纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法制造方法及图纸

避免在旋转的流出体和给电电极之间产生磨损，节省零件更换等的手续。一种纳米纤维制造装置（１００），使原料液（３００）在空间中延伸而制造纳米纤维（３０１），其中，具有：通过离心力使原料液（３００）向空间中流出的流出体（１１５）；使流出体（１１５）旋转的驱动源（１１７）；相对于流出体（１１５）离开规定距离地配置的、经由流出体（１１５）向原料液（３００）供给电荷的供给电极（１２４）；相对于流出体（１１５）离开规定距离地配置的、施加与流出体（１１５）极性相反的电位的带电电极（１２１）；以及将规定电压施加到供给电极（１２４）和带电电极（１２１）之间的带电电源（１２２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纳米纤维的制造装置、纳米纤维的制造方法，尤其是关于能够使装置的耐久性提高且使纳米纤维的生产效率提高的纳米纤维制造装置、纳米纤维的制造方法。
技术介绍
作为制造由高分子物质等构成的、具有亚微米尺寸的直径的丝状(纤维状)物质 (纳米纤维)的方法，公知有静电纺织(电荷感应纺丝)法。该电纺法是指，通过喷嘴等使将高分子物质等分散或溶解在溶剂中而成的原料液向空间中流出(喷出)，并且对原料液赋予电荷而使其带电的方法。然后，在空间飞行过程中的原料液电延伸，由此制造纳米纤维。更具体地说明电纺法时，如下所述。即，带电且向空间中流出的原料液在空间飞行的过程中溶剂逐渐蒸发。由此，飞行中的原料液的体积逐渐减少，但赋予原料液的电荷保留在原料液中。其结果，在空间飞行过程中的原料液的电荷密度逐渐上升。而且，溶剂继续持续蒸发，从而原料液的电荷密度进一步变高，在原料液中产生的排斥方向的库仑力比原料液的表面张力大的时刻，会发生高分子溶液爆炸性地以线状延伸的现象(以下称为静电延伸现象)。该静电延伸现象是在空间中连续地以几何级数发生，由此，制造由直径为亚微米的高分子构成的纳米纤维。采用以上的电纺法的情况下，通过使原料液大量地向空间中流出，能够提高纳米纤维的产额。但是，如专利文献1记载的装置那样，多个喷嘴并列等的情况下，被施加了高电压的喷嘴的电位不稳定，只有原料液的一部分向空间中流出，存在只能制造纳米纤维等的问题。因此，本专利技术人使用于流出原料液的圆筒容器状的流出体旋转，从设置在所述流出体的周方向上的孔通过离心力使原料液流出，由此实现原料液的大量流出。而且，通过实验等确认出大量流出的原料液的大部分产生静电延伸现象，制造出纳米纤维。而且，为使通过离心力向空间中流出的原料液带电，需要借助旋转的流出体将电荷向原料液供给，从而本专利技术人采用使电机所具有的电刷与流出体接触的构造，来向原料液供给电荷。专利文献专利文献1日本特开2002-201559号公报然而，本专利技术人重新进行认真的实验发现因电刷与流出体的摩擦部分磨损，流出体处于旋转状态下的导电性恶化，制造的纳米纤维的品质与磨损的进行成正比地恶化。为减少磨损，考虑采用耐久性高的电刷等，但因材料自身的价格和必须采用的复杂构造，还存在装置成本提高的问题。另外，在任意情况下，都不能避免电刷和流出体的更换，装置的运转成本也上升。而且，在磨损部分产生粉尘，也会对制造的纳米纤维带来不良影响。
技术实现思路
因此，本专利技术再重新进行研究和实验，发现能够不产生摩擦地向流出体供给电荷的构造和方法，从而完成本申请专利技术。即，本专利技术的目的是提供在向旋转的流出体供给电荷的部分不产生磨损的。为实现上述目的，本专利技术的纳米纤维制造装置使原料液在空间中延伸而制造纳米纤维，其特征在于，具有流出体，通过离心力使原料液向空间中流出；驱动源，使所述流出体旋转；供给电极，相对于所述流出体离开规定距离地配置，并经由所述流出体向原料液供给电荷；带电电极，相对于所述流出体离开规定距离地配置，并施加与所述流出体极性相反的电位；以及带电电源，在所述供给电极和所述带电电极之间施加规定电压。由此，流出体和供给电极不接触地以规定距离分离地配置，从而在供给电荷的部分，不会产生摩擦。此外，从离开规定距离的供给部向流出体供给电荷的理由不完全明确，但考虑了如下所述地将电荷供给到流出体。即，向供给电极和带电电极之间施加电压时，在流出体中，电荷(电子)偏置。与供给电极极性相反的电荷集中在供给电极的附近的流出体的部分。从被施加高电压的供给电极产生离子风。与供给电极极性相反的流出体的部分吸引离子风并从离子风夺取电荷。