(57)【要約】      （修正有）【課題】粘性液体を効率的にナノファイバー又はナノファイバー網状構造に加工する新しいスクリューファイバー生成器及びスクリューファイバー生成器を含む静電スクリュー紡糸設備を提供する。【解決手段】スクリューファイバー生成器は、螺旋翼片０１−２及び軸０１−１を含み、螺旋翼片は、軸と接続する。静電スクリュー紡糸設備は、スクリューファイバー生成器と、スクリューファイバー生成器と一定距離を隔てたペア電極ナノファイバー収集器０２と、紡糸に用いる粘性液体を保存することに用いる紡糸液タンク０３と、高電圧電源０４と、を含み、高電圧電源の電極は、それぞれスクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に接続する。【選択図】図１
0003184886.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
静電紡糸原理を利用し、粘性液体からナノファイバーを製造するスクリューファイバー生成器であって、
前記スクリューファイバー生成器が螺旋翼片及び軸を含み、前記螺旋翼片が関軸と接続することを特徴とするスクリューファイバー生成器。
【請求項２】
前記螺旋翼片の平均半径は、５ｍｍ〜１０００ｍｍの間に介する請求項１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項３】
前記螺旋翼片は、単一又は複数の同軸の翼片を含む請求項１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項４】
前記螺旋翼片が３つ以上の翼片を含有する時、両端付近の翼片の半径が中間の翼片の半径より小さい請求項３に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項５】
前記スクリューファイバー生成器の長さが２０ｍｍ〜６０００ｍｍの間に介する請求項３に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項６】
前記螺旋翼片の厚さは、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの間に介する請求項１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項７】
前記螺旋翼片の隣り合う翼片の間の距離は、５ｍｍ〜８００ｍｍに介する請求項３に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項８】
前記スクリューファイバー生成器は、一配列又は複数配列のスクリューファイバー生成器から組成され、配列と配列との間の距離が２０ｍｍより大きい請求項１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項９】
前記スクリューファイバー生成器は、液体容器を含む請求項１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項１０】
前記液体容器は、粘性液体を保存することに用いる請求項９に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項１１】
前記スクリューファイバー生成器の表面の少なくとも１箇所が前記液体容器内の粘性液体と連通する請求項１０に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項１２】
前記螺旋翼片は、中空構造であり、翼片の表面に分布する孔を有し、翼片内部に通路を有し、中空駆動軸と連通する請求項１１に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項１３】
前記翼片内部の中空通路は、前記液体容器と連通し、前記粘性液体をその中に提供する請求項１２に記載のスクリューファイバー生成器。
【請求項１４】
電界中において、粘性液体中からナノファイバーを生成する静電スクリュー紡糸設備であって、
請求項１〜１３に記載するスクリューファイバー生成器と、
前記スクリューファイバー生成器と一定距離を隔てたペア電極ナノファイバー収集器と、
紡糸に用いる前記粘性液体を保存する液体容器と、
高電圧発生装置であり、前記高電圧発生装置の電極がそれぞれスクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に接続する高電圧発生装置と、
を含む静電スクリュー紡糸設備。
【請求項１５】
前記ペア電極ナノファイバー収集器及び前記スクリューファイバー生成器の軸方向が平行である請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項１６】
