が結合することを意味する。これは、少なくとも１ｃｍ、好ましくは少なくとも４ｃｍの空間を空ける結果である。この効果は、理論に制約されず、溶媒が繊維形成中に、容易に早く蒸発することができるためと考えられる。１ｃｍより短い空間を排出部に開けると、溶媒は繊維形成中の蒸発に長い時間を要する。これにより、隣接する繊維は融合して、交差結合する。繊維構造体が融液から作られる場合、問題は、排出部が互いに近すぎる場合に生じる熱の影響を無視できないことである。繊維形成は完了せず、融液と固体との間の一種の中間相となるものが生じて、繊維の交差結合を形成する。生産される繊維構造体の別の有用な特徴は、少なくとも６５％、好ましくは６５から９９％の多孔率を有することである。
【０１８０】
繊維間の交差結合は、弱くて非化学的な関係であって、ナノファイバが刺さる原因となり、本発明に係る構造体において得られる機械的な強度を向上させる。そのような関係は、本発明に係るナノファイバ構造体の強度を向上させるが、交差結合によって生じる悪影響を回避できない。
【０１８１】
実施の形態では、本発明は、繊維の厚さが均一な繊維構造体にも関する。すなわち、繊維構造体を通じた厚さの標準偏差は、８０％を、好ましくは５０％を、さらに好ましくは２０％を超えない。
【０１８２】
本発明は、上述の特徴のすべて又はそれ以上を備えた繊維構造体に関する。選択的な特徴として、本発明に係る繊維構造体は、繊維の大部分（すなわち５０％以上）がランダム配向であり、特定の方向を向いていない（すなわち整列していない。）。この効果は、多孔率を増加させるために有用である。実施の形態では、受容面が連続的に一定方向に移動することによって、例えば１０ｃｍ／ｈから１００ｍ／ｈの受容面の移動速度を選択して、この効果を得ることができる。
【０１８３】
選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち繊維の５０％以上）が、３ｎｍ以上の直径を有し、１０ｎｍ以上の直径を有する。選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）の直径は、２０００ｎｍ以下の、好ましくは８００ｎｍ以下の、さらに好ましくは７００ｎｍ以下の直径を有する。繊維が８００ｎｍ以下の平均直径を有する場合、それらはナノファイバと称され、それから作られる繊維構造体はナノファイバ構造体である。選択的な特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）の直径は、３から２０００ｎｍの、好ましくは１０から２０００ｎｍの、好ましくは３から８００ｎｍの、さらに好ましくは１０から７００ｎｍの寸法を有する。繊維は、局所的な意図しない変化が、全長さにわたる直径の寸法の１００％より小さく、より好ましくは全長さにわたる直径の寸法の５０％より小さい直径を有する。直径の局所的な意図しない偏差が平均直径に関して２００％より大きい場合、そのような繊維を繊維とは称さず、数珠状繊維（ｂｅａｄｅｄ  ｆｉｂｒｅｓ）と称す。
【０１８４】
実施例から分かるように、繊維直径は、排出部と受容面との距離に依存する。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒による。プロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有であるため、ポリマー溶液又は融液を調べて初めて決定できる。それは、試行錯誤により、実験結果により、理論モデルによる等して、決定される。別の選択的な特徴として、生産される繊維構造体は、１５から１００００ｃｍの幅を有する。
【０１８５】
本発明の第３の形態の実施の形態では、繊維ポリマ構造体は、少なくとも６５％の多孔率を有し、１５から１００００ｃｍの幅を有する。第１の形態の装置に適用される第２の形態の方法によると、繊維構造体の断面における繊維直径の変化に顕著な特徴を有する繊維構造体を生産することができる。
【０１８６】
第３の形態の実施の形態では、ラミネート加工した、すなわち複数層の繊維構造体が生産される。好ましくは、平均繊維直径は、繊維構造体の隣接層の各組で異なる。これは、各層に対して、異なった排出部及び受容面との間の距離を使用することによって実現される（図３参照）。生産されるラミネート加工した繊維構造体は、ラミネート加工しないものに比べて、多数の有用性を有する。第１に、小径繊維の層と大径繊維の層との組合せにより、繊維構造体の全体の強度が向上する。第２に、繊維構造体の吸収／放出特性が応用例の機能に応じて最適化でき、これは１回の生産ステップでなされる。最後に、ラミネート加工した構造を使用することによって、複数タスク及び複数機能が得られる。
【０１８７】
本発明の装置について、材料だけでなく、特定の構成について説明したが、様々な変形や改良が本発明の範囲から逸脱せずになされ得る。例えば、本発明の範囲内で、上述の方法にステップが追加又は削除されてもよい。生産方法、電界紡糸装置及び繊維構造体に関して上述した本発明は、繊維構造体の異なる層の間で異なる特性を生み出すための、排出部と受容面との間の相対的な距離を制御する制御装置にも関する。
【０１８８】
多数の実施例を示して説明する。実施例１から３は、１台の電界紡糸装置の実験において作られたナノファイバ構造体の深さ方向の直径変化の例を示す。実施例４及び５は、異なる材料の電界紡糸のための定常状態を示す例である。実施例７、９、１１及び１３は、電界紡糸の実験について記載する。そこでは、本発明の実施の形態に係る方法を用いて、強いナノファイバ構造体が生産される。実施例６、８、１０及び１２は、異なる電界紡糸の比較実験について記載する。そこでは、時間的に隔たりがある異なった電界紡糸の実験中に、ナノファイバ構造体の異なるサブレイヤが生産される。これらの実験及び比較実験は、本発明に係る実施の形態の有用性を例示する。実施例１４は、実施例４から１３に記載するものと同様の結果について説明するが、材料が異なる。これにより、本発明の実施の形態に係る電界紡糸のための方法及びシステムは、広く応用可能であり、特に電界紡糸による材料に限られるものではないことを説明する。
【０１８９】
（実施例１）
脂肪酸から合成される、分子量約２０．０００ｇ／ｍｏｌのポリエステルアミド（ＰＥＡ）が、クロロホルムに溶解されて、２５％ＰＥＡの溶液が得られる。溶液は、多数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて、排出部当たり１５ｍｌ／ｈの流速で排出部の組２４に送出される。ポリマー溶液の電界紡糸を可能にするために、排出部及び受容面は、１０００Ｖ／ｃｍのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、１列当たり６個の排出部を有する４列に配置される。温度制御は、２９８Ｋでなされる。排出部表面は、受容面に対して１０°の角度で配置され、排出部表面は、受容面の移動に垂直に移動する。受容面の速度は、４０ｃｍ／ｈであり、排出部表面の速度は、１ｃｍ／ｓである。２時間の電界紡糸の後、厚さ３００μｍ、長さ１．５ｍ、幅８０ｃｍのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、構造体の一方側部で５００ｎｍ（図８参照）から他方側部で３００ｎｍ（図９参照）まで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面の最も近くに配置された排出部から生産される繊維に応じる。（ナノファイバ構造体の他方側部での）最小の直径は、受容面から最も離れた排出部から生産される。図１０は、ナノファイバの直径と、排出部及び受容面の間の距離との関係を示す。
【０１９０】
（実施例２）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、約２０．０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有し、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて排出部当たり２ｍｌ／ｈの流量で、２組の各２４個の排出部へ送出される。ポリマー溶液の電界紡糸を可能にするために、排出部及び受容面は、３．５００Ｖ／ｃｍのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、１列当たり６個の排出部を有する４列に配置される。２つのスピナレットが使用され、各々は、排出部と受容面との間が異なる距離で使用される。温度制御は、２９８Ｋでなされる。第１の排出部表面は、受容面から４ｃｍの距離で配置され、第２の排出部表面は、受容面から６ｃｍの距離で配置される。受容面の速度は、６０ｃｍ／ｈであり、排出部表面の速度は、１ｃｍ／ｓである。２時間の電界紡糸の後、厚さ１００μｍ、長さ１．２ｍ、幅８０ｃｍのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、１ステップにおいて、構造体の一方側部で２８５ｎｍ（図１１参照）から他方側部で１８０ｎｍ（図１２参照）まで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面から４ｃｍに配置された排出部表面から生産される繊維に応じる。（ナノファイバ構造体の他方側部での）最小の直径は、受容面から６ｃｍに配置された排出部表面から生産される。
【０１９１】
図１３は、実施例１で説明した処理を用いて生産される、排出部と受容面との間の距離のプロファイルとナノファイバの平均直径とを示す。
【０１９２】
（実施例３）
