具体实施方式

图1是本发明的一实施方式的无纺布制造设备10的示意图，其用于连续制造无纺布11。无纺布11例如能够用作擦拭布、滤布或伤口等接触的医疗用无纺布(称为盖布)等。

无纺布11由直径彼此不同的2种纳米纤维12形成，并且呈第1层11a与第2层11b在厚度方向上重叠的2层结构。第1层11a由直径较大的第1纤维12a构成。第2层11b由直径较小的第2纤维12b构成。另外，当不区分第1纤维12a和第2纤维12b时，将这些统称为纳米纤维12。

第1层11a直接形成于后述充电带13的表面，第2层11b形成于第1层11a的与充电带13侧相反的一侧的表面。在该例中，与第1层11a重叠的层仅为第2层11b这1层，也可以在第2层11b的表面进一步形成另一层。无纺布并不限定于这种2层结构，例如可以由直径不同的3种以上的纳米纤维12形成。另外，充电带13为将纳米纤维12作为无纺布11而捕集的集电极的一例。充电带13形成为长尺寸，在该例中设为环状的环形带，并且沿长边方向移动。所制造的无纺布11从该充电带13中剥离后用于如上述的各用途。

第1纤维12a在将第2纤维12b的直径设为Db时具有大于1×Db且3×Db以下的范围内的直径Da。第2纤维12的直径Db优选在50nm以上且3000nm以下的范围内。

纳米纤维12由通过电场纺丝法将作为纳米纤维材料的聚合物溶解于溶剂中的溶液形成。将形成第1纤维12a的溶液设为第1溶液16，将形成第2纤维12b的溶液设为第2溶液17。无纺布制造设备10具备容纳第1溶液16的第1容器21及容纳第2溶液17的第2容器22。第1容器21和第2容器22配置于充电带13的下方。第2容器22配置于充电带13的移动方向上的第1容器21的下游。因此，第2溶液17位于充电带13的移动方向上的第1溶液16的下游。

作为第1溶液16和第2溶液17所含有的聚合物，优选为热塑性树脂，其中，优选纤维素类聚合物。作为纤维素类聚合物，优选为三乙酸纤维素(以下，称为TAC)、二乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝基纤维素、乙基纤维素及羧甲基乙基纤维素中的至少任一种。当使用这些聚合物时，能够使用相对容易蒸发的溶剂，因此能够形成的纳米纤维12的直径的自由度大。即，能够与其他聚合物相同地形成直径小(细)的纳米纤维12，并且也容易形成直径大(粗)的纳米纤维12。因此，容易制造与用途相对应的无纺布11。并且，当使用这些聚合物时，从充电带13的后述剥离性的提高更加显著。

第1溶液16和第2溶液17所含有的聚合物可以彼此相同，也可以不同。在本例中，对于第1溶液16和第2溶液17使用相同的聚合物。

第1溶液16和第2溶液17所含有的溶剂只要为能够溶解作为纤维材料的聚合物的液体的化合物，则并无特别限定。聚合物为上述纤维素类聚合物时，从容易将纳米纤维12的直径调整为细或粗的观点考虑，优选使用即使在相对较低的温度下也容易蒸发的溶剂。作为这种溶剂，可列举二氯甲烷(以下称为DCM)、氯仿、乙酸甲酯及丙酮中的至少任一种。并且，溶剂可以为多个化合物的混合物。作为混合物，优选在DCM、氯仿、乙酸甲酯及丙酮中的至少任一种中混合甲醇(以下称为MeOH)、乙醇及N,N-二甲基甲酰胺中的任一种而成的混合物。另外，如后述，从容易调整飞行的第1溶液16和第2溶液17的蒸发速度的观点考虑，溶剂优选为混合物。

第1溶液16与第2溶液17的溶剂可以彼此相同，也可以不同。第1溶液16与第2溶液17的溶剂优选含有共同成分。在本例中，将第1溶液16与第2溶液17的溶剂作为混合物，设为彼此相同的处方(成分及各成分的配合比率)。

第1溶液16与第2溶液17相比，聚合物的浓度更高。第1溶液16与第2溶液17的聚合物的浓度差优选至少为1％，即优选为1％以上。聚合物的浓度差更优选为1％以上且10％以下的范围内，进一步优选为1％以上且5％以下的范围内。

