不織布製造装置、不織布製造方法
【課題】ナノファイバーを堆積させて得られる不織布であって、所望の厚み、密度、機械的強度、単位体積当たりの表面積を備えた不織布を製造する。
【解決手段】ナノファイバー２００生成用の原料液を噴射する電圧が印加される噴射孔１１２と、生成されたナノファイバー２００が堆積される被堆積手段１６０とを備える不織布製造装置であって、前記被堆積手段１６０上に堆積されたナノファイバー２００を圧縮すると共に、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔３０２を有する圧縮昇温手段３０５を用い圧縮部位を昇温する。
【解決手段】ナノファイバー２００生成用の原料液を噴射する電圧が印加される噴射孔１１２と、生成されたナノファイバー２００が堆積される被堆積手段１６０とを備える不織布製造装置であって、前記被堆積手段１６０上に堆積されたナノファイバー２００を圧縮すると共に、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔３０２を有する圧縮昇温手段３０５を用い圧縮部位を昇温する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子物質からなるナノファイバーを堆積し、不織布を製造する方法、及び、不織布の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子物質から成り、サブミクロンスケールの直径を有する糸状物質（以下、「ナノファイバー」と記す。）を製造する方法として、エレクトロスピニング（電荷誘導紡糸）法が知られている。
【０００３】
このエレクトロスピニング法とは、高電圧を印加した針状のノズルから溶媒中に高分子物質を分散させた高分子溶液を空間中に流出（射出）させることにより、ナノファイバーを得る方法である。より具体的には、高電圧により帯電した高分子溶液の溶媒が蒸発するに伴い電荷密度が上昇する。そして、高分子溶液中に発生する反発方向のクーロン力が高分子溶液の表面張力より勝った時点で高分子溶液が爆発的に線状に延伸される現象（静電爆発）が生じる。この静電爆発が、空間において次々と発生することで、サブミクロンの直径の高分子から成るナノファイバーが製造される。
【０００４】
また、前述の方法で製造されたナノファイバーを基板上に堆積させることで、立体的な網目を持つ３次元構造の薄膜を得ることができ、さらに厚く形成することでサブミクロンの網目を持つ高多孔性ウェブ（不織布）を製造することができる。
【０００５】
このようにエレクトロスピニング法を採用して製造されたウェブは、ナノオーダーの孔からなる高多孔性であり表面積が広いため、フィルタや電池のセパレータや燃料電池の高分子電解質膜や電極等に適用され、高い効果を得ることが期待されている。
【０００６】
従来、ナノファイバーを多量に生成してナノファイバーからなる実用的なウェブを製造する方法として、複数のノズルを並列に配置し、多量のナノファイバーを堆積させてウェブを製造する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０１５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、堆積しただけのナノファイバーからなる不織布では、密度が低くいわゆるふわふわの状態である。さらに、ある厚みを越えると、帯電しているナノファイバー同士が反発し合い、不織布として固定化されずに単に降り積もっただけの状態となるため、実用に供される不織布としては強度が不足したり、不織布として利用することができないことになる。また、堆積しただけのナノファイバーからなる不織布の単位体積当たりの表面積が少ないため、不織布としての機能が劣ることになる。
【０００８】
そこで、本発明者らは、ローラなどを用いて堆積した後の不織布を圧縮することに思い至ったが、単に不織布を圧縮するだけでは、圧縮を解除すると元の体積に復元してしまうという課題を見出だした。
【０００９】
本発明は、上記本発明者らが見出だした課題を解決するもので、ナノファイバーを堆積させて得られる不織布であって、所望の厚み、つまり、高い密度の不織布を製造することのできる、不織布の製造装置、及び、不織布の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる不織布製増装置は、ナノファイバー生成用の原料液を噴射する、電圧が印加される噴射孔と、生成されたナノファイバーが堆積される被堆積手段とを備える不織布製造装置であって、前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記原料液は、ナノファイバーの材料である高分子物質を溶媒に溶解させた溶液である。高分子物質の比率は、使用する溶媒により異なるが、３％から２０％位が好適である。高分子物質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＦＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレン、ポリアクリルニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の石油系ポリマーや、バイオポリマーなどの様々な高分子、それらの共重合体や混合物などが適用可能であり、溶媒はこれら高分子物質を溶解する任意の溶媒を適用できる。
【００１２】
これにより、堆積した状態のままの不織布を圧縮しつつ圧縮された部位を昇温することで、不織布からの溶媒の蒸発を促進させると共に、ナノファイバー同士の融着を促すことができるため、圧縮を解除しても厚みが復元することのない、所望の厚みの不織布を製造することが可能となる。
【００１３】
前記圧縮昇温手段は、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔を有する事が望ましい。
【００１４】
これにより、圧縮状態の不織布に対し温風を吹き付けることで圧縮された部位の隅々まで昇温可能となり、さらに、風力により残存している溶媒を不織布外に押し出すことが可能となる。
【００１５】
不織布製造装置はさらに、前記被堆積手段を所定方向に移動させる移動手段を備え、前記圧縮昇温手段は、筒体からなり、前記吹き付け孔を前記筒体の周壁に多数備える圧縮昇温ローラと、前記圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するピンチローラとを備えてもよい。
【００１６】
これによれば、連続的に製造される不織布を連続的に圧縮昇温させることができるため、生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
前記不織布製造装置はさらに、前記圧縮昇温手段に交流電圧を印加し、製造される不織布を除電する除電手段を備えてもよい。
【００１８】