前記ペア電極ナノファイバー収集器の長さが前記スクリューファイバー生成器の長さ及び幅に相当する請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項１７】
前記ペア電極ナノファイバー収集器は、平板、ロール又は伝動可能な帯状受け取り装置である請求項１６に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項１８】
前記ペア電極ナノファイバー収集器の表面が多孔状構造であり、一定温度の乾燥気体を用い、受け取り領域の空気対流を改善する請求項１６に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項１９】
静電スクリュー紡糸設備が前記スクリューファイバー生成器及び前記ペア電極ナノファイバー収集器に３万ボルトより高い電圧差を発生させる請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項２０】
前記静電スクリュー紡糸設備の前記スクリューファイバー生成器及び前記ペア電極ナノファイバー収集器の間の距離が１００ｍｍ〜６００ｍｍの間に介する請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項２１】
前記静電スクリュー紡糸設備の前記粘性液体は、ナノファイバーを生成可能な粘性液体である請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項２２】
前記静電スクリュー紡糸設備の前記スクリューファイバー生成器は、前記粘性液体中に含浸され、前記スクリューファイバー生成器は、中心軸に沿って回転可能に設計され、表目鵺に粘性液体を載せることができる請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【請求項２３】
前記静電スクリュー紡糸設備が紡ぎ出すナノファイバーは、不織布又は一定方向の配列を有するナノファイバー薄膜である請求項１４に記載の静電スクリュー紡糸設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、防止設備に関し、特に、静電紡糸設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静電紡糸設備は、通常、中空針状紡糸ヘッドと、紡糸液を輸送することに用いる伝動装置と、収集器と、高圧電発生器と、を含む。高圧電は、通常、紡糸ヘッド及び収集器（ペア電極とも称する）に印加される。静電紡糸過程において、高電圧が紡糸ヘッドを介し、紡糸液に印加され、同時に紡糸ヘッド及び受信装置の間に高圧電界を形成する。高圧電界の作用により、紡糸液は、紡糸ヘッド上端位置において、錐状構造（テイラー錐とも称する）に引き伸ばされる。電解力が一定の程度まで高まると、紡糸液は、自身の表面張力の作用を克服し、テイラー錐の上端から噴出し、「ジェット」を形成する。帯電したジェットは、高圧電界の作用を受け、急速に細く引き伸ばされる。ジェット内部の同一電荷の間に形成する反発力もジェットの引き伸ばし及び振動を加速する。同時に、溶剤の揮発は、ジェットの固化を招き、最終的にペア電極収集器上に沈積にし、不織布状に類似したナノファイバーメッシュを形成する。
【０００３】
静電紡糸ナノファイバー設備技術は、非常に限られた生成能力のみしか提供することができない。各紡糸ヘッドは、毎時間多くとも３００ｍｇのナノファイバーを生成することしかできない。高電圧収集により、電圧が三万ボルトより高い時、針状紡糸ヘッドの上端に「グロー放電」を形成し、紡糸過程を終了する。このように、静電紡糸ナノファイバー設備電圧は、三万ボルト未満である時、低い動作電圧において、ナノファイバーが粗く、且つ不均一になる（添付書類２参照）。
【０００４】
液面面積の向上は、静電ナノファイバーの生成能力を大きく向上させる。例えば、国際特許ＷＯ２００５０２４１０１は、無針静電紡糸設備を提供している。該設備は、重合体溶液中に一部が含浸したロール形電極（ファイバー生成器）、及びファイバー生成器と一定距離をおいたファイバー収集器（ペア電極）を含む。ロール電極の回転は、重合体溶液を均一にロール表面全体に浸透させる。浸透した重合体溶液がロール電極及びファイバー生成器が形成する電界中に位置し、電解がロール表面の液体にテイラー錐を形成させる時、ロールの表面は、ナノファイバーを紡ぎ出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許公表２００７−５０５２２４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の静電紡糸システムは、ナノファイバーの形成は、ある程度が紡糸ヘッド付近及び電気紡糸領域の電界強度及び電界分布により決定される。