JP4602752B2 - Twisted yarn, twisted yarn manufacturing method and twisted yarn manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は撚糸、およびその製造方法、およびその製造装置に関する。更に詳しくは本発明は、細胞を培養する基材として有用な繊維構造体としての撚糸、およびその製造方法、およびその製造装置に関する。 The present invention relates to a twisted yarn, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus thereof. More specifically, the present invention relates to a twisted yarn as a fiber structure useful as a substrate for culturing cells, a method for producing the yarn, and a device for producing the yarn.
再生医療分野においては、細胞を培養する際に基材として繊維構造体が用いられることがあり、この繊維構造体として、例えば手術用縫合糸などに用いられるポリグリコール酸を用いることが検討されている(例えば、非特許文献1参照。)。 In the field of regenerative medicine, a fiber structure may be used as a base material when culturing cells. As this fiber structure, for example, polyglycolic acid used for surgical sutures has been studied. (For example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、これら通常の方法で得られる繊維構造体は繊維径が大きすぎるため、細胞が接着できる有効面積は小さいものであり、表面積を大きくするために、繊維径のより小さい繊維構造体が望まれていた。 However, since the fiber structure obtained by these usual methods has a fiber diameter that is too large, the effective area to which cells can adhere is small, and in order to increase the surface area, a fiber structure having a smaller fiber diameter is desired. It was.
一般に、繊維径の小さい繊維構造体を製造する方法として、静電紡糸法は公知である(例えば、特許文献1および2参照。)。静電紡糸法は、液体、例えば繊維形成物質を含有する溶液等を電場内に導入し、これにより液体を電極に向かって曳かせ、繊維構造体を形成させる工程を包含する。通常、繊維形成物質は溶液から曳き出される間に硬化させる。硬化は、例えば冷却(紡糸液体が室温で固体である場合等)、化学的硬化(硬化用蒸気による処理等)、または溶媒の蒸発などにより行われる。また、得られる繊維構造体は、適宜に配置した電極上に捕集され、必要ならばそこから剥離することも出来る。
In general, an electrostatic spinning method is known as a method for producing a fiber structure having a small fiber diameter (see, for example,
静電紡糸法によって得られる繊維構造体を、細胞を培養する基材に用いることは公知である。例えばポリ乳酸よりなる繊維構造体を静電紡糸法により形成し、この上で平滑筋細胞を培養することにより血管の再生が検討されている(例えば、非特許文献2参照。)。 It is known to use a fiber structure obtained by an electrospinning method as a substrate for culturing cells. For example, the regeneration of blood vessels has been studied by forming a fiber structure made of polylactic acid by an electrospinning method and culturing smooth muscle cells thereon (see, for example, Non-Patent Document 2).
しかしながら、静電紡糸法で繊維構造体を作製するためには、捕集用の電極が必要であることから、多くは面状体であり、作製できる形状に限りがあった。しかし、生体内には様々の構造の組織が存在することから、面状体以外の構造体を静電紡糸法で作製することは非常に重要であり、特に生体内で多く存在する線状体に対する要求は大きいものであった。 However, in order to produce a fiber structure by an electrospinning method, an electrode for collection is required, so that many are planar bodies, and the shape that can be produced is limited. However, since there are tissues of various structures in the living body, it is very important to produce structures other than planar bodies by the electrospinning method. The demand for was great.
本発明は、細胞培養に適し、繊維間の空隙が大きく、繊維径の小さいマルチフィラメントより構成される撚糸およびその製造方法およびその製造装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a twisted yarn composed of multifilaments suitable for cell culture, having a large gap between fibers and a small fiber diameter, a method for producing the same, and a device for producing the same.
本発明者らは、上記従来技術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明の目的は、
平均繊維径が5μm以下のマルチフィラメントから構成され、繊維径10μm以上のフィラメントが実質的に含まれない、撚糸によって達成することができる。
As a result of intensive studies in view of the above prior art, the present inventors have completed the present invention.
That is, the object of the present invention is to
This can be achieved by a twisted yarn which is composed of multifilaments having an average fiber diameter of 5 μm or less and substantially free of filaments having a fiber diameter of 10 μm or more.
更に、本発明の他の目的は、
繊維形成性の溶質を溶媒に溶解させて溶液を製造する段階と、前記溶液に高電圧を印加させる段階と、前記溶液を噴出させる段階と、前記噴出された溶液から溶媒を蒸発させ繊維構造体を形成させる段階と、前記形成された繊維構造体の電荷を消失させる段階と、前記電荷消失によって繊維構造体を累積させる段階と、前記累積された繊維構造体の一端から繊維束を引き出す段階と、前記引き出された繊維束に撚りを掛ける段階と、前記撚りを掛けた繊維束を巻き取る段階を含む、撚糸の製造方法によって達成される。
Furthermore, another object of the present invention is to
A step of producing a solution by dissolving a fiber-forming solute in a solvent; a step of applying a high voltage to the solution; a step of ejecting the solution; and a fiber structure by evaporating the solvent from the ejected solution A step of eliminating the charge of the formed fiber structure, a step of accumulating the fiber structure due to the charge disappearance, and a step of extracting a fiber bundle from one end of the accumulated fiber structure. The twisted fiber bundle includes a step of twisting the drawn fiber bundle and a step of winding the twisted fiber bundle.
最後に、本発明の更に他の目的は、
繊維形成性の溶質を溶解させた溶液をノズル先端まで供給する溶液供給装置と、ノズル先端から前記溶液を噴出させ繊維構造体を製造する繊維構造体製造装置と、前記繊維構造体を堆積盤上に堆積させる繊維構造体堆積装置と、前記堆積盤上に堆積した繊維構造体から繊維束を引き出し、前記繊維束に撚りを与える撚り装置と、前記撚りを与えた繊維束を巻き取る巻き取り装置とを具備する、撚糸製造装置によって達成される。
Finally, yet another object of the present invention is to
A solution supply device that supplies a solution in which a fiber-forming solute is dissolved to the tip of the nozzle, a fiber structure manufacturing device that produces the fiber structure by ejecting the solution from the tip of the nozzle, and the fiber structure on the stacking plate A fiber structure depositing device to be deposited on a fiber structure, a twisting device for pulling out a fiber bundle from the fiber structure deposited on the deposition board, twisting the fiber bundle, and a winding device for winding the twisted fiber bundle And achieved by a twisted yarn manufacturing apparatus.