セルロース・アセテート（ＣＡ）は、約３０．０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有し、アセトン／ジメチルアセトアミドが２：１で混合した溶液に溶けて、１４％ＣＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて排出部当たり１０ｍｌ／ｈの流量で、２組の各２４個の排出部へ送出される。ポリマー溶液の電界紡糸を可能にするために、排出部及び受容面は、８５０Ｖ／ｃｍのスピナレットに掛けられた電場に置かれる。排出部は、三角形状に配置され、１列当たり６個の排出部を有する４列に配置される。２つのスピナレットが使用され、各々は、排出部と受容面との間が異なる距離で使用される。温度制御は、２９８Ｋでなされる。第１の排出部表面は、受容面から２０ｃｍの距離で配置され、第２の排出部表面は、受容面から１５ｃｍの距離で配置される。受容面の速度は、６０ｃｍ／ｈであり、排出部表面の速度は、１ｃｍ／ｓである。２時間の電界紡糸の後、厚さ２００μｍ、長さ１．２ｍ、幅８０ｃｍのナノファイバ構造体が生産される。ナノファイバの平均直径は、構造体の一方側部で４７０ｎｍから他方側部で４５０ｎｍまで、厚さの関数で変化する。最大の直径を有する側部は、受容面から１５ｃｍに配置された排出部表面から生産される繊維に応じる。（ナノファイバ構造体の他方側部での）最小の直径は、受容面から２０ｃｍに配置された排出部表面から生産される。
【０１９３】
（実施例４）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。定常状態の動作が実現され、その結果、先端から収集部までの距離、流量及び印加する電圧を含む動作パラメータを用いることによって、玉（ｂｅａｄｓ）を含まない又は玉が低減した若しくは最小である繊維が生産される。
【表１】
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【０１９４】
先端から収集部までの距離、流量及び印可する電圧の組合せによって、優れた定常状態が実現される。その条件は、固定された端部から収集部までの距離及び固定された流量に対して、手動で、印加電圧を調整することによって実現される。
【０１９５】
（実施例５）
実施例５では、実施例４と同様の実験について記載する。脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、２４％ＰＥＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。定常状態の動作が実現され、その結果、先端から収集部までの距離（行１に示す。）、流量（列１に示す。）、並びに、所定の先端から収集部までの距離及び所定の流量に対して印加される電圧（ｋＶで示す。）を含む動作パラメータを用いることによって、玉（ｂｅａｄｓ）を含まない又は玉が低減した若しくは最小である繊維が生産される。
【表２】
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【０１９６】
表に示すような、先端から収集部までの距離、流量及び印可する電圧の組合せによって、優れた定常状態が実現される。その条件は、固定された端部から収集部までの距離及び固定された流量に対して、手動で、印加電圧を調整することによって実現される。
【０１９７】
（実施例６）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は５ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、４５００Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、６ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。１０分後に、第２層が同一条件で設けられる。これが６回繰り返され、７層のラミネート加工した構造が得られる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電界紡糸の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。機械的な力を掛けた後の７層の層間剥離を図１４に示す。
【０１９８】
（実施例７）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は５ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、４５００Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、６ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。直後に、同一条件で第２層が設けられる。これが１０回繰り返され、本発明の実施の形態に係る１１層のラミネート加工した構造が得られる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。図１５に、層間剥離が生じない構造体を示す。
【０１９９】
実施例６と実施例７を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。
【０２００】
（実施例８）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、３５００Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、６ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。１０分後に、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３３００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離７ｃｍで、第２層が設けられる。さらに１０分後に、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３５００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離６ｃｍで、層が設けられる。さらに、第４、第５及び第６層が、それぞれ１０分間隔で、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３３００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離７ｃｍで、設けられる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電界紡糸の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。構造体の層間剥離を再び図１６に示す。
【０２０１】
（実施例９）
ポリアミド６／６（ＰＡ６６）は、蟻酸に溶けて、１４％ＰＡ６６の溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて送出される。針当たりの流量は２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、３５００Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、６ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。直後に、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３３００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離７ｃｍで、第２層が設けられる。続けて、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３５００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離６ｃｍで、第３の層が設けられる。さらに、第４、第５及び第６層が、それぞれ直後に、流量２ｍｌ／ｈ、印可する電圧３３００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離７ｃｍで、設けられる。ナノファイバ構造体は、実質的に同一の電界紡糸の間に生産される。これによって、異なる電界紡糸の間に異なるサブレイヤが配置され、本発明の実施の形態のように、異なる直径を有するナノファイバが実質的に時間遅れなく設けられることになる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。図１５と同様の結果が得られる。
【０２０２】
実施例８と実施例９を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。さらに、異なる化合物であることから、これらの結果は実質的に、使用される材料の化学的構成に依存しないことが分かる。
【０２０３】
（実施例１０）
ポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、２４％ＰＥＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。針当たりの流量は１２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、７５０Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、２５ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。１０分後に、第２層が同一条件で設けられる。これが１０回繰り返され、１１層のラミネート加工した構造が得られる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電界紡糸の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。
【０２０４】
（実施例１１）
