(57)【要約】【課題】本発明は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造方法及び製造装置の提供を目的とする。【解決手段】  ポリマー溶液を貯蔵している各貯蔵部と紡糸開始部をつなぐ通液管内に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる静的混合器を設けているため、繊維集合体を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がなく、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができ、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。【選択図】  図1
2013181266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（1）ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の各貯蔵部から、各ポリマー溶液を送液手段によって、通液管内に設けた静的混合器へ送液する工程、
（2）前記送液手段によって送液されてきた前記各ポリマー溶液を、前記通液管内に設けた静的混合器によって混合し、紡糸溶液を調製する工程、
（3）前記調製した紡糸溶液を、前記通液管につながれた紡糸開始部から吐出させ、繊維化する工程、
を備えていることを特徴とする、繊維集合体の製造方法。
【請求項２】
（1）ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部、
（2）前記各ポリマー溶液を混合してなる紡糸溶液を、吐出させ繊維化できる、紡糸開始部、
（3）前記各貯蔵部と前記紡糸開始部とをつなぐ、通液管、
（4）前記各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる、前記通液管内に設けられた静的混合器、
（5）前記各ポリマー溶液を前記各貯蔵部から、前記通液管内に設けた静的混合器へ送液できる、送液装置、
を備えていることを特徴とする、繊維集合体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維集合体の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維集合体の製造方法として、ポリマーを溶媒に溶解して調製した紡糸溶液を、例えば、貫通孔、溝や突起、ノズル、スリット間隙などの紡糸開始部から吐出させ、吐出された紡糸溶液から溶媒を除去することで、繊維化して集積してなる繊維集合体の製造方法が広く用いられている。
そして、上述した繊維集合体の製造方法では、複数種類のポリマー及び/又は複数種類の溶媒を混合した紡糸溶液を用いることで、繊維集合体を構成する繊維の組成などを調整して、繊維集合体の諸特性を改良することが行なわれている（例えば、特許文献1、特許文献2など）。
【０００３】
しかし、複数種類のポリマー及び/又は複数種類の溶媒を、予め混合しておいた紡糸溶液を用いて繊維集合体を製造した場合、時間の経過に伴い、使用する紡糸溶液中でポリマー同士、溶媒同士、ポリマーと溶媒とが分離するなどして、紡糸溶液の組成が不均一になることがあった。
特にこの現象は、互いに混合しない又は混合し難いポリマー同士の組み合わせ、互いに混合しない又は混合し難い溶媒同士の組み合わせ、溶解しない又は溶解し難いポリマーと溶媒の組み合わせを採用して紡糸溶液を調製した場合に、顕著に発生するものであった。
【０００４】
組成が不均一な態様の紡糸溶液を用いて繊維集合体を調製することで、例えば、繊維集合体の目付、目付の均一性、繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径、繊維集合体の空隙率や平均開口径、繊維集合体を構成する繊維におけるポリマーの混合比率や混合態様など、製造された繊維集合体の諸特性が意図したものとならない恐れがあり、最悪の場合には、紡糸溶液を繊維化して繊維集合体を製造すること自体が困難になる恐れがあった。
特に、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になるという問題は、例えば、特許文献1や特許文献2などが開示している、いわゆる静電紡糸法を用いた繊維集合体の製造方法において、避けねばならない問題であった。
【０００５】
静電紡糸法では、例えば、紡糸溶液の粘度や導電率、紡糸開始部から吐出させる紡糸溶液の吐出質量などを精微に調整する（紡糸条件を精微に調整する）ことで、意図した諸特性を有する繊維集合体を製造することができる。そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることは、上述した紡糸条件が変化し易く安定しないことを意味しており、紡糸条件を精微に調整することが不可能となるためであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７４５３６号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献２】特開２０１１−５２３５９号公報（特許請求の範囲など）
【０００７】
予め混合しておいた紡糸溶液を用いた場合、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になるという問題を解決するため、本発明者らは、
（1）ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の各貯蔵部から、各ポリマー溶液を送液手段によって、通液管内に設けたスクリューミキサー（混合器）へ送液する工程、