電解のロール中間部分の強度は、ロール両端より遥かに小さく、電圧が臨界値より低い時、ロールの中間部分が紡糸能力を失効する。ロールの両端のみにしかナノファイバーを紡ぎ出すことができない。 動作電圧が臨界値より高くとも、異なるロール部位に発生するナノファイバーの直径も多くの相違を有する。従って、製造するナノファイバーの細さも不均一になる。紡糸ヘッドを改良することにより、ナノファイバーの品質を向上させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、新たな同軸スクリュー螺桿纖維産生器及び該同軸スクリューファイバー生成器を含む静電スクリュー紡糸設備を提供し、各主粘性液体を静電界で作用させ、ナノファイバーに加工することに用いる。
【０００８】
本考案の１つの方面に基づき、スクリューファイバー生成器を提供し、該スクリューファイバー生成器は、静電紡糸現地を用い、粘性液体からナノファイバーを製造し、該スクリューファイバー生成期は、螺旋翼片及び軸を含み、該螺旋翼片及び該軸が接続する。
【０００９】
そのうち、螺旋翼片の平均半径は、５ｍｍ〜１０００ｍｍの間にあり、螺旋翼片は、単一個又は複数個共軸の翼片を含み、
螺旋翼片は、３つ以上の翼片を含む時、両端付近の翼片の半形は、中間翼片の変形より小さく、
スクリューファイバー生成器の長さが２０ｍｍ〜６０００ｍｍの間に介し、
螺子翼片の厚さは、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの間に介し、
スクリューファイバー生成器は、１つ又は複数配列のスクリューファイバー生成器からなり、配列及び配列の間の距離は、２０ｍｍより大きい。
【００１０】
スクリューファイバー生成器は、液体容器を含み、
液体容器は、粘性液体を保存することに用い、
スクリューファイバー生成器の表面は、少なくとも１箇所、液体容器内の粘性液体と連通し、
螺旋翼片は、中空構造であり、翼片表面に分布する孔を有し、翼片内部に通路を有し、
翼片内部の中空通路及び液体容器が互いに連通し、粘性液体をその中に提供する。
【００１１】
本考案のもう１つの方面に基づき、静電スクリュー紡糸設備を提供し、該静電ロッド紡糸設備は、電界において、粘性液体中にナノファイバーを生成し、該静電スクリューファイバー設備は、本考案の第１方面に基づくスクリューファイバー生成器と、該スクリューファイバー生成器と互いに一定距離を隔てたペア電極ナノファイバー収集器と、紡糸に用いる該粘性液体を保存する液体容器と、高電圧発生装置であって、該高電圧発生装置の電極がそれぞれスクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に接続する高電圧発生装置と、を含み、
ペア電極ナノファイバー収集器及びスクリューファイバー生成器の軸方向が平行であり、
ペア電極ナノファイバー収集器の長さは、スクリューファイバー生成器の長さと幅に相当し、
ペア電極ナノファイバー収集器は、平板、ロール又は伝動可能な帯状受信装置であり、
ペア電極ナノファイバー収集器の表面は、多孔状構造であり、一定温度の乾燥気体で受け取り領域の空気対流を改善する。
【００１２】
静電スクリュー紡糸設備は、スクリュー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に３万ボルトより高い電圧差を発生させ、
静電スクリュー紡糸設備のスクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器の間の距離が１００ｍｍ〜６００ｍｍの間に介し、
静電スクリュー紡糸設備の粘性液体は、ナノファイバーを生成することができる粘性液体であり、
静電スクリュー紡糸設備のスクリューファイバー生成器は、粘性液体内に含浸され、スクリューファイバー生成器が中心軸に沿って回転可能に設計され、このように、表面上に粘性液体を載せることができ、
静電スクリュー紡糸設備が生成するナノファイバーは、不織布であるか、一定方向に配列されたナノファイバー薄膜である。
【考案の効果】
【００１３】
本考案が提供するスクリューファイバー生成器及び該スクリューファイバー生成器を含む静電スクリューファイバー設備は、ナノファイバーの大規模生成に適用し、生成する繊維は、更に細く、更に均一である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に基づく螺旋翼片型無針静電紡糸ナノファイバー生成設備である。
【図２】本考案に基づく螺旋翼片紡糸ヘッドに基づく形状及び構造を詳細に描いた図である。
【図３】添付１は、本考案に基づく静電スクリュー紡糸設備が生成するナノファイバーの電子顕微鏡写真である。
【図４】添付２は、従来の有針静電紡糸設備が生成するナノファイバーの電子顕微鏡写真である。