これによれば、帯電状態の不織布を除電することができるため、不織布が圧縮時に圧縮昇温手段にくっつく等の不具合を回避することが可能となる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる不織布製造方法は、ナノファイバーからなる不織布の製造方法であって、電圧が印加された噴射孔からナノファイバー生成用の原料液を空間に噴射し、生成したナノファイバーを被堆積手段に堆積させるナノファイバー堆積ステップと、前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温ステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
当該効果は上記装置と同様である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定の厚み、所定の密度のナノファイバーからなる不織布を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明にかかる不織布製造装置の実施の形態を説明する。
【００２３】
図1は、本発明にかかる不織布製造装置を概略的に示す斜視図である。
【００２４】
同図に示すように不織布製造装置１００は、ナノファイバー発生手段１１０と、収集電極１２０と、被堆積手段としてのシート１６０と、圧縮昇温手段３００とを備えている。なお、生成されているナノファイバー、または、その原料液には明確に区別できないためいずれにも２００の符号を付し、製造された不織布には２１０を付している。
【００２５】
ナノファイバー発生手段１１０とは、ナノファイバーを生成するための原料液を噴射（流出）する装置であり、電源１５０に接続されて所定の電位に維持されるものとなっている。また、原料液を貯蔵するタンク（図示せず）と接続されるパイプ１１１がナノファイバー発生手段１１０に接続されており、所定の圧力で原料液が供給されるようになっている。
【００２６】
図２はナノファイバー発生手段の具体例を示す図である。
【００２７】
同図（ａ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、先端に噴射孔１１２を備えたノズル１１３を複数本備え、各ノズル１１３には電源１５０が接続されている。また、各ノズル１１３にはパイプ１１１がそれぞれ接続されており、原料液を貯蔵するタンクから所定の圧力で原料液が供給されるものとなっている。
【００２８】
同図（ａ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、供給される圧力により噴射孔１１２から原料液２００を噴射するものであり、ノズル１１３に接続される電源１５０により、噴射する原料液２００が帯電するようになっている。
【００２９】
同図（ｂ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、周壁に多数個の噴射孔１１２が設けられた円筒形のバレル１１４を備えている。バレル１１４は、回転可能であると共に、電源１５０により所定の電位に維持されるものである。また、回転軸上に設けられたシャフトの一方にはパイプ１１１が接続され、バレル１１４内部に原料液２００が供給されるものとなっている。
【００３０】
同図（ｂ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、遠心力により噴射孔１１２から原料液２００を噴射するものであり、バレル１１４に接続される電源１５０により、噴射する原料液２００が帯電するようになっている。
【００３１】
シート１６０は、空間中で生成したナノファイバー２００が堆積する対象となる部材であり、堆積したナノファイバー２００と容易に分離可能な材質で構成された薄く柔軟性のある長尺のシートである。
【００３２】
当該シート１６０は、ロール状に巻き付けられた状態で供給され、ナノファイバー２００が堆積する部分をゆっくりと移動手段１７０により図中矢印方向に移動するものとなっている。そして、シート１６０上で製造された不織布２１０とともに再びロール状に巻き付けられるようになっている。
【００３３】
移動手段１７０は、シート１６０を所定の張力を維持しつつ一方方向に送ることができる装置であり、モータ（図示せず）などの駆動により図に示されるローラを回転させてシート１６０を移動させるものである。
【００３４】
収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０と所定の電位差が生じるように電源１５０により電位が付与される金属製の電極である。この収集電極１２０は、シート１６０に対しナノファイバー発生手段１１０の反対側に、ナノファイバー発生手段１１０と対向して配置されている。また、収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０から噴射され生成した帯電状態のナノファイバー２００を吸引し、シート１６０上にナノファイバー２００を堆積させる機能を担っている。
【００３５】
なお、収集電極１２０については、堆積するナノファイバーの密度分布を均一にするための複数の態様が存在する。以下収集電極１２０の各態様を説明する。
【００３６】
（収集電極＜１＞）
図３は、収集電極＜１＞を概念的に示す斜視図である。
【００３７】
同図に示すように、収集電極１２０は、複数の電極１２１と、複数の電極１２１それぞれに電位を付与する電源１５０と、電極１２１に印加する電圧を周期的に変化させることのできる電圧変化手段１５１と、絶縁体１３０とを備えている。
【００３８】
電極１２１は、シート１６０の移動方向（図中矢印）に延び、ナノファイバー２００が堆積する部分すなわち堆積部１６１にわたって配置される金属製の部材である。本収集電極＜１＞の場合、電極１２１は、シート１６０の移動方向に対し垂直に６個の電極１２１が配置されており、電極の間には絶縁体１３０が設けられている。なお、電極１２１のそれぞれを区別して示す場合には符号にａ〜ｆを添えて説明する。
【００３９】
電源１５０は、最大−５０ｋｖ〜−１００ｋｖの電位を付与することができる装置である。本収集電極＜１＞の場合、電極１２１ａ〜電極１２１ｆに対し、それぞれ電源１５０ａ〜電源１５０ｆが接続され、各電極１２１に独立して電位が付与されるようになっている。
【００４０】
電圧変化手段１５１は、電極１２１に付与する電位を１０ｋｖ〜１００ｋｖ程度の電圧の幅で変化させることのできる装置である。
【００４１】
以上の構成の収集電極１２０であれば、電圧変化手段１５１で各電極１２１の電位を変化させることによって、シート１６０の上に発生する電場の分布を任意に変化させることができる。従って、帯電したナノファイバー２００の収集が集中する位置を前記電場の分布に従って移動させることができ、堆積するナノファイバー２００の厚さの均一かを図ることが可能となる。
【００４２】
（収集電極＜２＞）
次に、他の収集電極１２０について説明する。
【００４３】
図４は、他の収集電極＜２＞を概念的に示す側面図である。
【００４４】
同図に示すように、収集電極１２０は、複数の電極１２１と、複数の電極１２１それぞれに電位を付与する電源１５０と、電極１２１を駆動する駆動手段１５７と、絶縁板１５９とを備えている。
【００４５】
