CZ2008218A3 - Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli - Google Patents

Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli Download PDF

Info

Publication number
CZ2008218A3
CZ2008218A3 CZ20080218A CZ2008218A CZ2008218A3 CZ 2008218 A3 CZ2008218 A3 CZ 2008218A3 CZ 20080218 A CZ20080218 A CZ 20080218A CZ 2008218 A CZ2008218 A CZ 2008218A CZ 2008218 A3 CZ2008218 A3 CZ 2008218A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
spinning
electrode
polymer matrix
elements
temperature
Prior art date
Application number
CZ20080218A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302039B6 (cs
Inventor
Ševcík@Ladislav
Cmelík@Jan
Sládecek@Radek
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 CZ20080218A priority Critical patent/CZ2008218A3/cs
Priority to TW098108130A priority patent/TWI376436B/zh
Priority to CA2720618A priority patent/CA2720618A1/en
Priority to AU2009235792A priority patent/AU2009235792B9/en
Priority to RU2010143141/05A priority patent/RU2489535C2/ru
Priority to PCT/CZ2009/000046 priority patent/WO2009124514A2/en
Priority to BRPI0911056A priority patent/BRPI0911056A2/pt
Priority to AT09730787T priority patent/ATE547546T1/de
Priority to US12/936,523 priority patent/US20110037202A1/en
Priority to JP2011503333A priority patent/JP5548672B2/ja
Priority to CN2009801122249A priority patent/CN101999016B/zh
Priority to EP09730787A priority patent/EP2291555B1/en
Priority to IL208042A priority patent/IL208042A/en
Publication of CZ302039B6 publication Critical patent/CZ302039B6/cs
Publication of CZ2008218A3 publication Critical patent/CZ2008218A3/cs

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/09—Control of pressure, temperature or feeding rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

U zpusobu zvláknování polymerní matrice (51) v elektrostatickém poli vytvoreném ve zvláknovacím prostoru mezi zvláknovací elektrodou a sbernou elektrodou (2) se polymerní matrice (51) dopravuje ze zásobníku (5) matrice (51) do elektrostatického pole na povrchu zvláknovací elektrody nebo zvláknovacími prvky (6) zvláknovací elektrody. Teplota zvláknovací elektrody nebo zvláknovacích prvku (6) zvláknovací elektrody a/nebo zásobníku (5) a/nebo polymerní matrice (51) se zvýší nad teplotu okolí odporovým ohrevem. Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerní matrice (51) zahrnuje sbernou elektrodou (2) a zvláknovací elektrodou nebo zvláknovacími prvky (6) zvláknovací elektrody, jenž jsou propojeny se sekundárním vinutím (72) transformátoru (7), které je izolováno pro vysoké napetí, pricemž primární vinutí (71) transformátoru (7) je propojeno se zdrojem (10) strídavého napetí a nebo jsou propojeny s pomocným zdrojem (11) stejnosmerného napetí.