【図５】添付３は、本考案に基づく静電紡糸設備中の螺旋翼片表面の電界強度分布を示し、そのうち、図の右半分は、拡大した翼片であり、数時は、等電圧線の電界強度（単位：千ボルト/ｃｍ）である。
【図６】添付４は、従来の静電紡糸設備の電界強度分布を示し、そのうち、図２の右半分は、拡大した針ヘッドである。数字は、等電圧線の電界強度（単位：千ボルト/ｃｍ）である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下に本考案を更に分かり易くする為、好適実施例を提供し、図面、符号を合わせ、詳細を以下に説明する。
【００１６】
現在、本考案は、新型螺旋型無針静電ナノファイバー生成設備を提供し、静電スクリュー紡糸設備とも称し、それは、各主粘性液体を静電界の作用の下でナノファイバーに加工することに用いる。該ナノファイバー生成設備のコア部分は、１つ又は１組の任意の数量の螺旋翼片から組成されるナノファイバー生成器（紡糸ヘッドとも称する）。同軸スクリューファイバー発生器は、紡糸翼片及び１つの回転可能な駆動軸を含み、そのうち、螺旋翼片は、主に該駆動軸上に固定される。翼片及び駆動軸の直径比は、１：３より大きく、更に好ましくは、１：５より大きく、最も好ましくは、１：１０より大きい。
【００１７】
螺旋翼片は、主に静電界を翼片の辺縁に集中することに用い、翼片形状及び寸法の静電界に対する影響を低減又は消去する。このような装置は、高電界を均一にして翼片のファイバー形成領域表面に集中分布させる。静電紡糸時、静電界強度が紡糸液体を「テイラー錐」となるよう引っ張る時、ナノファイバーのジェットを翼片辺縁領域に発生させる。複数の螺旋翼片を使用する時、翼片の間の距離を最適化し、翼片近隣の電界干渉を低減又は完全回避する。ロール形無針静電紡糸ヘッドと比較し、このような設備は、より細く、均一なナノファイバーを生成する。
【００１８】
紡糸ヘッドの螺旋翼片は、１つの単独な翼片又は複数翼片から組成されることができる。大規模なナノファイバー生成に適用する時、紡糸ヘッドの螺旋翼片は、最も好ましくは、１組の翼片を含み、中心軸に沿って螺旋構造に弁プしてなり、なぜならば、複数の翼片がより大きなナノファイバー生成面積を提供し、翼片が軸方向の軸方向に沿った分布が生成するナノファイバーを均一に収集電極表面に沈積させるからである。
【００１９】
螺旋翼片は、任意の形状に設計することができる。断面は、円形、楕円、長方形、錐形、プリズム型又はその他であることができる。螺旋翼片は、中心軸を囲うように分布することができる。翼片の半径は、５〜１０００ｍｍの間に介することができる。翼片の厚さは、０．５〜２００ｍｍの間に介することができ、最も好ましくは、０．７〜５０ｍｍの間に介する。１組の翼片を使用する時、これら翼片は、互いに独立して配列することができる。紡糸ヘッド全体の長さは、２０〜６０００ｍｍの間に介することができる。
【００２０】
１組の同一翼片を使用する時、紡糸ヘッドの螺旋翼片の両端の翼片の電界強度は、往々にして、中間部分の翼片より高くなる。両端の翼片の半径が比較的小さい時、螺旋翼片が軸方向に沿って発生する電界は、等しい強度で各翼片に分布できる。従って、両端の翼片は、最もこのマスクは、徐々に小さくなる半径に設計する。
【００２１】
翼片及び翼片の間には、一定の間隔を有し、翼片の間の相互の影響を低減する。軸方向に沿った翼片の間の距離、翼片の厚さ、直径及び構造は、調整可能である。螺旋翼片の隣り合う翼片の間の距離は、最も好ましくは、５〜８００ｍｍの間にある。
【００２２】
螺旋翼片は、任意の材質、導電又は絶縁材料であることができる。金属銅、鉄又はアルミ等であることでき、工程可塑材料、樹脂、セラミック、木材又は複合材料であることもできる。螺旋翼片材料に対する要求は、紡糸液中において、熔解又は劣化することができないというものである。
【００２３】
螺旋翼片は、中空構造であることができ、通路を有し、空心の駆動軸と接続し、紡糸液を伝送する。この状況において、翼片表面は、開孔を有していなければならない。紡糸液は、翼片及び駆動軸内部を通過し、ファイバーを生成する翼片表面まで伝送されることができる。
【００２４】
本考案が提供する電界において、粘性液体（即ち、紡糸液）中からナノファイバーを生成する無針静電ナノファイバー生成設備を提供し、静電スクリュー紡糸設備とも称し、
上記するスクリューファイバー生成器（即ち、螺旋翼片紡糸ヘッド）と、
紡糸に用いる粘性液体（紡糸液）を保存する容器と、
ナノファイバー発生装置と一定距離を隔てたペア電極ナノファイバー受け取り器と（ペア電極収集器とも称する）、
高電圧発生装置と、を含む。
【００２５】
降圧電圧発生装置の電極は、それぞれ螺旋翼片紡糸ヘッド及びペア電極収集器に接続し、高い電圧差を発生する。
【００２６】