電極１２１、電源１５０については収集電極＜１＞と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
駆動手段１５７は、各電極１２１を独立して直線的に往復動作させることのできるものであり、空圧によって直線的に出没する移動軸１５８を備えている。なお、駆動手段１５７は、リニアアクチュエータであればよく、空圧や油圧を用いるもの、ボールねじを用いるもの、リニアモータなどを用いるもの、その駆動方法は問わない。また、駆動手段１５７は、電極１２１とナノファイバー発生手段１１０とを結ぶ線に沿って電極１２１を移動させるものとなっている。
【００４７】
絶縁板１５９は、電極１２１の移動時における振れを規制すると共に、電極１２１相互の接触や近接を阻害して異常な放電等を防止する働きを担うものである。
【００４８】
以上のような収集電極１２０であれば、電源１５０から出力される電圧は一定でよい。また、各電極１２１の移動を制御することにより、シート１６０の移動方向と垂直な方向で分割されたシート１６０の堆積部１６１の領域毎にアナログ的経時的に変化する電場を形成することが可能となる。
【００４９】
（収集電極＜３＞）
次に、その他の収集電極１２０について説明する。
【００５０】
図５は、他の収集電極＜３＞を概念的に示す斜視図である。
【００５１】
同図に示すように、収集電極１２０は、電極１２１と、電極１２１に電位を付与する電源１５０と、電極１２１を駆動する駆動手段１６７とを備えている。
【００５２】
電源１５０については収集電極＜１＞と同様であるため説明を省略する。
【００５３】
駆動手段１６７は、電極１２１をレールに沿って直線的に往復動作させることのできるものである。なお、駆動手段１５７は、前記と同様リニアアクチュエータであればよく、空圧や油圧を用いるもの、ボールねじを用いるもの、リニアモータなどを用いるもの、その駆動方法は問わない。また、駆動手段１６７は、シート１６０の幅方向、すなわち、シート１６０の移動方向と垂直な線に沿って電極１２１を移動させるものとなっている。
【００５４】
以上のような収集電極１２０であれば、電源１５０から出力される電圧は一定でよい。また、電極１２１の移動を制御することにより、シート１６０の堆積部１６１にシート１６０の移動方向と垂直な方向に変化する電場を形成することが可能となる。
【００５５】
図６は、圧縮昇温手段を示す斜視図である。
【００５６】
図７は、圧縮昇温手段を示す断面図である。
【００５７】
同図に示すように、圧縮昇温手段３００は、堆積されたナノファイバー２００からなる不織布２１０を圧縮しつつ温風を前記不織布２１０（ナノファイバー２００）に吹き付ける事のできる装置であり、圧縮昇温ローラ３０１と、ピンチローラ３０３と、温風発生装置３０４と、押圧手段３０５と、駆動手段３０６と、ギア３０７、３０８と、シャフト３０９とを備えている。
【００５８】
圧縮昇温ローラ３０１は、シート１６０と共に移動する不織布２１０を連続的に押圧する円筒状の筒体であり、筒体の周壁には放射状に吹き付け孔３０２が穿設されている。
【００５９】
シャフト３０９は、圧縮昇温ローラ３０１の回転軸と同軸上に圧縮昇温ローラ３０１を貫通して配置される一端が閉塞した筒状の部材である。シャフト３０９の周壁には、圧縮昇温ローラ３０１と同様に温風を放出するための孔が多数放射状に穿設されている。
【００６０】
シャフト３０９と圧縮昇温ローラ３０１とは、シャフト３０９を固定した状態で圧縮昇温ローラ３０１を回転可能に軸支するために、圧縮昇温ローラ３０１の両端部に取り付けられるベアリング３１０を介して接続されている。
【００６１】
ピンチローラ３０３は、圧縮昇温ローラ３０１と協働し、不織布２１０及びシート１６０を挟持するローラであり、シート１６０の移動に伴って回転可能に軸支されている。
【００６２】
温風発生装置３０４は、所望の温度に昇温された空気を送風できる装置であり、空気を昇温することのできるヒータと、所定量の風量で空気を送風することのできる送風ファンとを備えている。
【００６３】
温風発生装置３０４は、シャフト３０９の開口端とフレキシブルなパイプで接続されており、温風発生装置３０４で発生した温風を、シャフト３０９に導入し、シャフト３０９に穿設された孔を介して、径大の圧縮昇温ローラ３０１に温風を導入する構成になっている。
【００６４】
これにより、回転しないシャフト３０９に容易にパイプを接続し、温風を圧縮昇温ローラ３０１に導入することができる。さらに、一端シャフト３０９を介して圧縮昇温ローラ３０１に温風を導入することで、圧縮昇温ローラ３０１から均等に温風を放出することが可能となる。
【００６５】
押圧手段３０５は、エアの圧力により圧縮昇温ローラ３０１をピンチローラ３０３に向けて押圧する装置であり、シリンダ３１１と移動軸３１２とを備えている。移動軸３１２は、シャフト３０９の両端部と接続されており、エアの圧力により移動軸３１２をシリンダ３１１から突出させることでシャフト３０９を介して圧縮昇温ローラ３０１を回転可能に押圧している。
【００６６】
従って、圧縮昇温ローラ３０１とピンチローラ３０３とに挟まれる不織布２１０は、押圧手段３０５のエアの圧力による力によって圧縮されることになる。
【００６７】
駆動手段３０６は、圧縮昇温ローラ３０１を強制的に回転させる装置であり、ステッピングモータと、ギア３０８とを備えている。ギア３０８は、圧縮ローラ３０１の端面外方に向かって取り付けられているギア３０７とかみ合っている。従って、駆動手段３０６は、ステッピングモータの駆動を制御することにより圧縮昇温ローラ３０１の回転を正確に制御することができるものとなっている。
【００６８】
駆動手段３０６を制御し、圧縮昇温ローラ３０１の回転と不織布２１０（シート１６０）の移動とを同期させることで、不織布２１０がよれることなく不織布２１０を圧縮することが可能となる。
【００６９】
また、圧縮昇温ローラ３０１には、図８に示すように、交流電源３６０により交流電圧が印加できるものとなっている。これは、帯電した不織布２１０と直接接触する圧縮昇温ローラ３０１に交流電圧を印加することで、不織布２１０を除電することができ、圧縮昇温ローラ３０１に不織布２１０が付着することを防止することが可能となる。
【００７０】
図９は、圧縮昇温手段の制御構成を示すブロック図である。
【００７１】
同図に示すように、圧縮昇温ローラ３０１には温度センサ３２４が取り付けられており、当該温度センサ３２４からの情報に基づき制御部３２３は、温風発生装置３０４をフィードバック制御している。
【００７２】
また、圧縮昇温ローラ３０１に付与する押圧力は、空圧源３２４からの圧縮空気をシリンダ３１１に導入することにより発生する。また、シリンダ３１１に導入される空気の圧力は圧力調整手段３２２により調整され、さらに、圧力検出手段３２１による測定値に基づき空気の圧力は正確に調整されている。
【００７３】
従って、不織布２１０は、正確に制御された圧力で圧縮され、正確に温度が制御された温風が吹き付けられることとなる。
【００７４】
次に、ナノファイバー発生手段１１０の全体の配置を説明する。
【００７５】
図１０は、不織布の製造状態を概念的に示す側面図である。
【００７６】
