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2013 年度 実績報告書

帯状レーザー溶融静電紡糸過程におけるテーラーコーンの形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23550238
研究機関福井大学

研究代表者

小形 信男  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70108249)

研究分担者 中根 幸治  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50292446)
島田 直樹  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10545007)
キーワードナノファイバー / レーザ / 溶融静電紡糸 / エンジニアリングプラスチック
研究概要

ナノファイバーマットを得るために、レーザを溶融方式としたレンズ型溶融静電紡糸法を開発し、これを用いての繊維作製を試みた。その結果、繊維径が大きいことが分かった。これを解決するために、繊維が形成されるテーラーコーン内での繊維形成機構を解明する必要がある。そこで、非相溶ブレンド物を作製し、そのブレンドシートからの繊維形成を前年度までに検討した。その結果、テーラーコーン先端での局所的溶融体の変形が繊維径を大きく支配することが分かった。そこで、本年度は、電気的牽引力を効果的に作用させ繊維径の微細なナノファイバーを得るために、また、繊維マット幅を大きくするためにスキャン型レーザ溶融静電紡糸法を開発し更に、紡糸空間温度を制御出来る様に、装置を大幅に改良した。この装置を用いて、多くの高分子シートからナノファイバー作製を試みた。その結果、テーラーコーンから吐出する繊維の急激な温度低下を防ぐ事が出来るように紡糸空間温度を上げる事が繊維径を小さくするために不可欠であることが分かった。そこで、エンジニアリングプラスチックからの繊維形成を試みた。ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)のナノファイバーはナノファイバー化の可能性が高いが、液晶形成能のあるポリアリレート(LCP)のナノファイバーマットの作製に成功しなかった。この原因として、レーザ強度が既存の装置では十分でないためと判断した。これが解決できるとLCPのナノファイバーマットが作製できると考えた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] レーザ溶融静電紡糸法によるナノファイバーの作製2013

    • 著者名/発表者名
      早乙女俊樹、島田直樹、小形信男
    • 雑誌名

      レーザ加工学会誌

      巻: Vol.20、No.2 ページ: 139-141

  • [雑誌論文] Poly (vinyl butyral)-zirconia hybrid films formed by sol-gel process2013

    • 著者名/発表者名
      ② K.Nakane, S.Matsuoka, S.Gao, S.Yonezawa, JAE-HO KIM, N.Ogata
    • 雑誌名

      J. Min. Metall. Sect. B-Metall.

      巻: 49 ページ: 77-82

    • 査読あり
  • [学会発表] Formation of Polymeric Nanofibers-Immobilized Enzyme and Super-Refractory Nanofibers Using Polyvinyl Alcohol2013

    • 著者名/発表者名
      K.Nakane,N.Ogata
    • 学会等名
      Proceeding of the 3rd International Symposium on Advanced Textile Science and Technology,
    • 発表場所
      浙江理工大学・中国
    • 年月日
      20131108-20131110
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機-無機複合体を前駆体とした無機(遷移金属炭化物・窒化物)ナノ繊維の形成2013

    • 著者名/発表者名
      中根幸治、小形信男
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      愛知県豊田市
    • 年月日
      20130905-20130906
  • [学会発表] セルロース系繊維材料を用いた導電性繊維の作製2013

    • 著者名/発表者名
      島田直樹,山口新司,中根幸治,小形信男
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      愛知県豊田市
    • 年月日
      2013-09-05
  • [学会発表] Laser Melt-electrospinning of Poly(butylene terephthalate)2013

    • 著者名/発表者名
      N.Shimada, K.Nakane, T.Ogihara, N.Ogata
    • 学会等名
      第42回繊維工学研究討論会
    • 発表場所
      静岡県裾野市
    • 年月日
      2013-08-28
  • [学会発表] レーザ溶融静電紡糸法によるポリブチレンテレフタレート繊維の作製2013

    • 著者名/発表者名
      島田直樹,尾関駿,山口新司,中根幸治,小形信男
    • 学会等名
      平成25年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2013-06-14

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公開日: 2015-05-28  

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