CZ2005702A3 - Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku nebo tavenin polymeru - Google Patents

Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku nebo tavenin polymeru Download PDF

Info

Publication number
CZ2005702A3
CZ2005702A3 CZ20050702A CZ2005702A CZ2005702A3 CZ 2005702 A3 CZ2005702 A3 CZ 2005702A3 CZ 20050702 A CZ20050702 A CZ 20050702A CZ 2005702 A CZ2005702 A CZ 2005702A CZ 2005702 A3 CZ2005702 A3 CZ 2005702A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
substrate
electrical conductivity
spinning
conducting fluid
nanofibres
Prior art date
Application number
CZ20050702A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ305244B6 (cs
Inventor
Mares@Ladislav
Petrás@David
Stránská@Denisa
Malý@Miroslav
Original Assignee
Elmarco, S. R. O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elmarco, S. R. O. filed Critical Elmarco, S. R. O.
Priority to CZ2005-702A priority Critical patent/CZ305244B6/cs
Priority to CNA2006800420124A priority patent/CN101305117A/zh
Priority to PCT/CZ2006/000076 priority patent/WO2007054039A1/en
Priority to JP2008539217A priority patent/JP2009515060A/ja
Priority to US12/093,143 priority patent/US20080284050A1/en
Priority to CA002626560A priority patent/CA2626560A1/en
Publication of CZ2005702A3 publication Critical patent/CZ2005702A3/cs
Publication of CZ305244B6 publication Critical patent/CZ305244B6/cs

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

Pri zpusobu výroby nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku (14) nebo tavenin polymeru se vytvárená nanovlákna ukládají na pohybující se podklad (2) ve zvláknovací komore (1), pricemz pred vstupem do zvláknovací komory (1) se zvýsí elektrická vodivost podkladu (2). Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku (14) nebo tavenin polymeru obsahuje zvláknovací komoru (1), v níz jsou vytvárená nanovlákna ukládána na podklad (2). Ve smeru pohybu podkladu (2) pred zvláknovací komorou (1) je usporádáno zarízení (3) pro zvysování elektrické vodivosti podkladu (2).

Description

Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů, při němž se vytvářená nanovlákna ukládají na podklad ve zvlákňovací komoře.
Dále se vynález týká zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů obsahujícího zvlákňovací komoru, v níž jsou vytvářená nanovlákna ukládána na podklad.
Dosavadní stav techniky
Nanovlákny se rozumí vlákna, jejichž průměr dosahuje hodnot v řádech nanometrů (10'9 m), přičemž průměry nanovláken vytvořených běžnými způsoby zvlákňování se pohybují v rozmezí od asi 20 nm do 800 nm.
Vrstvy nanovláken jsou v praxi využívány, nejčastěji ve spojení s jinou vrstvou textilie, jako filtrační vrstvy pro jemnou filtraci, k výrobě ochranných oděvů, v medicíně jako speciální selektivně propustné obvazy a v mnoha dalších oblastech a aplikacích.
Nejvýznamnějším způsobem přípravy nanovláken je elektrostatické zvlákňování roztoku nebo taveniny polymeru. Při elektrostatickém zvlákňování se vhodný roztok polymeru nebo tavenina polymeru přivede vhodným způsobem do statického elektrického pole, které vzniká rozdílem elektrických potenciálů nejméně jedné zvlákňovací a nejméně jedné sběrné elektrody. Takto vzniklé elektrostatické, v čase neproměnné, pole potom působí na roztok/taveninu polymeru, který je přiveden do elektrostatického pole například rotací zvlákňovací elektrody, tzv. Coulombovskými silami určité velikosti, které vhodnou volbou elektrických potenciálů zvlákňovací a sběrné elektrody působí ve směru od zvlákňovací elektrody ke sběrné elektrodě. Potřebné velikosti těchto sil a tedy i intenzita elektrického pole jsou pak dány tím, že při procesu « tt
P»S3452C2 • · · « * » »·· • « • · • · kt elektrostatického zvlákňování musí tyto síly překonat nejen povrchové napětí roztoku/taveniny polymeru, ale také síly, vyplývající z viskozity roztoku/taveniny. Působením sil vhodné velikosti na vrstvu roztoku/taveniny polymeru totiž dochází k jejímu deformování a rovnovážný stav všech zúčastněných sil se pak projeví vytvořením tzv. Taylorových kuželů. Z těchto Taylorových kuželů dojde při dalším působení Coulombovské síly k vydlužování primárního zárodku vlákna, které svým následným štěpením vytvoří konečná nanovlákna. Nanovlákna jsou tedy „vytahována“ z povrchu roztoku/taveniny polymeru a to přibližně ve směru siločar elektrostatického pole vytvářeného oběma elektrodami. V ideálním případě, kdyby na nanovlákna působily pouze Coulombovské síly sběrné elektrody, kopírovala by vznikající nanovlákna směr siločar.