（2）前記送液手段によって送液されてきた前記各ポリマー溶液を、前記通液管内に設けたスクリューミキサー（混合器）によって混合し、紡糸溶液を調製する工程、
（3）前記調製した紡糸溶液を、前記通液管につながれた紡糸開始部から吐出させ、繊維化する工程、
を備えていることを特徴とする、繊維集合体の製造方法、及び前記繊維集合体の製造方法を実施可能な、繊維集合体の製造装置について検討した。
【０００８】
上述の繊維集合体の製造方法では、ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の、各貯蔵部と紡糸開始部をつなぐ通液管内に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できるスクリューミキサー（混合器）を設けているため、繊維集合体を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がない。
そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると考えられた。
【０００９】
しかし、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる手段として、例えば、上述したようなスクリューミキサー等の外部動力（例えば、モーターなど）により、各ポリマー溶液を混合する機構を備える混合器を採用すると、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることがあった。
そのため、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御するのが困難となり、紡糸条件を精微に調整することが困難となる恐れがあった。
【００１０】
その理由として、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量は、送液手段によって一定となるように制御され得るものであるが、紡糸溶液を紡糸開始部へ送液する過程に、紡糸溶液へ送液手段以外の外力を与える手段があると、紡糸開始部への紡糸溶液の送液が阻害あるいは促進される恐れがある。
つまり、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御し、紡糸条件を精微に調整するためには、送液手段による各ポリマー溶液の送液質量と、動的混合器による各ポリマー溶液の混合態様の両方を同調させて制御する必要がある。
そのため、各ポリマー溶液を混合する混合器として、例えばスクリューミキサー等の外部動力（例えば、モーターなど）により、各ポリマー溶液を混合する機構を備える混合器を採用する限り、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが困難であると考えられた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、
［1］「（1）ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の各貯蔵部から、各ポリマー溶液を送液手段によって、通液管内に設けた静的混合器へ送液する工程、
（2）前記送液手段によって送液されてきた前記各ポリマー溶液を、前記通液管内に設けた静的混合器によって混合し、紡糸溶液を調製する工程、
（3）前記調製した紡糸溶液を、前記通液管につながれた紡糸開始部から吐出させ、繊維化する工程、
を備えていることを特徴とする、繊維集合体の製造方法。」
［2］「（1）ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部、
（2）前記各ポリマー溶液を混合してなる紡糸溶液を、吐出させ繊維化できる、紡糸開始部、
（3）前記各貯蔵部と前記紡糸開始部とをつなぐ、通液管、
（4）前記各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる、前記通液管内に設けられた静的混合器、
（5）前記各ポリマー溶液を前記各貯蔵部から、前記通液管内に設けた静的混合器へ送液できる、送液装置、
を備えていることを特徴とする、繊維集合体の製造装置。」
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の繊維集合体の製造方法は、ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の、各貯蔵部と紡糸開始部をつなぐ通液管内に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる混合器を設けているため、繊維集合体を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がない。
そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができる。
そして、混合器として、送液手段によって送液されてきた各ポリマー溶液の運動のみを利用して、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる静的混合器を用いて紡糸溶液を調製することで、紡糸溶液を紡糸開始部へ送液する過程に紡糸溶液へ送液手段以外の外力を与えることを防いで、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができる。
そのため、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。