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、２４％ＰＥＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。針当たりの流量は１２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、７５０Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、２５ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。直後に、第２層が同一条件で設けられる。これが１０回繰り返され、本発明の実施の形態に係る１１層のラミネート加工した構造が得られる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。
【０２０５】
実施例１０と実施例１１を比較すると、異なる種類の電界紡糸溶液によっても、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。これによって、本発明の実施の形態に係る方法及び装置を用いると、使用される材料にかかわらず、優れた構造体が生産できることが確かめられる。
【０２０６】
（実施例１２）
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、２４％ＰＥＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。針当たりの流量は１２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、７５０Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、２５ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。１０分後に、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧１４００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離１０ｃｍで、第２層が設けられる。さらに１０分後に、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧７５０Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離２５ｃｍで、層が設けられる。さらに、第４層が、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧１４００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離１０ｃｍで、設けられる。層は、十分な時間間隔を開けて、異なる電子回転の間に形成される。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、各層間の弱い付着力のために弱い強度を示す。構造体の層間剥離を再び図１６に示す。
【０２０７】
（実施例１３）
脂肪酸を用いた合成物を介して得られるポリエステルポリアミドが、クロロホルムに溶け、２４％ＰＥＡの溶液となっている。溶液は、複数のマルチチャネル螺動ポンプを用いて１組の針へ送出される。針当たりの流量は１２ｍｌ／ｈであり、印可する電圧は、７５０Ｖ／ｃｍであり、先端から収集部表面までの距離は、２５ｃｍである。温度制御は、２９８Ｋでなされる。針は互いに６ｃｍで配置される。ナノファイバの第１層が生産される。直後に、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧１４００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離１０ｃｍで、第２層が設けられる。続けて、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧７５０Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離２５ｃｍで、第３層が設けられる。さらに、第４層が、流量１２ｍｌ／ｈ、印可する電圧１４００Ｖ／ｃｍ、先端から収集部表面までの距離１０ｃｍで、設けられる。ナノファイバ構造体は、実質的に同一の電界紡糸の間に生産される。これによって、異なる電界紡糸の間に異なるサブレイヤが配置され、本発明の実施の形態のように、異なる直径を有するナノファイバが実質的に時間遅れなく設けられることになる。ラミネート加工した構造に機械的な負荷を掛けると、強い強度を示し、各層を見分けられない整然としたナノファイバのマットが形成される。
【０２０８】
実施例１２と実施例１３を比較すると、本発明に係る実施の形態を用いて生産されるナノファイバ構造体は、優れた強度と優れた構造を有することが分かる。
【０２０９】
（実施例１４）
本発明のシステムを使用し、かつ／又は、方法を適用する際、使用される電界紡糸溶液に実質的に依存せずに効果が得られることを示すために、上述の実験を、以下のポリマーを用いて繰り返した。ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクロニチル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｈｌｅｓ）、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ナノファイバ含有金属、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、並びにポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマーである。同様の結果及び効果が分かった。
【０２１０】
別の形態では、本発明は、少なくとも１つの傷の近くの液体、例えば傷からの滲出液を制御するための創傷被覆装置に関する。液体を制御することは、傷近くに存在する液体の量を制御することを含み得る。傷近くの液体を制御することは、傷近くの液体の側方流量を制御することを含み得る。液体を制御することは、少なくとも１つの傷からの液体を吸収することを含み得る。創傷被覆装置は、特に火傷の創傷被覆材に適するが、本発明はこれに限定されない。創傷被覆装置は、複数の繊維を含むナノファイバ構造体を備える。ナノファイバ構造体は、本明細書において説明した形態のいずれの方法を用いて製造されてもよい。ナノファイバ構造体は、本明細書において説明した実施の形態又は形態のナノファイバ構造体のいずれかと同一又は同様のものであってよい。ナノファイバ構造体は、傷に接触する接触面を備える。傷からの液体の吸収及び／又は傷への液体の放出を制御するために、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、接触面に垂直な方向に変化する。そのような変化は、複数層構造における異なる層の間での異なる繊維の直径であり、かつ／又は、繊維の直径の連続的な変化である。変化は、多孔率の変化であり、繊維直径の変化であり、かつ／又は繊維の密度の変化である。特定の形態では、創傷被覆装置による滲出液の、予め決められた吸収及び／又は放出プロファイルを提供するために、多孔率、繊維の直径又は繊維の密度の変化は、予め決められた変化プロファイルに従う。プロファイルは、傷創傷被覆装置との間の接触側で素早く吸収するような、また、傷を実質的に乾燥させるために反対側で素早く移動させるようなものであってよい。
【０２１１】
別のプロファイルでは、傷と創傷被覆材との間の接触側で吸収し、所定深さまで移動させて、傷による流体放出が少なくなった場合に、それ以前に創傷被覆装置に吸収して蓄えた液体を傷口へ放出してもよい。創傷被覆装置は例えば、傷口接触面で繊維直径が大きく、創傷被覆装置の中間部分で繊維直径が小さく、反対側表面で再び繊維直径が大きいプロファイルを有してもよい。このプロファイルでは、例えば傷が乾きすぎるのを防ぐために、創傷被覆装置は、後に傷口に放出して戻される液体の中央容器を備える。
【０２１２】
ナノファイバ構造体は好ましくは多孔質構造を有する。構造体は、例えば平均多孔率が少なくとも６５％の多孔率を有する。多孔率は、例えば平均多孔率で、６５から９９％の間、好ましくは７０から９８％の間、さらに好ましくは７５から９５％の間であってもよい。ナノファイバ構造体は、例えば水、溶液、化合物、ゲルを自重の１から２５倍吸収可能であってもよい。それは例えば、約１ｋｇ／ｌの密度の液体の場合に、自重の３から２５倍、好ましくは４から２５倍、さらに好ましくは５から２５倍の液体吸収能力を有してもよい。
【０２１３】
本発明に係る実施の形態では、専ら構造体が高多孔率であることによって、高吸収性が実現される。本発明に係る特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体は、さらに吸収性能を向上させるために、アクティブ液体吸収及び／又はゲル形成化合物を含んでもよい。そのようなアクティブ液体吸収及び／又はゲル形成化合物によって、自重の１から７０倍の液体吸収能力を実現できる。そのようなアクティブ液体吸収及び／又はゲル形成化合物は例えば、個々のナノファイバをコーティングするように設けられてもよい。また、ゲル形成化合物は、異なる方法でナノファイバ構造体に付加されてもよい。アクティブ液体吸収及び／又はゲル形成化合物の一例として、例えばポリアクリル酸を挙げることができるが、これに限られるものではない。
【０２１４】
細孔の寸法は、３０ｎｍから８μｍで変化してもよい。本発明のある実施の形態では、ナノファイバ構造体の少なくとも一断面の細孔の寸法は、１５０ｎｍよりも小さいもの、例えば１２５ｎｍが選択され、又は１００ｎｍよりも小さいものが選択される。典型的な細菌は、１５０ｎｍよりも大きい。従って、そのような構造によって、処置されるべきかつ／又は保護されるべき表面に一旦適用されると、表面が細菌に冒されないための優れたバリアが形成される。
【０２１５】
ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体のナノファイバの少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％が平均直径３から２０００ｎｍであるナノファイバを含んでもよい。ナノファイバ布構造体は、基材に配置され、平均の厚さが１μｍから５０００μｍ、好ましくは１μｍから２０００μｍ、より好ましくは１０から２０００ｎｍ、より好ましくは３から８００ｎｍ、さらに好ましくは１０から７００ｎｍである。本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち繊維の５０％以上）の直径が、３ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上の直径を有する。適宜、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）が、２０００ｎｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以下、さらに好ましくは７００ｎｍ以下の直径を有してもよい。
【０２１６】
本出願では、上述の直径のいずれか又はいずれかの範囲の直径を有する繊維をナノファイバと称し、それに係る構造物をナノファイバ構造体と称す。実施の形態では、本発明は、繊維構造体にも関連し、繊維の厚さは均一、すなわち、繊維構造体全体の厚さの標準偏差が、８０％、好ましくは５０％、さらの好ましくは２０％を超えない。繊維直径は、排出部と受容面との距離により決まる。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有である。従ってプロファイルは、それがポリマー及び溶媒に特有であるため、ポリマー及び溶媒に特有であるポリマー溶液又は融液を調べた後に決定される。それは、実験結果、理論モデル等を通じた試行錯誤の結果決められてもよい。ナノファイバは、１０μｍから５０ｍの間の長さを有する。
【０２１７】
ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％の直線繊維を含む。直線繊維は、少なくとも５μｍより長い実質的に直線状の部分を有する。繊維の強さは例えば、画像解析から推測される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）が直線状、すなわち、５μｍより長い実質的に直線状の主要な（すなわち５０％以上の）部分からなる。実質的に直線状であることにより、繊維の主軸、すなわち、繊維の方向に沿う方向は、角度の変化が測定される１０マイクロメートルの長さの場合、４５°より小さい、３０°より小さい、１５°より小さい、又は５°より小さい角度で変化する。この角度は、繊維長さの主軸の２点での正接間で測定される最大角である。長さ方向の直線性の標準偏差は、５％を超えない。
【０２１８】
好ましくい特徴として、本発明の繊維構造体は、公差結合を殆ど含まないか、全く含まない。すなわち、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体の繊維の大部分（すなわち５０％以上）が、実質的に無交差結合である。それらは、好ましくは隣接繊維と交差結合しない。交差結合とは、単に２つの繊維が接触することではなく、２つの繊維間に結合が生じることをいう。これは、排出部間の間隔が、少なくとも１ｃｍ、例えば少なくとも４ｃｍであることの結果である。理論に制約されず、これによって、繊維生産中の溶媒の蒸発を容易に、従って蒸発を早くすることができると考えられる。排出部間の空間が１ｃｍより短い場合、溶媒は、繊維生産中に、溶媒の蒸発には極めて長い時間を要する。これによって、隣接繊維の融合、従って交差結合が生じる。繊維構造体が融液から生産される場合、問題は、排出部が互いに近いときに熱の影響を無視できないことである。繊維形成が十分になされず、融液と固体間の中間相が含まれることになり、そのため、交差結合繊維が生産される。ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％のランダム配向繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体はマットを形成する。
【０２１９】
ナノファイバ構造体は好ましくは、材料の電界紡糸を通じて生産される。説明したような特徴を有する繊維は、マルチノズルシステムの電界紡糸技術によって生産される。ノズルは、少なくとも１ｃｍの相互の距離で、好ましくは少なくとも４ｃｍの相互の距離で隔てられる。
【０２２０】
材料の大部分が、以下の分類に属するポリマーのいずれかから、ナノファイバ構造体を生産するために使用される。それは、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、ポリビニルブチラル、ナノファイバを含む金属である。
【０２２１】
創傷被覆材は適切な形状であればよい。それらは、正方形又は長方形であるが、想定される適用場面の要求に応じて他の形状に裁断されてもよい。表面領域は５ｍｍ２から１０ｍ２まで変化してよい。創傷被覆装置は、小さい傷又は大きい傷を被覆するために適しており、ナノファイバ構造体は、少なくとも３０ｃｍ×３０ｃｍ、好ましくは４０ｃｍ×４０ｃｍ、さらに好ましくは５０ｃｍ×５０ｃｍの接触面を有する。しかし、小さい傷を被覆するために使用されてもよく、ナノファイバ構造体は、２ｍｍ×２ｍｍ、又は５ｍｍ×５ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ×２０ｍｍの接触面を有する。創傷被覆装置は、手で、又は、機械的、熱的、若しくはレーザにより切断する器具を用いて適宜裁断されてよい。装置の厚さは、典型的には接触面に垂直な方向に測定されるが、１００ｎｍから３０ｃｍの間であり、例えば５０μｍから５０００μｍの間である。
【０２２２】
創傷被覆装置のナノファイバ構造体は、基材に固定される。基材は、実質的にナノファイバ構造体より大きく、傷周辺の皮膚に創傷被覆装置を固定するために、例えば粘着剤によって端部に粘着性を備える。代わりに又は加えて、そのような粘着性は、基材を備えるか否かにかかわらず、ナノファイバ構造体の端部に直接的に備えられてもよい。本発明を限定するものではないが、例示によって、複数の実施の形態で説明し、そこでは、選択的な特徴及び本発明に係る実施の形態の有用性を示した。
【０２２３】
第１の特定の実施の形態では、上述の創傷被覆装置について説明した。これらの創傷被覆装置では、ナノファイバ構造体の直径が、ナノファイバ構造体の深さの関数として制御されて変化する。ナノファイバ構造体の直径をナノファイバ構造体の深さ方向、すなわち創傷被覆装置の接触面に垂直な方向で変えることによって、優れたまた制御可能な液体及び／又は（生体）活性化合物の吸収性を実現できる。繊維は、ナノファイバ構造体全体で同一の材料から作られてもよく、又はそれらは異なる材料から作られてもよい。
【０２２４】
好ましくはナノファイバ構造体は、材料の電界紡糸を通じて生産される。説明した特徴を備えた繊維は、マルチノズルシステムを有する電界紡糸技術によって生産される。ノズルは、相互の距離が少なくとも１ｃｍ、例えば少なくとも４ｃｍ又は少なくとも６ｃｍ隔てられる。さらに、直径を制御するために、ノズルと受容面との間の距離が設定される。本発明を限定するものではないが、例示によって、創傷被覆装置を生産するための、直径が可変である電界紡糸方法を複数説明した。創傷被覆装置を生産するための、電界紡糸方法を用いる第１の装置では、電界紡糸装置のノズルと電界紡糸装置の収集部表面との間の距離が、処理中に変化し、それによって、個々のナノファイバの直径が変化する。これについて、図１７に詳細に示す。
【０２２５】
図１７は、電界紡糸装置１００の一部を示しており、それは、ノズルの組１０２と収集部表面１０４とを備える。ノズル１０２と収集部表面１０４との間には、例えば電源（図示せず）を用いて電圧が印加される。ノズルの相対的な位置は、全方向に移動し、それによって、生成される異なる繊維間での適切な重畳を可能にする。さらに、システムは、ノズル排出部と収集部表面との間の距離の変化を提供するように設けられる。図１７は、材料が噴射される円錐状噴射領域１０６も示す。収集部表面１０４は、移動表面の少なくとも一部である。第２の装置では、ナノファイバ直径の変化が、層のラミネート加工した構造を形成することによって生産される。各層は、一定のノズル−収集部表面間距離で生産される。これについて、図１９に詳細を示す。
【０２２６】
図１９は、図１７と同様の装置であって、ノズル排出部１０２の移動による、電界紡糸装置２００のノズル排出部１０２と収集部表面１０４との間の距離の変化は提供されない。しかし、収集部表面１０４に関して異なる距離で設けられた複数のノズル排出部の組２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを備える。電界紡糸のためのパラメータは、ノズル排出部から収集部までの距離の観点から、例えば印可される電圧は、例えば実験により決定される。最適な印加電圧は、ノズル排出部と収集部との間の距離が変化する場合に、原理上重要な利点をもたらし、また例えば材料の流量のような他のパラメータも調整される。他のパラメータの調整は、予め決められたルールに従って、計算モデルに従って、試行錯誤により、その他の適切な方法で行われる。定常状態に達するまで、例えばパラメータを調整することによって、最適化が行われる。定常状態は、テーラーコーンが一定となり、電子回転が連続的に行われる点によって規定される。テーラーコーンは、ポリマー溶液の液滴が電場に滴下される際に生じる典型的な三角形の形状である。そのような定常状態の検知は、視覚的に又は光学検知器を用いて光学的に行われ、パラメータの調整は、手動で、又は、自動若しくは一部自動で行われる。
【０２２７】
本実施の形態の例によれば、ナノファイバ構造体は、一方側部で３ｎｍから１．５μｍの間の小径のナノファイバを有し、例えば接触面である他方側部で５０ｎｍから５μｍの大径を有するように生産される。第１の装置を用いて、連続的な又は疑似連続的なナノファイバ直径の変化を深さの関数として得ることができ、対応する創傷被覆装置を図１８に示す。第２の装置では、直径の変化において複数の離散的なステップを得ることができ、対応する創傷被覆装置２５０を図２０に示す。好ましい実施の形態では、ナノファイバ構造体の繊維の直径は、創傷被覆装置の接触側部からその反対側部まで次第に減少する。
