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大学編

NO.150
1.2 繊維製造 1.2.4 紡糸
研究者名 鈴木 章泰
所属 山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 物質工学系 教授
研究テーマ 炭酸ガスレーザーを用いた繊維の極細化および不織布化
概要(文献1)
  1. 高温ゾーン延伸法による高弾性率繊維の作製
  2. 炭酸ガスレーザー加熱ゾーン延伸・熱処理法の開発
  3. 炭酸ガスレーザー加熱による極細繊維の作製
  4. 炭酸ガスレーザー極細化で得られた超極細繊維の不織布化


ポリアリレート繊維の炭酸ガスレーザー延伸について

ポリアリレート繊維は、主鎖にベンゼン環を含む剛直構造のため延伸による高次構造の形成が困難である。炭酸ガスレーザーを用いてポリアリレート繊維のレーザー延伸を試みた。その結果、レーザー照射により未延伸繊維を容易に延伸することが可能であることを見いだした。本報告では、レーザー延伸条件及び得られたポリアリレート繊維の高次構造と力学的性質について検討した。



半延伸ポリ乳酸繊維への炭酸ガスレーザー極細化法の適用と作製したポリ乳酸極細繊維のゾーン延伸・熱処理について

ポリ乳酸(PLLA)未延伸糸に炭酸ガスレーザー極細化法を適用することにより、連続的に約1.5μmの超極細繊維を容易に作製することができる。PLLA極細繊維の繊維径はレーザー照射条件より様々に変えることができる。また、得られた極細繊維をゾーン延伸・熱処理することにより、力学的性質を向上させることが可能である。繊維の送り出し速度を遅くし、巻き取り速度を速くすることにより得られたPLLA繊維は細くなり複屈折は高くなる。例えば原繊維を0.7m/分の速度で送り出し、7.96W/p2でレーザーを照射して800m/分の速度で巻き取ると繊維径1.45μm、複屈折19.96×10―3のPLLA超極細繊維が得られる。この極細繊維を85℃でゾーン延伸した後、110℃でゾーン熱処理を行うと繊維径1.23μm、複屈折40.36×10−3の超極細繊維が得られる。



炭酸ガスレーザー極細化法で作製した超極細繊維の不織布

炭酸ガスレーザー極細化法により、ポリ(エチレンテレフタレート)、ナイロン6、ポリ乳酸やポリグリコール酸(PGA)超極細繊維を作製できること既に報告してきた。さらに、レーザー極細化で得られた繊維をリールに巻き取らず、エアジェットを用いてネット上に捕集すると綿状超極細繊維(web)が得られ、このwebを熱処理することにより、均一な不織布を容易に作製できる。特に、PGA不織布は繊維径の均一な長繊維からなり、その作製過程で溶媒を使用せず、物理的手段のみで作製できることから、医用材料としての有用性が高い。

キーワード 超極細繊維、炭酸ガスレーザー、不織布