Takto vytvářená nanovlákna je třeba vhodným způsobem zachytit, nejlépe ještě před jejich stykem se sběrnou elektrodou, a odtransportovat ze zvlákňovacího prostoru, ve kterém proces zvlákňování probíhá. Zachycení nanovláken vytvořených podle výše popsaného postupu je nejčastěji prováděno tak, že je do prostoru mezi zvlákňovací a sběrnou elektrodou vložen vhodný podklad, tvořený nejčastěji textilním útvarem, na jehož povrch jsou nanovlákna ukládána a jeho pohybem jsou transportována ze zvlákňovacího prostoru.
Při ukládání nanovláken na povrchu textilního útvaru se však v praxi objevuje několik problémů, které pramení zejména z faktu, že řečený textilní útvar často není elektricky vodivý a má vlastnosti elektrického izolantu dielektrika. Při elektrostatickém zvlákňování roztoku/taveniny polymeru je na zvlákňovací elektrodu, případně do roztoku/taveniny polymeru, přiveden určitý elektrický potenciál, který je tím, že je zvlákňovací elektroda zčásti ponořena do roztoku/taveniny polymeru, přiveden také do roztoku/taveniny polymeru, respektive na zvlákňovací elektrodu. Roztok/tavenina polymeru a z něj vznikající nanovlákna nesou stejný náboj jako zvlákňovací elektroda. Po přivedení elektricky nabitých nanovláken na elektricky nevodivý textilní útvar nedochází díky izolačním vlastnostem textilního útvaru k odvedení elektrického náboje a textilní útvar se nabíjí stejným nábojem jaký mají příchozí nanovlákna. Nabíjení textilního útvaru nastává podle jeho typu a vlastností buď okamžitě ·· · ·9 9« : : PS3432CZ* .
• 99 9 J •*· 99 9 9 · 999 «9 * 99 v •· 9 ·· 9 *9 999 nebo v krátkém časovém intervalu po jeho styku s nabitými nanovlákny. Tato skutečnost má značně negativní vliv na proces elektrostatického zvlákňováni a to hlavně ze dvou důvodů. Prvním je celkové oslabení a vůbec celkové znehomogenizování původně elektrostatického pole a dalším pak také prosté odpuzování přibližujících se nanovláken podkladem v důsledku známé skutečnosti vzájemného odpuzování souhlasných nábojů. Výsledkem je výrazně zhoršená tvorba nanovláken, která se projevuje zásadním snížením homogenity nanovlákenné vrstvy - pokud tato vrstva vůbec vzniká, zvětšením průměru nanovláken, která se současně nežádoucím způsobem roznášejí a ukládají v celém zvlákňovacím prostoru. Následně může dojít i k úplnému zastavení tvorby nanovláken.
Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat problémy, které vznikají při výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů při němž se vytvářená nanovlákna ukládají na podklad ve zvlákňovací komoře.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo způsobem výroby nanovláken elektrostatickým zvlákňováním podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že před vstupem do zvlákňovací komory se zvýší elektrická vodivost podkladu. Do elektrostatického pole ve zvlákňovací komoře vstupuje tedy podklad s vyšší elektrickou vodivostí, například namísto původně elektricky nevodivého podkladu elektricky vodivý podklad, takže nedochází k výše popsanému narušení elektrostatického pole a proces elektrostatického zvlákňováni probíhá v podstatě nerušeně jako v případě elektricky dostatečně vodivých podkladových materiálů.
V některých případech je výhodné, zvýší-li se elektrická vodivost na povrchu podkladu na jeho náletové straně. V jiných případech je z technologických důvodů nezbytné zvýšit elektrickou vodivost v celém objemu podkladu,
« ·
P33452CZ :
• · · ··· · 4· ·«
Jak je popsáno v nároku 4 je výhodné, když se po uložení nanovláken na podklad elektrická vodivost podkladu sníží.
Při tom je výhodné, sníží-li se elektrická vodivost podkladu po výstupu podkladu s uloženými nanovlákny ze zvlákňovací komory. Elektricky nevodivý podklad se tedy na určitý časový úsek mění na elektricky vodivý podklad, přičemž délka tohoto časového úseku je do jisté míry závislá na rychlosti pohybu podkladového materiálu v zařízení pro elektrostatické zvlákňování roztoku/taveniny polymeru, případně na účinnosti s jakou je z elektricky vodivého podkladu odstraňována elektricky vodivá kapalina, přičemž je možno říci, že podklad je elektricky vodivý pouze po vstupu do zařízení pro zvyšováni elektrické vodivosti podkladu, ve zvlákňovací komoře a před výstupem ze zařízení pro snižování elektrické vodivosti podkladu, které jsou součástí zařízení k elektrostatickému zvlákňování podle vynálezu. Elektrická vodivost podkladu, pokud není technologickým požadavkem, tedy nezasahuje do případných dalších výrobních operací, které jsou prováděny vně zvlákňovacího zařízení, před nebo po nanesení vrstvy nanovláken.