同図に示すように、ナノファイバー発生手段１１０は、下部に配置されるシート１６０に向かい、原料液が噴射されるものとなっている。また、ナノファイバー発生手段１１０とシート１６０の距離は、静電爆発が複数回発生し、所望の径のナノファイバーが得られる距離に設定されている。
【００７７】
また、シート１６０の下側に配置される収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０と所定の電位差が発生するものとなされている。これらの電位差は、ナノファイバー発生手段１１０と収集電極１２０とにそれぞれ接続される電源１５０により調整される。
【００７８】
収集電極１２０に対し、シート１６０の移動方向（同図中矢印）の下流側には、圧縮昇温ローラ３０１と、ピンチローラ３０３とがシート１６０および不織布２１０を挟むように配置されている。
【００７９】
また、シート１６０は、長尺のシート１６０が巻き付けられたシート供給ロール１６２から供給され、圧縮状態の不織布２１０は、シート１６０と共に巻き取りロール１６３に巻き取られる。
【００８０】
なお、圧縮昇温ローラ３０１上に配置される、防風カバー１６４は、圧縮昇温ローラ３０１から吹き付けられる温風を不織布２１０に多く到達させるために、圧縮昇温ローラ３０１の上半分に存在する吹き付け孔３０２をふさぐ半円筒状の部材である。
【００８１】
以上の構成の不織布製造装置１００による不織布の製造方法を次に説明する。
【００８２】
従来の方法に従いナノファイバー発生手段１１０の複数の噴射孔１１２から原料液を噴射し、ナノファイバー２００を空間中で発生させつつ、シート１６０上にナノファイバーを堆積させてゆく。この際、シート１６０の下部に配置されている収集電極１２０によりシート１６０上にナノファイバー２００が収集され、シート１６０上にナノファイバー２００が堆積することとなる。
【００８３】
ナノファイバー２００が堆積するシート１６０は、一定の移動速度で移動している。またシート１６０の移動速度は、ナノファイバー２００が堆積する早さと、希望する不織布２１０の状態（例えば密度など）から計算により求められる。
【００８４】
以上のようにしてシート１６０の上に堆積し、形成された不織布２１０は、いわゆるふわふわの状態である。この状態の不織布２１０は、シート１６０と共に移動する。
【００８５】
シート１６０の移動方向の下流では、圧縮昇温ローラ３０１とピンチローラ３０３とによりふわふわの状態の不織布２１０を圧縮しつつ圧縮昇温ローラ３０１から不織布２１０に対して吹き付ける温風により圧縮されている部位を昇温し、不織布２１０に残存している溶剤をとばし乾燥させる。
【００８６】
ここで、不織布２１０の厚みは、堆積直後の不織布２１０の厚みと、押圧手段３０５の押圧力の設定により決まる。これらの設定は、ナノファイバー２００を構成するポリマーの種類、使用する溶媒等の条件に基づき決定される。
【００８７】
以上のように不織布を製造すれば、所望の厚み、密度、機械的強度、単位体積当たりの表面積を備えた不織布２１０を容易に製造することが可能となる。
【００８８】
なお、上記実施の形態では圧縮昇温手段３００を、ローラを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、底面から温風を吹き付けることのできる吹き付け孔を備えた箱体と基台との間でプレス状態で不織布２１０を圧縮し、温風を吹き付けるものでも構わない。
【００８９】
また、圧縮昇温手段３００は、圧縮される部位を昇温すれば良く温風を吹き付けなくても良い。例えば、加温した部材（例えば吹き付け孔のない単なる円筒状のローラ）で不織布２１０を圧縮するものでもよい。
【００９０】
また、圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するのはピンチローラばかりでなく、回転しないシャフトや板状の剛体、無限軌道などを例示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、微小多孔性を利用したフィルターや表面積の広さを利用した触媒の担持体などに適用できる不織布の製造装置などに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明にかかる不織布製造装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】ナノファイバー発生手段の具体例を示す図である。
【図３】収集電極＜１＞を概念的に示す斜視図である。
【図４】他の収集電極＜２＞を概念的に示す側面図である。
【図５】他の収集電極＜３＞を概念的に示す斜視図である。
【図６】圧縮昇温手段を示す斜視図である。
【図７】圧縮昇温手段を示す断面図である。
【図８】圧縮昇温ローラの除電構造を示す図である。
【図９】圧縮昇温手段の制御構成を示すブロック図である。
【図１０】不織布の製造状態を概念的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１００ 不織布製造装置
１１０ ナノファイバー発生手段
１１２ 噴射孔
１１３ ノズル
１１４ バレル
１２０ 収集電極
１２１ 電極
１５０ 電源
１６０ シート
１６１ 堆積部
１７０ 移動手段
２００ ナノファイバー
２１０ 不織布
３００ 圧縮昇温手段
３０１ 圧縮昇温ローラ
３０２ 吹き付け孔
３０３ ピンチローラ
３０４ 温風発生装置
３０５ 押圧手段
３０６ 駆動手段
３０７ ギア
３０８ ギア
３０９ シャフト
３１０ ベアリング
３１１ シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子物質からなるナノファイバーを堆積し、不織布を製造する方法、及び、不織布の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子物質から成り、サブミクロンスケールの直径を有する糸状物質（以下、「ナノファイバー」と記す。）を製造する方法として、エレクトロスピニング（電荷誘導紡糸）法が知られている。
【０００３】
このエレクトロスピニング法とは、高電圧を印加した針状のノズルから溶媒中に高分子物質を分散させた高分子溶液を空間中に流出（射出）させることにより、ナノファイバーを得る方法である。より具体的には、高電圧により帯電した高分子溶液の溶媒が蒸発するに伴い電荷密度が上昇する。そして、高分子溶液中に発生する反発方向のクーロン力が高分子溶液の表面張力より勝った時点で高分子溶液が爆発的に線状に延伸される現象（静電爆発）が生じる。この静電爆発が、空間において次々と発生することで、サブミクロンの直径の高分子から成るナノファイバーが製造される。
【０００４】
また、前述の方法で製造されたナノファイバーを基板上に堆積させることで、立体的な網目を持つ３次元構造の薄膜を得ることができ、さらに厚く形成することでサブミクロンの網目を持つ高多孔性ウェブ（不織布）を製造することができる。
【０００５】
このようにエレクトロスピニング法を採用して製造されたウェブは、ナノオーダーの孔からなる高多孔性であり表面積が広いため、フィルタや電池のセパレータや燃料電池の高分子電解質膜や電極等に適用され、高い効果を得ることが期待されている。