ナノファイバーの生成は、螺旋翼片紡糸ヘッド表面を覆う紡糸液を用いる。高電圧発生装置は、スクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に高い電圧差を発生させる。紡糸液体表面及びペア電極収集器の間に形成する電圧差が一定数値（例えば、３万ボルト）より高い時、ジェットが翼片表面から発生され、ナノファイバーを最終的に形成する。ナノファイバーを生成する臨界電界強度は、多くの要素と関連し、螺旋翼片紡糸ヘッド及びペア電極収集器の形状及び寸法、それらの間の距離（「紡糸距離」又は「収集距離」とも称する）、及び紡糸液の化学性質を含む。
【００２７】
一般的に、ナノファイバーの生成には、少なくとも４万ボルトの高電圧が必要である。多くの状況において、６万ボルトより大きいことが好ましい。
【００２８】
螺旋翼片紡糸ヘッド及びペア電極収集器の間の距離は、電界強度及びナノファイバーの品質に影響を及ぼす。当然ながら、螺旋翼片紡糸ヘッド及びペア電極収集器の形状及び紡糸液の性質からも影響を受ける。一般に、ペア電極収集器及びスクリューファイバー生成器の軸方向に平行である。ペア電極収集器の長さは、前記スクリューファイバー生成器の長さ及び幅に相當する。紡糸ヘッド及びペア電極が互に隔てる距離は、１００〜６００ｍｍである。
【００２９】
紡糸液は、ナノファイバーを生成可能な任意の液体であることができ、例えば、重合体溶液、ゾルゲル、顆粒懸濁液であることができる。複数の状況において、紡糸液は、少なくとも１種の重合体及び１種の揮発性の溶剤から組成される。高分子重合体、例えば、合成高分子、天然高分子及び生体高分子は、熱可塑性重合体又は活性高分子の何れであってもよい。溶剤の使用は、重合体の種類及び性質により決定される。それらは、水、エタノール、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等を含む揮発性溶剤である。静電紡糸過程における溶剤揮発は、ナノファイバーの固化又は成形に有利である。
【００３０】
多くの方法は、紡糸液を螺旋紡糸ヘッドの表面に載せることに用いることができる。例えば、静電スクリュー設備のスクリューファイバー生成器を粘性液体中に含浸し、スクリューファイバー生成器が中心軸に沿って回転可能に設計され、このように、表面上に粘性液体を載せることができる。螺旋翼片の回転は、紡糸液に翼片表面全体を覆わせる。この種の状況において、スクリューファイバー生成器の表面の少なくとも１箇所は、液体容器内の粘性液体と連通する。ペア電極収集器は、好ましくは、螺旋翼片紡糸ヘッドの真上に位置し、螺旋翼片紡糸ヘッドの駆動軸と平行になる。静電紡糸時、ナノファイバーが翼片辺縁表面から紡ぎ出され、ペア電極収集器上に沈積する。
【００３１】
紡糸液は、螺旋翼片の内部から翼片の表面に加えられることができる。この種の状況において、螺旋翼片は、中空構造であり、外部ランクと連通する通路を有する。翼片表面の開孔は、紡糸液を紡糸ヘッドのファイバー発生領域に均一に入らせる。
【００３２】
ペア電極収集器は、異なる構造を使用することもできる。固定した平板受け取り装置以外に、回転するロール又は輸送ベルトのような連続収集装置は、ナノファイバーを更に効率的に連像収集することができる。幾つかの状況において、溶剤の揮発及びナノファイバーの固化に便利であるため、ペア電極収集器のペア電極ナノファイバー受け取り表面は、多孔メッシュ状構造を使用することができ、一定温度の乾燥空気を用い、収集領域の空気の対流及び溶剤の拡散を加速する。
【００３３】
静電スクリュー設備が生成するナノファイバーは、不織布又は一定方向に配列されたナノファイバー薄膜であることができる。
【００３４】
更に大規模にナノファイバーを生成する為、無針ナノファイバー生成設備は、互いに平行な複数配列の螺旋翼片紡糸ヘッドを含むことができる。このような状況において、複数配列の螺旋翼片は、１つの大きなタンクを共用することができ、又は複数の単独な蓄積装置を採用することもできる。近隣の螺旋翼片の影響を回避するため、配列と配列の間の距離は、２０ｍｍより大きく、好ましくは５０ｍｍより大きい。
【００３５】
以下に図面に合わせ、本考案に基づく静電スクリュー設備の実例を具体的に説明する。
図１のように、静電スクリュー設備図であり、静電スクリュー設備は、螺旋翼片０１と、ペア電極収集器０２、紡糸液タンク０３と、高電圧電源０４と、から組成される。螺旋翼片紡糸ヘッド０１は、駆動軸０１−１及び螺旋翼片０１−２を含む。高電圧発生器の電極は、それぞれ電極接続線５ａ及び５ｂを経由し、螺旋翼片紡糸ヘッド０１及びペア電極収集器０２に接続する。紡糸液は、紡糸液タンク０３内部に保存される。紡糸液の液面及び螺旋翼片０１−２は、一定の接続を有する。翼片がゆっくり回転する時（例えば、回転速度４０ｒｐｍ）、液体の湿潤作用により、紡糸液は、螺旋翼片の表面に均一に塗布される。
【００３６】