Zvýšení elektrické vodivosti podkladu se dosáhne přiváděním zvodivovaci tekutiny na podklad, která svou interakcí s podkladem zapříčiní zvýšení elektrické vodivosti podkladu na potřebnou úroveň.
Podle výhodného provedení uvedeného v nároku 1 se zvodivovaci tekutina přivádí na podklad v plynném skupenství. Interakcí s podkladem se buď vytvoří kondenzát ve formě kapiček nebo kapalinový film pokrývající vlákna podkladu nebo se molekuly tekutiny fyzikálními silami nasorbují na vlákna a současně i různou měrou prostoupí do objemu vláken podkladu. V reálné praxi lze téměř vždy očekávat společnou účast všech těchto dějů.
U provedení podle nároku 8 se tekutina přivádí na podklad ve skupenství kapalném, přičemž podle nároku 9 je výhodné, přivádí-li se kapalina ve formě aerosolu.
Vhodnými zvodivovacími tekutinami jsou polární rozpouštědla. V případě 30 požadavku na zachování vodivosti podkladu po nanesení vrstvy nanovláken jsou zvodivující tekutinou roztoky solí, které po zaschnuti vytvářejí na podkladu
PS3452CZ *.
ΦΦΦ φφφ φφφ « φ φφφφ vodivou vrstvu alespoň z náletové strany podkladu. Snížení elektrické vodivosti podkladu se s výhodou dosáhne odstraněním zvodivovací tekutiny z podkladu nebo alespoň snížením množství zvodivovací tekutiny v podkladu.
Podstata zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů podle vynálezu spočívá v tom, že ve směru pohybu podkladu před zvfákňovací komorou je uspořádáno zařízení pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu.
Při tom je výhodné, je-li ve směru pohybu podkladu za zvlákňovací komorou uspořádáno zařízení ke snižování elektrické vodivosti podkladu.
Zařízení pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu obsahuje ve výhodném provedení prostředky pro přivádění zvodivovací tekutiny na podklad, a to buď na obě strany podkladu nebo na náletovou stranu podkladu.
Přehled obrázků na výkrese
Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese.
Příklady provedení vynálezu
Způsob výroby nanovláken elektrostatickým zvlákňováním a zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů budou vysvětleny na příkladu provedení zařízeni pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoku polymeru schematicky znázorněným na výkrese, které obsahuje zvlákňovací komoru 1, v níž je uložena zvlákňovací elektroda 11, sběrná elektroda 12 a zásobník 13 roztoku
14 polymeru. Zvlákňovací elektroda 11. je známým způsobem otočně uložena v zásobníku 13 roztoku polymeru a částí svého povrchu zasahuje do roztoku 14 polymeru v zásobníku 13. Při rotaci zvlákňovací elektrody 11 kolem její podélné osy vynáší zvlákňovací elektroda 1_1 svým povrchem určité množství roztoku 14 polymeru do zvlákňovacího prostoru 15 mezi zvlákňovací elektrodou
11a sběrnou elektrodou 12.
PS3452CZ
Sběrná elektroda 12 je uspořádána nad zvlákňovací elektrodou 11., přičemž podélná osa zvlákňovací elektrody 11, je rovnoběžná s rovinou, která je tečná k povrchu sběrné elektrody 12, přičemž sběrná elektroda 12 a zvlákňovací elektroda 1_1 jsou známým neznázoměným způsobem připojeny k opačným pólům zdroje vysokého napětí nebo je jedna uzemněna a na druhou je přiveden jeden pól vysokého napětí. Tím se mezi nimi vytvoří elektrické pole, které svým silovým působením na objem roztoku polymeru, vynášený rotačním pohybem zvlákňovací elektrody 11, na povrchu zvlákňovací elektrody 11 do elektrostatického pole, zajišťuje vznik Taylorových kuželů a posléze i vznik nanovláken. Napětí na zvlákňovací elektrodu H lze přivést i přivedením napětí do zvlákňovaného roztoku 14 polymeru některým ze známých způsobů.