无纺布制造设备10具备由导体形成的第1旋转导体23及第2旋转导体24。第1旋转导体23及第2旋转导体24用于使第1溶液16及第2溶液17带电并使其以丝状飞行。第1旋转导体23和第2旋转导体24具有旋转机构27。第1旋转导体23设置于上部开放的第1容器21。第1旋转导体23具有通过旋转机构27旋转的旋转轴23a及固定于旋转轴23a的正圆的圆盘23b。圆盘23b的中央形成有圆形的开口23o，开口23o和旋转轴23a以嵌合的状态被固定。由此，圆盘23b与旋转轴23a一体沿周向旋转。圆盘23b配置成周缘的至少一部分从第1溶液16的液面突出的状态。由此，第1旋转导体23一边与第1溶液16接触一边进行旋转。通过旋转，从第1溶液16的液面突出的圆盘23b的至少周缘呈安装有第1溶液16的状态。

旋转轴23a与圆盘23b两者均由导体形成，旋转轴23a连接于电压施加部28。当通过电压施加部28施加电压时，第1溶液16成为充电为第1极性的状态。

该例的第1旋转导体23的个数为1个，但是也可以配置成在充电带13的移动方向上排列有多个的状态。当设置多个第1旋转导体23时，可以在一个第1容器21中配置多个第1旋转导体23，也可以设置成在充电带13的移动方向上排列多个第1容器21的状态，并在各第1容器21中设置第1旋转导体23。

第2旋转导体24设置于上部开放的第2容器22。第2旋转导体24与第1旋转导体23相同地构成，即，具有通过旋转机构27旋转的旋转轴24a及固定于旋转轴24a的正圆的圆盘24b。圆盘24b的中央形成有圆形的开口24o，开口24o和旋转轴24a以嵌合的状态被固定。由此，圆盘24b与旋转轴24a一体沿周向旋转。圆盘24b配置成周缘的至少一部分从第2溶液17的液面突出的状态。由此，第2旋转导体24一边与第2溶液17接触一边进行旋转。通过旋转，从第2溶液17的液面突出的圆盘24b的周缘呈安装有第2溶液17的状态。

旋转轴24a与圆盘24b两者均由导体形成，旋转轴24a连接于电压施加部28。旋转轴24a和旋转轴23a与电压施加部28并联连接。当通过电压施加部28施加电压时，附着于从液面突出的圆盘24b的周缘的第2溶液17也呈充电为与第1溶液16为相同极性的第1极性的状态。

作为第1旋转导体23与第2旋转导体24的原材料的上述导体，使用对用于第1溶液16及第2溶液17的溶剂有抗腐蚀性并且具有导电性的某种金属材料。在后述的实施例中，对第1溶液16及第2溶液17的溶剂成分使用DCM，因此，从对DCM的抗腐蚀性和导电性这两个观点考虑，作为上述导体，使用不锈钢。上述导体不限定于不锈钢，例如能够优选使用HaynesInternational,Inc.的哈氏合金(注册商标)、钛合金、钢铁、铜。另外，上述哈氏合金(注册商标)为镍基合金(在镍中添加钼及/或铬等而成的合金)。

在该例中，在1个第2容器22中设置有3个第2旋转导体24，它们在充电带13的移动方向上并排配置。但是，将第2容器22设置成在充电带13的移动方向上排列有3个的状态，也可以在各第2容器22中设置第2旋转导体24。如此，设置于1个第2容器22中的第2旋转导体24的个数并无特别限定。并且，第2旋转导体24的个数也不限定于本例的3个，也可以为1个、2个或4个以上。

当电压施加部28连接于旋转轴23a、24a时，旋转轴23a、24a与圆盘24b电连接即可。因此，旋转轴23a、24a与圆盘24b的各整体无需由导体形成。

无纺布制造设备10还具备捕集部32及前述电压施加部28。捕集部32具有前述充电带13、移动机构33、卷取部34及辊35。充电带13呈环状形成金属制带状物。充电带13由通过利用电压施加部28施加电压而带电的原材料形成，例如设为不锈钢制。

