(57)【要約】【課題】高電圧を印加しても放電が発生しづらく、安定的に溶融エレクトロスピニング法を実施できる装置を提供すること。【解決手段】溶融エレクトロスピニング装置１０は、筐体１１と吐出ノズル１２と帯電電極２１とを備える。筐体１１と吐出ノズル１２とが、一端が筐体１１に通じ、かつ他端が吐出ノズル１２に通じる連通路を介して連通している。吐出ノズル１２は、筐体と接続するノズルベース１３と、連通部と、原料樹脂Ｒを吐出するノズル先端部１４から構成される。連通部は絶縁性部材から構成され、該連通部はノズルベース１３からノズル先端部１４へ向かう方向に突出するように設けられている。ノズル先端部１４は帯電電極２１と離間して向かい合わせに配置されている。【選択図】図２
2015209600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した原料樹脂を内部に含む筐体と、該筐体内から供給された該原料樹脂を吐出する吐出ノズルと、帯電電極とを備え、
前記筐体と前記吐出ノズルとが、一端が該筐体に通じ、かつ他端が該吐出ノズルに通じる連通路を介して連通しており、
前記吐出ノズルは、前記筐体と接続するノズルベースと、連通部と、前記原料樹脂を吐出するノズル先端部から構成され、
前記連通部は絶縁性部材から構成され、該連通部は前記ノズルベースから前記ノズル先端部へ向かう方向に突出するように設けられており、
前記ノズル先端部は帯電電極と離間して向かい合わせに配置されている、
溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項２】
前記ノズル先端部は、前記帯電電極の前記ノズル先端部と向かい合わせの面の中央部に向かって離間して配置されているか、又は電界の集中点に配置されている請求項１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項３】
前記連通部をセラミックスから構成した請求項１又は２に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項４】
前記ノズル先端部にアースを施した請求項１ないし３のいずれか一項に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項５】
前記連通部と前記ノズル先端部とを結合するノズル結合部が、前記連通路における前記吐出ノズルに通じる一端側の位置に、前記連通部内に固定されて配置されている請求項１ないし４のいずれか一項に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項６】
前記ノズル結合部の曲げ強度を、前記連通部の曲げ強度よりも高くした請求項５に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【請求項７】
請求項１に記載の溶融エレクトロスピニング装置を用い、前記ノズル先端部にアースを施した状態で、前記原料樹脂の溶融液の吐出方向と交差する方向から該溶融液に向けて空気流を吹き付けて、該溶融液を繊維状に紡糸する工程を有する繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融エレクトロスピニング装置に関する。また本発明は、この装置を用いた繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファイバの製造には一般にエレクトロスピニング法（電界紡糸法）が用いられている。電界紡糸法では、ナノファイバの原料となる樹脂の溶液又は溶融液に高電圧を作用させて繊維を形成する。樹脂溶液を用いたエレクトロスピニング法においては、樹脂溶液をシリンジに入れ、シリンジ先端に取り付けられたノズルと、ノズルから所定距離を隔てた位置に設置されたコレクタとの間に高電圧を印加する。樹脂溶液はシリンジから吐出され、その過程で溶媒が揮発し、溶質である樹脂が固化しつつ、電位差によって伸長変形しながらナノファイバを形成し、コレクタに引き寄せられる。この方法では、溶媒を揮発させる必要があるので、製造効率を高くすることが容易でない。また、揮発した溶媒の回収を行う必要があるので製造コストが高くなることがある。更に、例えばポリエチレンやポリプロピレンなど、樹脂の性質上、溶媒に溶解することが容易でない樹脂については、この方法を適用することは極めて困難である。
【０００３】
これに対して、樹脂溶融液を用いた溶融エレクトロスピニング法では溶媒を使用しないことから、上述した樹脂溶液を用いた場合に生じる不都合が生じない。そこで近年、溶融エレクトロスピニング法に関する提案が種々なされている（例えば特許文献１ないし３参照）。
【０００４】
溶融エレクトロスピニング法においては、一般にナノファイバの捕集用コレクタに正の電圧を印加し、かつ原料樹脂の押出機をアースに落とした状態でエレクトロスピニングを行う。押出機に正の電圧を印加しない理由は、高電圧を押出機に印加することに起因して押出機が故障しないようにするためである。そのため、押出機外に吐出された樹脂に対して帯電を行っている。その場合であっても、意図しない放電の発生によって押出機が故障することがある。
【０００５】
これに対して、原料樹脂の吐出ノズルをノズル本体とノズル穴部を分割し、該ノズル本体とノズル穴部に絶縁体を配置し、ノズル穴部に高電圧を直接印加する提案がなされている（特許文献４参照）。
【０００６】
溶融エレクトロスピニング法の電圧印加において、
・吐出ノズルのノズル穴部へ高電圧を直接印加することは、ノズル穴部とノズル本体間に絶縁体を配置しても、ノズル穴部とノズル本体間でスパーク発生の可能性があり、ノズル本体と結合する装置本体の故障の恐れが考えられる。
・同一平面上にノズル穴部とノズル本体が存在する場合、電圧印加用配線のノズル本体への接触トラブルなどによりノズル本体と接続する装置本体へ電気が流れることで、故障の原因になり得る。
【０００７】
溶液エレクトロスピニング法の電気絶縁性部品の結合において、
・溶融エレクトロスピニング装置における電気絶縁性部品は、原料樹脂の炭化物の除去のために定期的な洗浄が必要であり、簡便な取り外しができる構造が求められる。
・溶融液状の原料樹脂の漏れを防ぐため、電気絶縁性部品をノズル本体に強固に固定する必要があるが、セラミックスやガラス等の電気絶縁性部品への固定用のネジの機械加工は微細なクラックの発生を伴い、割れ欠けの恐れがある。
・セラミックスやガラス等の電気絶縁性部品と金属製のノズル本体及びノズル穴部の螺合による締め付け結合を行った場合、締め付け力により電気絶縁性部品の脆性破壊を引き起こすため、強固な固定が困難である。