U znázorněného příkladu provedení je v prostoru mezi sběrnou elektrodou 12 a zvlákňovací elektrodou H vytvořena ve zvlákňovací komoře 1 v blízkosti sběrné elektrody 12 dráha pro vedení podkladu 2, kterým je obvykle pás většinou textilního materiálu.
Ve směru pohybu podkladu 2 před zvlákňovací komorou 1 je uspořádáno zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu. Ve směru pohybu podkladu za zvlákňovací komorou 1. je uspořádáno zařízení 4 pro snižování elektrické vodivosti podkladu 2.
Ve znázorněném příkladu provedení je podklad 2 známým způsobem odvíjen z podávacího válu 5 a před vstupem do zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu prochází dvojicí podávačích válců 6. Po výstupu ze zařízení 4 pro snižování elektrické vodivosti podkladu prochází podklad 2 s nanesenou vrstvou nanovláken dvojicí odtahových válců 7 a je známým způsobem navíjen na zbožový vál 8.
V zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu 2 jsou proti podkladu 2 uspořádány prostředky 31 a 32 pro přivádění zvodivovací tekutiny 311 na podklad 2, přičemž první prostředky 31 pro přivádění zvodivovací tekutiny 311 na podklad 2 jsou nasměrovány na náletovou stranu 21 podkladu 2 a druhé prostředky 32 pro přivádění zvodivovací tekutiny 311 na podklad 2 jsou nasměrovány na opačnou stranu podkladu 2. Náletovou stranou 21 je strana · 9 9 9 99 9 pS3452cz :
• 9 9 9 9 · • 99 9 9 9 9 9 999 • 999 podkladu 2 obrácená ke zvlákňovací elektrodě 11. Zvodivovací tekutina 311 přitom může být ve skupenství kapalném nebo plynném.
V případě kapalného skupenství je na podklad 2 přiváděn aerosol kapaliny, který na povrchu podkladu vytvoří z jedné nebo obou stran kapalinový film a/nebo se molekuly kapaliny fyzikálními silami nasorbují na podklad a současně i různou měrou prostoupí do objemu podkladu 2. Přitom je pro kvalitní zvlákňování nezbytné, aby zvodivovací tekutina 311 byla nanesena alespoň na náletovou stranu 21 podkladu 2.
V případě požadavku na zachování vodivosti podkladu 2 po nanesení vrstvy nanovláken jsou zvodivujíci tekutinou 311 roztoky solí, které po zaschnutí vytvářejí na podkladu 2 vodivou vrstvu alespoň z náletové strany 21 podkladu.V případě požadavku na zachování vodivosti podkladu 2 po nanesení vrstvy nanovláken jsou zvodivujíci tekutinou 311 roztoky solí, které po zaschnutí vytvářejí na podkladu 2 vodivou vrstvu alespoň z náletové strany 21 podkladu.
V případě plynného skupenství zvodivovací tekutiny 311 jsou na podklad přiváděny páry kapaliny, které interakcí s podkladem 2 vytvoří kondenzát ve formě kapiček a/nebo kapalinového filmu a/nebo se molekuly kapaliny fyzikálními silami nasorbují na podklad a současně i různou prostoupí do objemu podkladu 2.
Zvodivovací tekutinou přitom je polární rozpouštědlo, například alkohol nebo kyselina. Polárními rozpouštědly se přitom rozumí rozpouštědla, která obsahují v molekule dipól.
Tímto způsobem se z elektricky nevodivého podkladu stává podklad elektricky vodivý a u elektricky vodivého podkladu se elektrická vodivost zvyšuje. Úprava elektricky nevodivého podkladu 2 na elektricky vodivý podklad 2 probíhá v zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu, které je předřazeno před zvlákňovací komorou 1. Po vstupu do zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkfadu se na podklad 2 nanáší zvodivujíci tekutina 311, která poskytuje elektricky nevodivému podkladu 2 určitou elektrickou vodivost, neboť z hlediska plynulosti procesu elektrostatického zvlákňování je výhodné, aby elektricky nevodivý podklad 2 po přivedení do φ φ φ · · · · φ φ φ : : :. PS3452CZ: :···.