以上から、本発明の繊維集合体の製造方法は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造方法である。
【００１４】
本発明の繊維集合体の製造装置は、ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部の、各貯蔵部と紡糸開始部をつなぐ通液管内に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる混合器を設けているため、繊維集合体を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がない。
そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができる。
そして、混合器として、送液手段によって送液されてきた各ポリマー溶液の運動のみを利用して、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる静的混合器を用いて紡糸溶液を調製することで、紡糸溶液を紡糸開始部へ送液する過程に紡糸溶液へ送液手段以外の外力を与えることを防いで、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができる。
そのため、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。
以上から、本発明の繊維集合体の製造装置は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の繊維集合体の製造装置により、繊維集合体が調製されている態様を示す、模式的側面図である。
【図２】本発明の繊維集合体の製造装置のうち、内部に静的混合器が設けられた通液管の断面を拡大した、模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の繊維集合体の製造方法について、本発明の繊維集合体の製造装置により、繊維集合体が調製されている態様を示す、模式的側面図である図1に沿って説明する。
また、本発明の繊維集合体の製造方法におけるポリマー溶液の混合態様については、本発明の繊維集合体の製造装置のうち、内部に静的混合器が設けられた通液管の断面を拡大した、模式的断面図である図2に沿って説明する。
なお、図1および図2に係る繊維集合体の製造装置では、2種類のポリマー溶液を混合してなる紡糸溶液を用いて、繊維集合体を調製している態様を図示している。
【００１７】
本発明の繊維集合体の製造装置（10）は、図1に図示されているように、主として、貯蔵部（1a、1b）、送液手段（2a、2b）、各貯蔵部から送液されてきた各ポリマー溶液が通過する通液管（3a、3b、以降、第一通液管部、と称する）、内部に静的混合器（20）が設けられた通液管（4、以降、第二通液管部、と称する）、紡糸開始部（5）、捕集体（6）を備えて構成されている。
また、紡糸開始部（5）から吐出された紡糸溶液（7）の飛翔方向は、紡糸開始部（5）から捕集体（6）に向かう方向であり、前記吐出された紡糸溶液（7）が繊維化して捕集体（6）の主面上に捕集されることで、捕集体（6）の主面上に繊維集合体（8）が形成される。
【００１８】
まず、貯蔵部（1a）に貯蔵されているポリマー溶液は、送液手段（2a）によって貯蔵部（1a）から第二通液管部（4）内部に設けられた静的混合器（20）へと向かい、第一通液管部（3a）を通じて送液される。また、貯蔵部（1b）に貯蔵されているポリマー溶液も同様に、送液手段（2b）によって貯蔵部（1b）から第二通液管部（4）内部に設けられた静的混合器（20）へと向かい、第一通液管部（3b）を通じて送液される。
【００１９】
次いで、  各第一通液管部（3a、3b）を通じて送液されてきた各々のポリマー溶液は、第二通液管部（4）内部に設けられた静的混合器（20）を通過することで混合されて、紡糸溶液が調製される。
なお、図2では、貯蔵部（1a）から送液されてきたポリマー溶液の、第一通液管部（3ａ）における送液方向を破線矢印線21aで図示しており、貯蔵部（1ｂ）から送液されてきたポリマー溶液の第一通液管部（3ｂ）における送液方向を破線矢印線21ｂで図示しており、送液されてきた各ポリマー溶液の第二通液管部（4）における送液方向を破線矢印線21ｃで図示している。
【００２０】
次いで、このようにして調製された紡糸溶液は、第二通液管部（4）の下流側（図1、図2における、紙面上の右側）の端部に設けられている紡糸開始部（5）から吐出される。
【００２１】
紡糸開始部（5）から吐出された紡糸溶液は、例えば、重力、遠心力、圧力、気体や液体と接することで生じるせん断力、電界の作用などの力によって、紡糸開始部（5）から捕集体（6）に向かい繊維化しながら飛翔して、捕集体（6）の主面上に捕集されて繊維集合体（8）が調製される。
【００２２】
本発明の繊維集合体の製造方法は、ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部（例えば、1a）、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部（例えば、1ｂ）の、各貯蔵部（1a、1ｂ）と紡糸開始部（5）をつなぐ通液管内（通液管を構成する第二通液管部（4）内）に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる混合器を設けているため、繊維集合体（8）を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がない。
そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができる。