・セラミックスやガラス等の電気絶縁性部品を金属製のノズル本体及びノズル穴部に強固に固定するためには、脆性破壊を引き起こさないために電気絶縁性部品に結合加工部を持たない特別な固定方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３９１１４号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１２４６号公報
【特許文献３】特開２０１３−０６４２０３号公報
【特許文献４】特公昭４６−３７７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る溶融エレクトロスピニング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、溶融した原料樹脂を内部に含む筐体と、該筐体内から供給された該原料樹脂を吐出する吐出ノズルと、帯電電極とを備え、
前記筐体と前記吐出ノズルとが、一端が該筐体に通じ、かつ他端が該吐出ノズルに通じる連通路を介して連通しており、
前記吐出ノズルは、前記筐体と接続するノズルベースと、連通部と、前記原料樹脂を吐出するノズル先端部から構成され、
前記連通部は絶縁性部材から構成され、該連通部は前記ノズルベースから前記ノズル先端部へ向かう方向に突出するように設けられており、
前記ノズル先端部は帯電電極と離間して向かい合わせに配置されている、
溶融エレクトロスピニング装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の装置によれば、高電圧を印加しても放電が発生しづらく、かつ効率的にノズル先端部及び原料樹脂を帯電させることにより、安定的に溶融エレクトロスピニング法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の溶融エレクトロスピニング装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す溶融エレクトロスピニング装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す溶融エレクトロスピニング装置を用いた微細繊維の製造方法を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の溶融エレクトロスピニング装置の別の実施形態を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の溶融エレクトロスピニング装置の別の実施例を示す模式図である。
【図６】図６は、実施例１で得られた微細繊維の走査型電子顕微鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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の本実施形態の溶融エレクトロスピニング装置１０は筐体１１及び吐出ノズル１２を有し、更に帯電電極２１（図１に図示せず，図３参照）を有している。筐体１１は内部にシリンダ（図示せず）を備えている。該シリンダ内にはスクリュー（図示せず）が挿入されている。シリンダとスクリューは、樹脂を溶融混練して押し出すための押出機の構造となっている。筐体１１内にはヒーターが備えられており、該ヒーターによってシリンダの壁面が加熱されるようになっている。スクリューの一端は、筐体１１に付設されているか、又は筐体１１の外に別途に設置された駆動源（図示せず）に接続されており、該駆動源の回転によって軸周りに一方向に回転可能になっている。筐体１１にはホッパー１９（図３参照）が付設されており、該ホッパー１９内には繊維の原料となる樹脂が充填されるようになっている。ホッパー１９はシリンダと連通している。ホッパー１９内に充填された原料樹脂のペレットは、スクリューの回転に連れて徐々にシリンダ内に供給される。シリンダ内に供給された原料樹脂のペレットは、シリンダの内壁とスクリューとの間で熱及び圧力を受けて次第に溶融しながら、スクリューの回転軸方向に向けて前進する。筐体１１は、この熱及び圧力に耐え得る材料から構成されており、一般に金属製である。つまり導電性の材料から構成されている。
【００１４】
溶融エレクトロスピニング装置１０における吐出ノズル１２は、筐体１１に接続するノズルベース１３と、内筒１６及び外筒１７から構成される連通部と、原料樹脂Ｒを吐出するノズル先端部１４から構成されている。ノズルベース１３は、筐体１１におけるスクリューの回転軸方向の先端の位置に、該筐体１１における原料樹脂Ｒの吐出側端面に突出した形態で取り付けられている。ノズルベース１３は筐体１１のシリンダと連通している。シリンダ内で溶融混練された原料樹脂は、シリンダ内を前進し、ノズルベース１３へ送られる。ノズルベース１３の内部には、溶融した原料樹脂が流通する流路１３ａ（図２参照）が形成されている。筐体１１と同様にノズルベース１３にも熱及び圧力が加わることから、ノズルベース１３はこれらに耐え得る材料である金属製であることが好適である。ノズルベース１３は例えばボルトによって筐体１１に固定されている。
【００１５】
図２に示すとおり、ノズルベース１３の先端には、円環壁１３ｂが設けられている。円環壁１３ｂの外面にはネジ山１３ｃが設けられている。円環壁１３ｂで囲まれた内側には、平坦な底面１３ｄが形成されている。先に述べたノズルベース１３の流路１３ａは、底面１３ｄのほぼ中央域において開口している。
【００１６】
吐出ノズル１２を構成する別の部材であるノズル先端部１４は、筐体１１における原料樹脂Ｒの吐出側端面に突出した形態で取り付けられている。ノズル先端部１４は、溶融した原料樹脂を装置外へ吐出するために用いられる。この目的のため、ノズル先端部１４は、熱及び圧力に耐え得る材料から構成されており、一般に金属製である。つまり導電性の材料から構成されている。ノズル先端部１４は、図２に示すとおり、その先端にノズル部１４ａを有している。またノズル先端部１４は、その後端に後端結合部１４ｃを有している。ノズル部１４ａと後端結合部１４ｃとの間には、張り出し部１４ｂが設けられている。ノズル先端部１４には、図２に示すとおり、これらの部位を高さ方向Ｙに貫く流路１４ｄがその内部に設けられている。
【００１７】