本発明の撚糸は、これを構成するマルチフィラメントの平均繊維径が小さく、細胞培養用の基材として有効である。
また、得られる撚糸はそのまま使用することも出来るし、編み込むなどの加工を施すことで様々な構造体を形成することも出来るし、また取り扱い性やその他の要求事項に合わせて他の部材と組み合わせて用いることもできる。
The twisted yarn of the present invention has a small average fiber diameter of multifilaments constituting the yarn, and is effective as a base material for cell culture.
In addition, the obtained twisted yarn can be used as it is, and various structures can be formed by processing such as weaving, and it can be combined with other members according to handling characteristics and other requirements. Can also be used.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の撚糸は、まず構成するマルチフィラメントの平均繊維径が5μm以下であり、繊維径10μm以上のフィラメントが実質的に存在しない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the twisted yarn of the present invention, first, the average fiber diameter of the multifilament to be formed is 5 μm or less, and a filament having a fiber diameter of 10 μm or more is substantially absent.
ここで、本発明において「撚糸」とは、マルチフィラメントを挽き揃え、撚りが加えられた略円柱形構造体である。撚糸の直径としては、対象とする細胞の培養が行われるものであれば特に限定を受けないが、好ましくは0.1mm〜10mmであり、より好ましくは0.5〜5mmである。また、撚糸の撚数としては、対象とする細胞の培養が行われるものであれば特に限定を受けないが、好ましくは10〜2000回/mであり、より好ましくは100〜1000回/mである。 Here, in the present invention, the “twisted yarn” is a substantially cylindrical structure in which multifilaments are ground and twisted. The diameter of the twisted yarn is not particularly limited as long as the target cells are cultured, but is preferably 0.1 mm to 10 mm, and more preferably 0.5 to 5 mm. In addition, the number of twists of the twisted yarn is not particularly limited as long as the target cells are cultured, but is preferably 10 to 2000 times / m, more preferably 100 to 1000 times / m. is there.
次に、撚糸を構成するマルチフィラメントの平均繊維径が5μm以下であることについて説明する。本発明の撚糸を構成するマルチフィラメントの平均繊維径が5μmを越えると、繊維の比表面積が小さくなりすぎ、結果として培養できる細胞の数が少なくなる。また、マルチフィラメントの平均繊維径は0.1μm以上あれば、得られる撚糸の強度は十分なものとなる。撚糸を構成するマルチフィラメントの平均繊維径は好ましくは、0.2〜3μmの範囲にあることである。 Next, it will be described that the average fiber diameter of the multifilaments constituting the twisted yarn is 5 μm or less. When the average fiber diameter of the multifilament constituting the twisted yarn of the present invention exceeds 5 μm, the specific surface area of the fiber becomes too small, and as a result, the number of cells that can be cultured decreases. Moreover, if the average fiber diameter of a multifilament is 0.1 micrometer or more, the intensity | strength of the obtained twisted yarn will become sufficient. The average fiber diameter of the multifilaments constituting the twisted yarn is preferably in the range of 0.2 to 3 μm.
次いで、繊維径10μm以上のフィラメントが実質的に含まれないことについて説明する。本発明において「実質的に含まれない。」とは、電子顕微鏡観察において、撚糸の任意の部分を観察したとき、上記の繊維径をもつフィラメントが観察されないことを指す。 Next, the fact that filaments having a fiber diameter of 10 μm or more are not substantially contained will be described. In the present invention, “substantially not contained” means that a filament having the above fiber diameter is not observed when an arbitrary portion of the twisted yarn is observed in an electron microscope.
また、本発明の撚糸を形成するマルチフィラメントに繊維径10μm以上のフィラメントが含まれると、繊維の比表面積が小さくなり、培養できる細胞の数が少なくなるため好ましくないだけではなく、撚糸の細胞培養に適した柔軟性が損なわれることからも好ましくない。また、細胞培養に適した柔軟性を得るためには、繊維径8μm以上のフィラメントが実質的に含まれないことがより好ましい。 In addition, if the multifilament forming the twisted yarn of the present invention contains a filament having a fiber diameter of 10 μm or more, the specific surface area of the fiber is decreased, and the number of cells that can be cultured is reduced. This is also undesirable because flexibility suitable for the above is impaired. In order to obtain flexibility suitable for cell culture, it is more preferable that filaments having a fiber diameter of 8 μm or more are not substantially contained.
本発明の撚糸を構成するマルチフィラメントは、無機化合物、有機高分子のいずれから構成してもよいが、有機高分子からなることが好ましく、更にこの有機高分子としては、有機溶媒に可溶性を有するものであることが好ましく、特に、該有機溶媒がハロゲン元素含有化合物であるのが好ましい。このような有機高分子としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルイソシアネート、ポリブチルイソシアネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリノルマルプロピルメタクリレート、ポリノルマルブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリパラフェニレンテレフタラミド−3,4′―オキシジフェニレンテレフタラミド共重合体、ポリメタフェニレンイソフタラミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、メチルセルロース、プロピルセルロース、ベンジルセルロース、フィブロイン、天然ゴム、ポリビニルアセテート、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルノルマルプロピルエーテル、ポリビニルイソプロピルエーテル、ポリビニルノルマルブチルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリビニルターシャリーブチルエーテル、ポリビニリデンクロリド、ポリ(N−ビニルピロリドン)、ポリ(N−ビニルカルバゾル)、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリビニルメチルケトン、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリシクロペンテンオキシド、ポリスチレンサルホン、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、並びにこれらの共重合体などが挙げられる。
The multifilament constituting the twisted yarn of the present invention may be composed of either an inorganic compound or an organic polymer, but is preferably composed of an organic polymer, and the organic polymer is soluble in an organic solvent. In particular, the organic solvent is preferably a halogen element-containing compound. Examples of such organic polymers include polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polylactic acid, polyglycolic acid, polylactic acid-polyglycolic acid copolymer, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polystyrene, and polycarbonate. , Polyhexamethylene carbonate, polyarylate, polyvinyl isocyanate, polybutyl isocyanate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, poly normal propyl methacrylate, poly normal butyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, polyethylene terephthalate, poly Trimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyparaphenylene terephthalamide, polypara Enylene terephthalamide-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide copolymer, polymetaphenylene isophthalamide, cellulose diacetate, cellulose triacetate, methylcellulose, propylcellulose, benzylcellulose, fibroin, natural rubber, polyvinyl acetate , Polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl normal propyl ether, polyvinyl isopropyl ether, polyvinyl normal butyl ether, polyvinyl isobutyl ether, polyvinyl tertiary butyl ether, polyvinylidene chloride, poly (N-vinyl pyrrolidone), poly (N-vinyl carbazole) ), Poly (4-vinylpyridine), polyvinyl methyl ketone, polymethyl isopropenyl ketone, polyethylene Oxide, polypropylene oxide, polycyclopentene oxide, polystyrene sulfone,
これらのうち好ましくはポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネート並びにこれらの共重合体などの脂肪族ポリエステルが挙げられ、さらに好ましくはポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体、ポリカプロラクトンが挙げられる。なかでもポリ乳酸が特に好ましい。 Of these, preferred are polylactic acid, polyglycolic acid, polylactic acid-polyglycolic acid copolymer, polycaprolactone, polybutylene succinate, and polyethylene succinate and aliphatic polyesters such as these copolymers, and Preferably, polylactic acid, polyglycolic acid, polylactic acid-polyglycolic acid copolymer, and polycaprolactone are used. Of these, polylactic acid is particularly preferred.