【００２３】
そして、混合器として、送液手段（2a、2ｂ）によって送液されてきた各ポリマー溶液の運動のみを利用して、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる静的混合器（20）を用いて紡糸溶液を調製することで、紡糸溶液を紡糸開始部（5）へ送液する過程に紡糸溶液へ送液手段（2a、2ｂ）以外の外力を与えることを防いで、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができる。
そのため、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。
【００２４】
以上から、本発明の繊維集合体の製造方法は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造方法である。
【００２５】
そして、本発明の繊維集合体の製造装置（10）は、ポリマー溶液を貯蔵している貯蔵部（例えば、1a）、および、前記ポリマー溶液と異なる種類のポリマー溶液を貯蔵している別の貯蔵部（例えば、1ｂ）の、各貯蔵部（1a、1ｂ）と紡糸開始部（5）をつなぐ通液管内（通液管を構成する第二通液管部（4）内）に、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる混合器を設けているため、繊維集合体（8）を製造する際に、予め混合しておいた紡糸溶液を用意して使用する必要がない。
そのため、時間の経過に伴い紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができる。
【００２６】
そして、混合器として、送液手段（2a、2ｂ）によって送液されてきた各ポリマー溶液の運動のみを利用して、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる静的混合器（20）を用いて紡糸溶液を調製することで、紡糸溶液を紡糸開始部（5）へ送液する過程に紡糸溶液へ送液手段（2a、2ｂ）以外の外力を与えることを防いで、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができる。
そのため、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。
【００２７】
以上から、本発明の繊維集合体の製造装置（10）は、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造装置（10）である。
【００２８】
なお、以上の説明では、2種類のポリマー溶液を混合してなる紡糸溶液を用いて繊維集合体を調製している態様を説明したが、紡糸溶液を構成するポリマー溶液の数は限定されるものではなく、複数種類（例えば3種類以上）のポリマー溶液を混合してなる紡糸溶液を用いて繊維集合体を調製できるように、ポリマー溶液の種類、貯蔵部の数、送液手段の数、第一通液管部の数などは適宜調整できる。
【００２９】
次いで、本発明の詳細について、図1-図2を用いて説明する。
【００３０】
貯蔵部（1a、1ｂ）は、ポリマー溶液を貯蔵できる部材である。
本発明で使用できる貯蔵部（1a、1ｂ）の、例えば、種類、貯蔵部（1a、1ｂ）を構成する素材などは限定されるものではなく、適宜調整することができが、貯蔵部（1a、1ｂ）の種類として、例えば、タンク、バッグなどであることができ、特に蓋を備える貯蔵部（1a、1ｂ）であると、繊維集合体の製造中にポリマー溶液中の溶媒が揮散してポリマー溶液の組成が変化するのを防ぐことができ、好ましい。また、貯蔵部（1a、1ｂ）は第一通液管部（３ａ、３ｂ）と接続する部位を有する。
そして、貯蔵部（1a、1ｂ）を構成する素材は、ポリマー溶液によって侵され難い素材、または、ポリマー溶液の組成を変化させ難い素材から構成されているのが好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、金属、ガラス、シリコーンなどを例示することができる。
【００３１】
送液手段（2a、2b）は、各貯蔵部（1a、1ｂ）に貯蔵されている各ポリマー溶液を、貯蔵部（1a、1ｂ）と紡糸開始部（5）をつなぐ通液管内（通液管を構成する第二通液管部（4）内）に設けた静的混合器（20）へ、送液できる部材である。
本発明で使用できる送液手段（2a、2b）の種類は限定されるものではなく、貯蔵部（1a、1ｂ）内に貯蔵されている各ポリマー溶液を、静的混合器（20）へと送液できるものであれば、適宜調整することができるが、送液手段（2a、2b）の種類として、例えば、ポンプ、シリンジ、加圧タンクなどを使用することができる。なお、貯蔵部（1a、1ｂ）内に貯蔵されている各ポリマー溶液を、静的混合器（20）へと一定質量となるように送液して、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易となるように、ポンプを使用するのが好ましい。
【００３２】
また、送液手段（2a、2b）が送液するポリマー溶液の質量は限定されるものではなく、例えば、静的混合器（20）による各ポリマー溶液の混合能力、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量などによって、適宜調整するが、送液手段（2a、2b）が送液するポリマー溶液の質量が、多すぎても、少なすぎても、ポリマー溶液を送液する質量を一定に制御することが困難になる傾向があるため、送液手段（2a、2b）が送液するポリマー溶液の質量は、０．０１〜１００ｇ/minであるのが好ましく、０．１〜５０ｇ/minであるのがより好ましく、０．５〜２０ｇ/minであるのが最も好ましい。