Φ · Φ φ φ φφ φ
Φ·· φφ φφφ φφφ φφ φφφ elektrostatického pole mezi zvlákňovací elektrodou H a sběrnou elektrodou 12 vystupoval do jisté míry jako elektrický vodič. Nanášení zvodivující tekutiny 311 na podklad 2 je realizováno některým ze známých způsobů a tekutina je přivedena k povrchu podkladu 2_ z jeho jedné a/nebo druhé strany, kde je zachycena, Z výše uvedeného je tedy zřejmé, že do zařízení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu vstupuje elektricky nevodivý podklad 2 a vystupuje z něho elektricky vodivý podklad, jehož elektrická vodivost je způsobena přítomností zvodivující tekutiny 311 na náletové straně 21 podkladu 2 nebo v celém objemu podkladu 2. Ze zařízení 3_pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu vstupuje elektricky vodivý podklad 2 do zvlákňovací komory 1
Ve zvlákňovací komoře 1 dochází silovým působením elektrického pole mezi zvlákňovací elektrodou H a sběrnou elektrodou 12 k vytváření nanovláken a k jejich ukládání na elektricky vodivý podklad 2. Po uložení vrstvy nanovláken požadovaných vlastností vychází elektricky vodivý podklad 2 s uloženou vrstvou nanovláken ze zvlákňovací komory 1 a je veden do zařízení 4 pro snižování elektrické vodivosti podkladu 2, které je ve znázorněném provedení tvořeno vysoušeči komorou, ve které dochází k odstranění elektricky vodivé tekutiny z elektricky vodivého podkladu 2 s uloženou vrstvou nanovláken, čímž se elektricky vodivý podklad 2 s uloženou vrstvou nanovláken stává elektricky nevodivým podkladem s uloženou vrstvou nanovláken. Jedním z možných způsobů, odstranění elektricky vodivé kapaliny je například vysušení, kdy je elektricky vodivý podklad 2 s uloženou vrstvou nanovláken vystaven vlivu proudu určitého množství vzduchu o určité teplotě a rychlosti.
Výsledným produktem vystupujícím ze_zařizení 3 pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu je tedy elektricky nevodivý podklad 2 s uloženou vrstvou nanovláken. Ke snižování elektrické vodivosti podkladu 2 dochází sice postupně i ve zvlákňovací komoře, ale podstatnou měrou se vodivost snižuje až po uložení nanovláken. Výše popsané řešení znázorněné na obr. 1 se přitom jeví optimální.
Zvodivovací tekutina se na na podklad přivádí ve formě par a/nebo aerosolu, přičemž aerosol může být nahrazen proudem kapaliny z trysek : . P33452CZ :
uspořádaných po šířce podkladu 2. Prostředky pro přivádění zvodivovací tekutiny 311 v plynném skupenství jsou s výhodou tvořeny tryskami uspořádanými po šířce podkladu 2.
Míra zvýšení elektrické vodivost podkladu 2 se reguluje buď změnami rychlosti dopředného pohybu podkladu 2 nebo množstvím přiváděné zvodivovací tekutiny 311.
Zvodivovací tekutina 311 se z podkladu 2 odstraňuje různými způsoby ve vypíracím a/nebo sušícím zařízení, například se alespoň zčásti odstraní vypráním vhodným rozpouštědlem, načež rozpouštědlo a případné zbytky zvodivovací tekutiny 311 se z podkladu 2 odstraní ohřevem a/nebo proplachováním a/nebo oplachováním vzduchem a/nebo jiným plynem. V jiném provedení se zvodivovací tekutina 311 z podkladu odstraní ohřevem a/nebo proplachováním a/nebo oplachováním vzduchem a/nebo jiným plynem. Ohřev se provádí mikrovlnným a/nebo infračerveným zářením a/nebo teplým vzduchem a/nebo jiným teplým plynem.
PS3452CZ: . .
9 · 9 9
999 ··· 99 99*
Seznam vztahových značek zviákňovací komora zviákňovací elektroda
12 sběrná elektroda zásobník roztoku polymeru roztok polymeru zviákňovací prostor podklad
21 náletová strana podkladu zařízení pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu
31,32 prostředky pro přivádění zvodivovací tekutiny na podklad 311 zvodivovací tekutina zařízení pro snižování elektrické vodivosti podkladu
5 podávači vál dvojice podávačích válců dvojice odtahových válců zbožový vál

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby nanoviáken elektrostatickým zvlákňováním roztoků 5 nebo tavenin polymerů při němž se vytvářená nanovlákna ukládají na pohybující se podklad ve zvlákňovací komoře, vyznačující se tím, že před vstupem do zvlákňovací komory (1) se zvýší elektrická vodivost podkladu (2).
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrická vodivost podkladu se zvýší na povrchu podkladu (2) na jeho náletové straně (21).
    10
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrická vodivost podkladu se zvýší v celém objemu podkladu.
  4. 4. Způsob libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že elektrická vodivost podkladu (2) se po uložení nanoviáken sníží.
  5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že elektrická vodivost 15 podkladu (2) se sníží po výstupu podkladu (2) s uloženými nanovlákny ze zvlákňovací komory (1).
  6. 6. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zvýšení elektrické vodivosti podkladu (2) se dosáhne přiváděním zvodivovací tekutiny (311) na podklad (2).
    20
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že zvodivovací tekutina (311) se na podklad (2) přivádí v plynném skupenství.
