ナノファイバー用エレクトロスピニングマシン Nanospinner 24

研究用マルチノズル

概要
ガスシールド式エレクトロスピニングノズルシステムは、紡糸ジェットを溶媒飽和ガス流で包むことで溶媒の蒸発を遅延させます。これは揮発性の高い溶媒を含む溶液や高出力のマルチジェット装置向けに設計された局所的な蒸気環境の制御手法です。

繊維品質の向上
溶媒飽和ガスによる制御された環境は、ジェットの伸長および固化を安定化させ、直径や形態の均一な繊維を生成し、コレクター到達までポリマー溶液の性状を保持します。

汎用性
本システムは空気、窒素、惰性ガスなど一般的なガスに対応し、溶媒やポリマー組成に応じて調整可能で、さまざまな材料・プロセス条件に適用できます。

プロセス効率の向上
安定した溶媒雰囲気を維持することで、ノズル先端の閉塞やジェットの不安定化を低減し、連続運転の安定化、ダウンタイムの短縮、マルチニードル構成での実効生産性向上につながります。

動作原理
窒素（または選択されたガス）をガス源から溶媒を有するリアクターに導入し、溶媒飽和ガスを生成します。飽和ガスは風速調整器を通り、エレクトロスピニング装置に取り付けられたガスシールドノズルへ供給されます。ノズルは中央に電気紡糸用溶液の出口を持ち、周囲の環状出口から溶媒飽和ガスが噴出して溶液ジェットを包み、コレクター到達まで蒸発を遅延させます。

文献による補足情報

• 生産速度の向上：ガス補助型エレクトロスピニングは従来法に比べて生産速度を大幅に向上させると報告されており（例では約30～50倍の増加が示唆される）、同時に平均繊維径の低下と寸法分布の縮小が報告され、工業化の可能性を示します。
• 閉塞のない均一な生産：マルチジェット系でのガス補助はジェット間の反発を低減し、ニードル/ノズル先端の機械的な洗浄効果により閉塞を最小化します。高い生産速度でも複雑な追加電極を必要とせず局所的に均一な繊維堆積が得られます。
• 蒸発による溶媒飽和：ジェット周囲に溶媒飽和ガスを供給することで蒸発を遅延させ、紡糸溶媒に適合した蒸気雰囲気により多孔質ナノ構造など特定の構造形成を促進する場合があります。

注意
文献にはバブルベースやパルスガスを用いるなど他のガス補助モードも報告されており、目的の応用、溶媒の揮発性、ポリマー系に応じて手法が選択されます。

技術仕様

• 主な機能：エレクトロスピニング中の溶媒蒸発を遅延させ、繊維形成と均一性を改善すること。
• 対応ガス：空気、窒素、惰性ガス。
• 溶媒飽和方式：ガスが溶媒と接触して溶媒飽和ガス流を生成するリアクター方式。
• ガス制御：ノズルへのガス流量を制御する風速調整器。
• ノズル設計：電気紡糸溶液用の中央開口と、その周囲に溶媒飽和ガスを噴出する環状開口を備えたガスシールドノズル。
• 利点：繊維品質の向上、閉塞の低減、プロセス安定性の向上および実効生産率の改善。
• 対象用途：揮発性の高い溶媒を含む溶液およびマルチジェット/マルチニードルのエレクトロスピニング構成。