【００３３】
なお、各送液手段（2a、2b）により送液される、各ポリマー溶液の質量比は限定されるものではなく、求める紡糸溶液の組成（換言すれば、各ポリマー溶液の求める混合質量比率）に伴い適宜調整する。
また、各送液手段（2a、2b）により送液される、各ポリマー溶液の質量比を連続的に変化させる、あるいは、不連続的に変化させることで、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の組成を変化させても良い。
【００３４】
通液管は、各貯蔵部（１ａ，１ｂ）から送液されてきた各ポリマー溶液を、静的混合器（20）へ導くことのできる部材である。そして、通液管は、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）から構成されている。
本発明で使用できる、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）の、例えば、内径、構成する素材などは限定されるものではなく、適宜調整することができ、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）の内径は、例えば、内部を通過する各ポリマー溶液の質量や紡糸溶液の質量、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量などによって、適宜調整する。
また、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）の内径が、大きすぎても、小さすぎても、送液される各ポリマー溶液の質量や紡糸溶液の質量を一定に制御することが困難になる傾向があるため、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）の内径は、０．１〜５０ｍｍであるのが好ましく、１〜２０ｍｍであるのがより好ましく、２〜１０ｍｍであるのが最も好ましい。
【００３５】
なお、第一通液管部（3a、3b）および第二通液管部（4）を構成する素材は、上述した、ポリマー溶液によって侵され難い素材、または、ポリマー溶液の組成を変化させ難い素材から構成されているのが好ましい。
【００３６】
本発明でいう静的混合器（20）とは、送液手段（2a、2b）によって送液されてきた各ポリマー溶液の運動のみを利用して、各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製できる混合器である。
【００３７】
静的混合器（20）により各ポリマー溶液を混合して紡糸溶液を調製することで、紡糸溶液を紡糸開始部（5）へ送液する過程に紡糸溶液へ送液手段（2a、2b）以外の外力を与えることを防いで、送液手段（2a、2b）による各ポリマー溶液の送液質量を調整することができるため、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量を制御し易い。
そのため、混合器として静的混合器（20）を用いることで、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができ、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御して、紡糸条件を精微に調整することが容易である。
【００３８】
本発明で使用できる静的混合器（20）の、例えば、種類や大きさ、静的混合器（20）を構成する素材などは限定されるものではなく、適宜調整することができ、静的混合器（20）として、例えば、多孔体や板材（例えば、平板、波状板、ねじれた板、螺旋形状の板など）などの部材から構成された静的混合器（20）を用いることができる。
なお、上述のような部材からなる静的混合器（20）として、例えば、多孔体を積層した態様のエレメント積層型ミキサー、ねじれた板が連なる態様のスタティックミキサーやハイミキサー、波状板態様のスルーザーミキサーなどを、単体で使用するあるいは同一種類の静的混合器（20）を複数重ねて使用することができる。なお、複数種類の静的混合器（20）を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
また、静的混合器（20）の大きさは限定されるものではないが、通液管（4）内に設けることができる大きさであると共に、例えば、送液される各ポリマー溶液の質量や紡糸溶液の質量、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液（7）の質量などによって、各ポリマー溶液を望む混合態様となるように混合できると共に、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量が意図せず不均一となることを防ぐことができるように、適宜調整する。
【００４０】
そして、静的混合器（20）を構成する素材は、上述した、ポリマー溶液によって侵され難い素材、または、ポリマー溶液の組成を変化させ難い素材から構成されているのが好ましい。
【００４１】
紡糸開始部（5）は、紡糸溶液を吐出させ繊維化できる部材である。なお、図1-図2では、第二通液管部（4）の下流側（図1、図2における、紙面上の右側）の端部に、1つの紡糸開始部（5）が設けられている態様を図示しているが、紡糸開始部（5）の数は限定されるものではなく、静的混合器（20）から送液されてきた紡糸溶液を、効率よく吐出して繊維化できるように、第二通液管部（4）の下流側（図1、図2における、紙面上の右側）の端部に複数の紡糸開始部（5）を設けることもできる。
【００４２】