Description

Způsob a zařízení ke zvlákňování polymerní matrice v elektrostatickém poli
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zvlákňování polymerní matrice v elektrostatickém poli vytvořeném ve zvlákňovacím prostoru mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou, u kterého se polymerní matrice dopravuje ze zásobníku matrice do elektrostatického pole na povrchu zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody.
^10
Vynález se dále týká zařízeni pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním nnlvmern!
v elektrostatickém μυΐϊ vytvořeném mezi sběrnou elektrodou a zvlákňovací elektrodou nebo zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody.
.^5 Dosavadní stav techniky
Polymerní nanovlákna se v současné době vyrábí elektrostatickým zvlákňováním různých typů roztoků a tavenin polymerů v kapalném stavu, které obvykle probíhá za teploty okolí. V některých případech, zejména při zvlákňování tavenin polymerů, je nutno zvýšit teplotu některých součásti 2D zařízení, aby bylo možno taveninu vůbec připravit, a aby nedocházelo k jejímu tuhnutí a usazováni na těchto součástech, což by postupně snižovalo výkon celého zařízení. Zvyšování teploty těchto součástí je výhodné také při zvlákňování některých typů polymernich roztoků, neboť zvýšená teplota snižuje viskozitu těchto roztoků, čímž podporuje inicializaci a udrženi elektrostatického .25 zvlákňovacího procesu, a v případě některých typů polymernich roztoků tak vůbec umožňuje jejich zvlákňování.
Takový ohřev je v současné době realizován především pomoci teplonosných médií, jako jsou například horký vzduch nebo horký olej, avšak přenos tepla je v těchto případech velmi ztrátový, a nutnost proudění teplonosných médií poměrně výrazně omezuje tvar vnitřních prostor zařízeni pro elektrostatické zvlákňování a uspořádání jeho jednotlivých prvků.
P33562CZ_1
-23.7,2008
- PV 2008-218 • 9.4.2008
Prostředky pro ohřev a cirkulaci teplonosných médií, a v případě oleje či jiné kapaliny také prostředky pro jejich skladování, poměrně výrazně zvyšuji nejen prostorové nároky těchto zařízení, ale také požadavky na jejich údržbu a současně i pořizovací a provozní náklady těchto zařízení. Další nevýhodou je .5 malá přesnost regulace teploty a její pomalá odezva.
Jiným způsobem ohřevu je také indukční ohřev polymerní matrice v zásobníku, při kterém je v prostoru pod zásobníkem uložena indukční topná deska. Tato konfigurace však kromě relativné velkých teplotních ztrát a poměrně velkých prostorových nároků, vykazuje také pomalou odezvu při )0 požadavku změny teploty polymerní matrice v zásobníku a nepřesnosti při nastavování této teploty.
Cílem vynálezu je zajistit snadno regulovatelné, dočasné či trvalé zvýšení teploty některých součástí zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním, zejména těch, které jsou v kontaktu s polymerní matricí, jiným způsobem než jsou způsoby známé ze stavu techniky, který by byl efektivnější a konstrukčně jednodušší.
Cílem vynálezu je dále zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice využívající tento způsob pro zvýšeni teploty některých součástí.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo způsobem zvlákňování polymerní matrice v elektrostatickém poli vytvořeném ve zvlákňovacím prostoru mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou, u kterého se polymerní matrice dopravuje ze ^6 zásobníku matrice do elektrostatického pole na povrchu zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacimi prvky zvlákňovací elektrody, jehož podstata spočívá v tom, že je při něm zvýšena teplota některých prvků zařízení, zejména těch, které jsou v kontaktu s polymerní matricí, např. zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacich prvků zvlákňovací elektrody a/nebo zásobníku a/nebo polymerní 30 matrice, přímým odporovým ohřevem nad teplotu okolí.
' P V 2008-218
9.4.2008
PS3562CZJ
23.7.2008
3Teplota těchto součástí jo s výhodou zvýšena přímým odporovým ohřevem střídavým napětím, které je přivedeno přímo na součást, jejíž teplota má být zvýšena, a přitom je přetvářeno na tepelnou energii. Podmínkou tak je elektrická vodivost těchto součástí.
Dalším způsobem zvýšení teploty požadovaných součástí zařízení pro výrobu nanovláken je přímý odporový ohřev stejnosměrným napětím, kdy je konkrétní součást propojena se zdrojem vysokého stejnosměrného napětí a s pomocným zdrojem vysokého stejnosměrného napětí, jejichž napětí se liší o hodnotu v řádu desítek či stovek voltů liší, přičemž nominální rozdíl těchto )0 napětí se po přivedení na daný prvkem přetváří na tepelnou energii. Tento způsob je využitelný zejména u mobilních aplikací, kdy je dostupnější zdroj vysokého stejnosměrného napětí než zdroj střídavého napětí.