  8. 8. Způsob podle nároku 6 nebo 7 vyznačující se tím, že zvodivovací tekutina (311) se na podklad (2) přivádí ve skupenství kapalném.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že kapalina se přivádí ve 25 formě aerosolu.
  10. 10. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků vyznačující se tím, že zvodivovací tekutinou (311) je polární rozpouštědlo.
  11. 11. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že zvodivovací tekutinou (311) je roztok soli.
    P$345&CZ • * ··· ··· • 1 * ···
  12. 12. Způsob podle libovolného z nároků 4 až 11, vyznačující se tím, že snížení elektrické vodivosti podkladu (2) se dosáhne odstraněním zvodivovací tekutiny (311) z podkladu (2) nebo alespoň snížením množství zvodivovací tekutiny (311) v podkladu (2).
    5
  13. 13. Zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů obsahující zvlákňovací komoru, v níž jsou vytvářená nanovlákna ukládána na podklad, vyznačující se tím, že ve směru pohybu podkladu (2) před zvlákňovací komorou (1) je uspořádáno zařízení (3) pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu (2).
    10
  14. 14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že za zvlákňovací komorou (1) je uspořádáno zařízení (4) ke snižování elektrické vodivosti podkladu (2).
  15. 15. Zařízení podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že zařízení (3) pro zvyšování elektrické vodivosti podkladu (2) obsahuje prostředky (31, 32)
    15 pro přivádění zvodivovací tekutiny (311) na podklad (2).
  16. 16. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že prostředky (31, 32) pro přivádění zvodivovací tekutiny (311) jsou uspořádány po obou stranách podkladu (2).
  17. 17. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že prostředky (32) pro 20 přivádění zvodivovací tekutiny (311) na podklad (2) jsou uspořádány na náletové straně podkladu (2).
CZ2005-702A 2005-11-10 2005-11-10 Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů CZ305244B6 (cs)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2005-702A CZ305244B6 (cs) 2005-11-10 2005-11-10 Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů
CNA2006800420124A CN101305117A (zh) 2005-11-10 2006-11-02 通过聚合物溶液或熔体的静电纺丝生产纳米纤维的方法和装置
PCT/CZ2006/000076 WO2007054039A1 (en) 2005-11-10 2006-11-02 A method and device for production of nanofibres through electrostatic spinning of solutions or melts of polymers
JP2008539217A JP2009515060A (ja) 2005-11-10 2006-11-02 ポリマーの溶液又は溶融体の静電紡糸によるナノ繊維の製造のための方法及びデバイス
US12/093,143 US20080284050A1 (en) 2005-11-10 2006-11-02 Method and Device for Production of Nanofibres Through Electrostatic Spinning of Solutions or Melts of Polymers
CA002626560A CA2626560A1 (en) 2005-11-10 2006-11-02 A method and device for production of nanofibres through electrostatic spinning of solutions or melts of polymers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2005-702A CZ305244B6 (cs) 2005-11-10 2005-11-10 Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2005702A3 true CZ2005702A3 (cs) 2007-06-27
CZ305244B6 CZ305244B6 (cs) 2015-07-01

Family

ID=37852303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2005-702A CZ305244B6 (cs) 2005-11-10 2005-11-10 Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080284050A1 (cs)
JP (1) JP2009515060A (cs)
CN (1) CN101305117A (cs)
CA (1) CA2626560A1 (cs)
CZ (1) CZ305244B6 (cs)
WO (1) WO2007054039A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ302873B6 (cs) * 2010-03-05 2011-12-28 Šafár@Václav Zpusob výroby nanovláken zvláknováním polymerního roztoku v elektrostatickém poli a zarízení k provádení zpusobu

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7717975B2 (en) 2005-02-16 2010-05-18 Donaldson Company, Inc. Reduced solidity web comprising fiber and fiber spacer or separation means
CN101421014B (zh) 2006-02-13 2013-01-02 唐纳森公司 包括细纤维和反应、吸附或吸收颗粒的过滤网
US7988860B2 (en) 2007-03-15 2011-08-02 Donaldson Company Inc. Superabsorbent-containing web that can act as a filter, absorbent, reactive layer or fuel fuse
JP2010529313A (ja) 2007-05-30 2010-08-26 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 高生産性溶媒系電界紡糸