本発明で使用できる紡糸開始部（5）の、例えば、種類、紡糸開始部（5）を構成する素材などは限定されるものではなく、適宜調整することができ、本発明で使用できる紡糸開始部（5）の種類は、静的混合器（20）から送液されてきた紡糸溶液を吐出して繊維化できるものである限り、限定するものではなく、例えば、ノズルなど紡糸溶液を吐出できる開口を備える針状部材、紡糸溶液を吐出できるスリットを備える部材、紡糸溶液を吐出できる穴を有する板材や柱材（例えば、円柱材、角柱材など）などを用いることができる。
【００４３】
また、紡糸開始部（5）を構成する素材は、上述した、ポリマー溶液によって侵され難い素材、または、ポリマー溶液の組成を変化させ難い素材から構成されているのが好ましい。
【００４４】
なお、後述するように、本発明の繊維集合体の製造方法では、紡糸溶液と捕集体（6）との間に電位差を形成することで紡糸溶液に電界を作用させて紡糸を行う、いわゆる静電紡糸法を行うことができる。その場合には、紡糸開始部（5）に電圧を印加できるパワーサプライあるいはアースを接続することで、紡糸開始部（5）を間に介して紡糸溶液に電圧を印加して、紡糸溶液と捕集体（6）との間に電位差を形成できるように、紡糸開始部（5）は金属などの導電性素材から構成されているのが好ましい。
【００４５】
捕集体（6）は、紡糸開始部（5）から吐出された繊維化した紡糸溶液（7）を捕集して、繊維集合体（8）を主面上に形成できる部材である。
本発明で使用できる捕集体（6）の、例えば、種類、捕集体（6）を構成する素材などは限定されるものではなく、適宜調整することができ、捕集体（6）の種類は特に限定するものではないが、例えば、板材、布帛、多孔フィルム、発泡シート、ネットなどの材料を使用することができる。
また、捕集体（6）がベルトコンベアなど稼動式のものであると、繊維集合体を連続的に製造しながら搬送でき好ましい。更に、繊維集合体の搬送方向端部に巻き取り装置を備える捕集体（6）を用いると、長尺状の繊維集合体を連続的に製造でき好ましい。
【００４６】
なお、捕集体（6）を構成する素材は、上述した、ポリマー溶液によって侵され難い素材、または、ポリマー溶液の組成を変化させ難い素材から構成されているのが好ましい。
【００４７】
そして、後述するように、本発明の繊維集合体の製造方法として静電紡糸法を行う場合には、捕集体（6）に電圧を印加できるパワーサプライあるいはアースを接続することで電界を形成できるように、捕集体（6）は金属などの導電性素材から構成されているのが好ましい。
【００４８】
本発明のポリマー溶液は、ポリマーを溶媒に溶解させたものをいう。前記溶解方法は適宜調整することができ、例えば、ポリマーを溶媒に溶解する際のポリマー及び溶媒の温度、ポリマーを溶媒に溶解する際の攪拌速度、ポリマー及び溶媒の混合質量比率などは、適宜調整することができる。
【００４９】
本発明のポリマー溶液を構成するポリマーは限定されるものではなく、適宜選択することができるが、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をシアノ基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など）、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂（ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、エポキシ系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など）、二トリル基を有する樹脂（例えば、ポリアクリロニトリルなど）、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂（ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂（例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルと塩化ビニルまたは塩化ビニリデンを共重合したモダアクリル系樹脂など）など、公知の有機ポリマー、あるいは、金属アルコキシド（ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ホウ素、スズ、亜鉛などのメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシドなど）が重合したゾルあるいはゲル化合物からなる無機ポリマーなどを用いることができる。
なお、これらの成分は、直鎖状ポリマーまたは分岐状ポリマーのいずれからなるものでも構わず、ブロック共重合体やランダム共重合体でも構わず、また立体構造や結晶性の有無がいかなるものでも、特に限定されるものではない。
更には、これらの繊維成分を複数混ぜ合わせたものを用いても良く、特に限定されるものではない。
【００５０】
そして、本発明のポリマー溶液を構成する溶媒は限定されるものではなく、適宜選択することができるが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、ギ酸、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどを用いることができる。
更には、これらの溶媒を複数混ぜ合わせたものを用いても良く、特に限定されるものではない。
【００５１】
なお、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の導電性を向上するために、ポリマー溶液に塩を添加してもよい。前記塩の種類は適宜選択するが、例えば、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウムなどを使用することができる。