【０００６】
従来、ナノファイバーを多量に生成してナノファイバーからなる実用的なウェブを製造する方法として、複数のノズルを並列に配置し、多量のナノファイバーを堆積させてウェブを製造する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０１５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、堆積しただけのナノファイバーからなる不織布では、密度が低くいわゆるふわふわの状態である。さらに、ある厚みを越えると、帯電しているナノファイバー同士が反発し合い、不織布として固定化されずに単に降り積もっただけの状態となるため、実用に供される不織布としては強度が不足したり、不織布として利用することができないことになる。また、堆積しただけのナノファイバーからなる不織布の単位体積当たりの表面積が少ないため、不織布としての機能が劣ることになる。
【０００８】
そこで、本発明者らは、ローラなどを用いて堆積した後の不織布を圧縮することに思い至ったが、単に不織布を圧縮するだけでは、圧縮を解除すると元の体積に復元してしまうという課題を見出だした。
【０００９】
本発明は、上記本発明者らが見出だした課題を解決するもので、ナノファイバーを堆積させて得られる不織布であって、所望の厚み、つまり、高い密度の不織布を製造することのできる、不織布の製造装置、及び、不織布の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる不織布製増装置は、ナノファイバー生成用の原料液を噴射する、電圧が印加される噴射孔と、生成されたナノファイバーが堆積される被堆積手段とを備える不織布製造装置であって、前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記原料液は、ナノファイバーの材料である高分子物質を溶媒に溶解させた溶液である。高分子物質の比率は、使用する溶媒により異なるが、３％から２０％位が好適である。高分子物質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＦＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレン、ポリアクリルニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の石油系ポリマーや、バイオポリマーなどの様々な高分子、それらの共重合体や混合物などが適用可能であり、溶媒はこれら高分子物質を溶解する任意の溶媒を適用できる。
【００１２】
これにより、堆積した状態のままの不織布を圧縮しつつ圧縮された部位を昇温することで、不織布からの溶媒の蒸発を促進させると共に、ナノファイバー同士の融着を促すことができるため、圧縮を解除しても厚みが復元することのない、所望の厚みの不織布を製造することが可能となる。
【００１３】
前記圧縮昇温手段は、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔を有する事が望ましい。
【００１４】
これにより、圧縮状態の不織布に対し温風を吹き付けることで圧縮された部位の隅々まで昇温可能となり、さらに、風力により残存している溶媒を不織布外に押し出すことが可能となる。
【００１５】
不織布製造装置はさらに、前記被堆積手段を所定方向に移動させる移動手段を備え、前記圧縮昇温手段は、筒体からなり、前記吹き付け孔を前記筒体の周壁に多数備える圧縮昇温ローラと、前記圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するピンチローラとを備えてもよい。
【００１６】
これによれば、連続的に製造される不織布を連続的に圧縮昇温させることができるため、生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
前記不織布製造装置はさらに、前記圧縮昇温手段に交流電圧を印加し、製造される不織布を除電する除電手段を備えてもよい。
【００１８】
これによれば、帯電状態の不織布を除電することができるため、不織布が圧縮時に圧縮昇温手段にくっつく等の不具合を回避することが可能となる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる不織布製造方法は、ナノファイバーからなる不織布の製造方法であって、電圧が印加された噴射孔からナノファイバー生成用の原料液を空間に噴射し、生成したナノファイバーを被堆積手段に堆積させるナノファイバー堆積ステップと、前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温ステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
当該効果は上記装置と同様である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定の厚み、所定の密度のナノファイバーからなる不織布を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明にかかる不織布製造装置の実施の形態を説明する。
【００２３】
図1は、本発明にかかる不織布製造装置を概略的に示す斜視図である。
【００２４】
同図に示すように不織布製造装置１００は、ナノファイバー発生手段１１０と、収集電極１２０と、被堆積手段としてのシート１６０と、圧縮昇温手段３００とを備えている。なお、生成されているナノファイバー、または、その原料液には明確に区別できないためいずれにも２００の符号を付し、製造された不織布には２１０を付している。
【００２５】
ナノファイバー発生手段１１０とは、ナノファイバーを生成するための原料液を噴射（流出）する装置であり、電源１５０に接続されて所定の電位に維持されるものとなっている。また、原料液を貯蔵するタンク（図示せず）と接続されるパイプ１１１がナノファイバー発生手段１１０に接続されており、所定の圧力で原料液が供給されるようになっている。
【００２６】
図２はナノファイバー発生手段の具体例を示す図である。
【００２７】
同図（ａ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、先端に噴射孔１１２を備えたノズル１１３を複数本備え、各ノズル１１３には電源１５０が接続されている。また、各ノズル１１３にはパイプ１１１がそれぞれ接続されており、原料液を貯蔵するタンクから所定の圧力で原料液が供給されるものとなっている。
【００２８】
同図（ａ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、供給される圧力により噴射孔１１２から原料液２００を噴射するものであり、ノズル１１３に接続される電源１５０により、噴射する原料液２００が帯電するようになっている。
【００２９】