CZ2007727A3 (cs) * 2007-10-18 2009-04-29 Nanopeutics S. R. O. Sberná elektroda zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních matric, a zarízení obsahující tuto sbernou elektrodu
US7815427B2 (en) 2007-11-20 2010-10-19 Clarcor, Inc. Apparatus and method for reducing solvent loss for electro-spinning of fine fibers
WO2009067365A2 (en) 2007-11-20 2009-05-28 Clarcor Inc. Filtration medias, fine fibers under 100 nanofibers, and methods
US7967588B2 (en) 2007-11-20 2011-06-28 Clarcor Inc. Fine fiber electro-spinning equipment, filter media systems and methods
JP4941939B2 (ja) * 2007-12-11 2012-05-30 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
US20090156740A1 (en) 2007-12-15 2009-06-18 Annette Lechtenboehmer Tire with component containing polymeric nanofiber
PL2294252T3 (pl) * 2008-06-24 2014-02-28 Univ Stellenbosch Sposób i urządzenie do produkcji cienkich włókien
WO2010065350A1 (en) * 2008-11-25 2010-06-10 Dow Global Technologies Inc. Extruding molecularly self-assembling organic polymers
SG174346A1 (en) 2009-03-19 2011-11-28 Millipore Corp Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
CN101586288B (zh) * 2009-07-06 2011-08-31 江苏泰灵生物科技有限公司 阵列多喷头静电纺丝设备
CZ308360B6 (cs) * 2009-08-06 2020-06-24 Elmarco S.R.O. Rotační zvlákňovací elektroda
JP5368287B2 (ja) * 2009-12-14 2013-12-18 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、および、ナノファイバ製造方法
US20110210061A1 (en) 2010-02-26 2011-09-01 Clarcor Inc. Compressed nanofiber composite media
CN101857976B (zh) * 2010-05-19 2011-06-08 青岛大学 一种有序排列和交叉结构纳米纤维的制备装置
ES2774949T3 (es) 2010-08-10 2020-07-23 Emd Millipore Corp Método para la eliminación de retrovirus
KR20130108594A (ko) 2010-09-30 2013-10-04 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 리튬―이온 배터리들을 위한 일체형 분리막의 전기방사
CZ303244B6 (cs) 2011-01-17 2012-06-13 Elmarco S.R.O. Nosic pro oromukosální, zejména pro sublingvální aplikaci fyziologicky aktivních látek
CN105413480B (zh) 2011-04-01 2019-03-29 Emd密理博公司 含有纳米纤维的复合材料结构
CZ2011424A3 (cs) 2011-07-14 2012-09-19 Elmarco S.R.O. Substrát pro kultivaci bunek a zpusob jeho výroby
CN103451749A (zh) * 2012-05-30 2013-12-18 湖南博弈飞装备新材料研究所 连续静电纺丝系统及制备精细纤维的方法
CN102704193A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 威程(天津)科技有限公司 一种多实心针电极纳米纤维非织造布生产装置
CN102704192A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 天津工业大学 一种多辊实心针电极纳米纤维非织造布生产装置
KR101390532B1 (ko) * 2012-08-23 2014-04-30 성균관대학교산학협력단 패턴 형성 장치
CN108610437A (zh) 2013-03-14 2018-10-02 金珂生物医疗公司 生物相容的和生物可吸收的衍生的壳聚糖组合物
KR102072698B1 (ko) * 2013-08-27 2020-03-02 주식회사 엘지화학 중공사막 제조장치
WO2015028531A2 (de) * 2013-08-29 2015-03-05 Mahle International Gmbh Filtermaterial, filterelement und verfahren sowie vorrichtung zum herstellen eines filtermaterials
EP3038732B1 (de) * 2013-08-29 2018-02-28 Mahle International GmbH Filtermaterial, filterelement und verfahren zum herstellen eines filtermaterials
CN103451754B (zh) * 2013-09-22 2015-08-26 北京化工大学 一种批量制备纳米纤维的熔体微分电喷纺丝装置及工艺
CN104005693B (zh) * 2014-06-11 2016-03-23 北京华夏英蓝科技发展有限公司 一种嵌入式防霾透气窗花的结构
KR20190011838A (ko) 2014-06-26 2019-02-07 이엠디 밀리포어 코포레이션 개선된 먼지 포집 능력을 갖는 필터 구조
CZ306536B6 (cs) * 2014-11-26 2017-03-01 AUDACIO, s. r. o. Zařízení k výrobě submikronových vláken a nanovláken v elektrostatickém poli
WO2016167871A1 (en) 2015-04-17 2016-10-20 Emd Millipore Corporation Method of purifying a biological materia of interest in a sample using nanofiber ultrafiltration membranes operated in tangential flow filtration mode
CZ2016622A3 (cs) 2016-10-06 2017-09-13 Nafigate Corporation, A.S. Způsob ukládání vrstvy polymerních nanovláken připravených elektrostatickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru na elektricky nevodivé materiály, a tímto způsobem připravený vícevrstvý kompozit obsahující alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken
WO2018129264A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Sabic Global Technologies B.V. Apparatus for electrospinning liquid polymer into nanoscale or submicron scale fibers
EP3655142A1 (en) 2017-07-21 2020-05-27 Merck Millipore Ltd Non-woven fiber membranes
CZ309078B6 (cs) * 2018-05-28 2022-01-19 Contipro A.S. Zařízení a způsob výroby nano- a/nebo mikrovlákenných vrstev se zvýšenou tloušťkovou rovnoměrností