また、紡糸溶液又はポリマー溶液に添加する塩の質量は、紡糸条件に伴い適宜調整するのが好ましいが、紡糸溶液に占めるポリマー質量の10質量％以下が好ましい。
【００５２】
更に、紡糸溶液からなる繊維集合体に機能性を付与するため、ポリマー溶液に、例えば、架橋剤、無機粒子、難燃剤、触媒粒子、脱臭剤（例えば、活性炭など）、顔料（例えば、プルシアンブルーなど）など公知の添加剤を添加してもよい。
【００５３】
例えば、予め混合しておいた紡糸溶液中に、ポリマー、および、前記ポリマーと架橋反応を示す架橋剤が存在する場合、時間の経過に伴い使用する紡糸溶液中で架橋反応が進行して、紡糸溶液の組成が不均一になるおそれがある。しかし、本発明では、前記ポリマーを含んでなる一方のポリマー溶液と、前記架橋剤を含んでなるもう一方のポリマー溶液とを、通液管（第二送液管部（4）に相当）内に設けられた静的混合器（20）によって初めて混合して紡糸溶液を調製することで、前記ポリマーと前記架橋剤との架橋反応が紡糸前や紡糸中に意図せず進行するのを防ぐことができる。
なお、上述のようなポリマー、および、前記ポリマーと架橋反応を示す架橋剤の組み合わせは、適宜選択できるものであり限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコールおよびメトキシエチレン無水マレイン酸共重合体（例えば、商標：GANTREZ、ISPインベストメンツインコ−ポレ−テッド、など）の組み合わせを挙げることができる。
【００５４】
また、紡糸溶液に占める各種ポリマー質量の割合及び各種溶媒質量の割合は、求める繊維集合体（8）の組成や紡糸条件によって、適宜調整する。
紡糸溶液は、複数種類のポリマー溶液を静的混合器（20）によって混合することで調製されたものであるため、紡糸溶液に占める各種ポリマー質量の割合及び各種溶媒質量の割合は、例えば、使用する各種ポリマー溶液の組成を調整する、各送液手段（２ａ、２ｂ）による各種ポリマー溶液の送液質量を調整する、静的混合器（20）による複数種類のポリマー溶液の混合態様を調整するなどして調製できる。
【００５５】
本発明では、以上に説明した部材を用いて紡糸を行うことで、捕集体（6）の主面上に繊維集合体（8）を調製することができる。
本発明の繊維集合体（8）の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、静電紡糸法、紡糸溶液を吐出すると共に紡糸溶液の吐出方向と平行をなす方向にガス流を吐出して紡糸する方法（例えば、特開２００９-２８７１３８号公報、特開２０１１−１１１６８６号公報などに開示の方法など）などの直接紡糸法を用いることができる。
【００５６】
本発明の繊維集合体（8）の製造方法の一例として、静電紡糸法を行う場合の態様について、以下に説明する。
【００５７】
紡糸溶液と捕集体（6）との間に電位差を形成するために、例えば、直流高電圧発生装置やヴァン・デ・グラフ起電機などの電源を捕集体（6）又は紡糸溶液（あるいは導電性素材からなる紡糸開始部（5））に接続させ、捕集体又は紡糸原液の一方に電圧を印加すると共に、電源を接続させなかった方をアースする方法、あるいは、捕集体と紡糸溶液（あるいは導電性素材からなる紡糸開始部（5））の双方に前記電源を接続させ、紡糸溶液と捕集体の間に電圧差が生じるように電圧を印加する方法を挙げることができる。
あるいは、紡糸溶液と捕集体（6）との間に電位差を形成する代わりに、紡糸装置（10）の紡糸開始部側から見た際の捕集体（6）の裏側に対向電極（図示せず）を配置すると共に、紡糸溶液と対向電極との間に電位差を形成することもできる。
なお、電源による電圧の印加極性は正であっても負であっても良い。
【００５８】
紡糸溶液と、捕集体（6）又は対向電極との間に形成される電位差は、紡糸溶液の組成、紡糸開始部（5）から吐出される紡糸溶液の質量、紡糸開始部（5）と捕集体（6）との距離、紡糸溶液に作用する外力の強さ、紡糸環境の温湿度などの紡糸条件により適宜調整するのが好ましく、特に限定するものではないが、0.05kV/cm〜1.5kV/cmであるのが好ましい。
電位差が1.5kV/cmを超えると紡糸装置を構成する部材間で絶縁破壊が生じて紡糸が行なえない恐れがある。他方、0.05kV/cm未満であると、繊維の帯電が不十分あるいは弱いため、糸玉、繊維束、ショット、粒等、繊維以外のものが形成され易くなる傾向がある。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
また、調製される繊維集合体の目付、平均繊維径は以下に説明する方法で、計測した。
【００６０】
（目付の計測方法）
繊維集合体の質量を測定する。次いで、前記測定された質量を、前記繊維集合体における主面側から見た際の１m２あたりの質量に換算した値を、目付とする。
（平均繊維径の計測方法）
繊維集合体の電子顕微鏡写真を測定し、無作為に選んだ50本の繊維の繊維直径の算術平均値をいう。そして、繊維直径は繊維の断面積と同じ面積をもつ円の直径をいう。
【００６１】
（実施例1）
（ポリマー溶液Aの調製方法）
N,N-ジメチルアセトアミドにポリスチレン樹脂を、（N,N-ジメチルアセトアミド質量：ポリスチレン樹脂質量=80質量％：20質量％）となるように攪拌しながら溶解させ溶解液を調製した。更に、前記溶解液の質量に対する添加質量が0.4質量％となるように、前記混合液に酢酸アンモニウムを攪拌しながら添加して溶解させ、ポリマー溶液Aを調製した。
【００６２】
（ポリマー溶液Bの調製方法）
ポリスチレン樹脂の代わりにポリエーテルスルホン樹脂を用いたこと以外は、（ポリマー溶液Aの調製方法）項で説明した方法と同様にして、ポリマー溶液Bを調製した。
【００６３】
（繊維集合体の製造装置）