移动机构33由一对辊37、38及马达41等构成。充电带13水平地挂绕于一对辊37、38上。一个辊37、38的各轴上连接有配置于纺丝室42的外部的马达41，使辊37、38以规定速度旋转。充电带13通过该旋转沿长边方向移动，并且在辊37与辊38之间循环。在本实施方式中，充电带13的移动速度设为10cm/小时，但是并不限定于此。另外，可以通过马达41使一对辊37、38中的仅一个旋转。

电压施加部28为在第1旋转导体23及第2旋转导体24与充电带13之间产生电位差的电位差产生器的一例。电压施加部28连接于第1旋转导体23及第2旋转导体24、充电带13，并对它们施加电压。由此，将第1旋转导体23及第2旋转导体24充电为第1极性，并将充电带13充电为与第1极性相反的极性的第2极性。第1溶液16通过与已进行充电的第1旋转导体23的圆盘23b接触而充电为第1极性。然后，附着于旋转的圆盘23b的第1溶液16在比第1溶液16的液面更靠上方的位置处被诱导到充电为第2极性的充电带13，并以丝状朝向充电带13飞行。与第2溶液17相同地，通过与已进行充电的第2旋转导体24的圆盘24b接触而充电为与第1溶液16相同的第1极性，并在充电的状态下以丝状从第2溶液17的液面上的圆盘24b朝向充电带13飞行。

由于使第1溶液16及第2溶液17从第1旋转导体23及第2旋转导体24飞行，因此能够长时间稳定地形成纳米纤维12。例如，喷嘴并不被如喷嘴方式那样固化的聚合物阻塞。并且，第1旋转导体23及第2旋转导体24通过重复地浸入容纳于第1容器21及第2容器22的第1溶液16及第2溶液17，抑制聚合物的固化，并且即使微量固化时也溶解。由于能够长时间稳定地形成纳米纤维12，因此能够更长尺寸地形成无纺布11，或能够制造使厚度变得更厚的无纺布11。

移动中的充电带13中，首先捕集并堆积由在充电带13的移动方向上位于第2溶液17的上游侧的第1溶液16形成的第1纤维12a，从而形成第1层11a(第1层形成工序)。接着，由第2溶液17形成的第2纤维12b被捕集并堆积到第1层11a，第2层11b形成为与第1层11a重叠的状态(第2层形成工序)。这样，第1纤维12a及第2纤维12b作为无纺布11而被捕集。另外，在图1中，一对辊37、38中，将纸面左侧的一个设为辊37，将右侧的另一个设为辊38，在从辊37朝向辊38的充电带13上形成无纺布11。

第2层11b是承担作为无纺布11的目标功能的层。因此，构成第2层11b的第2纤维12b设定为与目标功能相对应的直径。例如，当根据目标功能设为例如空隙率更大的无纺布11时，更细地形成构成第2层11b的第2纤维12b。但是，与充电带13接触的纳米纤维12越细，无纺布与充电带的粘接力变得越强，因此，如后述那样剥离无纺布时，无纺布断裂或充电带13容易产生剥离残渣。

就这一点而言，在本例中，第1溶液16与第2溶液17相比，聚合物的浓度更高，因此，第1纤维12a形成为比第2纤维12b更粗。结果，在第1纤维12a中以与充电带13接触的状态形成第1层11a，因此可获得与充电带13的粘接力降低的无纺布11。因此，当剥离无纺布11时，能够用更弱的力来剥离无纺布11，并且抑制无纺布11的断裂，充电带13上的剥离也得到抑制。如此，通过在第2溶液17之前纺丝与第2溶液17相比聚合物的浓度更高的第1溶液16，如上所述那样提高剥离性。根据该方法，例如即使不调整后述距离L1，也可以仅通过预先将第1溶液16制备成比第2溶液17高的浓度来提高剥离性。

当仅出于提高剥离性的目的而形成第1层11a时，如上所述，第2层11b为承担作为无纺布11的目标功能的所谓的无纺布主体，因此第2层11b成为占据无纺布11中的大部分的厚度。就提高剥离性为目的的观点而言，第1层11a若以至少0.02mm的厚度、即0.02mm以上的厚度形成则为可靠，在后述实施例中，设为0.02mm以上且0.2mm以下的范围内。

