纳米纤维制造装置以及纳米纤维制造方法制造方法及图纸

制造膜厚均一且质量均一的纳米纤维的堆积物。包括：流出体(115)，具有使原料液(300)流出到空间中的流出孔(118)；带电电极(128)，以与流出体(115)隔开规定的间隔而被配置；带电电源(122)，将规定的电压施加到流出体(115)与带电电极(128)之间；诱引电极(121)，是用于产生诱引在空间中被制造的纳米纤维(301)的电场的电极，该诱引电极(121)的表面具有使诱引的纳米纤维(301)堆积的呈面状的堆积区域A；诱引电源(123)，向所述诱引电极(121)施加规定的电位；以及绝缘层(101)，被配置在整个所述堆积区域(A)，并抑制因被堆积到堆积区域(A)的纳米纤维而造成的电阻值的不均匀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用静电延伸现象，来制造具有亚微米级或纳米级细小的纤维(纳米纤维)的纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法
技术介绍
作为制造由树脂等构成并具有亚微米尺度或纳米尺度的直径的丝状(纤维状)物质的方法，目前已知的是利用静电延伸现象(静电纺丝)的方法。该静电延伸现象是指，树脂等溶质被分散或被溶解到溶剂中的原料液，通过喷嘴等被流出(喷射)到空间，并且将电荷施加给原料液使其带电，并通过使在空间飞行的原料液电延伸，从而获得纳米纤维。若更具体地说明静电延伸现象如以下所述。即，带电并被流出到空间的原料液，在空间飞行的过程中溶剂逐渐地蒸发。这样，虽然飞行中的原料液的体积逐渐減少，但施加到原料液的电荷会残留到原料液中。其结果是，在空间飞行中的原料液中的电荷密度逐渐上升。并且，由于溶剂继续蒸发，原料液的电荷密度进ー步増大，在原料液中产生的推斥方向的库仑カ超过原料液的表面张カ之时，发生原料液爆发性地线状延伸现象。这就是静电延伸现象。通过该静电延伸现象在空间连续地几何级数地发生，从而由直径为亚微米级或纳米级的树脂构成的纳米纤维被制造出来。在利用像以上这样的静电延伸现象来制造纳米纤维的情况下，如专利文献I所述的装置，其利用了具备使原料液流出到空间中的喷嘴以及电极的装置，所述电极与所述喷嘴相隔配置，并在与所述喷嘴之间被施加有高电压。并且，在空间中被制造的纳米纤维由在喷嘴与电极之间产生的电场诱引，而被堆积到电极上。在被堆积的纳米纤维作为无纺布等被利用的情况下，会出现堆积状态的均一性的问题，该堆积状态的均一性例如有无纺布全体的膜厚的均一性、构成无纺布的纳米纤维的密度的均一性等。因此，在专利文献I所述的纳米纤维制造装置中，不仅将多个喷嘴配置成矩阵状，而且通过在喷嘴之间配置控制板等以抑制喷嘴间相互的电影响，从而能够将纳米纤维控制成均一的堆积。(现有技术文献)(专利文献)专利文献I 日本特开2008-174867号公报专利技术概要专利技术要解决的问题然而，本申请的专利技术人员们认为应该提高纳米纤维的堆积状态的均一性，通过不断的实验和研究的结果，发现不仅是流出原料液的喷嘴等的流出体的形状和配置，而且根据纳米纤维所堆积的电极ー侧的状态也会导致纳米纤维的堆积状态的均一性被破坏。例如，在配置在电极ー侧的绝缘性的被堆积部件上堆积了纳米纤维的情况下，发现了纳米纤维的堆积装置的均一性被破坏的情況。并且发现这ー现象是因被堆积部件的带电状态的不均一性造成的。而且，即使在不经由被堆积部件而将纳米纤维直接堆积在电极上的情况下，由于纳米纤维是逐渐地降下并堆积到电极ー侧的，因此先被堆积的纳米纤维会造成电极ー侧的状态发生变化(发生电极上的带电不均匀)，这会影响到后边将要降下并被堆积的纳米纤维，这样随着纳米纤维堆积的重叠，也会出现堆积状态的均一性被大幅度地破坏的情况。
技术实现思路
