2013 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界エレクトロスピニング法による特異な形態を有する複合ファイバーの調製
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23655217
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
後藤 元信 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80170471)
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| Keywords | ナノファイバー / 超臨界流体 / エレクトロスピニング / 中空糸 / 多孔体 / 金属ナノ粒子 / カーボンナノチューブ |
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| Research Abstract |
溶媒特性を大幅に温度・圧力により制御可能な超臨界流体中でのエレクトロスピニング法を利用することにより、特異なモルフォロジーを有し、高分散金属ナノ粒子を含有するサブミクロンファイバーを調製することを目的とした。高圧の超臨界二酸化炭素中でエレクトロスピニング法が可能となる窓付き高圧セルを備えた独自に開発した装置を用いた。高分子としてPVPおよびPVPとPLAブレンドポリマー用いてエレクトロスピニングを行い、電圧、流量、圧力、温度などの操作因子との関連を調べた。特にスキン層および内部の貫通孔、多孔構造の形成に焦点をあてた。また、金属や炭素のナノ微細物とポリマーの複合材料の調製を試みた。
超臨界エレクトロスピニング実験は二酸化炭素中で5～10MPa の圧力でのエレクトロスピニングを行い、操作因子として、圧力、ポリマー流量、ノズル形状、電圧、ポリマーを溶解する溶媒について詳細に検討した。PVPファイバーの場合と同様にPVP/PLA複合ファイバーにおいても臨界点近傍の流体中で完全な中空ファイバーが得られた。これは常圧法では得られない構造であった。圧力が低い場合はソリッドな構造で、高圧ではバルーンが連結した多孔構造のファイバーが得られた。カーボンナノチューブあるいは金ナノ粒子を複合したポリマーにおいてもファイバーを作成することができた。
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