[发明专利]场发射装置及纳米纤维制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及场发射装置及纳米纤维制造装置。

背景技术

以往，在使喷嘴接地的状态下向收集器施加高电压而进行场发射的场发射装置已经公知。(日本专利公开2008-506864号公报，以下称为“专利文献1”。)

图9是用于说明专利文献1中记载的场发射装置(900)的图。专利文献1中记载的场发射装置(900)如图9所示，具备：原料箱(901)，其存储聚合物溶液；喷嘴组(902)，其具有吐出聚合物溶液的纺丝喷嘴(904)及形成气流的气体喷嘴(906)；收集器(920)，其由导电性要素构成；松放辊(924)及卷绕辊(926)，其用于输送收集器材(918)。而且，在图9中，符号912代表吸引鼓风机，符号914代表气体收集管，符号922代表支撑构件。

在专利文献1中记载的场发射装置(900)中，在向收集器(920)施加负的高电压的同时，在使喷嘴组(902)接地的状态下从纺丝喷嘴(904)吐出聚合物溶液，从而在输送进入的收集器材上对纳米纤维进行场发射。

根据专利文献1中记载的场发射装置(900)，以喷嘴组(902)为开端，“从纺丝喷嘴(904)吐出之前的聚合物溶液”、“存储聚合物溶液的原料箱(901)”、“把聚合物溶液从原料箱(901)输送至喷嘴组(902)的聚合物溶液输送机构(例如，配管或输送泵等。)”全部为接地电位，因此，原料箱(901)或聚合物溶液输送机构无需使用高耐电压规格。从而消除了因使用高耐电压规格的原料箱(901)或聚合物溶液输送机构而造成场发射装置的机构复杂化的问题。

另外，根据专利文献1中记载的场发射装置(900)，在向能够以比较单纯的形状、结构构成的收集器(920)施加高电压的同时，在使具有比较复杂的形状、结构的喷嘴组(902)接地的状态下进行场发射，因此，不易引起不良的放电或电压下降，能够在始终稳定的条件下进行场发射。

发明内容

要解决的技术问题

但是，根据本发明的发明人的研究可知，象专利文献1中记载的场发射装置一样，就具有在向收集器施加高电压的同时，在使喷嘴组接地的状态下进行场发射的机构的场发射装置而言，实际上，收集器与机箱以外其它构件之间的绝缘容易不充分，在为制造具有所需性能的纳米纤维而在喷嘴组与收集器之间施加极高电压(例如35kV)而实施场发射的情况下，在收集器与机箱以外其它构件之间出现绝缘破坏，或者即使不出现绝缘破坏，也存在漏电流增大到不良水平的情形。这样一来，结果将导致需要停止场发射装置的运转，因此，难以长时间连续运转场发射装置，进而难以稳定地批量生产具有所需性能的纳米纤维。

因此，本发明正是鉴于如上情况而研发的，其目的在于提供一种能稳定地批量生产具有所需性能的纳米纤维的场发射装置及纳米纤维制造装置。

解决问题的技术方案

本发明的场发射装置具备具有导电性的机箱、通过绝缘构件安装于所述机箱的收集器、位于与所述收集器相向位置并具有吐出聚合物溶液的多个喷嘴的喷嘴组、向所述喷嘴组与所述收集器之间施加高电压的电源装置；所述电源装置的正极及负极中的一方电极连接于所述收集器，所述电源装置的正极及负极中的另一方电极连接于所述喷嘴组及所述机箱，其特征在于，当从所述喷嘴组侧观察所述收集器时，所述绝缘构件的外周位于比所述收集器的外周更外侧，当把所述绝缘构件的厚度记为a、把所述绝缘构件的外周与所述收集器的外周的距离记为b时，满足a≥6mm，并且满足a＋b≥50mm。

此时，就本发明的场发射装置而言，优选满足a≥8mm。

另外，就本发明的场发射装置而言，优选满足a+b≥80mm。

另外，就本发明的场发射装置而言，优选所述绝缘构件由聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、非晶态聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂、液晶聚合物、聚丙烯、高密度聚乙烯或聚乙烯构成。

而且，就本发明的场发射装置而言，优选所述场发射装置安装于调整为温度20℃～40℃、湿度20%～60%的氛围的室中。

此时，就本发明的场发射装置而言，当把从所述多个喷嘴的上端至所述收集器的距离记为c时，优选满足c≥60mm。

此时，就本发明的场发射装置而言，优选满足300mm≥c≥100mm。