【０２２８】
本発明の実施の形態では孔の寸法は小さく、それによって、ナノファイバ構造体の高い特異な表面領域のために、構造体に吸収された液体の効果的な蒸発を可能にする。最も効果的な蒸発特性は、最も小さい径を有するナノファイバが存在する装置の一方側部で実現される。その側部では最も高い特異な表面領域が形成され、表面への液体搬送量が最大であるためである。
【０２２９】
本発明の他の好ましい実施の形態では、創傷被覆装置は、一方側部で多量の液体を吸収し、他方側部で液体を蒸発させることが可能であるだけでなく、（例えば液が滲出している傷のための）創傷被覆装置の一方側部（接触側部又は接触面）で吸収される液体を、装置が適切に使用される条件での構造体の他方側部へ効果的に移動させることもできる。その条件とは、すなわち、創傷被覆装置が、最大径を有するナノファイバが接触面にあり、最小径を有するナノファイバが接触面の反ファイ側にあるように配置されることである。このことは、ナノファイバの直径が装置断面において、液体吸収側部から液体解放側部へと減少すべきことを意味する。
【０２３０】
本発明に係る実施の形態では、１回の電界紡糸セッションにおいて、電界紡糸による創傷被覆装置を提供することが可能であるため、異なる繊維間の粘着が、堅固な構造を作るために十分に強いものとなる一方、例えば交差結合繊維にならない。特に、前に配置された層がまだ湿っている（例えば２から６％の湿気を含んでいる）時に繊維の隣接層を配置することによって、異なる繊維は、僅かに互いに結合する傾向にあり、その結合は弱い結合であって、化学的結合ではなく、交差結合でもない。本発明に係る実施の形態では、同一の電界紡糸セッション中に創傷被覆装置の繊維の直径を変えると同時に、玉のない繊維構造を得ることができる。これは例えば、ノズル−収集部距離を変えると同時に、電子回転セッション中の異なるパラメータを制御するによって実現できる。
【０２３１】
本発明に係る実施の形態では、創傷被覆装置は、（例えば液が滲出する傷の）表面から効果的に液体を吸収できる創傷被覆装置を提供することができ、液体の効果的な吸収、装置の断面における液体の効果的な移動、及び装置の他方側部での蒸発による効果的な放出に基づく動的な液体除去を確立することができる。さらに、実施の形態では、早期に吸収された液体は、液体形成処理が完了すると、傷口へ放出して戻される。これらの３つの利点から分かるように、装置の液体除去特性によって、液体放出面をほぼ乾燥状態に保ち、又は傷表面に所定量の液体がある定常状態に保つことが可能になる。他の実施の形態では、装置は傷が完全に乾燥しないようにするために適する。そのような創傷被覆装置の例を図２３及び図２４に示す。図は、傷から液体を吸収し、蓄積し、後に傷へ放出して戻すように設けられた創傷被覆装置を示す。図２２は、対応する創傷被覆装置４００を示す。そこでは、図１７に示すシステムを用いて生産可能であり、直径が連続的に変化する。図２４は、図１９に示すシステムを用いて生産可能なラミネート加工した構造体４５０を示す。両構造体は、接触面繊維に垂直な方向に、接触面に近い繊維の直径より小さい直径を有し、接触面の反対表面に近い繊維の直径より小さい直径を有する中間位置を有する。図２４に係る装置では、そのような繊維を有する中間層が備えられる。そのような実施の形態では、これらによって、傷近くの液体量を制御することが可能になり、傷は乾燥する。そのため、ある種の傷口には有用である。
【０２３２】
第２の特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体がさらに、同一の被覆材を用いて処置された隣接する傷口が、創傷被覆装置によって小さい切り傷のために互いに感染する危険を回避し又は低減するために、設けられる。このような不都合は、装置が適用される前に傷の１つが感染する場合に生じる。本実施の形態では、上述のナノファイバ構造体を用いることによって、ナノファイバ構造体の少なくとも上部、すなわち傷に対向する部分にパターンが形成される。パターンが形成された構造体３００の一例を図２１に示すが、本発明はこれに限定されない。異なる種類のパターンが用いられてもよい。
【０２３３】
ナノファイバ構造体の少なくとも上部の形状は、傷に接触するための創傷被覆装置の表面が小さい複数の領域で分離して接触するように、形成される。これらの領域の大きさは、全ての領域で同一であってもよく、また異なっていてもよい。個々の領域の好ましい寸法は、５ｃｍ×５ｃｍ、好ましくは２ｃｍ×２ｃｍ、さらに好ましくは１ｃｍ×１ｃｍである。ナノファイバ構造体又はその一部のパターンは、例えば形成されたパターンに従って熱を用いて処理することによる等、適切な方法で生産される。例えば、加熱されたパターン構造体は、ナノファイバ構造体又はその一部においてそのようなパターンを形成するために使用されてもよい。熱によって、ナノファイバが局所的に溶融して互いに固定されるため、パターンが熱形成される。それらの部分では、構造体がナノファイバの特性が低減することは明らかであろう。これらの境界において、液体はパターン内である領域から隣接する領域に容易に移動することができず、その結果、１つの傷領域の感染した傷の液体が他の傷領域と接触することを低減又は回避することが可能になる。言い換えると、傷の液体の側方流動を回避するためのバリアが形成される。健康な皮膚は乾燥状態を保つことが望ましく、側方流動バリアによりさらに、傷の液体の流れが、傷近傍の健康な皮膚に移動することも回避することができる。ナノファイバ構造体の側方流動バリアは、ナノファイバ構造体の深さ方向、すなわちナノファイバ構造体の接触面に垂直な方向にファイバ直径の変化がないナノファイバ構造体にも使用できる。
【０２３４】
本発明の特定の実施の形態に係るナノファイバ構造体では、液体はパターンのある領域から異なる領域に移動することができず、一つの液体放出源によって互いに比較的近い部分が濡れることがない。このことは、例えば火傷の場合、同一の装置で処置されていても、滲出液は隣接領域に移動できないため、火傷が隣接する火傷によって感染することがないことを意味する。
【０２３５】
、第１の実施の形態で説明したように、（処置されるべき表面に接触する）パターン層を通常の層と組み合わせることができる。比較的容易に広がり蒸発する通常層により、パターン層での傷口の湿気は無視できる程度になる。この組合せによって、傷口の相互感染を防止することができ、通常層によって、ナノファイバ構造体から容易に湿気を解放するような蒸発だけでなく、大きな湿度吸収性能を提供することができる。パターン層から非パターン領域への液体の移動は、ナノファイバの直径の変化のために、パターン層へは戻らない。そのナノファイバの直径は、断面に沿って（パターン層に接触する）液体吸収側部から、蒸発により液体が放出される側部まで減少するものである。代わりに、大きい繊維直径を有する中間の非パターン領域を用いることによって、パターン層のパターン部分での液体の蓄積が可能になり、傷表面に所定の液体が存在する定常状態を維持する必要がある場合には、適宜傷に液体を放出して戻すことが可能である。この原理に従った創傷被覆装置３５０の例を図２２に示す。
【０２３６】
液体バリアは、創傷被覆装置から液体が過剰に移動することを防ぐために使用されてもよい。そのようなパターンを使用することによって、傷へ後に戻すための被覆において、傷により放出される液体を保持する能力を向上させることができる。これによって、傷表面に所定の液体がある定常状態を維持することができる。このことは、ヨーロッパの火傷センタ−（ｗｏｕｎｄ  ｂｕｒｎ  ｃｅｎｔｒｅｓ）における調査を通じて、傷の治癒プロセス及び変化に望ましいことが分かっている。
【０２３７】
第３の特定の実施の形態では、上述の実施の形態のいずれかで説明したナノファイバ構造体が開示されており、そこでは更に、ナノファイバ構造体に抗菌性及び／又は殺生物性の性質が付加されている。それによって、ナノファイバ構造体は好ましくは、抗菌性及び／又は殺生物性の作用を提供することができ、それは、構造体を適用する前に処置されるべき表面が感染している場合に特に有用である。ナノファイバ構造体の孔の寸法は小さいため、細菌は傷に留まったままで、孔寸法のために細菌を吸収できないかもしれない。
【０２３８】
本発明の実施の形態によれば、抗菌性及び／又は殺生物性の性質は、抗菌性及び／又は殺生物性の性質を有するナノファイバ層を備えることによって実現されてもよい。そのような層は、抗菌性及び／又は殺生物性の材料でナノファイバを被覆することによって、又はそのような材料の繊維を電界紡糸することによって、実現される。そのような材料を含むナノファイバの層は好ましくは、液体吸収側に配置され、この層は処置されるべき表面に直接に接触する。層は、例えばＩ２を含むポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のような抗菌性及び／又は殺生物性の性質を有する活性化合物をナノファイバに含んでもよい。表面に適用される時、繊維は表面から放出された液体に溶解せず、それによって、想定される殺菌性の化合物を活性化する。望ましい実施の形態は、抗菌性及び／又は殺生物性の性質を有する複数のナノファイバが付加され、それによって、抗菌性及び／又は殺生物性の効果を長期化する。これは、傷から離れて配置されたそのような層が、時間的に遅れて、抗菌性及び／又は殺生物性の性質を帯びることによって実現できる。
【０２３９】
他の形態では、本発明は、創傷被覆材に使用するための本発明の実施の形態において説明したように、ナノファイバ構造体の使用に関する。第１の形態の装置のために上述したように、その使用によって、１つ以上の異なる特徴及び有用性を得ることができる。
【０２４０】
さらに他の形態では、本発明は、創傷被覆材のための方法に関する。その方法は、傷と接触する接触面を有するナノファイバ構造体を得ることを含み、そこでは、予め決められたプロファイルに従って、接触面に垂直な方向で、繊維の直径が変化する。方法はさらに、予め決められた方向でナノファイバ構造体を傷に接触させることによって、ナノファイバ構造体を配置することを含む。他の方法では、本発明の第１の形態で説明したような創傷被覆装置の１つ、複数又は全ての特徴を発現するステップが含まれてもよい。