次に、本発明の撚糸を製造するための態様について説明する。
本発明の撚糸を製造するには、前述の要件を同時に満足するような撚糸が得られる手法であればいずれも採用することができるが、繊維形成性の溶質を溶媒に溶解させて溶液を製造する段階と、前記溶液に高電圧を印加させる段階と、前記溶液を噴出させる段階と、前記噴出された溶液から溶媒を蒸発させ繊維構造体を形成させる段階と、前記形成された繊維構造体の電荷を消失させる段階と、前記電荷消失によって繊維構造体を累積させる段階と、前記累積された繊維構造体の一端から繊維束を引き出す段階と、前記引き出された繊維束に撚りを掛ける段階と、前記撚りを掛けた繊維束を巻き取る段階を含む撚糸の製造方法を好ましい一態様として挙げることができる。
Next, an embodiment for producing the twisted yarn of the present invention will be described.
In order to produce the twisted yarn of the present invention, any method can be adopted as long as it can obtain a twisted yarn that satisfies the above-mentioned requirements at the same time, but a solution is produced by dissolving a fiber-forming solute in a solvent. A step of applying a high voltage to the solution, a step of ejecting the solution, a step of evaporating a solvent from the ejected solution to form a fiber structure, and a step of forming the fiber structure Erasing the charge, accumulating a fiber structure due to the loss of electric charge, extracting a fiber bundle from one end of the accumulated fiber structure, and twisting the drawn fiber bundle, A preferred embodiment is a method for producing a twisted yarn including a step of winding the twisted fiber bundle.
まず、繊維形成性の溶質を溶媒に溶解させて溶液を製造する段階と、前記溶液に高電圧を印加させる段階と、前記溶液から溶液を噴出させる段階について説明する。また、以下、繊維形成性の溶質を溶媒に溶解させて溶液を製造する段階と、前記溶液に高電圧を印加させる段階と、前記溶液から溶液を噴出させる段階を合わせて静電紡糸法と呼ぶこととする。 First, a step of producing a solution by dissolving a fiber-forming solute in a solvent, a step of applying a high voltage to the solution, and a step of ejecting the solution from the solution will be described. Hereinafter, the step of producing a solution by dissolving a fiber-forming solute in a solvent, the step of applying a high voltage to the solution, and the step of ejecting the solution from the solution are collectively referred to as an electrostatic spinning method. I will do it.
静電紡糸法とは繊維形成性の基質を溶解させた溶液を電極間で形成された静電場中に吐出し、溶液を電極に向けて曳糸し、形成される繊維状物質を捕集基板上に累積することによって繊維構造体を得る方法であって、繊維状物質とは、繊維形成性の基質を溶解させた溶媒が留去して繊維積層体となっている状態のみならず、前記溶媒が繊維状物質に含まれている状態も示している。 Electrospinning is a method in which a solution in which a fiber-forming substrate is dissolved is discharged into an electrostatic field formed between electrodes, the solution is spun toward the electrodes, and the fibrous material formed is collected It is a method of obtaining a fiber structure by accumulating on the fibrous material, and the fibrous substance is not only a state in which the solvent in which the fiber-forming substrate is dissolved is distilled off to form a fiber laminate, The state in which the solvent is contained in the fibrous material is also shown.
次いで、静電紡糸法で用いる装置について説明する。
前述の電極は、金属、無機物、または有機物のいかなるものでも導電性を示しさえすれば用いることができ、また、絶縁物上に導電性を示す金属、無機物、または有機物の薄膜を持つものであっても良い。
Next, an apparatus used in the electrostatic spinning method will be described.
The above-described electrode can be used as long as it has conductivity, and any metal, inorganic, or organic material has a thin film of conductive metal, inorganic, or organic material on an insulator. May be.
また、静電場は一対又は複数の電極間で形成されており、いずれの電極に高電圧を印加しても良い。これは、例えば電圧値が異なる高電圧の電極が2つ(例えば15kVと10kV)と、アースにつながった電極の合計3つの電極を用いる場合も含み、または3つを越える数の電極を使う場合も含むものとする。 The electrostatic field is formed between a pair or a plurality of electrodes, and a high voltage may be applied to any of the electrodes. This includes, for example, the case where two high-voltage electrodes with different voltage values (for example, 15 kV and 10 kV) and a total of three electrodes connected to ground are used, or when more than three electrodes are used. Shall also be included.
次に静電紡糸法による本発明の撚糸を構成する繊維構造体の製造手法について順を追って説明する。
まず、繊維形成性の基質を溶解させて溶液を製造するが、本発明の製造方法における溶液中の溶媒に対する繊維形成性の基質の濃度は1〜30重量%であることが好ましい。繊維形成性の基質の濃度が1重量%より小さいと、濃度が低すぎるため繊維構造体を形成することが困難となり好ましくない。また、30重量%より大きいと得られる繊維構造体の繊維径が大きくなり好ましくない。より好ましい溶液中の溶媒に対する繊維形成性の基質の濃度は2〜20重量%である。
Next, a manufacturing method of the fiber structure constituting the twisted yarn of the present invention by the electrospinning method will be described step by step.
First, a solution is produced by dissolving a fiber-forming substrate. The concentration of the fiber-forming substrate with respect to the solvent in the solution in the production method of the present invention is preferably 1 to 30% by weight. If the concentration of the fiber-forming substrate is less than 1% by weight, it is not preferable because the concentration is too low to make it difficult to form a fiber structure. On the other hand, if it is greater than 30% by weight, the fiber diameter of the resulting fiber structure is undesirably large. The concentration of the fiber-forming substrate with respect to the solvent in the solution is more preferably 2 to 20% by weight.
