[发明专利]纳米纤维制造装置及其制造方法

说明书

提供一种纳米纤维制造装置及其制造方法，实施例涉及的纳米纤维制造装置包括：溶液配置部件，能够配置作为纳米纤维的原料的原料溶液；以及移动部件，构成为至少能够一维地移动，使得在所述溶液配置部件配置所述原料溶液时，与所述原料溶液接触之后朝向远离所述溶液配置部件的方向移动，从而使所述原料溶液延伸来形成所述纳米纤维。利用这种装置制造出的纳米纤维可以以具有定向性的状态被收集，因此具有可以制造出具备高的拉伸强度的纳米纤维的优点。

技术领域

本发明涉及纳米纤维制造，尤其是涉及可在具有定向性的状态下制造纳米纤维的装置及其制造方法。

背景技术

最近，都在关注作为纳米量级的极细纤维的纳米纤维。一般，由纳米纤维构成的线或布相比由一般纤维构成的线或布，比表面积大，且具有孔隙率高的细微的气孔，同时形成得薄，因此具有触感柔软的特征。

因此，纳米纤维在透湿防水膜、高性能滤波器、二次电池分离膜、电极、超级电容、太阳能电池、无尘擦拭布(clean room wiper)、防尘服、口罩、人工肌肉等各种领域中被广泛应用，正在积极进行研发。

另外，在本说明书中“纳米纤维”是指纤维直径在3000nm以下(优选在1000nm以下)且平均直径在1000nm以下(优选在500nm以下)的纤维。另外，纳米纤维在纤维的内部或外部含有作为构成纤维主体的物质的聚合物以外的物质、例如碳纳米管和金属纳米粒子。

作为由已知的聚合物构成的纳米纤维的制造方法，已知使用了熔融纺丝法以及电场纺丝(electro-spinning)法的制造方法及装置(例如参照专利文献1～2)。

熔融纺丝法是将熔融的聚合物与高温气流一起从狭窄的喷嘴吐出来形成纳米纤维的方法。此外，电场纺丝法是在喷嘴与收集器之间施加高电压的状态下从喷嘴吐出在溶剂中溶解了聚合物的原料溶液来形成纳米纤维的方法。

专利文献1：US6114017B

专利文献2：US6673136B

利用现有技术中的熔融纺丝法和电场纺丝法制造纳米纤维时，会被制作成纳米纤维非织造布的状态。在直接使用这种纳米纤维非织造布的情况下，例如用作滤波器的情况下，即便使用现有的方法也没有出现大问题。

但是，想要使纳米纤维具有定向性(纤维的方向被排列成一定方向的性质)的情况下，例如，需要相对于特定方向的拉伸强度或者想要将纳米纤维用作电气布线的情况下，存在很难通过现有的制造方法和装置实现的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种可在具有定向性的状态下制造纳米纤维的纳米纤维的制造装置及其方法。

本实施例的纳米纤维制造装置的特征在于，包括：溶液配置部件，可以配置作为纳米纤维的原料的原料溶液；以及移动部件，构成为至少能够一维地移动，使得在所述溶液配置部件配置所述原料溶液时，与所述原料溶液接触之后朝向远离所述溶液配置部件的方向移动，从而使所述原料溶液延伸来形成所述纳米纤维。

另外，本实施例的纳米纤维的制造方法的特征在于，包括：接触工序，准备作为纳米纤维的原料的原料溶液，使所述原料溶液与至少能够一维地移动的移动部件接触；以及纳米纤维形成工序，使所述移动部件朝向远离所述原料溶液的方向移动，使得所述原料溶液延伸，从而形成所述纳米纤维。

(发明效果)

根据本实施例的纳米纤维制造装置和方法，具备可制造具有定向性的纳米纤维的优点。

附图说明

图1是用于说明本实施例涉及的纳米纤维制造装置的图。

图2是用于说明本实施例涉及的纳米纤维的制造方法的图。

图3是为了说明本实施例涉及的纳米纤维制造装置而示出的照片。