2つのポリエチレン製の貯蔵瓶を用意し、一方の貯蔵瓶にポリマー溶液Aを貯蔵すると共に貯蔵瓶に送液管（第一送液管部に相当）を備えるポンプを設け、もう一方の貯蔵瓶にポリマー溶液Bを貯蔵すると共に貯蔵瓶に送液管（第一送液管部に相当）を備えるポンプを設けた。
そして、内部にねじれた板が連続して存在することで構成されたスタティックミキサー（ノリタケ社製、ハウジングガラス製タイプ1/4-N40-172-0、内径５ｍｍ）を設けてなる、送液管（第二送液管部に相当）を用意した。
次いで、内部にスタティックミキサーを設けてなる送液管（第二送液管部に相当）における、送液方向の上流側端部に、各貯蔵瓶に設けられている各送液管（第一送液管部に相当）を接続した。
そして、内部にスタティックミキサーを設けてなる送液管（第二送液管部に相当）における、送液方向の下流側端部に内径が0.33ｍｍの金属製のノズルを設けて、ノズル先端の開口部分から、ポリマー溶液Aおよびポリマー溶液Bが前記スタティックミキサーを通過することで混合してなる、紡糸溶液を吐出できるようにした。
更に、金属製のノズルにアース処理された電源を接続した。次いで、ノズル先端の開口部分と対面するように、捕集体としてアース処理された導電性コンベアを設けた。このとき、ノズル先端の開口部分と導電性コンベアとの最短距離が、5ｃｍとなるように調整した。
【００６４】
（紡糸方法）
ノズルに12ｋVの電圧を印加して、ノズルと導電性コンベアとの間に電界を形成した。
次いで、ポリマー溶液Aを送液するポンプを、送液量が０．６ｇ/hとなるように稼動させて、一方の貯蔵瓶に貯蔵されているポリマー溶液Aを通液管（第二送液管部に相当）内に設けられたスタティックミキサーへ送液すると共に、ポリマー溶液Ｂを送液するポンプを、送液量が０．６ｇ/hとなるように稼動させて、一方の貯蔵瓶に貯蔵されているポリマー溶液Ｂを通液管（第二送液管部に相当）内に設けられたスタティックミキサーへ送液した。
そして、ポリマー溶液Aおよびポリマー溶液Bを、通液管（第二送液管部に相当）内に設けられたスタティックミキサーに通過させることで、ポリマー溶液Aおよびポリマー溶液Bを混合して紡糸溶液とし、ノズル先端の開口部分から紡糸溶液を吐出させた。
なお、ノズル先端の開口部分から吐出された紡糸溶液の吐出質量は、1.2ｇ/ｈであった。
ノズル先端の開口部分から吐出された紡糸溶液は、ノズル先端の開口部分から導電性コンベアに向かい飛翔すると共に繊維化して導電性コンベアの主面上に捕集することで、導電性コンベアの主面上に、ポリスチレン樹脂とポリエーテルスルホン樹脂が混合した繊維からなる繊維集合体（目付：17ｇ/ｍ2、平均繊維径：680μｍ）を製造した。
【００６５】
なお、上述の紡糸を7時間連続して行ない、繊維集合体を製造し続けたが、7時間経過後でも、ノズル先端の開口部分から吐出している紡糸溶液の吐出質量に変化は認められなかった。
また、7時間経過後に調製された繊維集合体の目付や平均繊維径は、上述の紡糸開始時に調製された繊維集合体と同一であった。
【００６６】
（比較例1）
（紡糸溶液の調製方法）
N,N-ジメチルアセトアミドにポリスチレン樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂を、（N,N-ジメチルアセトアミド質量：ポリスチレン樹脂質量：ポリエーテルスルホン樹脂質量=80質量％：10質量％：10質量％）となるように攪拌しながら混合し溶解液を調製した。更に、前記溶解液の質量に対する添加質量が0.4質量％となるように、前記混合液に酢酸アンモニウムを攪拌しながら添加して溶解させ、紡糸溶液を調製した。
【００６７】
このようにして調製した紡糸溶液を４時間静置したところ、前記紡糸溶液は２層分離状態となっており、前記２層分離状態となった紡糸溶液を実施例1と同一の繊維集合体の製造装置に供したものの、静電紡糸して繊維集合体を調製することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、紡糸溶液の組成が不均一になることを防ぐことができると共に、紡糸開始部から吐出される紡糸溶液の質量を一定に制御することが容易な、繊維集合体の製造方法及び製造装置を提供することができる。
そして、このようにして調製される繊維集合体は、例えば、繊維集合体の目付、目付の均一性、繊維集合体を構成する繊維の平均繊維径、繊維集合体の空隙率や平均開口径、繊維集合体を構成する繊維におけるポリマーの混合比率や混合態様など、製造された繊維集合体の諸特性を意図する態様にして調製できる。
そのため、本発明によれば、例えば、気体や液体の濾過材料、吸音材や遮音材などの音響材料、貼付剤用基材やプラスター剤用基材などの医療用材料、芯地などの衣料材料、自動車天井材や壁面表皮材などの自動車用材料、壁材や壁紙などの建築用材料、化粧水等を保持したスキンケアシートやタオルやオムツなどの衛生材料、断熱材や緩衝材や放熱材など工業材料、バイオリアクターや細胞培養基材などバイオサイエンス材料、オイルフェンスなどの環境保全材料など、様々な産業資材用途に使用することが可能な繊維集合体を製造することができる。
【符号の説明】
【００６９】
1a、1b・・・貯蔵部
2a、2b・・・送液手段
3a、3b・・・各貯蔵部から送液されてきた各ポリマー溶液が通過する通液管（第一通液管部）
4・・・内部に静的混合器が設けられた通液管（第二通液管部）
5・・・紡糸開始部
6・・・捕集体
7・・・紡糸溶液
8・・・繊維集合体
10・・・繊維集合体の製造装置
20・・・静的混合器
21a、21ｂ・・・貯蔵部から送液されてきたポリマー溶液の第一通液管部における送液方向
21ｃ・・・送液されてきた各ポリマー溶液の第二通液管部における送液方向
【図１】
2013181266.tif 000003
【図２】
2013181266.tif 000004