ノズル先端部１４のノズル部１４ａは針状のものであり、流路１４ｄが該ノズル部１４ａの先端において開口している。張り出し部１４ｂは、横方向Ｘに張り出した部位であり、平面視して一般に六角形をしている。張り出し部１４ｂは、後述する外筒１７の第３中空部１７１ｃの直径よりも大きくなっている。ノズル先端部１４が取り付けられた状態において、張り出し部１４ｂの下面は、外筒１７の上面１７ｃと当接する。後端結合部１４ｃには、その側面にネジ山が設けられている。このネジ山は、後述するノズル結合部１５のネジ穴と螺合するようになっている。
【００１８】
図２には、ノズルベース１３及びノズル先端部１４を含む吐出ノズル１２の断面構造が示されている。図１及び図２に示すとおり、吐出ノズル１２は、ノズルベース１３及びノズル先端部１４に加えて、ノズル結合部１５、内筒１６、外筒１７、及び外筒結合部１８を有している。これらの部材のうち、内筒１６及び外筒１７は、該外筒１７内に該内筒１６が挿入された入れ子の状態で用いられて、溶融した原料樹脂をノズルベース１３からノズル先端部１４へ流通させるための連通路を形成する連通部としての働きを有する。内筒１６及び外筒１７から構成される連通部は、その一端が筐体１１と結合するノズルベース１３の流路１３ａに通じており、かつその他端がノズル先端部１４の流路１４ｄに通じている。以下、この構造を詳細に説明する。
【００１９】
内筒１６は円筒形をしており、その高さ方向Ｙの一端が、先に述べたノズルベース１３の円環壁１３ｂの内側に位置する底面１３ｄに当接するように設置されている。内筒１６は、その内部に、その高さ方向Ｙに沿って延びる中空部１６ａを有している。中空部１６ａは、ノズルベース１３の内部に設けられている流路１３ａと連通している。ノズルベース１３の先端において開口している流路１３ａの大きさと、内筒１６の中空部１６ａの大きさとは概ね一致している。また中空部１６ａは、ノズル先端部１４の内部に設けられている流路１４ｄとも連通している。これによって、ノズルベース１３と、内筒１６とノズル先端部１４とを連通する連通路が形成される。
【００２０】
内筒１６は、外筒１７によってその全体が覆われている。外筒１７は、略円筒形をした本体部１７ａと、鍔部１７ｂとを有している。本体部１７ａは、その高さ方向Ｙの一端が、ノズルベース１３の円環壁１３ｂの内側に位置する底面１３ｄに当接するように設置されている。本体部１７ａの内部は、該本体部１７ａの高さ方向Ｙに延びる中空部になっている。中空部は、ノズルベース１３側の端部で開口しているとともに、ノズル先端部１４側の端部でも開口している。この中空部は３つの部位から構成されている。具体的には、内筒１６を収容する第１中空部１７１ａと、ノズル結合部１５を収容する第２中空部１７１ｂと、ノズル先端部１４が挿入される第３中空部１７１ｃとから構成されている。第１中空部１７１ａは、ノズルベース１３に最も近い側に位置している。第３中空部１７１ｃは、ノズル先端部１４に最も近い側に位置している。第２中空部１７１ｂは、第１中空部１７１ａと第３中空部１７１ｃとの間に位置している。第１中空部１７１ａ、第２中空部１７１ｂ及び第３中空部１７１ｃはこの順で連通している。
【００２１】
外筒１７の第１中空部１７１ａの形状は、内筒１６の外形と相補形状になっている。内筒１６が外筒１７内に挿入された状態、すなわち図２に示す状態では、内筒１６と外筒１７との間に空間は生じていない。第２中空部１７１ｂの形状は、ノズル結合部１５の外形と相補形状になっている。第３中空部１７１ｃの形状は、ノズル先端部１４の後端結合部１４ｃの外形と相補形状になっている。
【００２２】
外筒１７は、それを構成する本体部１７ａの側面の位置において、該本体部１７ａの高さ方向Ｙと直交する横方向Ｘに延びる鍔部１７ｂを備えている。鍔部１７ｂは、所定厚みを有する円環状の形状をしている。鍔部１７ｂは、外筒１７がノズルベース１３の円環壁１３ｂの内部に設置された状態において、該円環壁１３ｂの上面と、該鍔部１７ｂの下面とが当接する位置に設けられている。
【００２３】
鍔部１７ｂは、その直径が、ノズルベース１３の円環壁１３ｂの直径とほぼ同じになっているか、又はそれよりも小さくなっている。したがって、外筒１７がノズルベース１３の円環壁１３ｂの内部に設置された状態において、鍔部１７ｂは、円環壁１３ｂよりも横方向Ｘに張り出さないようになっている。
【００２４】
外筒１７の第２中空部１７１ｂは、その横方向Ｘの寸法が、第１中空部１７１ａよりも小さくなっており、かつ第３中空部１７１ｃよりも大きくなっている。このような寸法関係になっていることで、第１中空部１７１ａを通じて第２中空部１７１ｂ内にノズル結合部１５を収容することが可能になり、かつ収容されたノズル結合部１５が外筒１７内から脱落しないようになっている。なお、後述するとおり、ノズル結合部１５は、平面視して矩形の形状をしているので、第２中空部１７１ｂ内に収容された該ノズル結合部１５の空回りが起こらないようになっている。
【００２５】
外筒１７の第３中空部１７１ｃは、平面視して一般に円形をしている。第３中空部１７１ｃには、ノズル先端部１４の後端結合部１４ｃが挿入される。第３中空部１７１ｃの横方向Ｘの寸法は、先に述べた第２中空部１７１ｂ内に収容されたノズル結合部１５に設けられたネジ穴１５ａの横方向の寸法と概ね同じになっているか、又はそれよりも大きくなっている。第３中空部１７１ｃは、外筒１７の先端側において開口している。
【００２６】
外筒１７の内部の第２中空部１７１ｂに収容されるノズル結合部１５は、平面視して矩形の形状をしている。矩形の四隅は若干面取りされている。またノズル結合部１５は、矩形の略中央域に貫通孔が設けられており、この貫通孔の内面にネジ山が設けられている。つまり、この貫通孔はネジ穴になっている。このネジ穴には、上述したノズル先端部１４の後端結合部１４ｃに設けられたネジ山が螺合するようになっている。このように、ノズル結合部１５は、内筒１６及び外筒１７からなる連通部と、ノズル先端部１４とを結合する結合部品として用いられる。またこのノズル結合部１５は熱及び圧力に耐え得る材料から構成されており、一般に金属製である。螺合の際にノズル結合部１５が空回りを起こすことを防止する目的で、該ノズル結合部１５は、平面視した形状が上述のとおり矩形になっている。この目的のために、ノズル結合部１５として、例えば四角ナットを用いることができる。
【００２７】
ノズル結合部１５は、その下面が、内筒１６の上面によって支持されている。したがって、内筒１６に設けられた中空部１６ａの直径は、該中空部１６ａをノズル結合部１５が脱落しないような寸法になっている。例えば中空部１６ａの直径は、ノズル結合部１５のネジ穴の直径よりも若干大きい程度になっている。
【００２８】