【０２４１】
さらに別の形態によると、本発明は、歯を漂白するための歯漂白システムに関する。歯を漂白するためのシステムは、２つの部分を含む。第１部分は、ナノファイバ構造体を含む。第２部分は、漂白剤を有する歯漂白部を含む。ナノファイバ構造体は、歯を漂白するためにシステムを使用する間、歯漂白部を保持するために使用される。言い換えると、ナノファイバ構造体は、使用中の歯漂白部の担持体となる。ナノファイバ構造体は、歯をホワイトニングするために複数の歯に備えられてもよく、これも含めて歯漂白という。ナノファイバ構造体の構造は、１０ｃｐｓから１０００ｃｐｓ、好ましくは１０ｃｐｓから４００ｃｐｓ、さらに好ましくは１０ｃｐｓから１９９ｃｐｓの間の粘性を有する歯漂白部を適切に吸収、保持及び放出するように設けられる。ナノファイバ構造体は、本発明の他の形態で説明したような方法のいずれを用いて生産されてもよい。ナノファイバ構造体は、本発明の実施の形態又は形態において説明したナノファイバ構造体のいずれかと同一又は類似のものであってよい。
【０２４２】
ナノファイバ構造体は、基層によって支持されるが、本発明はこれに限定されない。基層の材料は適宜、口内の使用に適したものである。そのよう材料は例えば、アルミニウム箔のように歯の形状にすることができるものである。そのような材料は、電界紡糸法でナノファイバを配置することに適しており、歯を覆うように曲げた後も形状を維持することができるからである。ナノファイバ構造体はそれ自体が、歯に設けられた場合に、形状を保持できる構造で設けられてもよい。
【０２４３】
ナノファイバ構造体は、例えば前歯の列のような複数の歯に適合するように設けられてもよい。ナノファイバ構造体は、接触領域に基づく、この層と歯の表面との間の粘着効果を発揮するように関与してもよい。ナノファイバ構造体は、歯上の装置の粘着性を備えさせるための構造に適用されてもよい。処置されるべき歯は、門歯を含んでもよい。好ましくは、構造体は、門歯だけでなく、同時に犬歯を処置するために適用される。好ましい実施の形態では、構造体は、例えば門歯の被覆とともに、犬歯の先端を覆うために適用されてもよい。ナノファイバ構造体は、第１部分を用いて歯の前面部に、第２部分を用いて歯の背面部に固定されてもよい。図２５を参照すると、同図は、例えばナノファイバ構造体を用いて適宜被覆された基材を組み合わせたシステムの第１部分の例を示す。装置の第１得分の第１側部には、三角形に切り込まれ、それによって、装置の第１部分を湾曲させて、歯の背面部に残りの領域を適合させることが可能になる。装置の第１部分の全領域が、歯の前面部分に適用される。最初、装置の第１部分は平坦であるが、歯に適用されると、それは曲げられて、歯の形状に完全に適合される。歯の上で曲げ、三角形の形状を背面部に適合することができ、歯の形状に完全に適合するという特徴は、ナノファイバ層が、非常に多孔質であり、圧縮可能でフワフワ（ｆｌｕｆｆｙ）とした構造を有するという特徴を通じて得ることができ、それによって、歯各々の周囲をその形状に合わせて覆うことが可能になる。
【０２４４】
装置は、０．５から１５．０ｃｍ、より好ましくは２から１０ｃｍ、最も好ましくは４から８ｃｍの間の長さを有し、０．３から５．０ｃｍ、より好ましくは０．５から４ｃｍ、最も好ましくは１から３ｃｍの間の幅を有する。容易に曲げて、装置の第１部分を歯の上に適合させるために、装置の第１部分の一辺で、三角形に切り込まれる。装置の第１部分のこれらの三角形の切り込みは、０．１から２．０ｃｍ、より好ましくは０．３から１．５ｃｍ、最も好ましくは０．５から１ｃｍの間の深さを有し、０．１３から２．５ｃｍ、より好ましくは０．４から２．０ｃｍ、最も好ましくは０．７から１．３ｃｍの間の脚部を有する。他の実施の形態では、ストライプの端部が、口内を傷つけないように丸められる。装置は他の適切な形状を備えてもよい。
【０２４５】
ナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体の少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％が平均直径３から２０００ｎｍであるようなナノファイバを含む。ナノファイバ布構造体は、基材に配置され、１μｍから５０００μｍ、好ましくは１μｍから２０００μｍ、好ましくは１０μｍから２０００μｍ、好ましくは３から８００ｎｍ、より好ましくは１０から７００ｎｍの間の平均厚さを有する。本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち繊維の５０％以上）の直径は、３ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上である。適宜付加される特徴として、本発明の繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち繊維の５０％以上）は、２０００ｎｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以下、最も好ましくは７００ｎｍ以下の直径を有する。
【０２４６】
本明細書では、列挙した直径の１つ又は直径の範囲内の直径を有する繊維を、ナノファイバと称し、対応する構造体をナノファイバ構造体と称する。実施の形態では、本発明は、繊維の厚みが均一な繊維構造体に関する。すなわち、繊維構造体全体の厚さの標準偏差が、８０％、好ましくは５０％、より好ましくは２０％を超えない。繊維直径は、排出部と受容面との間の距離に依存する。繊維直径と距離との関係のプロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有である。プロファイルは、ポリマー及び溶媒に特有であるため、プロファイルは、ポリマー溶液又は融液を調べて初めて決定できる。それは、試行錯誤により、実験結果により、理論モデルによる等して、決定される。ナノファイバの各々は、１０μｍから５０ｍの長さを有する。
【０２４７】
繊維材料は、適切な材料のいずれであってもよく、例えば、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、ポリアクロニチル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｈｌｅｓ）、ポリエチレン・オキシド、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリエステルアミド、ポリビニル・アルコール、ポリイミド、ポリウレタン、コラーゲン、セルロース及び関連化合物、キトサン、メタクリル樹脂、シルク、ポリエチレン・ビニル・アルコール・コポリマー、ポリエチレン・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリビニルブチラル並びにナノファイバ含有金属である。ナノファイバ構造体は、明細書で説明するようなｐＨ調整材料を含む繊維を含んでもよい。装置の他の構成要素は、例えば特定のナノファイバを電界紡糸することによって得られる、ナノファイバ構造体において生成されてもよい。ナノファイバ構造体は、蟻酸と酢酸との混合物を用いて電界紡糸により生産されたポリアミドで作られた繊維を含んでもよい。蟻酸と酢酸との割合は、９０／１０から１０／９０重量パーセント、好ましくは３０／７０から７０／３０重量パーセント、より好ましくは４０／６０から６０／４０重量パーセントの間である。好ましくは、５０／５０重量パーセントであってもよい。５０／５０重量パーセントである場合、定常状態での継続的な生産と高流量を実現できる。
【０２４８】
構造体は、例えば平均多孔率が少なくとも６５％の多孔率を有してもよい。多孔率、例えば平均多孔率は、６５から９９％、好ましくは７０から９８％、より好ましくは７５から９５％の間である。孔の寸法は、３０ｎｍから８μｍまで変化してもよい。ナノファイバ構造体は例えば、自重の３から１２倍の水、溶液、ゲル化合物を吸収できる。
【０２４９】
ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％の直線繊維を含み、繊維は少なくとも５μｍより長い実質的に直線の部分を含む。繊維が直線性は例えば、画像解析から推測される。好ましくは、繊維構造体に含まれる繊維の大部分（すなわち５０％以上）が直線状、すなわち、５μｍより長い実質的に直線状の主要な（すなわち５０％以上の）部分からなる。実質的に直線状であることにより、繊維の主軸、すなわち、繊維の方向に沿う方向は、角度の変化が測定される１０マイクロメートルの長さの場合、４５°より小さい、３０°より小さい、１５°より小さい、又は５°より小さい角度で変化する。この角度は、繊維長さの主軸の２点での正接間で測定される最大角である。長さ方向の直線性の標準偏差は、５％を超えない。
【０２５０】
好ましくい特徴として、本発明の繊維構造体は、公差結合を殆ど含まないか、全く含まない。すなわち、マイクロファイバ又はナノファイバ構造体の繊維の大部分（すなわち５０％以上）が、実質的に無交差結合である。無交差結合であるため、ある繊維のポリマー鎖と隣接する繊維の別のポリマー鎖との共有結合を含まない。３つ以上の排出部の間の距離は、実質的に化学結合を含まない少なくとも５０％の繊維を含む繊維構造体を生産できるように設けられる。それらは好ましくは、隣接繊維との交差結合ではない。交差結合は、単に２つの繊維が接触することではなく、２つの繊維間に結合が生じることをいう。これは、排出部間の間隔が、少なくとも１ｃｍであることの結果である。理論に制約されず、これによって、繊維生産中の溶媒の蒸発を容易に、従って蒸発を早くすることができると考えられる。排出部間の空間が１ｃｍより短い場合、溶媒は、繊維生産中に、溶媒の蒸発には極めて長い時間を要する。これによって、隣接繊維の融合、従って交差結合が生じる。繊維構造体が融液から生産される場合、問題は、排出部が互いに近いときに熱の影響を無視できないことである。繊維形成が十分になされず、融液と固体間の中間相が含まれることになり、そのため、交差結合繊維が生産される。ファンデルワールス力又は水素結合のような比較的弱い物理的関係は、交差結合の定義に含まれない。ナノファイバ構造体は、少なくとも５０％のランダム配向繊維を含む。一実施の形態では、繊維構造体は、マットを形成する。