図２は、より詳細に螺旋翼片紡糸ヘッド構造を示している。金属螺旋翼片は、軸に沿って延伸する。螺旋翼片は、３つ以上の翼片を含有する時、両端付近の翼片の半径は、中間翼片の半径より小さくなければならない。螺旋翼片部分は、紡糸液中に含浸される。
【００３７】
例えば、上記装置は、ポリアクリロニトリルナノファイバーを製造することに用いる。紡糸液は、９％のポリアクリロニトリル(PAN)- ジメチルホルムアミド(DMF)溶液である。静電紡糸過程において、ナノファイバーは、翼片表面の辺縁領域に生成される。
【００３８】
同一の紡糸液を加工することに用いる従来の有針静電紡糸設備と対比を行う。
実験結果：
静電紡糸過程において、螺旋翼片の回転により、粘性ＰＡＮ溶液は、翼片表面に均一に載せられる。高圧電場を印加する時、大量のジェットが翼片辺縁に形成される。最小の応用電圧は、６万ボルトである。添付１及び添付２の写真は、紡ぎ出したファイバーの容貌を示している。電子顕微鏡で見ると分かるように、添付１の写真は、無針設備が生成したナノファイバーが十分に均一であることを示している。平均直径は、１５０ｎｍである。添付２が示す従来の有針静電紡糸によるナノファイバーの平均直径は、２００ｎｍより大きくなっている。従来の有針静電紡糸と比較し、この種の無針静電紡糸設備が生成するナノファイバーは、かなり細く、且つファイバーの直径分布も更に均一である。そのうち、添付１が対応する動作条件は、以下に示すとおりである：動作電圧：６万ボルト；収集距離：１５０ｍｍ；紡糸液：９％のアクリルニトリル-ジメチルホルムアミド。添付２が対応する動作条件は、以下である：動作電圧２万ボルト；収集距離：１５０ｍｍ；紡糸液：９％のアクリルニトリル-ジメチルホルムアミド。添付３及び添付４は、電界強度の分布状況を示している。このことから容易に分かるように、高電界は、翼片辺縁の上端領域に集中形成される。また、電解強度が大きい。この領域は、実際上、ファイバーが生成される領域と重なり合う。即ち、ナノファイバーは、翼片表面の電界収集領域に形成される。従来の有針静電紡糸装置は、紡糸ヘッドの端部に収集電界を形成するが、電界強度の数値が大分小さくなる。
【００３９】
１つの長さが２０ｃｍのスクリュー紡糸設備であり、ナノファイバーの生成能力は、毎時間２０ｇである。装置の長さは、１ｍであり、１０配列の同一の螺旋紡糸装置を使用する時、ナノファイバーの生成能力は、毎時間１ｋｇである。比較の下、従来の有針静電紡糸設備に対し、単針装置は、２０×１０cｍ2の面積が必要であり、そのナノファイバー生成能力は、０．３ｇを超過せず、多針静電紡糸設備は、１ｍ2内に約１００本の紡糸針を有し、そのナノファイバーの生成能力は、毎時間３０ｇである。
【００４０】
更に実験において、翼片の寸法の電界及びファイバーの直径に対する影響が小さいが、生成速度に対する影響が大きいことが証明されている。
【００４１】
以上の実施例による本考案の詳細な説明は本考案の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者が、本考案の範囲内にて行う変更や調整を行っても、本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
０１  螺旋翼片紡糸ヘッド
０１−１  駆動軸
０１−２  螺旋翼片
０２  電極収集器
０３  紡糸液タンク
０４  高電圧電源
５ａ，５ｂ  電極接続線
【図１】
0003184886.tif 000003
【図２】
0003184886.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003184886.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月21日(2013.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
静電紡糸原理を利用し、粘性液体からナノファイバーを製造するスクリューファイバー生成器であって、
前記スクリューファイバー生成器が螺旋翼片及び軸を含み、前記螺旋翼片及び該軸が接続することを特徴とするスクリューファイバー生成器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
電界中において、粘性液体中からナノファイバーを生成する静電スクリュー紡糸設備であって、請求項１〜１３のいずれか一項に記載するスクリューファイバー生成器と、
前記スクリューファイバー生成器と一定距離を隔てたペア電極ナノファイバー収集器と、
紡糸に用いる前記粘性液体を保存する液体容器と、
高電圧発生装置であり、前記高電圧発生装置の電極がそれぞれスクリューファイバー生成器及びペア電極ナノファイバー収集器に接続する高電圧発生装置と、
を含む静電スクリュー紡糸設備。