第1层11a中，除了提高剥离性以外，还能够承担作为无纺布11的目标功能。在此情况下，第1层11a的厚度可以与第2层11b相同或大于第2层11b。

第1溶液16与第2溶液17的聚合物的浓度差至少为1％，因此上述剥离性的提高更为可靠。第1溶液16与第2溶液17的溶剂含有共同成分，因此即使使形成第1纤维12a和第2纤维12b的条件彼此相同，也容易以直径彼此不同的方式形成第1纤维12a和第2纤维12b。在本例中，进一步将彼此相同的处方、即成分及各成分的配合比率相等的混合物用作第1溶液16和第2溶液17的溶剂，因此其效果更显著。

第1旋转导体23和第2旋转导体24分别与电压施加部28并联连接。由此，圆盘23b和圆盘24b的电位变得相等，因此第1溶液16和第2溶液17的电位也变得相等，因此与充电带13的电位差变得彼此相等。其结果，第1溶液16和第2溶液17的聚合物的浓度差更可靠地充当纤维12的直径差。

辊35设置于充电带13与卷取部34之间，并支撑朝向卷取部34的无纺布11。由此，无纺布11在规定的位置处从充电带13稳定地被剥离(剥离工序)。前述纺丝室42例如容纳有第1容器21、第2容器22及捕集部32的一部分等。纺丝室42通过以能够密闭的方式构成而防止溶剂气体等向外部泄漏。溶剂气体是第1溶液16及第2溶液17的溶剂气化的气体。

卷取部34具有卷取轴45。卷取轴45通过马达(未图示)而旋转，由此，在设置于卷取轴45的卷芯46上被卷取有无纺布11。通过连续制造而得的长尺寸的无纺布11切割成对应于用途的尺寸及形状而供使用。

通过电压施加部28施加的电压优选为5kV以上且100kV以下的范围内。通过为5kV以上，与小于5kV的情况相比，第1溶液16及第2溶液17容易被诱导到充电带13。通过为100kV以下，与大于100kV的情况相比，在第1旋转导体23及第2旋转导体24与充电带13之间的纺丝空间，更可靠地抑制第1溶液16及第2溶液17形成液滴。因此，可防止珠子(微小球)混入无纺布中。

通过电压施加部28施加的电压更优选为10kV以上且80kV以下的范围内，进一步优选为20kV以上且60kV以下的范围内，尤其优选为30kV以上且50kV以下的范围内。

在本实施方式中，使第1旋转导体23及第2旋转导体24带正电(+)，通过使充电带13接地而将电位设为零，但是，充电带13也可以充电为与第1旋转导体23及第2旋转导体24相反的极性的负电(-)。并且，也可以使第1旋转导体23及第2旋转导体24带负电，并且使充电带13带负电。并且，可以将对从辊37朝向辊38的充电带13的与形成无纺布11的表面相反的一侧的表面吹离子风的离子风供给装置设置为电位差产生器。离子风供给装置可以代替电压施加部28而使用，也可以与电压施加部28同时使用。由此，能够将充电带13充电为第2极性或进行电位调整。

第1旋转导体23及第2旋转导体24与充电带13的距离L1(参考图2)优选彼此相等，在本例中也相同。距离L1在该例中为圆盘23b、24b与充电带13的距离。另外，在图2中，仅由第1旋转导体23示出距离L1，关于第2旋转导体24也相同。第1旋转导体23及第2旋转导体24的距离L1彼此相等，因此与充电带13的电位差也彼此相等。其结果，第1溶液16和第2溶液17的聚合物的浓度差更可靠地充当纤维12的直径差。

距离L1的适当值根据作为纤维材料的聚合物和溶剂26的种类及第1溶液16和第2溶液17中的聚合物的浓度等而不同，优选为50mm以上且300mm以下的范围内，在本实施方式中设为150mm。

如图2所示，第1旋转导体23以作为第1溶液16的飞行源的圆盘23b的一部分从容纳于第1容器21的第1溶液16的液面排出的状态配置即可。由此，第1溶液16连续涂布于旋转的圆盘23b，并且呈可靠地维持与充电带13的电位差的状态，从而连续的飞行更加可靠。关于第2旋转导体24也相同。

在此，将圆盘23b的直径设为D1，将从第1溶液16的液面到圆盘23b的最上方的位置的距离设为D2，将从液面到圆盘23b的最下方的位置的距离设为D3。将距离D3除以直径D1而得的比D3/D1优选为0.001以上且小于1的范围内。通过比D3/D1为0.001以上，与小于0.001的情况相比，足以形成第1纤维12a的第1溶液16被供给到圆盘23b。通过比D3/D1小于1，与1以上的情况相比，呈每单位时间的纳米纤维12的形成量大，并且可靠地维持与充电带13的电位差的状态。

比D3/D1更优选为0.01以上且0.8以下的范围内，进一步优选为0.1以上且0.7以下的范围内，尤其优选为0.3以上且0.6以下的范围内。关于第2旋转导体24也相同。

圆盘23b如前述为正圆，因此从旋转中心CR到周缘的距离D4为恒定。因此，旋转中的圆盘23b与充电带13的距离维持恒定，因此稳定地连续形成第1纤维12a。关于圆盘24b也相同。

第1旋转导体23和第2旋转导体24与第1旋转导体23同样地构成。因此，在图3中，图示第1旋转导体23，并且参考图3对第1旋转导体23进行说明，关于第2旋转导体24省略说明。如图3所示，就更大幅度地制造无纺布11的观点而言，第1旋转导体23更优选为在旋转轴23a上设置有多个圆盘23b的构成。第1旋转导体23以使旋转轴23a的长边方向与充电带13的宽度方向一致的状态配置。但是，第1旋转导体23也可以以使旋转轴23a的长边方向与充电带13的宽度方向交叉(但是排除正交)的状态配置。

图3中，为方便起见，将设置于旋转轴23a上的圆盘23b绘制为5个，圆盘23b的数量在本例中为15个，并无特别限定。圆盘23b彼此的间距P1优选根据充电带13与第1旋转导体23的电位差的设定值来确定，例如优选为2mm以上且50mm以下的范围内。圆盘23b的厚度设为圆盘23b彼此不接触的厚度，例如可以为1mm或小于1mm的厚度，在本例中设为1mm。通过间距P1为2mm以上，第1纤维12a更可靠地从各个圆盘23b飞行。通过间距P1为50mm以下，从而更可靠地抑制第1层11a的厚度不均。另外，间距P1为相邻的圆盘23b在厚度方向上的中央彼此的距离。

如图4所示，旋转轴23a和多个旋转轴24a各自优选设为彼此平行，在本例中也是如此。另外，若彼此所成的角度为5°以内，则视为平行。并且，在该例中，以圆盘23b和圆盘24b在充电带13的移动方向上直线上排列的方式配设有第1旋转导体23和多个第2旋转导体24，但是圆盘23b和各第2旋转导体24的圆盘24b不必在充电带13的移动方向上直线上排列。

充电带13的移动方向上相邻的旋转轴23a、24a彼此的各间距P2可以彼此相同，也可以不同。设置于一个第2容器22内的多个旋转轴24a彼此的间距P2设定为彼此的圆盘24b彼此不抵接的状态。另外，间距P2为在充电带13的移动方向上相邻的旋转轴23a、24a的中心间距离。

充电带13的移动方向上相邻的旋转轴23a、24a彼此的距离D5优选根据充电带13与第1旋转导体23及第2旋转导体24的电位差的设定值来确定，例如优选为10mm以上且200mm以下的范围内。通过距离D5为10mm以上，第1纤维12a更可靠地从各个圆盘23b飞出，第2纤维12b更可靠地从各个圆盘24b飞行。通过距离D5为200mm以下，每单位时间的纳米纤维12的形成量更大，无纺布11的生产率良好。

第1旋转导体23及第2旋转导体24不限于上述例子。例如，可以代替圆盘23b、24b，使用图5所示的旋转板61。旋转板61在周缘具备多个凸起61a。图5的旋转板61具备10个凸起61a，但是凸起61a的数量不限于10个，至少为2个即可。凸起61a如图5所示呈倒V字型。该旋转板61以在中央的开口61b插入旋转轴23a及旋转轴24a且固定于旋转轴23a、24a的状态构成第1旋转导体及第2旋转导体。

当使用具备该旋转板61的第1旋转导体及第2旋转导体时，凸起61a的顶点61t成为第1溶液16及第2溶液17的飞行源，并从顶点61t飞行。认为这是因为电场集中在顶点61t上。因此，与使用圆盘23b、24b的情况相比，能够将所施加的电压抑制得较低，并且有节能效果。例如，确认到，与使用圆盘23b、24b时的施加电压为40kV左右的情况相比，使用旋转板61时为20kV左右，能够形成相同的纳米纤维12。并且，旋转板61具有如下优点：能够对所施加的电压进行设定的范围比圆盘23b、24b宽，因此能够形成的纳米纤维12的直径的自由度大于圆盘23b、24b。

多个凸起61a从旋转板61固定于旋转轴23a、24a时的旋转中心CR到顶点61t的距离D6彼此相同。由此，旋转时的各顶点61t与充电带13的电位差变得相等，其结果，第1溶液16与第2溶液17的聚合物的浓度差更可靠地显示为纤维12的直径的差。另外，距离D6只要为1mm以内的差，则可以视为彼此相同。另外，在旋转板61中，如图5所示，将最大的直径作为前述直径D1。

实施例

[实施例1]～[实施例5]

使用无纺布制造设备10制造长尺寸的无纺布11，设为实施例1～5。但是，代替第1旋转导体23和第2旋转导体24，使用了将旋转板61分别设置于旋转轴23a和旋转轴24a上的第1旋转导体和第2旋转导体。

第1溶液16与第2溶液17的聚合物为TAC。表1的“配合比率”栏中，以第1成分:第2成分的标记示出溶剂的第1成分与第2成分的配合比率。并且，当将聚合物的质量设为M1，将溶剂的质量设为M2时，表1的“浓度”栏为通过{M1/(M1+M2)}×100求出的值(单位为％)。“浓度差”栏为从第1溶液的浓度(单位为％)减去第2溶液的浓度(单位为％)而得的值(单位为％)。

在任一实施例中，所施加的电压均为40kV，距离L1为150mm，充电带13的移动速度为0.1m/min。

在各实施例中，通过以下评价方法及基准评价了无纺布11的剥离性。各评价结果示于表1。

从充电带13剥离无纺布11，并评价了充电带上的剥离残渣的有无及程度。首先，进行抓住充电带13上的无纺布11的一个端部并从充电带13拉起的操作，并将无纺布11的长边方向上的一部分区域作为样品而剥离。称取剥离的样品，将其重量设为W1。摩擦剥离充电带13的样品的区域，并将残留在该区域的无纺布片及纤维作为剥离残渣而采取。称取剥离残渣部分，并将其重量设为W2。然后，使用通过W2/(W1+W2)×100求出的值(单位为％)，根据以下基准来进行了评价。A～C为合格，D为不合格。另外，在剥离期间无纺布断裂时，无论剥离残渣的有无及其程度如何，都评价为D。

A；剥离残渣为0％

B；剥离残渣大于0％且小于25％。

C；剥离残渣为25％以上且小于50％。

D；剥离残渣为50％以上。

[表1]

[比较例1]

未使用第1溶液16及第1旋转导体23而是仅使用第2溶液17来制造了无纺布。所施加的电压、距离L1及充电带13的移动速度与实施例相同。

以与实施例相同的方法及基准评价了剥离性。评价结果示于表1。

符号说明

10-无纺布制造设备，11-无纺布，11a-第1层，11b-第2层，12-纳米纤维，12a-第1纤维，12b-第2纤维，13-充电带，16、17-第1溶液、第2溶液，21、22-第1容器、第2容器，23、24-第1旋转导体、第2旋转导体，23a、24a-旋转轴，23b、24b-圆盘，27-旋转机构，28-电压施加部，32-捕集部，33-移动机构，34-卷取部，35-辊，37、38-辊，41-马达，42-纺丝室，45-卷取轴，46-卷芯，61-旋转板，61a-凸起，23o、24o、61b-开口，61t-顶点，CR-旋转中心，L1、D2、D3、D4、D5、D6-距离，D1-直径，P1、P2-间距。