【０２５１】
好ましくは、ナノファイバ構造体は材料を電界紡糸することによって生産される。材料の電界紡糸を通じて生産される。説明したような特徴を有する繊維は、マルチノズルシステムの電界紡糸技術によって生産される。ノズルは、少なくとも１ｃｍの相互の距離で、好ましくは少なくとも４ｃｍの相互の距離で隔てられる。さらに、直径を制御するために、ノズルと受容面との間の距離が設定される。電界紡糸中に距離が変化することによって、ナノファイバ構造体の繊維の直径を変化させることができる。排出部−収集部間の距離の変化の観点から、例えば印加電圧のような電界紡糸のための他のパラメータの変化は、例えば経験的に決定される。
【０２５２】
本発明に係る特定の実施の形態では、ナノファイバ構造体は、多孔率、繊維の直径、又は、１つ以上の長さ方向における（例えばナノファイバ構造体の深さ方向、すなわち断面における、及び／又は、ナノファイバ構造体の表面方向、すなわち歯との接触に適したナノファイバ構造体の表面に沿う所定面における）繊維の密度の変化を有する。多孔率、繊維の直径、又は繊維の密度の変化は、歯漂白部又は漂白剤の予め決められた放出プロファイルを提供するために、予め決められた変化プロファイルに従う。変化は、上述の他の形態において説明したような方法の特徴によって実現され、その結果、ナノファイバ構造体は、本明細書の他の形態に係る実施の形態で説明したナノファイバ構造体の特徴の１つ、複数又は全てを有する。
【０２５３】
一実施例では、ナノファイバ構造体の多孔率は、基層接触側部から歯表面接触側部にかけて増加する。多孔率、繊維の直径又は繊維の密度の変化は、連続的又は段階的である。一実施例では、そのような変化は、異なる直径を有した少なくとも２層のナノファイバを含むラミネート加工したナノファイバ構造体を用いることによって実現される。
【０２５４】
密度、多孔率又は直径に関する予め決められたプロファイルは、歯漂白剤の放出に関する予め決められた放出量を提供する。それは、例えば均一な漂白剤放出を用いて、予め決められたプロファイルに係る処置を提供するために有用である。他のプロファイルが提供されてもよい。例えば最初の４分間のような初期に、例えば漂白剤の大部分（例えば約４０％から５０％）を放出し、それ以降に、例えば９分間のような長い時間で残部を放出する。一形態では、本発明は、歯漂白に使用するための本発明の実施の形態で説明したナノファイバ構造体に関する。これらの実施の形態で説明したナノファイバ構造体に関する同一の特徴及び有用性が本発明のこの形態に適用されてよい。
【０２５５】
上述のように、歯漂白部は漂白剤を含み、それは、歯若しくは複数の歯を漂白するための活性構成要素、又は、そのような構成要素を含んだ、若しくはそのような構成要素を放出若しくは生成可能な物質である。漂白剤は、漂白要素ともいい、例えば過酸化水素、過酸化水素生成物、酸化カルシウム、又はそれらを組み合わせたもののような過酸化物である。漂白剤は、過酸化カルバミド、過ホウ酸塩、過炭酸塩、オキソ酸、及び／又は、これら化学物質を組合せたものである。例えば、例えば過酸化水素のような漂白要素濃度は、０．１から３５の間の歯漂白部重量パーセント、好ましくは１から２５の間の歯漂白部重量パーセント、より好ましくは３から１６の間の歯漂白部重量パーセントで使用される。例えば過酸化水素の漂白剤は、このように活性構成要素の濃度が、０．１重量パーセントから３５重量パーセントの間、好ましくは１重量パーセントから２５重量パーセントの間、より好ましくは３重量パーセントから１６重量パーセントの間であるように設けられる。
【０２５６】
歯漂白部は、充填物質を含んでもよい。充填物質は、グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、又はポリピレングリコールの１つ以上を含んでもよい。
【０２５７】
歯漂白構造体は、技術的に標準的な緩衝材の通常状態でのｐＨ調整物質を含んでもよく、例えば、水酸化ナトリウム、塩化水素、リン酸ナトリウム、重曹、錫酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウムであるが、これらに限定されない。歯漂白部のｐＨ調整物質は、０．１重量パーセントから１０重量パーセントの間であってよい。ある実施の形態では、ｐＨ調整物質は、歯漂白部に直接的に設けられる。活性時の漂白剤の持続的な分解が、歯漂白部のｐＨに依存することが多い。ｐＨ調整物質は、漂白剤を適切に活性化するように付加される。歯漂白部に直接的にｐＨ調整物質を設ける場合、保存中に漂白剤をほとんど活性化しないことと、使用中に漂白剤を十分に活性化することとのトレードオフがある。そのようなトレードオフは、歯漂白物の使用期限を短くするか、少なくともシステムが有効な期間を短くする。
【０２５８】
本発明の好ましい実施の形態によると、ｐＨ調整物と漂白剤とを分離して搬送する。漂白剤を保存する場合、漂白剤が保持された歯漂白部のｐＨは、例えばｐＨ約５のような低分解率となるように選択される。その結果、漂白剤は極めて安定する。使用の準備又は使用中に、ｐＨ調整物質を混合する際、歯漂白部のｐＨは、ｐＨ調整物質の機能によって、７．５−８．０に変化する。このことは例えば、歯漂白物質が、ｐＨ調整物質を備えたナノファイバ構造体に吸収される場合に生じる。このｐＨでは、漂白剤は、安定しないが、漂白のために非常に活性化している。従って、漂白にはｐＨ７．５程度、保存には６より明らかに低いｐＨを用いることが好ましい。
【０２５９】
保存時の問題を解決する方法が、一実施の形態で提供されており、そこでは、ｐＨ調整物質がナノファイバ構造体上に、又はナノファイバ構造体を担持する基材がある場合にはその基材上に、粉末で設けられる。代わりに、又はさらに、漂白剤が分離して、ナノファイバ構造体又はナノファイバ構造体を支持する基材に備えられてもよい。さらに好ましい実施の形態では、ｐＨ構成物質が、ナノファイバ構造体の繊維に備えられてもよい。これは例えば、適切な量のｐＨ調整材料を、ナノファイバ構造体を生産するための溶液、例えば電界紡糸溶液に加えることによって、実現できる。この場合、利用者によって実行されるべき異なる操作が限られており、使用前に又はその準備の前に、分離して保存されるべき異なる構成要素を限定又は低減することができる。
【０２６０】
歯漂白部は、ゲルでもよい。それは、ゲル形成材料を含む。ゲル形成材料は、歯漂白部の０．１重量パーセントより少なく、例えば歯漂白部の０．０９重量パーセントである。ゲル形成材料は、セルロースカルボキシメチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、ガム、ポロキサマー（ｐｏｌｏｘａｍｅｒ）、又はカルボキシポリメチレンのいずれか又は組み合わせを含む。本発明に係る好ましい実施の形態は、ゲルを使用することによって、漏れの発生を低減又は防止する。これによって、利用者は快適に使用できる。例えば歯の周囲の口の一部に生じる炎症を低減することができる。
【０２６１】
歯漂白部は、歯漂白が行われる時の味を良くするために、味覚物質を含んでもよい。そのような味覚物質の例は、スペアミント／ペパーミントである。本発明の実施の形態によれば、歯漂白部の粘性を比較的低くすることができる。粘性は、１０から１０００ｃｐｓであり、好ましくは１０ｃｐｓから４００ｃｐｓであり、さらに好ましくは１０ｃｐｓから１９９ｃｐｓである。本発明に係る実施の形態によると、ナノファイバ構造体の液体吸収及び放出の特性のために、比較的低い粘性を有する歯漂白部を備える方法およびシステムを提供することができる。本発明に係る実施の形態によると、構造体から例えば口内の歯肉又は口蓋上に漏れる危険を限定、軽減又は防ぐことが可能になる。 代わりに、ゲルではなく水溶液が、ナノファイバ構造体に使用され固定されてもよい。さらに、低粘性であることによって、ゲル内の漂白物質の流動性が向上し、歯への漂白剤の放出がより効果的になる。
【０２６２】
歯漂白システムは、歯肉又は口蓋を保護する構成要素を含み、例えばガントレス（Ｒ）のような歯肉又は口蓋を保護するための化学物質であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２６３】
本発明の実施のでは、歯漂白システムは、使用前に、ナノファイバ構造体及び歯漂白部を分離して保持するように設けられたキットであってもよい。ｐＨ調整物質がナノファイバ構造体に、すなわち少なくとも歯漂白剤から分離して備えられる場合、漂白剤の高い効果が得られる最適なｐＨで漂白を行うことが可能になる。歯漂白システムは、それ自体がナノファイバ構造体を歯漂白部に浸すための浸漬トレイとして使用されるブリスターに梱包されていてもよい。
【０２６４】
装置は、２つの部品に分けて利用者に届けられてもよい。１つの部分は、ｐＨ調整物質を含むナノファイバ構造体であり、もう１つの部分は、歯漂白部である。
【０２６５】
さらに別の形態では、本発明は歯漂白を行うための方法に関する。本発明の実施の形態に係る方法は、歯漂白を実行するために、ナノファイバ構造体と歯漂白部との両方を使用することを含んでもよい。その方法は、消費者の選択によって適切な場所で、すなわち歯科医院だけでなく例えば家で使用することができる。その方法によれば、審美的効果に優れた歯の漂白を実現することができる。本発明の第１形態に係る実施の形態において説明したように歯漂白システムを用いて、その方法は実行されるが、本発明はそれに限定されるものではない。歯漂白部は、ナノファイバ構造体とともに１つの全パッケージで梱包されてもよいが、歯漂白部は好ましくは保存中にナノファイバ構造体と直接に接触しない方が望ましい。ナノファイバ構造体及び／及び歯漂白部は、歯漂白部が注がれた容器に梱包されてもよい。そのようなパッケージは、プラスチック又は紙製のフィルムによって密閉されてもよい。歯漂白部は、密閉された第１容器に備えられる。その方法は、ナノファイバ構造体を浸す前に、ナノファイバ構造体をそれに浸すために設けられた容器に歯漂白部を提供することを含んでもよい。
【０２６６】