由于夺取的电荷与带电电极极性相反，所以被带电电极侧吸引。 被吸引的电荷被赋予给原料液，并与原料液一起向空间中流出。因此，流出体中缺乏该电荷，从而再从供给电极产生的离子风中夺取该电荷。通过反复进行以上操作，认为始终向流出体供给电荷。也就是说，在以规定距离分离的供给电极和流出体之间，即使不是接触状态，也能以空气中产生的离子风为介质持续供给电荷。所述供给电极优选具有前端朝向所述流出体尖锐的尖端部。由此，从尖端部分大量产生离子风，能够有效率地供给电荷。所述尖端部优选所述尖端部朝向流出体的方向延伸，并由针状或丝状的多条棒体构成。由此，从针状体的各自的尖端产生离子风，从而能够更有效率地供给电荷。另外，所述流出体在与所述供给电极相对置的部分具有向放射方向突出且前端尖锐的受给部。该情况下，也能够从受给部产生离子风，以该离子风为介质供给电荷。而且，优选具有气流产生装置，产生气流，该气流对从所述流出体流出的原料液的方向进行改变，并对空间中制造的纳米纤维进行输送；以及风控制部，以使所述气流产生装置产生的气流不通过所述供给电极与所述流出体之间的方式控制气流。由此，能够避免气流对离子风带来不良影响，能够通过离子风维持供给电荷的效率。专利技术的效果根据本专利技术，能够废除向流出体供给电荷的供给电极与流出体的接触，不产生摩擦地向流出体供给电荷。附图说明图1是缺少一部分地表示纳米纤维制造装置的实施方式的俯视图。图2是缺少放出装置的一部分地表示的俯视图。图3是表示放出装置的外观的立体图。图4是表示供给电极的附近的立体图。图5是表示供给电极的尖端部的侧视图。图6是表示导向体附近的立体图。图7是示意地表示其他的实施方式的立体图。图8是表示尖端部的变形的立体图。图9是缺少流出体的其他方式而表示的俯视图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的纳米纤维制造装置的实施方式。图1是缺少一部分地表示纳米纤维制造装置的实施方式的俯视图。如该图所示，纳米纤维制造装置100具有放出装置101、导向体102、收集装置103、 诱导装置104和气流产生装置113。这里，将用于制造纳米纤维的原料液记作原料液300，将制造出的纳米纤维记作纳米纤维301，但在制造时，原料液300电延伸的同时向纳米纤维301变化，因此原料液300和纳米纤维301的边界是暧昧的，不能明确地区别。放出装置101是能够使带电的原料液300和制造的纳米纤维301乘着气流放出的单元。图2是缺少放出装置的一部分地表示的俯视图。图3是表示放出装置的外观的立体图。如这些图所示，放出装置101具有流出装置110、带电装置111、风洞体112、气流产生装置113和供给装置141。流出装置110是使原料液300向空间中流出的装置，在本实施方式中，是使原料液 300通过离心力以放射状流出的装置。流出装置110具有流出体115、旋转轴体116和驱动源 117。流出体115是用于使原料液300向空间中流出的部件，是设置了大量供原料液300 通过的流出孔118的部件。本实施方式的情况下，流出体115是通过原料液300向内侧注入的同时由自身的旋转产生的离心力使原料液300向空间中流出的容器，并成为一端封闭的圆筒形状，并在周壁上具有大量流出孔118。流出体115为对存储的原料液300赋予电荷而由导电体形成。流出体115通过轴承119被能够旋转地支承。具体地，流出体115的直径适当采用IOmm以上且300mm以下的范围。过大时，难以通过后述的气流使原料液300和纳米纤维301集中，另外，流出体115的旋转轴偏心等、重量平衡稍偏移时，会产生大的振动，为抑制该振动，需要牢固地支承流本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种纳米纤维制造装置，使原料液在空间中延伸而制造纳米纤维，其特征在于，具有：流出体，通过离心力使原料液向空间中流出；驱动源，使所述流出体旋转；供给电极，相对于所述流出体离开规定距离地配置，并经由所述流出体向原料液供给电荷；带电电极，相对于所述流出体离开规定距离地配置，并施加与所述流出体极性相反的电位；以及带电电源，在所述供给电极和所述带电电极之间施加规定电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川和宜，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP