Development of dual-bath immersion electrospinning

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ヘキサン/水の二相分離系においてヘキサン中でポリビニルアルコール-ジメチルスルホキシド溶液や酢酸セルロース(CA)-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液などを紡糸液としてヘキサン中でエレクトロスピニング(液中ES)するとヘキサンと水の界面に高分子ナノ繊維不織布を作製できた．これは水の導電性と浮力のため水相表面がコレクターとなることが考えられる．この二相分離系での液中ESの利点を示すことを目的として，機能性高分子ナノ繊維の作製法を提案することにした．具体的には次の二つの検討を行った．（1）ヘキサン相中に分散染料を溶解させ，CA-DMF溶液を紡糸液として液中ESを行ったところ，着色したCAナノ繊維がヘキサン/水界面に析出した．これは紡糸中のポリマージェットが分散染料を取り込んだことを意味する．（2）水相を水酸化ナトリウム（0.1 N）水溶液とし，CA-DMF溶液を紡糸液として液中ESを行ったところナノ繊維不織布が得られたが，水相側はセルロース，ヘキサン相側はCAであることがATR-IRスペクトルから確認でき，表と裏で組成が異なるナノ繊維不織布が得られたことがわかった．これはヘキサン/水界面に析出したCAナノ繊維が水酸化ナトリウム水溶液側で脱アセチル化してセルロースになるためである．上述のように，ヘキサン相や水相に試薬を溶解させておくことにより，液中ESの工程で機能性ナノ繊維を形成する手法が示されたと共に，液中ESを用いた新しい形状の繊維材料の創製法の可能性を示した．