同図（ｂ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、周壁に多数個の噴射孔１１２が設けられた円筒形のバレル１１４を備えている。バレル１１４は、回転可能であると共に、電源１５０により所定の電位に維持されるものである。また、回転軸上に設けられたシャフトの一方にはパイプ１１１が接続され、バレル１１４内部に原料液２００が供給されるものとなっている。
【００３０】
同図（ｂ）に示すナノファイバー発生手段１１０は、遠心力により噴射孔１１２から原料液２００を噴射するものであり、バレル１１４に接続される電源１５０により、噴射する原料液２００が帯電するようになっている。
【００３１】
シート１６０は、空間中で生成したナノファイバー２００が堆積する対象となる部材であり、堆積したナノファイバー２００と容易に分離可能な材質で構成された薄く柔軟性のある長尺のシートである。
【００３２】
当該シート１６０は、ロール状に巻き付けられた状態で供給され、ナノファイバー２００が堆積する部分をゆっくりと移動手段１７０により図中矢印方向に移動するものとなっている。そして、シート１６０上で製造された不織布２１０とともに再びロール状に巻き付けられるようになっている。
【００３３】
移動手段１７０は、シート１６０を所定の張力を維持しつつ一方方向に送ることができる装置であり、モータ（図示せず）などの駆動により図に示されるローラを回転させてシート１６０を移動させるものである。
【００３４】
収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０と所定の電位差が生じるように電源１５０により電位が付与される金属製の電極である。この収集電極１２０は、シート１６０に対しナノファイバー発生手段１１０の反対側に、ナノファイバー発生手段１１０と対向して配置されている。また、収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０から噴射され生成した帯電状態のナノファイバー２００を吸引し、シート１６０上にナノファイバー２００を堆積させる機能を担っている。
【００３５】
なお、収集電極１２０については、堆積するナノファイバーの密度分布を均一にするための複数の態様が存在する。以下収集電極１２０の各態様を説明する。
【００３６】
（収集電極＜１＞）
図３は、収集電極＜１＞を概念的に示す斜視図である。
【００３７】
同図に示すように、収集電極１２０は、複数の電極１２１と、複数の電極１２１それぞれに電位を付与する電源１５０と、電極１２１に印加する電圧を周期的に変化させることのできる電圧変化手段１５１と、絶縁体１３０とを備えている。
【００３８】
電極１２１は、シート１６０の移動方向（図中矢印）に延び、ナノファイバー２００が堆積する部分すなわち堆積部１６１にわたって配置される金属製の部材である。本収集電極＜１＞の場合、電極１２１は、シート１６０の移動方向に対し垂直に６個の電極１２１が配置されており、電極の間には絶縁体１３０が設けられている。なお、電極１２１のそれぞれを区別して示す場合には符号にａ〜ｆを添えて説明する。
【００３９】
電源１５０は、最大−５０ｋｖ〜−１００ｋｖの電位を付与することができる装置である。本収集電極＜１＞の場合、電極１２１ａ〜電極１２１ｆに対し、それぞれ電源１５０ａ〜電源１５０ｆが接続され、各電極１２１に独立して電位が付与されるようになっている。
【００４０】
電圧変化手段１５１は、電極１２１に付与する電位を１０ｋｖ〜１００ｋｖ程度の電圧の幅で変化させることのできる装置である。
【００４１】
以上の構成の収集電極１２０であれば、電圧変化手段１５１で各電極１２１の電位を変化させることによって、シート１６０の上に発生する電場の分布を任意に変化させることができる。従って、帯電したナノファイバー２００の収集が集中する位置を前記電場の分布に従って移動させることができ、堆積するナノファイバー２００の厚さの均一かを図ることが可能となる。
【００４２】
（収集電極＜２＞）
次に、他の収集電極１２０について説明する。
【００４３】
図４は、他の収集電極＜２＞を概念的に示す側面図である。
【００４４】
同図に示すように、収集電極１２０は、複数の電極１２１と、複数の電極１２１それぞれに電位を付与する電源１５０と、電極１２１を駆動する駆動手段１５７と、絶縁板１５９とを備えている。
【００４５】
電極１２１、電源１５０については収集電極＜１＞と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
駆動手段１５７は、各電極１２１を独立して直線的に往復動作させることのできるものであり、空圧によって直線的に出没する移動軸１５８を備えている。なお、駆動手段１５７は、リニアアクチュエータであればよく、空圧や油圧を用いるもの、ボールねじを用いるもの、リニアモータなどを用いるもの、その駆動方法は問わない。また、駆動手段１５７は、電極１２１とナノファイバー発生手段１１０とを結ぶ線に沿って電極１２１を移動させるものとなっている。
【００４７】
絶縁板１５９は、電極１２１の移動時における振れを規制すると共に、電極１２１相互の接触や近接を阻害して異常な放電等を防止する働きを担うものである。
【００４８】
以上のような収集電極１２０であれば、電源１５０から出力される電圧は一定でよい。また、各電極１２１の移動を制御することにより、シート１６０の移動方向と垂直な方向で分割されたシート１６０の堆積部１６１の領域毎にアナログ的経時的に変化する電場を形成することが可能となる。
【００４９】
（収集電極＜３＞）
次に、その他の収集電極１２０について説明する。
【００５０】
図５は、他の収集電極＜３＞を概念的に示す斜視図である。
【００５１】
同図に示すように、収集電極１２０は、電極１２１と、電極１２１に電位を付与する電源１５０と、電極１２１を駆動する駆動手段１６７とを備えている。
【００５２】
電源１５０については収集電極＜１＞と同様であるため説明を省略する。
【００５３】
駆動手段１６７は、電極１２１をレールに沿って直線的に往復動作させることのできるものである。なお、駆動手段１５７は、前記と同様リニアアクチュエータであればよく、空圧や油圧を用いるもの、ボールねじを用いるもの、リニアモータなどを用いるもの、その駆動方法は問わない。また、駆動手段１６７は、シート１６０の幅方向、すなわち、シート１６０の移動方向と垂直な線に沿って電極１２１を移動させるものとなっている。
【００５４】
以上のような収集電極１２０であれば、電源１５０から出力される電圧は一定でよい。また、電極１２１の移動を制御することにより、シート１６０の堆積部１６１にシート１６０の移動方向と垂直な方向に変化する電場を形成することが可能となる。
【００５５】
図６は、圧縮昇温手段を示す斜視図である。
【００５６】
図７は、圧縮昇温手段を示す断面図である。
【００５７】
同図に示すように、圧縮昇温手段３００は、堆積されたナノファイバー２００からなる不織布２１０を圧縮しつつ温風を前記不織布２１０（ナノファイバー２００）に吹き付ける事のできる装置であり、圧縮昇温ローラ３０１と、ピンチローラ３０３と、温風発生装置３０４と、押圧手段３０５と、駆動手段３０６と、ギア３０７、３０８と、シャフト３０９とを備えている。