外筒１７は、外筒結合部１８によってノズルベース１３に固定される。外筒結合部１８は、その外観が六角ナットに類似の形状をしており、ネジ穴を有している。ネジ穴は、ノズル先端部１４寄りの端部が開口しており、かつノズルベース１３寄りの端部も開口している。ネジ穴は、ノズルベース１３の円環壁１３ｂに設けられたネジ山１３ｃと螺合するようになっている。ネジ穴の２つの開口のうち、ノズル先端部１４寄りの開口１８ｂ（図１参照）の端部には、該端部から内方に張り出す内方張り出し部１８ａ（図２参照）が設けられている。この内方張り出し部１８ａが形成されていることで、ネジ穴の２つの開口のうち、ノズル先端部１４寄りの開口１８ｂの直径は、ノズルベース１３寄りの開口の直径よりも小さくなっている。ノズル先端部１４寄りの開口１８ｂの直径は、外筒１７の直径とほぼ同じになっている。また、ノズル先端部１４寄りの開口１８ｂの直径は、外筒１７を構成する鍔部１７ｂの直径よりも小さくなっている。したがって外筒結合部１８が、ノズルベース１３の円環壁１３ｂに設けられたネジ山１３ｃと螺合した状態においては、外筒結合部１８の内方張り出し部１８ａによって、外筒１７を構成する鍔部１７ｂが押し付けられ、該外筒１７がノズルベース１３の円環壁１３ｂ内に保持固定される。
【００２９】
以上の各部材から吐出ノズル１２を組み立てるには、先ず外筒１７の内部にノズル結合部１５を挿入して、該外筒１７の第２中空部１７１ｂに設置する。次いで、外筒１７の内部に内筒１６を挿入して、該外筒１７の第１中空部１７１ａに設置する。この状態においては、外筒１７の下端面と、内筒１６の下端面とは面一の関係になっている。次いで、外筒１７の第３中空部１７１ｃ内にノズル先端部１４の後端結合部１４ｃを挿入する。そして、該後端結合部１４ｃに設けられているネジ山と、外筒１７内に設置されているノズル結合部１５のネジ穴１５ａとを螺合する。これによって、ノズル先端部１４の固定が完了する。その結果、ノズル先端部１４に設けられている流路１４ｄと、内筒１６に設けられている中空部１６ａとが連通する。
【００３０】
この状態下に、外筒１７及び内筒１６を、ノズルベース１３の円環壁１３ｂの内部に組み付ける。この組み付けは、外筒１７の下端面と、内筒１６の下端面とが、円環壁１３ｂで囲まれた内側の底面１３ｄに当接するように行う。この組み付けによって、外筒１７を構成する鍔部１７ｂの下面が、円環壁１３ｂの上面と当接する。また、内筒１６の中空部１６ａが、ノズルベース１３の流路１３ａと連通する。この状態下に、外筒１７を外筒結合部１８のネジ穴に通し、外筒結合部１８を、ノズルベース１３の円環壁１３ｂのネジ山１３ｃと螺合させる。このようにして、吐出ノズル１２が完成する。
【００３１】
以上の構造を有する本実施形態の溶融エレクトロスピニング装置１０においては、上述のとおり、筐体１１及びノズルベース１３が導電材料である金属から構成されている。同様に、ノズル先端部１４も導電材料である金属から構成されている。これらとは対照的に、ノズルベース１３とノズル先端部１４とを連通させる連通部として用いられる内筒１６及び外筒１７は絶縁性部材から構成されている。その結果、ノズルベース１３とノズル先端部１４とは、内筒１６及び外筒１７によって電気的に絶縁された状態になる。したがって、溶融エレクトロスピニング装置１０を運転するときに、ノズル先端部１４に、後述する図３に示す帯電電極２１を用いて高電圧を加えても、内筒１６及び外筒１７の絶縁作用によって、筐体１１に直接電圧が加わることが阻止される。また、連通部として用いられる内筒１６及び外筒１７の配置によって、ノズルベース１３とノズル先端部１４との距離を保つことで、高電圧の印加に起因する放電の発生も効果的に防止される。その結果、ノズル先端部１４と帯電電極２１間に高電圧によるスパークが発生した場合においても、ノズル先端部１４から、ノズルベース１３及び筐体１１へのスパーク発生を防止できるので、スパーク発生の限界まで印加電圧を上昇させた状態においても、装置本体の故障の発生を防ぎ、溶融エレクトロスピニング法を安定的に行うことができる。高電圧を印加できることは、原料樹脂の帯電量を高めることに寄与する。原料樹脂の帯電量が高まることは、目的とする繊維を一層細くすることができ、また繊維の製造効率を高められることから極めて有利である。
【００３２】
溶融エレクトロスピニング装置１０は、図３に示すとおり、帯電電極２１を有している。帯電電極２１はノズル先端部１４から所定距離を隔てた位置に、ノズル先端部１４と向かい合わせに離間して設置されている。ノズル先端部１４は、高電圧を印加した帯電電極２１からの静電誘導によって帯電するようになっている。静電誘導を利用してノズル先端部１４を帯電させることによって、配線の接触によるトラブル因子がなくなり、そのことに起因してノズル先端部１４から、ノズルベース１３及び筐体１１へのスパーク発生を低減することができる。特に、ノズル先端部１４にアースを施すことで、ノズル先端部１４から、ノズルベース１３及び筐体１１へのスパーク発生を更に低減することができる。その上、絶縁性部材からなる外筒１７及び内筒１６を、ノズルベース１３からノズル先端部１４の方向に向けて突出させることで、帯電電極２１からの静電誘導は、ノズル先端部１４のみ選択的に帯電し、ノズルベース１３及び筐体１１への電荷分散を効果的に防ぐ。
【００３３】
帯電電極の形状にかかわらずノズル先端部１４が突出していることによって、ノズル先端部１４以外の金属部分へ電荷を分散させることなく、電荷をノズル先端部１４に集中させることができる。例えば帯電電極２１の形状が図４（ａ）に示す平板状の場合は、ノズル先端部１４と向かい合わせの面の中央部付近にノズル先端部１４を配置することで、ノズル先端部１４以外の金属部分へ電荷を分散させることなく、ノズル先端部１４及び原料樹脂Ｒを安定的に帯電させることができる。
【００３４】
特に帯電電極２１が、ノズル先端部１４の原料樹脂の吐出方向と直角に交わる方向から見た断面形状が図４（ｂ）に示すとおり半円円筒形状で、ノズル先端部１４と向かい合わせの形状が凹曲面形状の場合は、ノズル先端部１４を、帯電電極２１の凹曲面形状の焦点にあたる電界強度が最大になる電界集中点に配置することで、ノズル先端部１４以外の金属部分への電荷分散させることなく、ノズル先端部１４及び原料樹脂Ｒの帯電量を増加させ得る点で極めて有利である。
【００３５】
ノズル先端部１４から、ノズルベース１３及び筐体１１へのスパークの防止に効果的な外筒１７の露出部分の寸法、すなわち外筒結合部１８における樹脂原料Ｒ吐出側の端面から外筒１７の上面１７ｃまでの絶縁部分の寸法（突出寸法）は、１０ｍｍ以上、特に２０ｍｍ以上であることが絶縁を付与する点から好ましく、１００ｍｍ以下、特に９０ｍｍ以下であることが原料樹脂Ｒの温度低下を防ぐ点から好ましい。前記寸法は例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００３６】