本発明の実施の形態に係る方法は、ナノファイバ構造体を歯漂白部に浸すことを含む。ナノファイバ構造体を浸すために、ナノファイバ構造体は、歯漂白部に対向するナノファイバ構造体を備える容器に配置される。方法はさらに、ナノファイバ構造体を浸す間、ｐＨ調整物質及び漂白剤を初期接触させることを含んでもよい。
【０２６７】
本発明の実施の形態によると、方法は浸したナノファイバ構造体を予め決められた時間だけ歯に適用し、その後ナノファイバ構造体を取り除くことをも含む。浸したナノファイバ構造体を適用することは、ナノファイバ構造体の形状を歯の形状に適用することも含んでもよい。ナノファイバ構造体を使用することによって、構造体の形状は、歯の形状に適切に適用される。ナノファイバ構造体は、歯と接触するナノファイバ構造体の繊維の表面領域による構造体の粘着性によって歯に固定されるような構造を有してもよい。ナノファイバ構造体を適用することは、ナノファイバ構造体を歯の周囲に押し付けることを含んでもよい。浸したナノファイバ構造体を適用することは、犬歯の先端を覆うために、ナノファイバ構造体を門歯及び犬歯に適用することを含んでもよい。これによって、均一に漂白することができ、複数の歯を、例えば門歯と犬歯を同時に漂白することが可能になる。本発明に係る実施の形態の一部では、浸したナノファイバ構造体を適用する際に、歯漂白部は制御されて、例えば歯への流量が制御されて、開放される。このことは、例えば様々な直径、多孔率又は使用される繊維の密度を有するナノファイバ構造体を使用することによって、実現される。本発明の実施の形態に係る方法はさらに、第１の形態で説明した歯漂白システムの１つ以上の構成要素の機能を発現する１つ以上のステップを含んでもよい。
【０２６８】
例を挙げると、本発明の実施の形態に係る例は以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。歯を漂白するための方法は、第１の形態で説明したような歯漂白システムを使用する方法である。歯漂白システムは、本実施例ではそれは基材上に配置されたナノファイバ構造体と、本実施例ではプラスチック又はガラス容器内の歯漂白ゲルである歯漂白部とを含む。歯漂白ゲルの量は１から２ｍｌである。本実施例では、プラスチック又は紙製のフィルムで密閉されたプラスチックのブリスターに２つの構成要素が保持される。
【０２６９】
例示的な方法によれば、ブリスターが開封され、ナノファイバ構造体及び歯漂白部はブリスターから取り出される。プラスチック又はガラス容器が開封され、歯漂白部はトレイとして使用されるブリスターに注がれる。次に、本実施例では基材上に配置されたナノファイバ構造体は、ブリスターに配置される。これは好ましくは、基材を備える場合、それを歯漂白部から離しながら、ナノファイバ構造体を歯漂白部の方へ提供することによって実行される。歯漂白部は、このようにしてナノファイバ構造体に吸収される。この処理は２から５分で完了する。
【０２７０】
歯漂白部を吸収させる間、好ましくは歯漂白剤とｐＨ調整物質との間の初期接触は、ｐＨ調整物質がナノファイバ構造体に最初に存在することによって、又は、歯漂白部とは分離して保存されて、吸収を開始する前にナノファイバ構造体に提供されることによって、実現されてもよい。浸漬中に、歯漂白剤は、ｐＨ調整物質と混ざり合ってもよく、それによって、ｐＨは約７〜９に上昇する。ナノファイバ構造体は、ブリスターから取り出され、次にシステムは僅かな圧力で前歯に配置される。この配置は、門歯だけでなく、先端を含む犬歯をも覆うことを含んでもよい。配置することは、歯の上で、例えば三角形に部品を折り畳むことと、それを歯の背部に固定することを含んでもよい。この固定は僅かな圧力で実行することができ、粘着効果は、粘着剤を付加することなく、ナノファイバ構造体の構造によって実現される。基材上に配置されたナノファイバ構造体は、予め決められた時間だけ歯に維持される。処置後に、基材上に配置されたナノファイバ構造体は、手で取り除かれ、歯は水で洗い流され又は磨かれる。
【０２７１】
さらに他の形態では、本発明は、歯漂白への適用について上述した形態の実施の形態のいずれかに係る歯漂白システム又はナノファイバ構造体の使用に関する。上述のシステム及び／又は構造体の有用性及び特徴は、そのようなシステム及び／又は構造体の好ましい使用をもたらす。
【０２７２】
説明によって本発明の実施の形態が、それに限定されるものではなく、第１の特定の実施の形態の多くの実施例を以下に説明する。
【０２７３】
（実施例１５）
装置は、（１）７×２ｃｍの断面を有する基材上に配置されたナノファイバ構造体と、（２）プラスチック又はガラス容器に充填された歯漂白ゲル（１ｍｌ）又は溶液と、（１）と（２）とが収容され、プラスチック又は紙製のフィルムによって密閉されたプラスチック又はプラスチックブリスターとを備える。ブリスターは、開封されて構成要素１及び２が取り出される。プラスチック又はガラスの容器が開けられ、ゲルがブリスターの中に注がれる。基材の上に配置されたナノファイバ構造体は、ナノファイバ構造体がゲルに向くように（下方を向くように）ビリスターの中に配置される。ゲルは、ナノファイバ構造体を浸す。２〜５分で処理が完了する。ゲル又は溶液が浸す間、それはナノファイバ構造体に含まれるｐＨ調整剤と混ぜられる。これによって、ｐＨは約８にまで増加する。基材上に配置されたナノファイバ構造体は、ブリスターから取り出され、弱い圧力で全てが前歯の上に配置される。三角形の部分が歯の上に折り畳まれ、ナノファイバ構造体により本来の粘着性があるため、歯の背面に固定される。基材の上に配置され、ゲルを含むナノファイバ構造体は、１０分間歯に取り付けられる。処置後、基材の上に配置されたナノファイバ構造体は、手で取り除かれ、歯は水及び／又はブラシですすがれる。この処理は、例えば７日間にわたって、１日２回繰り返される。
【０２７４】
上述のような装置を、上述の手順に従って、４人の被験者に試した。全ての被験者の歯は、開始時に、ＶＩＴＡ（Ｒ）の色合いスケールでＡ３であった。７日間の処置の後、全ての歯について色合いが、Ａ１の色合いにまで改善した。それは、Ａ３よりも視覚的に極めて白い。６ヶ月後であっても、Ａ１の白さは維持される。
【０２７５】
（実施例１６）
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例１５において使用されてもよい。それは、ソルビトール２６、グリセロール２５、過酸化水素（３５％溶液）２０、カルボキシメチルセルロース０．１０、ガントレス（Ｒ）２．５０、クエン酸０．０４、クエン酸ナトリウム０．５、スピア／ペパーミント０．１０、及び水１００ｍ／ｍ％を含む。この混合物は６％の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び／又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
【０２７６】
（実施例１７）
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例１５において使用されてもよい。それは、ソルビトール２１、グリセロール２０、過酸化水素（３５％溶液）４０、カルボキシメチルセルロース０．１０、ガントレス（Ｒ）３．５０、クエン酸０．０４、クエン酸ナトリウム０．５、スピア／ペパーミント０．１０、及び水１００ｍ／ｍ％を含む。この混合物は１２％の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び／又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
【０２７７】
（実施例１８）
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例１５において使用されてもよい。それは、ソルビトール２１、グリセロール２０、過酸化水素（３５％溶液）５０、カルボキシメチルセルロース０．１０、ガントレス（Ｒ）３．５０、クエン酸０．０４、クエン酸ナトリウム０．５、スピア／ペパーミント０．１０、及び水１００ｍ／ｍ％を含む。この混合物は１５％の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び／又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
【０２７８】
（実施例１９）
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例１５において使用されてもよい。それは、ソルビトール１４．５、グリセロール１３．９、過酸化水素（３５％溶液）６６．７、カルボキシメチルセルロース０．１０、ガントレス（Ｒ）２．５０、クエン酸０．０４、クエン酸ナトリウム０．５、スピア／ペパーミント０．１０、及び水１００ｍ／ｍ％を含む。この混合物は２０％の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び／又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
【０２７９】
（実施例２０）
歯漂白ゲルは、本発明の実施の形態、例えば上述の実施例１５において使用されてもよい。それは、ソルビトール６、グリセロール６、過酸化水素（３５％溶液）８３．３、カルボキシメチルセルロース０．１０、ガントレス（Ｒ）２．５０、クエン酸０．０４、クエン酸ナトリウム０．５、スピア／ペパーミント０．１０、及び水１００ｍ／ｍ％を含む。この混合物は２５％の過酸化水素溶液となる。ゲルは、装置とともに、本発明の実施例及び／又は実施の形態で説明したような処理に従って、使用される。
【０２８０】
（実施例２１）
図１５及び２０で説明した例は、ポリアミド製の繊維を含むナノファイバ構造体との組
合せで使用されてもよい。その場合、電界紡糸は、蟻酸５０％と酢酸５０％の混合物を溶媒として用いて実行される。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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