湿式紡糸によるコア／シース構造を持つ機能性ファイバー製造技術の基盤確立

奠定湿法纺丝芯/鞘结构功能纤维制造技术的基础

• 批准号: 26922013
• 负责人: 西田 綾子
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26922013/
• 关键词: 湿式紡糸; コア/シース構造; 機能性ファイバー

1. 芯鞘繊維紡糸技術の確立(1)芯に強度の高いセルロースを、鞘に生体適合性に優れるシルクフィブロインを、それぞれイオン液体に溶解させ、芯鞘ノズルを用いて乾湿式紡糸にて芯鞘繊維を作製した。いずれのポリマーも溶解可能なイオン液体として1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテートや1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドを、また凝固液にはメタノールを用いることで目的の構造を有する繊維を作製できた。(2)2種類のポリマー溶液の吐出量比や凝固液温度を適切に制御することで、様々な断面積比を有し概ね鞘部の厚みが均一なセルロース/シルクフィブロイン芯鞘繊維を得る技術を習得できた。(3)紡糸試験の手順を整理し、以後の実験に使用できるようマニュアル化した。2. 物性評価および結果のまとめ(1)電子顕微鏡観察より芯鞘繊維は円状で側面は平滑な表面を有していた。一方、セルロースとフィブロインの界面は力学作用により剥離しやすく、両ポリマー同士の相互作用は大きくないことが示唆された。界面での剥離は力学強度低下につながることからポリマーの組合せが重要であると考えられた。(2)引張試験の結果、力学強度の大きなセルロースの割合が高くなるにつれて、芯鞘繊維の強度が増加した。破断伸度は、どのサンプルもあまり大きくなかった。このことは電子顕微鏡で見られた界面剥離の影響によるものと推定した。以上、イオン液体の優れた溶解性を利用し、芯部に強度を担う高強度ポリマーを、鞘部に機能を有する生体適合性ポリマーを配した芯鞘繊維の製造技術を確立した。

1. Establishment of core and sheath fiber spinning technology (1) High core strength and excellent sheath biocompatibilityロインを, それぞれイオン liquid に dissolve させ, core sheath ノズルを use いて dry and wet spinning silk て core sheath 繊dimensional を production した.いずれのポリマーもDissolvable なイオン liquid として1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテートや1-ブチル-3 -メチルイミダゾリウムクロリドを、またsolidification liquidにはメタノThe ールを is made with a いることでpurpose structure and a する繊dimensional を. (2) The discharge volume ratio of the two types of のポリマー solution, the appropriate coagulation liquid temperature, and the sectional area ratio of the することで and 様々なThere is a uniform thickness of the sheath part and a uniform thickness of the sheath / sheath part. (3) The spinning method is smooth and smooth, and will be used in the future. 2. Physical property evaluation and result analysis (1) Electron microscopy observation showed that the core and sheath dimensions were in the shape of a square, the sides were smooth, and the surface was smooth. On the one hand, the mechanical action of the interface and the peeling of the セルロースとフィブロインの interfaceすく、両ポリマー同士のInteractionは大きくないことが出款された. The interface is peeled off and the mechanical strength is low. The combination of the interface is important and the mechanical strength is low. (2) The results of the tensile test, the mechanical strength of the steel, the strength of the core and sheath, and the strength of the core and sheath. Breaking elongation は、どのサンプルもあまり大きくなかった. The influence of the interface peeling is estimated based on the electron micromirror. Above, the excellent solubility of イオン liquid is used, the strength of the core is high-strength ポリマーを, The function of the sheath is based on the biocompatibility of the sheath and the manufacturing technology of the core and sheath dimensions has been established.

项目成果

湿式紡糸によるセルロースをベースとする繊維製造技術の基盤確立

奠定湿法纺丝纤维素纤维制造技术的基础

• 发表时间: 2014
• 作者: Atsushi Funatsuki;Kenji Shiota;Masaki Takaoka;Yusuke Tamenori;西田綾子
• 通讯作者: 西田綾子