また、溶媒は一種を単独で用いても良く、複数の溶媒を組み合わせても良い。前記溶媒としては、繊維形成性の基質を溶解可能で、かつ静電紡糸法にて紡糸する段階で蒸発し、繊維を形成可能なものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、クロロホルム、エタノール、イソプロパノール、メタノール、トルエン、テトラヒドロフラン、水、ベンゼン、ベンジルアルコール、1,4−ジオキサン、プロパノール、塩化メチレン、四塩化炭素、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、フェノール、ピリジン、トリクロロエタン、酢酸、蟻酸、ヘキサフルオロイソプロパノール、ヘキサフルオロアセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、N−メチルモルホリン−N−オキシド、1,3−ジオキソラン、メチルエチルケトン、上記溶媒の混合溶媒等が挙げられる。
これらのうち、取り扱い性や物性などから、塩化メチレン、メタノール、エタノールとそれらの混合溶媒を用いることが好ましい。
Moreover, a solvent may be used individually by 1 type and may combine several solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve a fiber-forming substrate and evaporates at the stage of spinning by an electrostatic spinning method to form a fiber. For example, acetone, chloroform, ethanol , Isopropanol, methanol, toluene, tetrahydrofuran, water, benzene, benzyl alcohol, 1,4-dioxane, propanol, methylene chloride, carbon tetrachloride, cyclohexane, cyclohexanone, phenol, pyridine, trichloroethane, acetic acid, formic acid, hexafluoroisopropanol, hexa Examples include fluoroacetone, N, N-dimethylformamide, acetonitrile, N-methylmorpholine-N-oxide, 1,3-dioxolane, methyl ethyl ketone, and mixed solvents of the above solvents.
Of these, methylene chloride, methanol, ethanol and a mixed solvent thereof are preferably used in view of handling properties and physical properties.
次に前記溶液を静電紡糸法にて紡糸する段階について説明する。
前記溶液を静電場中に吐出するには、任意の方法を用いることが出来、例えば、溶液をノズルに供給することによって、溶液を静電場中の適切な位置に置き、そのノズルから溶液を電界によって曳糸して繊維化させればよい。
Next, the step of spinning the solution by the electrostatic spinning method will be described.
Any method can be used to eject the solution into the electrostatic field, for example, by feeding the solution to a nozzle, placing the solution in a suitable position in the electrostatic field, and applying the solution from the nozzle to the electric field. Can be made into a fiber by stringing.
以下、図1を用いてこの静電紡糸法について更に具体的に説明する。
注射器の筒状の溶液保持槽(図1中3)の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器(図1中5)にて電圧をかけた注射針状の溶液噴出ノズル(図1中1)を設置して、溶液(図1中2)を溶液噴出ノズル先端部まで導く。接地した電極(図1中4)から適切な距離で前記溶液噴出ノズル(図1中1)の先端を配置し、溶液(図1中2)が前記溶液噴出ノズル(図1中1)の先端部から噴出させ、このノズル先端部分と電極(図1中4)との間で繊維構造体を形成させることができる。
Hereinafter, this electrostatic spinning method will be described in more detail with reference to FIG.
An injection needle-like solution ejection nozzle (in FIG. 1) in which voltage is applied to the tip of the cylindrical solution holding tank (3 in FIG. 1) of the syringe by an appropriate means such as a high voltage generator (5 in FIG. 1). 1) is installed, and the solution (2 in FIG. 1) is guided to the tip of the solution ejection nozzle. The tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 1) is arranged at an appropriate distance from the grounded electrode (4 in FIG. 1), and the solution (2 in FIG. 1) is the tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 1). The fiber structure can be formed between the nozzle tip and the electrode (4 in FIG. 1).
前記溶液をノズルから静電場中に供給する場合、数個のノズルを並列的に用いて繊維構造体の生産速度を上げることもできる。また、電極間の距離は、帯電量、ノズル寸法、溶液のノズルからの噴出量、溶液濃度等に依存するが、10kV程度のときには5〜20cmの距離が適当であった。また、印加される静電気電位は、一般に3〜100kV、好ましくは5〜50kV、一層好ましくは5〜30kVである。所望の電位は従来公知の任意の適切な方法で作れば良い。 When the solution is supplied from the nozzle into the electrostatic field, the production rate of the fiber structure can be increased by using several nozzles in parallel. Further, the distance between the electrodes depends on the charge amount, the nozzle size, the ejection amount of the solution from the nozzle, the solution concentration, etc., but when it is about 10 kV, the distance of 5 to 20 cm is appropriate. The applied electrostatic potential is generally 3 to 100 kV, preferably 5 to 50 kV, and more preferably 5 to 30 kV. The desired potential may be generated by any appropriate method known in the art.
また、得られた繊維構造体に対して熱処理や化学処理を施してもよく、さらに、紡糸以前の任意の段階で、前記繊維形成基質に、エマルジョン、有機物もしくは無機物の粉末を混合してもよい。 Further, the obtained fiber structure may be subjected to heat treatment or chemical treatment, and an emulsion, an organic substance, or an inorganic substance powder may be mixed with the fiber-forming substrate at any stage before spinning. .
次に前記噴出された溶液の電荷を消失させる段階と、前記電荷消失によって累積される繊維構造体を得る段階について説明する。本発明においては、前記溶液を捕集基板に向けて曳糸する間に、溶液の電荷を消失させることで、ノズルと捕集電極との間で繊維構造体が堆積される。通常の室温であれば繊維構造体が堆積されるまでの間に溶媒は完全に蒸発するが、溶媒蒸発が不十分な場合は減圧条件下で曳糸しても良い。この繊維構造体が堆積した時点では少なくとも前記繊維平均径を満足するフィラメントが形成されている。また、曳糸する温度は溶媒の蒸発挙動や紡糸液の粘度に依存するが、通常は0〜50℃の範囲である。 Next, a step of eliminating the charge of the jetted solution and a step of obtaining a fiber structure accumulated by the charge loss will be described. In the present invention, the fiber structure is deposited between the nozzle and the collection electrode by erasing the charge of the solution while spinning the solution toward the collection substrate. If the room temperature is normal, the solvent completely evaporates until the fibrous structure is deposited, but if the solvent evaporation is insufficient, the solvent may be drawn under reduced pressure. When this fiber structure is deposited, filaments satisfying at least the fiber average diameter are formed. Further, the temperature at which the spinning is performed depends on the evaporation behavior of the solvent and the viscosity of the spinning solution, but is usually in the range of 0 to 50 ° C.
次に前記溶液の電荷を消失させる段階について説明する。前記溶液の電荷を消失させる方法は、前記溶液の電荷を消失させ繊維構造体が形成されれば特に限定を受けないが、好ましい方法として、イオナイザーにより電荷を消失させる方法が挙げられる。イオナイザーとは内蔵のイオン発生装置によりイオンを発生させ、前記イオンを帯電物に放出させることにより前記帯電物の電荷を消失させうる装置である。本発明で用いられるイオナイザーは前記繊維構造体が形成されれば特に限定を受けないが、好ましいイオン発生装置として内蔵の放電針に高電圧を印加させることによりイオンを発生する装置が挙げられる。 Next, the step of eliminating the charge of the solution will be described. The method of eliminating the charge of the solution is not particularly limited as long as the charge of the solution is eliminated and a fiber structure is formed, but a preferable method is a method of eliminating the charge with an ionizer. An ionizer is an apparatus that can generate ions by a built-in ion generator and discharge the charged substances to discharge the ions, thereby eliminating the charge of the charged objects. The ionizer used in the present invention is not particularly limited as long as the fiber structure is formed, but a preferable ion generator is a device that generates ions by applying a high voltage to a built-in discharge needle.
次に前記累積された繊維構造体の一端から繊維束を引き出す段階と、前記引き出された繊維束に撚りを掛ける段階と、前記撚りを掛けた繊維束を巻き取る段階について説明する。本発明では、上記方法によって累積された繊維構造体の一端を引き出すことで、繊維構造体同士の絡まりにより、連続的に繊維束を得ることができる。更に得られた繊維束は種々の方法で撚りを与えられ巻き取られることで撚糸が得られる。 Next, a step of drawing a fiber bundle from one end of the accumulated fiber structure, a step of twisting the drawn fiber bundle, and a step of winding the twisted fiber bundle will be described. In the present invention, by pulling out one end of the fiber structure accumulated by the above method, a fiber bundle can be continuously obtained by entanglement between the fiber structures. Furthermore, the obtained fiber bundle is twisted by various methods and wound to obtain a twisted yarn.
本発明の撚糸を製造するには、前述の要件を同時に満足するような撚糸が得られる製造装置であればいずれも採用することができるが、繊維形成性の溶質を溶解させた溶液をノズル先端まで供給する溶液供給装置と、ノズル先端から前記溶液を噴出させ繊維構造体を製造する繊維構造体製造装置と、前記繊維構造体を堆積盤上に堆積させる繊維構造体堆積装置と、前記堆積盤上に堆積した繊維構造体から繊維束を引き出し、前記繊維束に撚りを与える撚り装置と、前記撚りを与えた繊維束を巻き取る巻き取り装置から成る撚糸製造装置が好ましい一態様として挙げることができる。 In order to produce the twisted yarn of the present invention, any production device capable of obtaining a twisted yarn that simultaneously satisfies the above-mentioned requirements can be adopted, but a solution in which a fiber-forming solute is dissolved is used as a nozzle tip. A solution supply device for supplying the fiber structure, a fiber structure production device for producing a fiber structure by ejecting the solution from a nozzle tip, a fiber structure deposition device for depositing the fiber structure on a deposition plate, and the deposition disc One preferred embodiment is a twisted yarn production apparatus comprising a twisting device that pulls out a fiber bundle from the fiber structure deposited thereon and twists the fiber bundle, and a winding device that winds the fiber bundle that has been twisted. it can.
前記撚糸を製造する製造装置について、図1を用いて説明する。
注射器の筒状の溶液保持槽(図1中3)の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器(図1中5)にて電圧をかけた注射針状の溶液噴出ノズル(図1中1)を設置して、溶液(図1中2)を溶液噴出ノズル先端部まで導く。接地した電極(図1中4)とイオナイザー(図1中6)と前記溶液噴出ノズル(図1中1)の先端とをそれぞれ適切な距離になるように設置し、溶液(図1中2)を前記溶液噴出ノズル(図1中1)の先端部から噴出させ、このノズル先端部分とイオナイザー(図1中6)との間に設置した繊維構造体堆積盤(図1中7)の上に繊維構造体を形成させる。堆積した繊維構造体の一端より引き出した繊維束を巻き取り装置(図1中11、図2中11)に引き込み、巻き取りローラー(図2中12)を回転させる事で繊維束を巻き取らせる。その際に巻き取りローラー(図2中12)の回転軸に対して垂直な回転軸をもつ回転を巻き取り装置(図2中11、図2中11)に与えることで繊維束に撚りを生じさせ、撚糸を製造する装置である。
A production apparatus for producing the twisted yarn will be described with reference to FIG.
An injection needle-like solution ejection nozzle (in FIG. 1) in which voltage is applied to the tip of the cylindrical solution holding tank (3 in FIG. 1) of the syringe by an appropriate means such as a high voltage generator (5 in FIG. 1). 1) is installed, and the solution (2 in FIG. 1) is guided to the tip of the solution ejection nozzle. The grounded electrode (4 in FIG. 1), the ionizer (6 in FIG. 1), and the tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 1) are installed at appropriate distances, respectively, and the solution (2 in FIG. 1) Is ejected from the tip of the solution jet nozzle (1 in FIG. 1) and placed on the fiber structure deposition disk (7 in FIG. 1) installed between the nozzle tip and the ionizer (6 in FIG. 1). A fiber structure is formed. The fiber bundle drawn from one end of the accumulated fiber structure is drawn into a winding device (11 in FIG. 1 and 11 in FIG. 2), and the fiber bundle is wound up by rotating a winding roller (12 in FIG. 2). . At that time, the fiber bundle is twisted by applying a rotation having a rotation axis perpendicular to the rotation axis of the winding roller (12 in FIG. 2) to the winding device (11 in FIG. 2, 11 in FIG. 2). Device for producing twisted yarn.
また、前記撚糸を製造する別の形態について、図3を用いて説明する。
注射器の筒状の溶液保持槽(図3中3)の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器(図3中5)にて電圧をかけた注射針状の溶液噴出ノズル(図3中1)を設置して、溶液(図3中2)を溶液噴出ノズル先端部まで導く。接地した電極(図3中4)とイオナイザー(図3中6)と前記溶液噴出ノズル(図3中1)の先端とをそれぞれ適切な距離になるように設置し、溶液(図3中2)を前記溶液噴出ノズル(図3中1)の先端部から噴出させ、このノズル先端部分とイオナイザー(図3中6)との間に設置した繊維構造体堆積盤(図3中7)の上に繊維構造体を形成させる。堆積した繊維構造体の一端より繊維束を引き出し、その際に巻き取りローラー(図3中12)に対して繊維構造体堆積盤(図3中7)を相対的に回転させることで繊維束に撚りを与え、得られた撚糸を巻き取りローラー(図3中12)で巻き取る装置である。
Further, another embodiment for producing the twisted yarn will be described with reference to FIG.
An injection needle-like solution ejection nozzle (in FIG. 3) in which a voltage is applied to the tip of the cylindrical solution holding tank (3 in FIG. 3) of the syringe by appropriate means, for example, a high voltage generator (5 in FIG. 3). 1) is installed, and the solution (2 in FIG. 3) is guided to the tip of the solution ejection nozzle. The grounded electrode (4 in FIG. 3), the ionizer (6 in FIG. 3), and the tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 3) were installed at appropriate distances, respectively, and the solution (2 in FIG. 3) Is ejected from the tip of the solution jet nozzle (1 in FIG. 3) and placed on the fiber structure deposition disk (7 in FIG. 3) installed between the nozzle tip and the ionizer (6 in FIG. 3). A fiber structure is formed. A fiber bundle is pulled out from one end of the accumulated fiber structure, and at that time, the fiber structure deposition disk (7 in FIG. 3) is rotated relative to the take-up roller (12 in FIG. 3) to form the fiber bundle. It is an apparatus which twists and winds up the obtained twisted yarn with a winding roller (12 in FIG. 3).
次いで、前記撚糸を製造する別の形態について、図6を用いて説明する。
注射器の筒状の溶液保持槽(図6中3)の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器(図6中5)にて電圧をかけた注射針状の溶液噴出ノズル(図6中1)を設置して、溶液(図6中2)を溶液噴出ノズル先端部まで導く。接地した電極(図6中4)とイオナイザー(図6中6)と前記溶液噴出ノズル(図6中1)の先端とをそれぞれ適切な距離になるように設置し、溶液(図6中2)を前記溶液噴出ノズル(図6中1)の先端部から噴出させ、このノズル先端部分とイオナイザー(図6中6)との間に設置した繊維捕捉装置(図6中17)の上に繊維構造体を形成させる。堆積した繊維構造体の一端より繊維束を引き出し、その際に巻き取りローラー(図6中12)に対して繊維捕捉装置(図6中17)を相対的に回転させることで繊維束に撚りを与え、得られた撚糸を巻き取りローラー(図6中12)で巻き取る装置である。
Next, another embodiment for producing the twisted yarn will be described with reference to FIG.
An injection needle-like solution ejection nozzle (in FIG. 6) in which voltage is applied to the tip of the cylindrical solution holding tank (3 in FIG. 6) of the syringe by an appropriate means, for example, a high voltage generator (5 in FIG. 6). 1) is installed, and the solution (2 in FIG. 6) is guided to the tip of the solution ejection nozzle. The grounded electrode (4 in FIG. 6), the ionizer (6 in FIG. 6), and the tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 6) were installed at appropriate distances, respectively, and the solution (2 in FIG. 6) Is ejected from the tip of the solution jet nozzle (1 in FIG. 6), and the fiber structure is placed on the fiber trapping device (17 in FIG. 6) installed between the nozzle tip and the ionizer (6 in FIG. 6). Form the body. The fiber bundle is drawn from one end of the accumulated fiber structure, and the fiber bundle is twisted by rotating the fiber capturing device (17 in FIG. 6) relative to the winding roller (12 in FIG. 6). It is an apparatus which winds up the obtained twisted yarn with a winding roller (12 in FIG. 6).
ここで、繊維捕捉装置17は、チューブを折り曲げ、円状の支持体とチューブ両端とを接合したもので、本願明細書の図6では、3本のチューブを用いた例を記載しているが、繊維が捕捉できる(絡まる或いは引掛かる)機能を有するものであれば、同様の形状(例えば、板を組み合わせたもの等)を用いることができるのはいうまでも無い。
Here, the
更に、前記撚糸を製造する別の形態について、図8を用いて説明する。
注射器の筒状の溶液保持槽(図8中3)の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器(図8中5)にて電圧をかけた注射針状の溶液噴出ノズル(図8中1)を設置して、溶液(図8中2)を溶液噴出ノズル先端部まで導く。接地した電極(図8中4)とイオナイザー(図8中6)に繋がる放電針とを設けた漏斗形状の繊維捕集容器と前記溶液噴出ノズル(図8中1)の先端とをそれぞれ適切な距離になるように設置し、溶液(図8中2)を前記溶液噴出ノズル(図8中1)の先端部から噴出させて、繊維捕集容器にて繊維構造体を形成させる。ここで、繊維捕集容器には、圧縮空気送気ノズル(図8中13)を通じて、漏斗形状内で、該漏斗形状底部の下側出口につながる穴を略中心とする空気の渦が発生するように圧縮空気を噴出させることにより、漏斗形状の出口部分から引き出される繊維束は、空気流れにより撚りが与えられ、得られた撚糸を巻き取りローラー(図8中12)で巻き取る装置である。
Furthermore, another embodiment for producing the twisted yarn will be described with reference to FIG.
An injection needle-like solution ejection nozzle (in FIG. 8) in which voltage is applied to the tip of the cylindrical solution holding tank (3 in FIG. 8) of the syringe by appropriate means, for example, a high voltage generator (5 in FIG. 8). 1) is installed, and the solution (2 in FIG. 8) is guided to the tip of the solution ejection nozzle. A funnel-shaped fiber collecting container provided with a grounded electrode (4 in FIG. 8) and a discharge needle connected to an ionizer (6 in FIG. 8) and a tip of the solution ejection nozzle (1 in FIG. 8) are respectively connected appropriately. It installs so that it may become a distance, a solution (2 in FIG. 8) is ejected from the front-end | tip part of the said solution ejection nozzle (1 in FIG. 8), and a fiber structure is formed in a fiber collection container. Here, in the fiber collecting container, an air vortex is generated in the funnel shape through the compressed air supply nozzle (13 in FIG. 8) and the hole leading to the lower outlet of the funnel-shaped bottom is approximately centered. The fiber bundle drawn out from the funnel-shaped outlet portion by jetting compressed air as described above is twisted by the air flow, and the obtained twisted yarn is wound up by a winding roller (12 in FIG. 8). .
ここで、本願明細書の図8において圧縮空気送気ノズルは図のように2本設置したが、前記漏斗形状底部の下側出口につながる穴を略中心とする空気の渦が発生するようにする限り、どのような方向に設置してもよい。 Here, in FIG. 8 of the present specification, two compressed air supply nozzles are installed as shown in the figure, but an air vortex is generated around the hole connected to the lower outlet of the funnel-shaped bottom. As long as you do, you may install in any direction.
また、本願明細書の図8において溶液噴出ノズルと前記漏斗形状底部の下側出口部分とは、重なるように記載しているが、ずれがあっても何等問題は無い。
また、本願明細書の図8において注射針状の溶液噴出ノズル(図8中1)を1本設置したが、生産量に応じて複数本設置してもよい。
Further, in FIG. 8 of the present specification, the solution ejection nozzle and the lower outlet portion of the funnel-shaped bottom are described so as to overlap, but there is no problem even if there is a deviation.
Further, although one injection needle-like solution ejection nozzle (1 in FIG. 8) is installed in FIG. 8 of the present specification, a plurality of nozzles may be installed according to the production amount.
また、本願明細書の図8において圧縮空気送気ノズルにより前記漏斗形状底部の下側出口につながる穴を略中心とする空気の渦が発生させているが、前記漏斗形状底部の下側出口から吸気することにより前記漏斗形状底部の下側出口につながる穴を略中心とする空気の渦を発生させてもよい。 Further, in FIG. 8 of the present specification, a compressed air supply nozzle generates an air vortex that is substantially centered on a hole connected to the lower outlet of the funnel-shaped bottom, but from the lower outlet of the funnel-shaped bottom. By sucking in air, an air vortex may be generated with the hole connected to the lower outlet of the funnel-shaped bottom portion approximately at the center.
また、本願明細書の図8において圧縮空気送気ノズルからの送気が注射針状の溶液噴出ノズルに直接当たることにより、溶液が前記溶液噴出ノズルの先端で固化することを防止するために、前記溶液噴出ノズルに囲いを設けてもよい。 In addition, in order to prevent the solution from solidifying at the tip of the solution jet nozzle by directly feeding the air from the compressed air feed nozzle to the injection needle-like solution jet nozzle in FIG. 8 of the present specification, An enclosure may be provided in the solution ejection nozzle.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何等限定を受けるものではない。また以下の各実施例、比較例における評価項目は以下のとおりの手法にて実施した。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The evaluation items in the following examples and comparative examples were carried out by the following methods.
撚糸の撚数:
巻き取り装置11の回転速度または繊維構造体堆積盤7または繊維捕捉装置17の回転速度をA(rpm)、巻き取りローラー12の巻き取り速度をB(m/min)である場合、以下の式により撚数C(回/m)を算出した。
[数1]
C=A/B
Number of twisted yarns:
When the rotational speed of the winding device 11 or the rotational speed of the fiber
[Equation 1]
C = A / B
撚糸の平均繊維径:
得られた撚糸から無作為に10箇所を選んで、その箇所の撚糸断面が円の場合は直径を繊維径とし、楕円の場合は長径と短径の平均を繊維径とし、全ての繊維径(n=10)の平均値を求めて、撚糸の平均繊維径とした。
Average fiber diameter of twisted yarn:
10 points are selected at random from the obtained twisted yarns, and when the cross section of the twisted yarn is a circle, the diameter is the fiber diameter, and when it is an ellipse, the average of the major axis and the minor axis is the fiber diameter, and all fiber diameters ( The average value of n = 10) was determined and used as the average fiber diameter of the twisted yarn.
マルチフィラメントの平均繊維径:
得られた撚糸の表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製S−2400)により撮影(倍率2000倍)して得た写真から無作為に20箇所を選んでフィラメントの径を測定し、すべての繊維径(n=20)の平均値を求めて、マルチフィラメントの平均繊維径とした。
Multifilament average fiber diameter:
The surface of the obtained twisted yarn was photographed with a scanning electron microscope (S-2400 manufactured by Hitachi, Ltd.) (magnification 2000 times), and randomly selected 20 points from the photograph to measure the diameter of the filament. The average value of the fiber diameters (n = 20) was determined and used as the average fiber diameter of the multifilaments.
[実施例1]
ポリ乳酸(株式会社島津製作所製:商品名「Lacty9031」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)6重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図1、図2に示す装置を用いて撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維構造体堆積盤7までの距離は高さ13cm、水平距離は25cmであり、繊維構造体堆積盤7からイオナイザーまでの距離は10cmであり、イオナイザーから電極4までの距離は5cmであり、繊維構造体堆積盤7から巻き取り装置11までの距離は22cmであり、巻き取り装置11の回転速度は37rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.19mであり、撚数は195であった。得られた撚糸の平均繊維径は4mmであり、繊度は470dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は2.3μmであった。
[Example 1]
1 part by weight of polylactic acid (manufactured by Shimadzu Corporation: trade name “Lacty 9031”), 3 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 6 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) The parts were mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIGS. The inner diameter of the
[実施例2]
ポリ乳酸(株式会社島津製作所製:商品名「Lacty9031」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)6重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図3に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維構造体堆積盤7までの距離は高さ13cm、水平距離は1cmであり、繊維構造体堆積盤7から電極4までの距離は7cmであり、繊維構造体堆積盤7から巻き取りローラー12までの距離は35cmであり、繊維構造体堆積盤7の直径は14cm、回転速度は200rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.23mであり、撚数は870であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.4mmであり、繊度は420dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は2.2μmであった。
[Example 2]
1 part by weight of polylactic acid (manufactured by Shimadzu Corporation: trade name “Lacty 9031”), 3 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 6 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) The parts were mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the
[実施例3]
ポリ乳酸(株式会社島津製作所製:商品名「Lacty9031」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)6重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図6に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維捕捉装置17の頂点部までの距離は高さ5cm、水平距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の中心から電極4までの距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の頂点部から巻き取りローラー12までの距離は25cmであり、繊維捕捉装置17の直径は10cm、高さは22cm、回転速度は320rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.43mであり、撚数は749であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.4mmであり、繊度は140dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は1.2μmであった。
[Example 3]
1 part by weight of polylactic acid (manufactured by Shimadzu Corporation: trade name “Lacty 9031”), 3 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 6 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) The parts were mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the
[実施例4]
ポリ乳酸(株式会社島津製作所製:商品名「Lacty9031」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)6重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図8に示す装置を用いて、噴出ノズル1と放電針14との間に繊維構造体を形成させ、該形成された繊維構造体に圧縮空気を当てることにより撚りを与え、該撚りを与えられた繊維構造体が圧縮空気により連続して噴出され、該噴出された繊維構造体を巻き取りローラーで巻き取ることにより撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.80mであった。得られた撚糸の平均繊維径は0.3mmであり、繊度は70dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は1.1μmであった。また、本実施例の方法では実施例1〜3で用いた巻き取り装置11、繊維構造体堆積盤7、繊維捕捉装置17を用いないため、撚数は算出できなかった。
[Example 4]
1 part by weight of polylactic acid (manufactured by Shimadzu Corporation: trade name “Lacty 9031”), 3 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 6 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) The parts were mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. Using the apparatus shown in FIG. 8, a fiber structure is formed between the
[実施例5]