【００５８】
圧縮昇温ローラ３０１は、シート１６０と共に移動する不織布２１０を連続的に押圧する円筒状の筒体であり、筒体の周壁には放射状に吹き付け孔３０２が穿設されている。
【００５９】
シャフト３０９は、圧縮昇温ローラ３０１の回転軸と同軸上に圧縮昇温ローラ３０１を貫通して配置される一端が閉塞した筒状の部材である。シャフト３０９の周壁には、圧縮昇温ローラ３０１と同様に温風を放出するための孔が多数放射状に穿設されている。
【００６０】
シャフト３０９と圧縮昇温ローラ３０１とは、シャフト３０９を固定した状態で圧縮昇温ローラ３０１を回転可能に軸支するために、圧縮昇温ローラ３０１の両端部に取り付けられるベアリング３１０を介して接続されている。
【００６１】
ピンチローラ３０３は、圧縮昇温ローラ３０１と協働し、不織布２１０及びシート１６０を挟持するローラであり、シート１６０の移動に伴って回転可能に軸支されている。
【００６２】
温風発生装置３０４は、所望の温度に昇温された空気を送風できる装置であり、空気を昇温することのできるヒータと、所定量の風量で空気を送風することのできる送風ファンとを備えている。
【００６３】
温風発生装置３０４は、シャフト３０９の開口端とフレキシブルなパイプで接続されており、温風発生装置３０４で発生した温風を、シャフト３０９に導入し、シャフト３０９に穿設された孔を介して、径大の圧縮昇温ローラ３０１に温風を導入する構成になっている。
【００６４】
これにより、回転しないシャフト３０９に容易にパイプを接続し、温風を圧縮昇温ローラ３０１に導入することができる。さらに、一端シャフト３０９を介して圧縮昇温ローラ３０１に温風を導入することで、圧縮昇温ローラ３０１から均等に温風を放出することが可能となる。
【００６５】
押圧手段３０５は、エアの圧力により圧縮昇温ローラ３０１をピンチローラ３０３に向けて押圧する装置であり、シリンダ３１１と移動軸３１２とを備えている。移動軸３１２は、シャフト３０９の両端部と接続されており、エアの圧力により移動軸３１２をシリンダ３１１から突出させることでシャフト３０９を介して圧縮昇温ローラ３０１を回転可能に押圧している。
【００６６】
従って、圧縮昇温ローラ３０１とピンチローラ３０３とに挟まれる不織布２１０は、押圧手段３０５のエアの圧力による力によって圧縮されることになる。
【００６７】
駆動手段３０６は、圧縮昇温ローラ３０１を強制的に回転させる装置であり、ステッピングモータと、ギア３０８とを備えている。ギア３０８は、圧縮ローラ３０１の端面外方に向かって取り付けられているギア３０７とかみ合っている。従って、駆動手段３０６は、ステッピングモータの駆動を制御することにより圧縮昇温ローラ３０１の回転を正確に制御することができるものとなっている。
【００６８】
駆動手段３０６を制御し、圧縮昇温ローラ３０１の回転と不織布２１０（シート１６０）の移動とを同期させることで、不織布２１０がよれることなく不織布２１０を圧縮することが可能となる。
【００６９】
また、圧縮昇温ローラ３０１には、図８に示すように、交流電源３６０により交流電圧が印加できるものとなっている。これは、帯電した不織布２１０と直接接触する圧縮昇温ローラ３０１に交流電圧を印加することで、不織布２１０を除電することができ、圧縮昇温ローラ３０１に不織布２１０が付着することを防止することが可能となる。
【００７０】
図９は、圧縮昇温手段の制御構成を示すブロック図である。
【００７１】
同図に示すように、圧縮昇温ローラ３０１には温度センサ３２４が取り付けられており、当該温度センサ３２４からの情報に基づき制御部３２３は、温風発生装置３０４をフィードバック制御している。
【００７２】
また、圧縮昇温ローラ３０１に付与する押圧力は、空圧源３２４からの圧縮空気をシリンダ３１１に導入することにより発生する。また、シリンダ３１１に導入される空気の圧力は圧力調整手段３２２により調整され、さらに、圧力検出手段３２１による測定値に基づき空気の圧力は正確に調整されている。
【００７３】
従って、不織布２１０は、正確に制御された圧力で圧縮され、正確に温度が制御された温風が吹き付けられることとなる。
【００７４】
次に、ナノファイバー発生手段１１０の全体の配置を説明する。
【００７５】
図１０は、不織布の製造状態を概念的に示す側面図である。
【００７６】
同図に示すように、ナノファイバー発生手段１１０は、下部に配置されるシート１６０に向かい、原料液が噴射されるものとなっている。また、ナノファイバー発生手段１１０とシート１６０の距離は、静電爆発が複数回発生し、所望の径のナノファイバーが得られる距離に設定されている。
【００７７】
また、シート１６０の下側に配置される収集電極１２０は、ナノファイバー発生手段１１０と所定の電位差が発生するものとなされている。これらの電位差は、ナノファイバー発生手段１１０と収集電極１２０とにそれぞれ接続される電源１５０により調整される。
【００７８】
収集電極１２０に対し、シート１６０の移動方向（同図中矢印）の下流側には、圧縮昇温ローラ３０１と、ピンチローラ３０３とがシート１６０および不織布２１０を挟むように配置されている。
【００７９】
また、シート１６０は、長尺のシート１６０が巻き付けられたシート供給ロール１６２から供給され、圧縮状態の不織布２１０は、シート１６０と共に巻き取りロール１６３に巻き取られる。
【００８０】
なお、圧縮昇温ローラ３０１上に配置される、防風カバー１６４は、圧縮昇温ローラ３０１から吹き付けられる温風を不織布２１０に多く到達させるために、圧縮昇温ローラ３０１の上半分に存在する吹き付け孔３０２をふさぐ半円筒状の部材である。
【００８１】
以上の構成の不織布製造装置１００による不織布の製造方法を次に説明する。
【００８２】
従来の方法に従いナノファイバー発生手段１１０の複数の噴射孔１１２から原料液を噴射し、ナノファイバー２００を空間中で発生させつつ、シート１６０上にナノファイバーを堆積させてゆく。この際、シート１６０の下部に配置されている収集電極１２０によりシート１６０上にナノファイバー２００が収集され、シート１６０上にナノファイバー２００が堆積することとなる。
【００８３】
ナノファイバー２００が堆積するシート１６０は、一定の移動速度で移動している。またシート１６０の移動速度は、ナノファイバー２００が堆積する早さと、希望する不織布２１０の状態（例えば密度など）から計算により求められる。
【００８４】
以上のようにしてシート１６０の上に堆積し、形成された不織布２１０は、いわゆるふわふわの状態である。この状態の不織布２１０は、シート１６０と共に移動する。
【００８５】
シート１６０の移動方向の下流では、圧縮昇温ローラ３０１とピンチローラ３０３とによりふわふわの状態の不織布２１０を圧縮しつつ圧縮昇温ローラ３０１から不織布２１０に対して吹き付ける温風により圧縮されている部位を昇温し、不織布２１０に残存している溶剤をとばし乾燥させる。
【００８６】
ここで、不織布２１０の厚みは、堆積直後の不織布２１０の厚みと、押圧手段３０５の押圧力の設定により決まる。これらの設定は、ナノファイバー２００を構成するポリマーの種類、使用する溶媒等の条件に基づき決定される。
