有機溶媒/水の二相分離系界面をコレクターとした液中エレクトロスピニング技術の構築

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05196
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 中根 幸治 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (50292446)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: エレクトロスピニング / ナノ繊維

研究成果の概要

注射器に酢酸セルロース（CA）溶液（紡糸液）を入れ，二相分離液体（ヘキサン/水）の上部のヘキサン相に注射針を刺し，紡糸液を押し出しながら注射針に高電圧を印加すると，ヘキサン相と水相の二相の界面でCAナノ繊維不織布を形成した．紡糸条件を変化させて得られたナノ繊維の構造を調べた．印加電圧は5kVでも液中で紡糸液のスプレーが観察されナノ繊維が得られた．ヘキサン/水酸化ナトリウム水溶液の二層分離液体のヘキサン中でCAを紡糸すると界面にCAナノ繊維不織布が析出した．紡糸時間の経過と共に水溶液層側でCAの脱アセチル化が起こり，上面はCA，下面はセルロースの不織布になることを確認した．

自由記述の分野

高分子・繊維材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的なESは設置した金属板や回転式の金属ドラムにより紡糸したナノ繊維を回収するが，本法は有機相と水相の二相分離系の界面で不織布を回収できる．したがって，界面に形成された不織布を巻き取っていけば連続的に不織布を製造できるという点で社会的意義があると判断する．有機相と水層の界面を利用し，有機相面は疎水性，水相面は親水性を示すナノ繊維不織布を紡糸プロセスで作製できるという学術的意義を有する．さらに本手法は，有機相あるいは水相に，機能性物質を溶解または分散させながら紡糸を行うことにより高分子との反応を伴った機能性ナノ繊維不織布を作製することに発展可能であるという点でも学術的・社会的意義を有する．