ポリカプロラクトン(ダイセル化学工業株式会社製:商品名「PLACCEL H7」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3.6重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)5.4重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図6、図7に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維捕捉装置17の頂点部までの距離は高さ5cm、水平距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の中心から電極4までの距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の頂点部から巻き取りローラー12までの距離は25cmであり、繊維捕捉装置17の直径は10cm、高さは22cm、回転速度は330rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.25mであり、撚数は1310であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.5mmであり、繊度は430dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は1.0μmであった。
[Example 5]
1 part by weight of polycaprolactone (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: trade name “PLACCEL H7”), 3.6 parts by weight of ethanol (special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), methylene chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 5.4 parts by weight of special grade was mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIGS. The inner diameter of the
[実施例6]
ポリ乳酸−ポリグリコール酸共重合体(共重合比50/50、Birmingham Polymers, Inc.製:商品名「lactel」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)2重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)7重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図6に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維捕捉装置17の頂点部までの距離は高さ5cm、水平距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の中心から電極4までの距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の頂点部から巻き取りローラー12までの距離は25cmであり、繊維捕捉装置17の直径は10cm、高さは22cm、回転速度は330rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.38mであり、撚数は878であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.5mmであり、繊度は450dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は0.9μmであった。
[Example 6]
1 part by weight of a polylactic acid-polyglycolic acid copolymer (copolymerization ratio 50/50, manufactured by Birmingham Polymers, Inc .: trade name “lactel”), 2 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 7 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) was mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the
[実施例7]
ポリ乳酸−ポリカプロラクトン共重合体(共重合比74/26、Mn=146000、Mw=215000)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3.6重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)5.4重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図6に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維捕捉装置17の頂点部までの距離は高さ5cm、水平距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の中心から電極4までの距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の頂点部から巻き取りローラー12までの距離は25cmであり、繊維捕捉装置17の直径は10cm、高さは22cm、回転速度は300rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.25mであり、撚数は1200であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.3mmであり、繊度は400dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は1.8μmであった。
[Example 7]
1 part by weight of a polylactic acid-polycaprolactone copolymer (copolymerization ratio 74/26, Mn = 146000, Mw = 215000), 3.6 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), methylene chloride (sum A solution was prepared by mixing 5.4 parts by weight of Kojun Pharmaceutical Co., Ltd., special grade) at room temperature (25 ° C.). A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the
[実施例8]
三酢酸セルロース(ダイセル化学工業株式会社製:商品名「LT−35」)0.55重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)1.89重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)7.56重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。図6に示す装置を用いて、撚糸を得た。噴出ノズル1の内径は0.8mm、電圧は15kV、噴出ノズル1から繊維捕捉装置17の頂点部までの距離は高さ5cm、水平距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の中心から電極4までの距離は10cmであり、繊維捕捉装置17の頂点部から巻き取りローラー12までの距離は25cmであり、繊維捕捉装置17の直径は10cm、高さは22cm、回転速度は220rpmであり、巻き取りローラー12の巻き取り速度は毎分0.25mであり、撚数は876であった。得られた撚糸の平均繊維径は0.3mmであり、繊度は100dtexであった。撚糸表面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−2400」)で測定したところ、マルチフィラメントの平均繊維径は2.0μmであった。
[Example 8]
Cellulose triacetate (Daicel Chemical Industries, Ltd .: trade name “LT-35”) 0.55 parts by weight, ethanol (Wako Pure Chemical Industries, special grade) 1.89 parts by weight, methylene chloride (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 7.56 parts by weight (manufactured by Co., Ltd.) was mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. A twisted yarn was obtained using the apparatus shown in FIG. The inner diameter of the
[比較例1]
ポリ乳酸(株式会社島津製作所製:商品名「Lacty9031」)1重量部、エタノール(和光純薬工業株式会社製、特級)3重量部、塩化メチレン(和光純薬工業株式会社製、特級)6重量部を室温(25℃)で混合し溶液を作製した。イオナイザー6の電源をOFFにした状態で、図1,2に示す装置を用いて紡糸を行ったところ、繊維構造体は繊維構造体堆積盤7上に堆積せず電極4上に堆積してしまい撚糸を得ることが出来なかった。
[Comparative Example 1]
1 part by weight of polylactic acid (manufactured by Shimadzu Corporation: trade name “Lacty 9031”), 3 parts by weight of ethanol (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 6 parts by weight of methylene chloride (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) The parts were mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a solution. When spinning is performed using the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 with the power of the
1 溶液噴出ノズル
2 溶液
3 溶液保持槽
4 電極
5 高電圧発生器
6 イオナイザー
7 繊維構造体堆積盤
8 モーター
9 回転軸
10 変速機
11 巻き取り装置
12 巻き取りローラー
13 圧縮空気送気ノズル
14 放電針
15 繊維捕集容器側板
16 繊維捕集容器天板
17 繊維捕捉装置
DESCRIPTION OF
Claims (26)
取り装置とを具備する、撚糸製造装置において、繊維捕捉装置が、イオナイザーにより繊維構造体の帯電を失わせた繊維を捕捉する装置である撚糸製造装置。 A solution supply device that supplies a solution in which a fiber-forming solute is dissolved to the tip of the nozzle, a fiber structure manufacturing device that produces the fiber structure by ejecting the solution from the nozzle tip, and a fiber that captures the fiber structure A twisted yarn comprising: a capturing device; a twisting device that draws a fiber bundle from the fiber structure captured by the fiber capturing device; twists the fiber bundle; and a winding device that winds the twisted fiber bundle. In the production apparatus , a twisted yarn production apparatus in which the fiber capture device is a device that captures fibers whose charge of the fiber structure has been lost by an ionizer.
を巻き取る巻き取り装置とを具備する、撚糸製造装置。 A solution supply device for supplying a solution in which a fiber-forming solute is dissolved to the nozzle tip, a fiber structure manufacturing device for producing a fiber structure by ejecting the solution from the nozzle tip, and a funnel-shaped fiber provided with electrodes A collection container, a device for generating a vortex flow of fluid in the collection container and twisting the collected fibers to obtain a fiber bundle, and a fiber having the twist applied from the lower outlet of the fiber collection container A twisted yarn manufacturing apparatus comprising a winding device for winding a bundle.
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