ノズル先端部１４の表面積に対する帯電電極２１の表面積の比は、ノズル先端部１４に電荷を集中させる点から大きい方が好ましい。
【００３７】
ノズルベース１３とノズル先端部１４との電気的絶縁を確実なものとする観点から、内筒１６及び外筒１７を、セラミックスから構成することが好ましい。同様の観点から、内筒１６及び外筒１７を、原料樹脂の融点よりも高融点の樹脂（以下「高融点樹脂」とも言う。）から構成することが好ましい。内筒１６と外筒１７とは、同種の絶縁性部材から構成されていてもよく、あるいは異種の絶縁性部材から構成されていてもよい。
【００３８】
内筒１６及び外筒１７を、セラミックスから構成する場合、該セラミックスとしては、例えばアルミナ、ジルコニア、窒化アルミ、窒化ケイ素、窒化ホウ素などを用いることができる。内筒１６及び外筒１７を、高融点樹脂から構成する場合、該高融点樹脂の融点は、原料樹脂の融点より好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１５０℃以上高い。高融点樹脂が融点を示さないものである場合には、該高融点樹脂の熱分解温度が、原料樹脂の融点より好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１５０℃以上高い。熱分解温度とは、大気圧下で樹脂の温度を徐々に（例えば昇温速度１０℃／ｍｉｎ）上昇させたときに、樹脂の質量減少が始まる温度のことを言う。
【００３９】
以上の説明は、内筒１６及び外筒１７の材質に関するものであったところ、外筒１７の内部に収容され、かつノズル先端部１４を固定するためのノズル結合部１５に関しては、該ノズル結合部１５の曲げ強度を、内筒１６又は外筒１７の曲げ強度よりも高くすることが好ましい。ノズル結合部１５は、内筒１６に形成された中空部１６ａからなる連通路におけるノズル先端部１４に通じる一端側の位置において、内筒１６と外筒１７との間に固定されて配置されているので、これら各部材の曲げ強度の大小関係を上述のとおりにすることで、ノズル先端部１４をネジ機構により簡便に、かつ強固に固定することが可能となるので好ましい。この観点から、ノズル結合部１５の曲げ強度を、内筒１６及び外筒１７の双方の曲げ強度よりも高くすることが更に好ましい。これらの部材の曲げ強度は、曲げ試験（ＪＩＳ  Ｚ２２４８、ＪＩＳ  Ｋ７１７１、ＪＩＳ  Ｋ７０７４、ＪＩＳ  Ｋ７０１７）のようにして測定される。
【００４０】
図３には、図１に示す溶融エレクトロスピニング装置１０を用いて繊維を製造する方法が示されている。この方法においては、溶融エレクトロスピニング装置１０のノズル先端部１４にアースを施し、かつノズル先端部１４に対向する位置に設置された帯電電極２１に、高電圧発生装置２２によって正の電圧を印加しておく。
【００４１】
溶融エレクトロスピニング装置１０の筐体１１に付設されたホッパー１９内に充填された原料樹脂Ｒのペレットは、筐体１１内に設置されたスクリュー（図示せず）を回転させることでシリンダ（図示せず）内に供給される。シリンダ内に供給された原料樹脂Ｒのペレットは、シリンダの内壁とスクリューとの間で熱及び圧力を受けて次第に溶融しながら、スクリューの回転軸方向に向けて前進する。そして、ノズル先端部１４の吐出口から、溶融した原料樹脂Ｒが吐出される。ノズル先端部１４及び吐出された原料樹脂Ｒは、帯電電極２１に印加された電圧による静電誘導によって帯電し、帯電した原料樹脂Ｒは、溶融状態のまま帯電電極２１に向けて引き寄せられる。そのときに原料樹脂Ｒが引き延ばされて極細化する。原料樹脂Ｒの引き延ばしを効果的に行う観点から、吐出される原料樹脂Ｒの流動性指数を、ノズル先端部１４の出口においてＭＦＲ（Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ）１０ｇ／ｍｉｎ以上、特にＭＦＲ１００ｇ／ｍｉｎ以上に設定することが好ましい。流動性指数（ＭＦＲ）は、ＪＩＳＫ７２１０−１９９９に従い、例えばポリプロピレンの場合２３０℃、２．１６ｋｇの荷重下に、孔径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのダイを用いて測定される。
【００４２】
ノズル先端部１４における原料樹脂Ｒの加熱温度は、原料樹脂Ｒの種類にもよるが、１００℃以上、特に２００℃以上であることが好ましく、３５０℃以下、特に３００℃以下であることが好ましい。
【００４３】
ノズル先端部１４の先端と帯電電極２１との間には、両者を結ぶ方向と交差する方向に向けて、特に好ましくは直交する方向に向けて空気流Ａが流れている。この空気流Ａは噴射部２３から噴出している。ノズル先端部１４から吐出された原料樹脂Ｒは、帯電電極２１に到達する前に空気流Ａに搬送され、その飛翔方向が変化する。空気流Ａに搬送されることで、原料樹脂Ｒは一層引き延ばされて一層極細化する。この目的のために空気流Ａとして、加熱された空気を用いることが好ましい。加熱された空気の温度は、原料樹脂の種類にもよるが、１００℃以上、特に２００℃以上であることが好ましく、５００℃以下、特に４００℃以下であることが好ましい。例えば加熱された空気の温度は、１００℃以上５００℃以下であることが好ましく、２００℃以上４００℃以下であることが更に好ましい。同様の目的のために、空気流Ａを噴出させるときの噴射部２３の吐出口における空気流Ａの流速は、５０ｍ／ｓｅｃ以上、特に１００ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましく、８００ｍ／ｓｅｃ以下、特に６００ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。例えば５０ｍ／ｓｅｃ以上８００ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、特に１００ｍ／ｓｅｃ以上６００ｍ／ｓｅｃ以下であることが更に好ましい。
【００４４】
空気流Ａに搬送され引き延ばされて形成された繊維Ｆは、捕集シート２４上に捕集される。捕集シート２４は、例えば長尺帯状のものとすることができる。長尺帯状の捕集シート２４は、原反ロール２４ａから繰り出されて搬送コンベア２５に搬送される。搬送コンベア２５には高電圧発生装置２６が接続されており、該高電圧発生装置２６によって搬送コンベア２５に高電圧が印加される。搬送コンベア２５に高電圧が印加されることで、捕集シート２４は正の電荷に帯電される。それによって、繊維Ｆは搬送コンベア２５に引き寄せられてその表面に堆積する。
