[發明專利]紡絲方法及裝置

在審

• 申請號: 201680076961.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108431308A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 矢倉靖重;桑原裕之;大森岳
• 申請（專利權）人: 帝人制藥株式會社
• 主分類號: D01D4/02
• 分類號: D01D4/02;D01D5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李志強;黃希貴

本發明涉及紡絲用噴嘴裝置及使用該紡絲用噴嘴裝置的紡絲方法，所述紡絲用噴嘴裝置具備噴嘴、高分子溶液供給裝置和溶劑蒸氣供給裝置，所述高分子溶液供給裝置向噴嘴供給高分子溶液并將其從噴嘴前端噴出，所述溶劑蒸氣供給裝置至少向剛噴出后的高分子溶液的周圍供給含有與高分子溶液的溶劑相同的溶劑的蒸氣的氣體。可抑制紡絲液在排出紡絲液的噴嘴前端的固化。

技術領域

本發明涉及紡絲方法及用于該紡絲方法的裝置，所述紡絲方法是包括從噴嘴前端噴出高分子溶液的工序的含有高分子的纖維的紡絲方法，其中，邊向剛噴出后的高分子溶液的周圍供給含有與高分子溶液的溶劑相同的溶劑的蒸氣的氣體，邊進行紡絲。

背景技術

近年來，由納米纖維構成的片材等成型體由于其比表面積高，所以作為具有以往的纖維成型體所沒有的特性的材料而備受關注。作為如上所述的納米纖維的制備方法(紡絲方法)，電紡絲法廣為人知。

電紡絲法是將在溶劑中溶解聚合物得到的溶液(紡絲液(dope liquid))供應至紡絲液排出噴嘴的前端，在噴嘴前端與電極(收集器)間施加高電壓，由此在收集器上得到纖維成型體的方法。作為其工序，包括：將高分子溶解在溶劑中來制備溶液(紡絲液)的工序、將該紡絲液供應至噴嘴前端并施加高電壓的工序、將該紡絲液從噴嘴前端向電極(收集器)方向噴出的工序、從噴出的紡絲液蒸發溶劑來形成纖維成型體的工序、作為可任選實施的工序的消除形成的纖維成型體的電荷的工序、和通過消除電荷而使纖維成型體在收集器上累積的工序。

在電紡絲法中，有在紡絲液中使用揮發性溶劑的情況下也可連續生產的課題。關于這一點，在專利文獻1中公開了如下技術，其是在以往技術的單管噴嘴附近，用溶劑包圍正在生成的納米纖維，從而利用溶劑流物理性地防止和/或清洗生成的納米纖維向噴嘴的吸附，由此可連續生產。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-236133號公報。

發明內容

發明所要解決的課題

本發明人等查明，在電紡絲法中，在紡絲液的溶劑使用揮發性的溶劑的情況下，在將紡絲液從噴嘴前端噴出的工序中，在噴嘴前端形成的泰勒錐(Tayler cone)(在噴嘴前端在紡絲時產生，由于對供應至噴嘴前端的液滴施加超過其表面張力的電壓，將液滴在電壓方向拉伸而產生，通常為錐狀)發生固化，該固體物隨時間成長是造成紡絲穩定性惡化或紡絲收率降低，進而無法連續生產的問題的原因。而且，已知上述問題并不限定于電紡絲法，是在氣體中使高分子溶液紡出的紡絲法共同發生的問題。

本發明的目的在于解決上述問題，提供例如抑制電紡絲中的泰勒錐的固化、成長等，抑制在氣體中使高分子溶液紡出的紡絲法中紡絲液在噴嘴前端固化的方法及裝置。

解決課題的手段

鑒于上述課題，本發明人等深入研究，結果發現，作為紡絲設備中的噴嘴裝置，制成具備向噴嘴供給作為纖維原料的高分子溶液的裝置和向該噴嘴的前端供給該高分子溶液的溶劑蒸氣的裝置的噴嘴裝置，邊向該噴嘴的前端附近供給該高分子溶液的溶劑蒸氣，邊向該噴嘴供給作為纖維原料的高分子溶液來制備纖維，由此可抑制在氣體中排出紡絲液的紡絲方法中紡絲液在噴嘴前端的固化，從而完成本發明。

即，本發明為以下發明。

[1] 紡絲用噴嘴裝置，其具備噴嘴、高分子溶液供給裝置和溶劑蒸氣供給裝置，所述高分子溶液供給裝置向噴嘴供給高分子溶液并將其從噴嘴前端噴出，所述溶劑蒸氣供給裝置至少對剛噴出后的高分子溶液的周圍供給含有與高分子溶液的溶劑相同的溶劑的蒸氣的氣體。

[2] [1]所記載的紡絲用噴嘴裝置，其構成為：具有作為噴嘴的內管與包圍內管的外管的雙重管結構部分，從內管與外管之間的空間供給含有與高分子溶液的溶劑相同的溶劑的蒸氣的氣體。