WO2019237018A1 (en) 2018-06-08 2019-12-12 Ascend Performance Materials Operations Llc Tunable nanofiber nonwoven products
US11618238B2 (en) 2019-04-12 2023-04-04 Ascend Performance Materials Operations Llc Nonwoven multilayer structures having nanofiber layers

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3493462A (en) * 1962-07-06 1970-02-03 Du Pont Nonpatterned,nonwoven fabric
EP0162645A1 (en) * 1984-05-11 1985-11-27 Masami Harada Carbon-fiber-covered material
US5296172A (en) * 1992-07-31 1994-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electrostatic field enhancing process and apparatus for improved web pinning
EP0714463B1 (en) * 1993-08-17 1999-03-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of charging electret filter media
US5643524A (en) * 1994-12-30 1997-07-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Corona charging of flash spun plexifilamentary film-fibril webs in poor charging environments
US6406657B1 (en) * 1999-10-08 2002-06-18 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for making a fibrous electret web using a wetting liquid and an aqueous polar liquid
US6713011B2 (en) * 2001-05-16 2004-03-30 The Research Foundation At State University Of New York Apparatus and methods for electrospinning polymeric fibers and membranes
US6685956B2 (en) * 2001-05-16 2004-02-03 The Research Foundation At State University Of New York Biodegradable and/or bioabsorbable fibrous articles and methods for using the articles for medical applications
CZ20032421A3 (cs) * 2003-09-08 2004-11-10 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu
KR100578764B1 (ko) * 2004-03-23 2006-05-11 김학용 상향식 전기방사장치 및 이를 이용하여 제조된 나노섬유

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ302873B6 (cs) * 2010-03-05 2011-12-28 Šafár@Václav Zpusob výroby nanovláken zvláknováním polymerního roztoku v elektrostatickém poli a zarízení k provádení zpusobu

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009515060A (ja) 2009-04-09
CZ305244B6 (cs) 2015-07-01
CA2626560A1 (en) 2007-05-18
WO2007054039A1 (en) 2007-05-18
US20080284050A1 (en) 2008-11-20
CN101305117A (zh) 2008-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2005702A3 (cs) Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku nebo tavenin polymeru
Sun et al. The effect of solvent dielectric properties on the collection of oriented electrospun fibers
US7585437B2 (en) Method of nanofibres production from a polymer solution using electrostatic spinning and a device for carrying out the method
CZ2007179A3 (cs) Lineární vlákenný útvar obsahující polymerní nanovlákna, zpusob výroby a zarízení k výrobe takovéhoútvaru
Bazbouz et al. Alignment and optimization of nylon 6 nanofibers by electrospinning
Teo et al. Technological advances in electrospinning of nanofibers
US2349950A (en) Method and apparatus for spinning
Varesano et al. Multi‐jet nozzle electrospinning on textile substrates: observations on process and nanofibre mat deposition
WO2008106903A2 (en) Device for production of nanofibres and/or nanoparticles from solutions or melts of polymers in electrostatic field
JP5111525B2 (ja) ポリマーの溶液又は溶融物からナノパーティクル層又はナノファイバー層を製造する方法と装置
KR20070047282A (ko) 개량된 일렉트로블로잉 웹 형성 방법
US2158415A (en) Method of producing artificial fibers
US7582247B2 (en) Electroblowing fiber spinning process
Yalcinkaya et al. Dependent and independent parameters of needleless electrospinning
JPH0140141B2 (cs)
Morikawa et al. A novel approach for melt electrospinning of polymer fibers
CZ305133B6 (cs) Způsob a zařízení pro výrobu lineárního vlákenného útvaru obsahujícího nanovlákna
US8980158B2 (en) Near field electrospinning system for continuous, aligned fiber tows
CN110291241B (zh) 片材及片材制造方法
Angammana et al. Investigation of the optimum electric field for a stable electrospinning process
Amariei et al. Electrospinning polyaniline for sensors
RU2547639C2 (ru) Вращающийся волокнообразующий электрод
KR102066585B1 (ko) 다중구역 일렉트로블로잉 방법
Mondal et al. Electrospun self‐assembled nanofiber yarns
US9421486B2 (en) Nanofiber coating, method for its production, and filter medium with such a coating