V případě, kdy nelze na některou součást přivést přímo střídavé napětí nebo dvě stejnosměrná napětí různé velikosti, například z důvodu nevodivosti ,1? této součásti, je výhodná varianta nepřímého odporového ohřevu, kdy je v blízkosti prvku, jehož teplota má být zvýšena, umístěn topný rezistor propojený se zdrojem střídavého napětí. Střídavé elektrické napětí je přetvářeno na tepelnou energii v tomto rezistoru, a ta je dále přenášena na požadovaný prvek.
Cíle vynálezu je také dosaženo zařízením pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice v elektrostatickém poli vytvořeném mezi sběrnou elektrodou a zvlákňovací elektrodou nebo zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody, jehož podstata spočívá v tom, že zvlákňovací elektroda a/nebo zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody jsou ^5 propojeny se sekundárním vinutím transformátoru, které je izolováno pro vysoké napětí, přičemž primární vinutí tohoto transformátoru je propojeno se zdrojem střídavého napětí. Tímto způsobem je u tohoto zařízení zajištěn přenos střídavého napětí na ten prvek zařízení, jehož teplota má být zvýšena, a současně odizolováni prvků s vysokým stejnosměrným napětím od zdroje 30 střídavého napětí.
Kromě toho je cíle vynálezu dosaženo zařízením pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice v elektrostatickém poli
PV 2008-218
9.4.2008
P33562CZJ
- 23.7.2008 • 4 ‘ vytvořeném mezí sběrnou elektrodou a zvlákňovací elektrodou nebo zvlákňovacimi prvky zvlákňovací elektrody, přičemž zvlákňovací elektroda nebo zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody jsou propojeny s jedním pólem zdroje vysokého stejnosměrného napětí, jehož podstata spočívá v tom, že zvlákňovací 5 elektroda nebo zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody jsou propojeny s pomocným zdrojem stejnosměrného napětí. Rozdíl napětí dodávaného zdrojem vysokého stejnosměrného napětí a pomocným zdrojem vysokého stejnosměrného napětí je po přivedeni na danou součástí přetvářen na tepelnou energii.
jO Výhodné, zejména pro zvlákňování tavenin polymerů je, pokud jsou některé prvky zařízení propojeny se zdrojem střídavého napětí nebo s pomocným zdrojem stejnosměrného napětí, a v elektrostatickém poli je dále uspořádán alespoň jeden topný rezistor, který je propojen se sekundárním vinutím transformátoru, které je izolováno pro vysoké napětí, přičemž primární vinutí transformátoru je propojeno se zdrojem střídavého napětí. Topný rezistor pak slouží pro nepřímý odporový ohřev prvků umístěných v elektrostatickém poli, jejichž teplotu nelze zvýšit přímým odporovým ohřevem, nebo by to bylo konstrukčně příliš složité.
Í20 Přehled obrázků na výkrese
Příklad zařízení pro provádění způsobu elektrostatického zvlákňování polymerní matrice podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu, kde značí obr. 1 průřez zvlákňovací komorou tohoto zařízení, obr. 2 průřez zvlákňovací komorou jiné varianty tohoto zařízení.
Příklady provedení vynálezu
Vynález a jeho podstata budou popsány na příkladech provedení zařízení pro elektrostatické zvlákňování polymerních matric, které jsou schematicky znázorněny na obr. 1 a obr. 2. Pro zvýšení přehlednosti a 30 srozumitelnosti těchto obrázků jsou některé prvky zařízení znázorněny pouze zjednodušeně bez ohledu na jejich skutečnou konstrukci či proporce, přičemž • PV 2008-218 P3356/CZ_1
9.4.2008 23.7.2008 • 5 některé jiné prvky, které nejsou podstatné pro pochopení podstaty vynálezu a jejichž konstrukce či vzájemné uspořádání jsou zřejmé každému odborníkovi v oboru, nejsou znázorněny vůbec.
Zařízení pro elektrostatické zvlákňování polymemí matrice znázorněné ‘5 na obr. 1 obsahuje zvlákňovací komoru 1_, v jejíž horní části je uspořádána sběrná elektroda 2, která je propojená s jedním pólem zdroje 3 vysokého stejnosměrného napětí, umístěného mimo zvlákňovací komoru 1. Znázorněná sběrná elektroda 2 je tvořena kovovou deskou, avšak v dalších neznázorněných příkladech provedení může být dle technologických požadavků 10 či prostorových možností využita jakákoliv jiná známá konstrukce sběrné elektrody 2, případně několik sběrných elektrod 2 libovolného typu, či jejich kombinace.