本申请的专利技术依据上述的见解，目的在于提供一种能够在维持堆积状态为高均一性的情况下，使纳米纤维堆积的纳米纤维制造装置以及纳米制造方法。为了达成上述的目的，本专利技术所涉及的纳米纤维制造装置，使用于制造纳米纤维的原料液在空间中电延伸，以制造纳米纤维，该纳米纤维制造装置具备流出体，具有使原料液流出到空间中的流出孔；带电电极，被配置成与所述流出体相距规定的间隔，并使所述 流出体带电；带电电源，将规定的电压施加到所述流出体与所述带电电极之间；诱引电极，是用于产生诱引在空间中被制造的纳米纤维的电场的电极，该诱引电极的表面具有使诱引的纳米纤维堆积的呈面状的堆积区域；诱引电源，向所述诱引电极施加规定的电位；以及绝缘层，被配置在所述堆积区域的全体，即被配置在所述诱引电极的表面。据此，由于绝缘层介于被堆积的纳米纤维与诱引电极之间，因此在纳米纤维与诱引电极之间能够抑制电荷流入到堆积区域的一部分，从而能够抑制在堆积区域存在的电荷的不均一。因此，在堆积区域的全体中残存于纳米纤维的电荷的密度成为均一，因而不会扰乱从诱引电极发生的电场，能够以均一的状态来诱引纳米纤维，并以均一的状态来堆积纳米纤维。为了达成上述的目的，本专利技术所涉及的纳米纤维制造方法，使用于制造纳米纤维的原料液在空间中电延伸，以制造纳米纤维，在该纳米纤维制造方法中使原料液从具有流出孔的流出体流出，所述流出孔使原料液流出到空间；由带电电源将规定的电压施加到所述流出体与带电电极之间，所述带电电极与所述流出体相距规定的间隔而被配置，并使所述流出体带电；通过由诱引电源将规定的电位施加到具有绝缘层的诱引电扱，从而将在空间中被制造的纳米纤维诱引并堆积到在诱引电极的表面的堆积区域，该堆积区域呈面状，用于堆积纳米纤维，所述绝缘层被配置在整个所述堆积区域。据此，由于绝缘层介于被堆积的纳米纤维与诱引电极之间，因此在纳米纤维与诱引电极之间能够抑制电荷流入到堆积区域的一部分，从而能够抑制在堆积区域存在的电荷的不均一。因此，在堆积区域的全体中残存于纳米纤维的电荷的密度成为均一，因而不会扰乱从诱引电极发生的电场，能够以均一的状态来诱引纳米纤维，并以均一的状态来堆积纳米纤维。专利技术效果通过本专利技术，能够在不会受到过多的先被堆积到诱引电极上的纳米纤维的带电状态的影响下，进ー步对纳米纤维进行堆积，从而能够制造在全体堆积区域质量均一的无纺布。附图说明图I是示出納米纤维制造装置的斜视图。图2是示出将纳米纤维制造装置的重要部分切开后的其中一部分的侧面图。图3是示出将流出体 切开后的斜视图。图4是示出納米纤维制造装置的斜视图。图5是示出将纳米纤维制造装置的重要部分切开后的其中一部分的侧面图。图6的(a)是示出流出体的其他的例子的斜视图，图6的(b)是示出将流出体的其他的一个例子的一部分切开后的斜视图。图7是示出其他的实施例所涉及的纳米纤维制造装置的斜视图。图8是示出其他的实施例所涉及的纳米纤维制造装置的斜视图。图9是从侧面示出绝缘层、诱引电极、被堆积部件之间的关系的一个变化例子的平面图。图10是从侧面示出绝缘层、诱引电极、被堆积部件之间的关系的一个变化例子的平面图。图11是从侧面示出绝缘层、诱引电极、被堆积部件之间的关系的一个变化例子的平面图。图12是从侧面示出绝缘层、诱引电极、被堆积部件之间的关系的一个变化例子的平面图。具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术所涉及的进行说明。(实施例I)图I是示出納米纤维制造装置的斜视图。图2是示出将纳米纤维制造装置的重要部分切开后的一部分的侧面图。如这些图所示，纳米纤维制造装置100是为了制造纳米纤维301，而使原料液300在空间中电延伸来制造纳米纤维301的装置，该纳米纤维制造装置100具备流出体115、带电电极128、带电电源122、诱引电极121、诱引电源123、以及绝缘层101。并且，在本实施例的情况下，诱引电极121作为带电电极128发挥功能。S卩，一个电极既作为诱引电极121发挥功能，又作为带电电极128发挥功能。并且，诱引电源123作为带电电源122发挥功能。即，一个电源既作为诱引电源123发挥功能，又作为带电电源122发挥功能。并且，在本说明书以及附图中，为了便于区别而记载为原料液300和纳米纤维301，而在纳米纤维301的制造过程中，也就是说在发生静电延伸现象的阶段，由于原料液300被逐渐地制造为纳米纤维301，因此没有必要明确原料液300与纳米纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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，住田宽人，黑川崇裕，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：