【００４５】
溶融エレクトロスピニング法に用いられる原料樹脂Ｒとしては、熱可塑性のものが好適である。例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、ポリアクリル酸エステルやポリメタクリル酸エステルなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニルやポリスチレンなどのビニル経樹脂などが挙げられる。これらの原料樹脂を筐体１１内で溶融混練する場合、該原料樹脂Ｒの帯電量を増加させる添加剤を、該原料樹脂Ｒ中に練り込むことができる。そのような添加剤としては、例えば各種の界面活性剤などが挙げられる。
【００４６】
前記の各種樹脂を原料として製造される繊維Ｆは、溶融エレクトロスピニング法を実施する条件に応じて様々な太さのものとすることができる。特に、ナノファイバと呼ばれる極細繊維を製造することができる。ナノファイバとは、その太さを円相当直径で表した場合、一般に１０〜３０００ｎｍ、特に１０〜１０００ｎｍのものである。ナノファイバの太さは、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によって、繊維を１００００倍に拡大して観察し、その二次元画像から欠陥（ナノ繊維の塊、ナノ繊維の交差部分、ポリマー液滴）を除いた繊維を任意に１０本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引き繊維径を直接読み取ることで測定することができる。
【００４７】
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。例えば前記実施形態においては、溶融エレクトロスピニング装置１０のノズル先端部１４と上面１７ｃの間にアースを施し、帯電電極２１に正の高電圧を印加したが、これに代えて、帯電電極２１に負の高電圧を印加してもよい。また、ノズル先端部１４に正の高電圧を印加し、帯電電極２１をアースに落としてもよい。
【００４８】
また前記実施形態においては、筐体１１が、シリンダ及びスクリューを有していたが、これに代えて、図５に示すとおり、原料樹脂を溶融状態でタンク３１に貯留しておき、該タンク３１と、原料樹脂の吐出部３２とをギアポンプ３３で連結した構成の筐体３０を用いてもよい。
【００４９】
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の溶融エレクトロスピニング装置及びそれを用いた繊維の製造方法を開示する。
＜１＞
溶融した原料樹脂を内部に含む筐体と、該筐体内から供給された該原料樹脂を吐出する吐出ノズルと、帯電電極とを備え、
前記筐体と前記吐出ノズルとが、一端が該筐体に通じ、かつ他端が該吐出ノズルに通じる連通路を介して連通しており、
前記吐出ノズルは、前記筐体と接続するノズルベースと、連通部と、前記原料樹脂を吐出するノズル先端部から構成され、
前記連通部は絶縁性部材から構成され、該連通部は前記ノズルベースから前記ノズル先端部へ向かう方向に突出するように設けられており、
前記ノズル先端部は帯電電極と離間して向かい合わせに配置されている、
溶融エレクトロスピニング装置。
【００５０】
＜２＞
前記連通部は内筒及び外筒から構成され、
前記連通部はその一端が前記筐体と結合する前記ノズルベースの流路に通じており、かつその他端が前記ノズル先端部の流路に通じている前記＜１＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜３＞
前記ノズル先端部は、前記帯電電極の前記ノズル先端部と向かい合わせの面の中央部に向かって離間して配置されているか、又は電界の集中点に配置されている前記＜１＞又は＜２＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜４＞
前記帯電電極は前記ノズル先端部から所定距離を隔てた位置に、該ノズル先端部と向かい合わせに離間して設置され、
前記ノズル先端部は、高電圧を印加した前記帯電電極からの静電誘導によって帯電するものである前記＜１＞ないし＜３＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜５＞
前記連通部をセラミックスから構成した前記＜１＞ないし＜４＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜６＞
前記セラミックスとして、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミ、窒化ケイ素又は窒化ホウ素などを用いた前記＜５＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【００５１】
＜７＞
前記ノズル先端部にアースを施した前記＜１＞ないし＜６＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜８＞
前記連通部と前記ノズル先端部とを結合するノズル結合部が、前記連通路における前記吐出ノズルに通じる一端側の位置に、前記連通部内に固定されて配置されている前記＜１＞ないし＜７＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜９＞
前記ノズル結合部の曲げ強度を、前記連通部の曲げ強度よりも高くした前記＜８＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１０＞
前記連通部は内筒及び外筒から構成され、
前記連通部は、その一端が前記筐体と結合するノズルベースの流路に通じており、かつその他端が前記ノズル先端部の流路に通じている前記＜１＞ないし＜９＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１１＞
前記連通部と前記ノズル先端部とを結合するノズル結合部が、前記連通路における前記吐出ノズルに通じる一端側の位置に、前記連通部内に固定されて配置されており、
前記連通部は、内筒及び外筒から構成され、
前記内筒は、前記外筒１７によってその全体が覆われており、
前記外筒は、略円筒形をした本体部と、鍔部とを有しており、
前記本体部は、その高さ方向の一端が、前記ノズルベースに備えられた円環壁の内側に位置する底面に当接するように設置されており、
前記本体部の内部は、該本体部の高さ方向に延びる中空部になっており、
前記中空部は、前記ノズルベース側の端部で開口しているとともに、前記ノズル先端部１４側の端部でも開口しており、
前記中空部は３つの部位から構成されており、
前記３つの部位は、前記内筒を収容する第１中空部と、前記ノズル結合部を収容する第２中空部と、前記ノズル先端部が挿入される第３中空部とから構成されており、
前記第１中空部は、前記ノズルベースに最も近い側に位置しており、
前記第３中空部は、前記ノズル先端部に最も近い側に位置しており、
前記第２中空部は、前記第１中空部と前記第３中空部との間に位置しており、
前記第１中空部、前記第２中空部及び前記第３中空部はこの順で連通している前記＜１＞ないし＜１０＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【００５２】
＜１２＞
前記第１中空部の形状は、前記内筒の外形と相補形状になっており、
前記内筒が前記外筒内に挿入された状態では、前記内筒と前記外筒との間に空間が生じておらず、
前記第２中空部の形状は、前記ノズル結合部の外形と相補形状になっており、
前記第３中空部の形状は、前記ノズル先端部に備えられた後端結合部の外形と相補形状になっている前記＜１１＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１３＞
前記外筒は、それを構成する前記本体部の側面の位置において、該本体部の高さ方向と直交する横方向に延びる前記鍔部を備えており、
前記鍔部は、所定厚みを有する円環状の形状をしており、
前記鍔部は、前記外筒が前記ノズルベースの前記円環壁の内部に設置された状態において、該円環壁の上面と、該鍔部の下面とが当接する位置に設けられている前記＜１１＞又は＜１２＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１４＞
前記鍔部は、その直径が、前記ノズルベースの前記円環壁の直径とほぼ同じになっているか、又はそれよりも小さくなっており、
前記外筒が前記ノズルベースの前記円環壁の内部に設置された状態において、前記鍔部は、前記円環壁よりも横方向に張り出さないようになっている前記＜１１＞ないし＜１３＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１５＞
前記外筒の前記第２中空部は、その横方向の寸法が、前記第１中空部よりも小さくなっており、かつ前記第３中空部よりも大きくなっている前記＜１１＞ないし＜１４＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１６＞
前記外筒の内部の前記第２中空部に収容される前記ノズル結合部は、平面視して矩形の形状をしている前記＜１１＞ないし＜１５＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【００５３】
＜１７＞
前記ノズル結合部は、矩形の略中央域に貫通孔が設けられており、該貫通孔の内面にネジ山が設けられており、それによって該貫通孔はネジ穴になっており、
前記ネジ穴に、前記ノズル先端部に備えられた後端結合部に設けられたネジ山が螺合するようになっている前記＜１６＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１８＞
前記ノズル結合部は、その下面が、前記内筒の上面によって支持されている前記＜１１＞ないし＜１７＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜１９＞
前記外筒は、外筒結合部によって前記ノズルベースに固定されており、
前記外筒結合部は、その外観が六角ナットに類似の形状をしており、ネジ穴を有しており、
前記ネジ穴は、前記ノズル先端部寄りの端部が開口しており、かつ前記ノズルベース寄りの端部も開口しており、
前記ネジ穴は、前記ノズルベースの前記円環壁に設けられたネジ山と螺合するようになっており、
前記ネジ穴の２つの開口のうち、前記ノズル先端部寄りの開口の端部には、該端部から内方に張り出す内方張り出し部が設けられており、
前記内方張り出し部が形成されていることで、前記ネジ穴の２つの開口のうち、前記ノズル先端部寄りの開口の直径が、前記ノズルベース寄りの開口の直径よりも小さくなっており、
前記ノズル先端部寄りの開口の直径は、前記外筒の直径とほぼ同じになっており、
前記ノズル先端部寄りの開口の直径は、前記外筒を構成する前記鍔部の直径よりも小さくなっており、それによって前記外筒結合部が、前記ノズルベースの前記円環壁に設けられた前記ネジ山と螺合した状態においては、前記外筒結合部の前記内方張り出し部によって、前記外筒を構成する前記鍔部が押し付けられ、該外筒が前記ノズルベースの前記円環壁内に保持固定される前記＜１１＞ないし＜１７＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜２０＞
前記外筒の内部に前記ノズル結合部を挿入して、該外筒の前記第２中空部に設置し、
次いで、前記外筒の内部に前記内筒を挿入して、該外筒の前記第１中空部に設置することで、前記外筒の下端面と、前記内筒の下端面とを面一の関係となし、
次いで、前記外筒の前記第３中空部内に前記ノズル先端部の前記後端結合部を挿入することで、該後端結合部に設けられているネジ山と、前記外筒内に設置されている前記ノズル結合部のネジ穴とを螺合し、これによって、前記ノズル先端部の固定が完了させて、前記ノズル先端部に設けられている前記流路と、前記内筒に設けられている前記中空部とを連通させ、それによって前記吐出ノズルが完成する前記＜１１＞ないし＜１９＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜２１＞
前記外筒及び前記内筒を、前記ノズルベースの前記円環壁の内部に組み付け、
前記組み付けは、前記外筒の下端面と、前記内筒の下端面とが、前記円環壁で囲まれた内側の底面に当接するように行い、
前記組み付けによって、前記外筒を構成する前記鍔部の下面を、前記円環壁の上面と当接させ、また、前記内筒の前記中空部を、前記ノズルベースの流路と連通させ、
この状態下に、前記外筒を前記外筒結合部１８のネジ穴に通し、該外筒結合部を、前記ノズルベースの前記円環壁のネジ山と螺合させ、それによって前記吐出ノズルが完成する前記＜２０＞に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
【００５４】
＜２２＞