【００８７】
以上のように不織布を製造すれば、所望の厚み、密度、機械的強度、単位体積当たりの表面積を備えた不織布２１０を容易に製造することが可能となる。
【００８８】
なお、上記実施の形態では圧縮昇温手段３００を、ローラを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、底面から温風を吹き付けることのできる吹き付け孔を備えた箱体と基台との間でプレス状態で不織布２１０を圧縮し、温風を吹き付けるものでも構わない。
【００８９】
また、圧縮昇温手段３００は、圧縮される部位を昇温すれば良く温風を吹き付けなくても良い。例えば、加温した部材（例えば吹き付け孔のない単なる円筒状のローラ）で不織布２１０を圧縮するものでもよい。
【００９０】
また、圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するのはピンチローラばかりでなく、回転しないシャフトや板状の剛体、無限軌道などを例示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、微小多孔性を利用したフィルターや表面積の広さを利用した触媒の担持体などに適用できる不織布の製造装置などに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明にかかる不織布製造装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】ナノファイバー発生手段の具体例を示す図である。
【図３】収集電極＜１＞を概念的に示す斜視図である。
【図４】他の収集電極＜２＞を概念的に示す側面図である。
【図５】他の収集電極＜３＞を概念的に示す斜視図である。
【図６】圧縮昇温手段を示す斜視図である。
【図７】圧縮昇温手段を示す断面図である。
【図８】圧縮昇温ローラの除電構造を示す図である。
【図９】圧縮昇温手段の制御構成を示すブロック図である。
【図１０】不織布の製造状態を概念的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１００ 不織布製造装置
１１０ ナノファイバー発生手段
１１２ 噴射孔
１１３ ノズル
１１４ バレル
１２０ 収集電極
１２１ 電極
１５０ 電源
１６０ シート
１６１ 堆積部
１７０ 移動手段
２００ ナノファイバー
２１０ 不織布
３００ 圧縮昇温手段
３０１ 圧縮昇温ローラ
３０２ 吹き付け孔
３０３ ピンチローラ
３０４ 温風発生装置
３０５ 押圧手段
３０６ 駆動手段
３０７ ギア
３０８ ギア
３０９ シャフト
３１０ ベアリング
３１１ シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノファイバー生成用の原料液を噴射する、電圧が印加される噴射孔と、生成されたナノファイバーが堆積される被堆積手段とを備える不織布製造装置であって、
前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温手段
を備える不織布製造装置。
【請求項２】
前記圧縮昇温手段は、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔を有する圧縮昇温手段
を備える請求項１に記載の不織布製造装置。
【請求項３】
不織布製造装置はさらに、
前記被堆積手段を所定方向に移動させる移動手段を備え、
前記圧縮昇温手段は、
筒体からなり、前記吹き付け孔を前記筒体の周壁に多数備える圧縮昇温ローラと、
前記圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するピンチローラとを備える
請求項２に記載の不織布製造装置。
【請求項４】
前記不織布製造装置はさらに、
前記圧縮昇温手段に交流電圧を印加し、製造される不織布を除電する除電手段を備える請求項１に記載の不織布製造装置。
【請求項５】
ナノファイバーからなる不織布の製造方法であって、
電圧が印加された噴射孔からナノファイバー生成用の原料液を空間に噴射し、生成したナノファイバーを被堆積手段に堆積させるナノファイバー堆積ステップと、
前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温ステップとを含む
不織布製造方法。
【請求項６】
前記圧縮昇温ステップでは、前記ナノファイバーに対して温風を吹き付け圧縮部位を昇温する請求項５に記載の不織布製造方法。
【請求項１】
ナノファイバー生成用の原料液を噴射する、電圧が印加される噴射孔と、生成されたナノファイバーが堆積される被堆積手段とを備える不織布製造装置であって、
前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温手段
を備える不織布製造装置。
【請求項２】
前記圧縮昇温手段は、前記ナノファイバーに対し温風を吹き付ける吹き付け孔を有する圧縮昇温手段
を備える請求項１に記載の不織布製造装置。
【請求項３】
不織布製造装置はさらに、
前記被堆積手段を所定方向に移動させる移動手段を備え、
前記圧縮昇温手段は、
筒体からなり、前記吹き付け孔を前記筒体の周壁に多数備える圧縮昇温ローラと、
前記圧縮昇温ローラと協働して不織布を挟持するピンチローラとを備える
請求項２に記載の不織布製造装置。
【請求項４】
前記不織布製造装置はさらに、
前記圧縮昇温手段に交流電圧を印加し、製造される不織布を除電する除電手段を備える請求項１に記載の不織布製造装置。
【請求項５】
ナノファイバーからなる不織布の製造方法であって、
電圧が印加された噴射孔からナノファイバー生成用の原料液を空間に噴射し、生成したナノファイバーを被堆積手段に堆積させるナノファイバー堆積ステップと、
前記被堆積手段上に堆積されたナノファイバーを圧縮すると共に、圧縮部位を昇温する圧縮昇温ステップとを含む
不織布製造方法。
【請求項６】
前記圧縮昇温ステップでは、前記ナノファイバーに対して温風を吹き付け圧縮部位を昇温する請求項５に記載の不織布製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１５６７６６（Ｐ２００８−１５６７６６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４４９４８（Ｐ２００６−３４４９４８）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「革新的部材産業創出プログラム／新産業創造高度部材基盤技術開発／先端機能発現型新構造繊維部材基盤技術の開発」にかかる委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「革新的部材産業創出プログラム／新産業創造高度部材基盤技術開発／先端機能発現型新構造繊維部材基盤技術の開発」にかかる委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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