2007 Fiscal Year Annual Research Report
静電紡糸法によるナノ粒子分散ポリマーナノファイバーの合成と応用
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18206079
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
奥山 喜久夫 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 教授 (00101197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 学 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70178953)
WULED Lenggoro 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (10304403)
矢吹 彰広 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70284164)
FERRY Iskandar 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00452607)
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| Keywords | ナノ粒子 / ナノファイバー / 静電噴霧 / フィルター / コンポジット材料 / 複合体材料 / ビーズミル / 分散技術 |
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| Research Abstract |
静電紡糸法によりナノ粒子が分散したポリマーナノファイバーの合成と応用について検討し、以下のような成果を得た。
(1)前年度において気相および液相合成法により製造された各種の金属および酸化物ナノ粒子を、モノマーもしくは溶剤中に分散するために、微小なジルコニアビーズを用いた媒体攪拌型ビーズミルを用いて、透明な溶液にするための操作条件および分散剤を実験的に評価した。その結果、酸化チタンおよびシリカのナノ粒子が沈殿せずに透明な状態で分散した溶液が合成された。ビーズミルによるナノ粒子の分散過程における溶液およびナノ粒子の物性を詳細に評価し、興味深い結果が得られた。
(2)ナノ粒子を添加せずおよび添加して、印加電圧、ノズルからのファイバー回収板までの距離、溶液の粘度、雰囲気の温度、湿度などを変え、静電紡糸実験を行い、PAN(ポリアクリルニトリル)およびPVA(ポリビニルアルコール)ファイバーを製造した。回収板上に製造されたポリマーファイバーを剥がして、ポリマーファイバーの径および帯電量を計測し、静電紡糸操作条件による変化を明らかにした。
(3)静電紡糸法により製造されたPANのナノファイバーからなるフィルターを用いてエアロゾルのろ過実験を行い、捕集効率および圧力損失を求め、既往のろ過理論との比較を行った。
(4)無機材料の原料とポリマー原料の混合前駆体を用いて静電紡糸を行い、無機とポリマーのコンポジットファイバーを作成し、その後、加熱処理によりファイバー内のポリマー成分を除去し、無機物ファイバーを作成した。具体的には、Y_2O_3:Eu蛍光体のファイバーおよびITOファイバーを作成した。
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