前記外筒の露出部分の寸法は、１０ｍｍ以上、特に２０ｍｍ以上であることが好ましく、１００ｍｍ以下、特に９０ｍｍ以下であることが好ましく、
前記寸法は例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であることが更に好ましい前記＜１１＞ないし＜２１＞のいずれか１に記載の溶融エレクトロスピニング装置。
＜２３＞
請求項１に記載の溶融エレクトロスピニング装置を用い、前記ノズル先端部にアースを施した状態で、前記原料樹脂の溶融液の吐出方向と交差する方向から該溶融液に向けて空気流を吹き付けて、該溶融液を繊維状に紡糸する工程を有する繊維の製造方法。
＜２４＞
加熱された空気の温度は、１００℃以上、特に２００℃以上であることが好ましく、５００℃以下、特に４００℃以下であることが好ましく、１００℃以上５００℃以下であることが好ましく、２００℃以上４００℃以下であることが更に好ましい前記＜２３＞に記載の繊維の製造方法。
＜２５＞
空気流を噴出させるときの空気流の流速は、５０ｍ／ｓｅｃ以上、特に１００ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましく、８００ｍ／ｓｅｃ以下、特に６００ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、
前記流速は５０ｍ／ｓｅｃ以上８００ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、特に１００ｍ／ｓｅｃ以上６００ｍ／ｓｅｃ以下であることが更に好ましい前記＜２３＞又は＜２４＞に記載の繊維の製造方法。
【実施例】
【００５５】
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。
【００５６】
〔実施例１〕
図１ないし図３に示す溶融エレクトロスピニング装置１０を用いてポリプロピレン（ＰＰ）樹脂からなる微細繊維を製造した。溶融エレクトロスピニング装置１０におけるノズルベース１３、ノズル先端部１４、ノズル結合部１５はステンレス製（ＳＵＳ３０３）のものであった。溶融エレクトロスピニング装置１０における内筒１６及び外筒１７としてアルミナセラミックス（アルミナ９９）を用い、これによって筐体１１及びノズルベース１３とノズル先端部１４とを電気的に絶縁した。外筒結合部１８の樹脂原料Ｒ吐出側の端面から外筒１７の上面１７ｃまでの絶縁部分の寸法は２０ｍｍとした。溶融エレクトロスピニング装置１０の筐体１１におけるシリンダの加熱温度は２８０℃とした。ＰＰ樹脂の質量に対して１０％のステアリルアルコールのエチレンオキサイド付加物を添加して筐体１１内で溶融混練を行った。溶融したＰＰ樹脂を、５ｇ／ｍｉｎの吐出量でノズル先端部１４から吐出した。ノズル先端部１４にはアースを施しておいた。ノズル先端部１４に対向する平板状帯電電極２１には、高電圧発生装置２２によって、以下の表１に示す高電圧を印加した。ノズル先端部１４は、平板状帯電電極２１の中央部に対向するように配置した。平板状帯電電極２１は８０ｍｍ×８０ｍｍの寸法を有する矩形状のものであった。ノズル先端部１４と帯電電極２１との間の距離は３５ｍｍに設定しておいた。ノズル先端部１４と帯電電極２１との間に噴射部２３を配置し、該噴射部２３から、４００℃に加熱された空気流を流速２００ｍ／ｓｅｃで噴出させた。空気流に搬送された繊維は、ポリプロピレンフィルムからなる捕集シート２４の表面に堆積した。捕集シート２４は、１ｍ／ｍｉｎで周回する搬送コンベア２５によって搬送させた。搬送コンベア２５には、高電圧発生装置２６によって高電圧を印加した。このようにして、微細繊維からなるシートを製造した。印加電圧が３０ｋＶである場合に得られた微細繊維の走査型電子顕微鏡像を図６に示す。
【００５７】
〔実施例２〕
実施例１において、ノズル先端部１４にアースを施さなかった。これ以外は実施例１と同様にして微細繊維を製造した。
【００５８】
〔比較例１〕
実施例１において、内筒１６及び外筒１７をステンレス（ＳＵＳ３０３）から構成した。したがって、筐体１１とノズル先端部１４とは電気的に導通していた。これ以外は実施例２と同様にして微細繊維を製造した。
【００５９】
〔評価〕
実施例及び比較例において、印加電圧を種々変更して原料樹脂を帯電させたときの帯電量を測定した。帯電量は、春日電機製ファラデーケージＫＱ１４００内に帯電した溶融状態の原料樹脂を捕集し、該ファラデーケージに接続した春日電機製クーロンメーターＭＫ−１００２により測定した。
帯電量の測定とは別に、溶融エレクトロスピニング装置による連続帯電運転の良否について評価した。
連続帯電運転は、実施例１と同様の条件で、表１に示す高電圧印加条件毎に微細繊維を連続で１０分間製造した。評価は以下の基準で行った。
○：  帯電電極からノズルベース及び筐体への放電が見られず溶融した原料樹脂の帯電が行われ、正常な吐出及び紡糸ができている。
×：  帯電電極からノズルベース及び筐体への放電が発生し、溶融した原料樹脂の正常な吐出及び紡糸ができていない。
以上の結果を、以下の表１に示す。
【００６０】
【表１】
2015209600.tif 000003
【００６１】
表１に示す結果から明らかなとおり、各実施例で用いた溶融エレクトロスピニング装置によれば、原料樹脂を高い帯電量で帯電させられることが判る。また、高電圧を印加しても放電が生じないことが判る。特に、ノズル先端部１４にアースを施すと、帯電量が一層増加することが判る。これに対して、比較例１では、印加する電圧を高くしていくと放電が発生して、連続帯電運転ができなくなることが判る。
【符号の説明】
【００６２】
１０  溶融エレクトロスピニング装置
１１  筐体
１２  吐出ノズル
１３  ノズルベース
１３ａ  流路
１３ｂ  円環壁
１３ｃ  ネジ山
１３ｄ  底面
１４  ノズル先端部
１４ａ  ノズル部
１４ｂ  張り出し部
１４ｃ  後端結合部
１４ｄ  流路
１５  ノズル結合部
１５ａ  ネジ穴
１６  内筒
１６ａ  中空部
１７  外筒
１７ａ  本体部
１７１ａ  第１中空部
１７１ｂ  第２中空部
１７１ｃ  第３中空部
１７ｂ  鍔部
１７ｃ  上面
１８  外筒結合部
【図１】
2015209600.tif 000004
【図２】
2015209600.tif 000005
【図３】
2015209600.tif 000006
【図４】
2015209600.tif 000007
【図５】
2015209600.tif 000008
【図６】
2015209600.tif 000009