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METHOD FOR PRODUCING YARN COMPRISING POLYMER NANOFIBER

Patent code P100000890
File No. NI0900091
Posted date Aug 13, 2010
Application number P2010-081737
Publication number P2011-214179A
Patent number P5467399
Date of filing Mar 31, 2010
Date of publication of application Oct 27, 2011
Date of registration Feb 7, 2014
Inventor
  • (In Japanese)金 翼水
  • (In Japanese)金 ビョンソク
  • (In Japanese)金 圭梧
  • (In Japanese)渡邊 圭
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
  • (In Japanese)株式会社ナフィアス
Title METHOD FOR PRODUCING YARN COMPRISING POLYMER NANOFIBER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a yarn comprising a polymer nanofiber by which the yarn comprising the polymer nanofiber, and having a strength higher than that produced by a conventional method for producing the yarn comprising the polymer nanofiber can be produced.
SOLUTION: The method for producing the yarn comprising the polymer nanofiber includes a first step of producing a belt-shaped nonwoven fabric 16 comprising the polymer nanofiber 12 in the inside of which a nano structure 10 is dispersed, and a second step of producing the highly strengthened yarn 18 comprising the polymer nanofiber from the belt-shaped nonwoven fabric 16 by passing and extending the belt-shaped nonwoven fabric 16 through a yarn-twisting apparatus, in this order.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



従来、「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法として、以下のような「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。すなわち、電界紡糸法(エレクトロスピニング法ということもある。)によって製造した高分子ナノ繊維を帯状に切断して、高分子ナノ繊維からなる帯状不織布を製造する。そして、当該帯状不織布を撚り糸装置内に通過させて延伸することにより「高分子ナノ繊維からなる糸」(連続フィラメント)を製造するというものである。





図13に示す従来の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法によれば、別途の紡績工程を行わなくても、電界紡糸法によって製造された高分子ナノ繊維からなる帯状不織布を用いて、高強度の「高分子ナノ繊維からなる糸」を製造することができる。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法に関する。なお、本発明において、ナノ繊維とは、平均直径が1000nm程度又はそれ以下の繊維のことをいう。





「高分子ナノ繊維からなる糸」はナノ繊維が集合して糸状になったものであり、極めて大きい比表面積及び高い強度を有する。このため、「高分子ナノ繊維からなる糸」は、空気清浄用フィルター、各種産業用フィルター、ワイピングクロース、おむつ、人工皮革、人工透析用フィルター、人工血管、人工骨などに用いることができる。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
内部にナノ構造物が分散された高分子ナノ繊維からなる帯状不織布を製造する第1工程と、
前記帯状不織布を撚り糸装置内に通過させて前記帯状不織布から「高分子ナノ繊維からなる糸」を製造する第2工程とをこの順序で含むことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記ナノ構造物がカーボンナノ構造物であることを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項3】
 
請求項1又は2のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記第2工程において、前記帯状不織布を撚り糸装置内に通過させて延伸及び弱い加熱を行いながら「高分子ナノ繊維からなる糸」を製造することを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記第2工程実施後、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を撚りと延伸とを行いながら前記「高分子ナノ繊維からなる糸」に紫外線を照射して前記高分子ナノ繊維を構成する高分子の架橋処理を行うことにより前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を高強度化する第3工程をさらに含むことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を撚りと延伸とを行いながら、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を加熱して前記高分子ナノ繊維同士を部分的に結合する部分結合処理を行うことにより前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を高強度化する第3工程とをこの順序でさらに含むことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記部分結合処理を、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」に対してレーザー光を照射するレーザー照射処理により行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項7】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記レーザー照射処理を、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」の平均直径の2倍以下の直径を有するビームスポットに絞ったレーザー光を用いて行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項8】
 
請求項6又は7に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記レーザー照射処理を、レーザー光を所定の手順に従って走査しながら行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項9】
 
請求項6~8のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記レーザー照射処理を、所定の周期又はデューティ比を持ったパルス状レーザー光を用いて間欠的に行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項10】
 
請求項6~9のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記レーザー照射処理を、2つ以上のレーザー光を用いて行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項11】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記部分結合処理を、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」に対して熱風を照射する熱風照射処理により行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項12】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記部分結合処理を、リング状ヒーターに前記「高分子ナノ繊維からなる糸」を通過させることにより行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項13】
 
請求項5に記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記部分結合処理を、前記「高分子ナノ繊維からなる糸」に対して光又は赤外線を集光して照射する急速加熱処理により行うことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項14】
 
請求項5~13のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記第1工程においては、前記帯状不織布として、前記部分結合処理を促進可能な添加物を加えた帯状不織布を製造することを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項15】
 
請求項1~14のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記第1工程は、コレクターとノズルとの間に高電圧が印加された状態で電界紡糸を行うことによりナノ構造物を分散した高分子材料溶液又は溶融高分子材料からシート状不織布を製造する工程と、前記シート状不織布を切断して前記帯状不織布を製造する工程とをこの順序で含むことを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。

【請求項16】
 
請求項1~14のいずれかに記載の「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法において、
前記第1工程は、ドラム外周面に周方向に延在する帯状のコレクターが形成された「ドラム状コレクター」における前記コレクターとノズルとの間に高電圧が印加された状態で電界紡糸を行うことにより、ナノ構造物を分散した高分子材料溶液又は溶融高分子材料から前記高分子ナノ繊維を前記コレクター上に堆積し、前記高分子ナノ繊維からなる前記帯状不織布を製造する工程であることを特徴とする「高分子ナノ繊維からなる糸」の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010081737thum.jpg
State of application right Registered
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