Pod sběrnou elektrodou 2 je prostřednictvím neznázorněných prostředků veden elektricky nevodivý podklad 4, kterým je ve znázorněném příkladu j5 provedení textilie. Konkrétní typ podkladu 4, způsob jeho pohybu a jeho fyzikální vlastnosti, jako například elektrická vodivost, však závisí především na typu použité sběrné elektrody 2 a výrobní technologii, přičemž v dalších neznázorněných příkladech provedení lze jako podklad 4 využít také elektricky vodivé materiály, jako např. textilii s elektrostatickou povrchovou úpravou, Ž0 kovovou fólii, apod. Při použití zvláštního typu sběrné elektrody, známého například z CZ PV 2007-727 se podklad 4 naopak nepoužívá vůbec, a nanovlákna vytvářená elektrostatickým zvlákňováním polymemí matrice se ukládají přímo na povrchu této sběrné elektrody.
Ve spodní části zvlákňovací komory 1. je uspořádán zásobník 5 25 polymemí matrice 51 tvořený ve znázorněném příkladu provedeni otevřenou nádobou, přičemž polymemí matricí 51 je roztok polymeru v kapalném skupenství. V dalších neznázorněných příkladech provedení však lze s využitím podstaty vynálezu zvlákňovat také taveniny polymerů, či vhodné polymemí matrice 51 v tuhém skupenství, čemuž dále odpovídají odchylky v konstrukci 30 zásobníku 5 a neznázorněných prostředků pro doplňování polymemí matrice 51 v něm.
PV 2008-218
9.4.2008
-PS3ó6;íCZ_1 • 23.7,2008
V blízkosti zásobníku 5 je uložena zvlákňovací elektroda, obsahující zvlákňovací prvek 6, propojený s opačným pólem zdroje 3 vysokého stejnosměrného napětí než sběrná elektroda 2, přičemž zvlákňovací prvek 6 je v nastavitelných intervalech přestavitelný mezi svou nanášecí polohou a svou 5. zvlákňovací polohou. V nanášecí poloze je zvlákňovací prvek 6 nebo jeho část oddálena od sběrné elektrody 2, a je na něj nanášena polymemí matrice 51, zatímco ve zvlákňovací poloze je zvlákňovací prvek 6 nebo jeho část s nanesenou polymemí matricí 51 přiblížena ke sběrné elektrodě 2, kde spolu s ní vytváří elektrostatické zvlákňovací pole, které tuto polymemí matrici 51 Ί0 zvlákňuje. Na obr. 1 je znázorněn zvlákňovací prvek 6 tvořený elektricky vodivou strunou, který je ve své nanášecí poloze ponořen pod hladinou polymemí matrice 51 v zásobníku 5. a který se mezi sunu zvlákňovací nninhon a svou nanášecí polohou přestavuje v obou směrech vratně v rovině. Podstata vynálezu je však bez dalšího využitelná také pro jiné známé konstrukce Λ5 zvlákňovacích prvků 6 zvlákňovacich elektrod, které se například dle CZ PV 2006-545 pohybují mezi svou zvlákňovací polohou a svou nanášecí polohou po kruhové dráze, či dle CZ PV 2007-485 ve směru své délky.
Zvlákňovací prvek 6 je kromě zdroje 3 vysokého stejnosměrného napětí vodivě propojen se sekundárním vinutím 72 transformátoru 7, které je izolováno 20 pro vysoké napětí. Primární vinutí 71 transformátoru 7 je pres regulátor 8 a přepěťovou ochranu 9 připojeno ke zdroji 10 střídavého napětí, kterým je například veřejná rozvodná síť střídavého napětí o velikosti 230V. Transformátor 7 přitom slouží ke galvanickému oddělení zdroje střídavého napětí 10 od zvlákňovacího prvku 6, na který je přivedeno vysoké stejnosměrné 25 napětí o velikosti v řádech desítek kV, neboť díky principu své činnosti umožňuje transformaci střídavého napětí přivedeného do jeho primárního vinutí 71 na střídavé napětí indukované v sekundárním vinutí 72, nikoliv však transformaci stejnosměrného vysokého napětí přivedeného ze zvlákňovacího prvku 6 na jeho sekundární vinutí 72. Poměr počtu závitů primárního vinutí 71 a 30 sekundárního vinutí 72, a velikost napětí přivedeného na primární vinutí 71 současně určují velikost střídavého napětí přivedeného na zvlákňovací prvek 6 zvlákňovací elektrody, takže lze téměř pro libovolnou požadovanou hodnotu střídavého napětí použít jako zdroj 10 nízkého střídavého napětí například
PV 2008-218 PS3532CZ 1 ' 9-4.2008 237.2008 , 7 veřejnou síť s konstantní velikosti střídavého napětí a příslušně dimenzovaný transformátor 7.
Elektrický příkon střídavého napětí přivedený na zvlákňovací prvek 6 zvlákňovací elektrody se v závislosti na jeho elektrickém odporu mění například 5 dle vztahu P = Ul = Rl2 = Uz/R na tzv. Joulovo-Lencovo teplo, a zvyšuje jeho teplotu.
Požadovanou teplotu zvlákňovacího prvku 6 lze pak jednoduše nastavit regulátorem 8 regulujícím velikost střídavého napětí přiváděného ze zdroje 10 do primárního vinutí 71 transformátoru 7, a úměrné tedy i velikost střídavého 10 proudu indukovaného na jeho sekundárním vinutí 72. V neznázorněném příkladu provedení je regulátor 8 s výhodou doplněn zpětnou vazbou, což umožňuje přesnější a rychlejší dosažení požadované teploty zvlákňovacího prvku 6 a její dlouhodobé udržení na konstantní hodnotě. Přepěťová ochrana 9 chrání transformátor 7 a zvlákňovací prvky 6 zvlákňovací elektrody před skokovými výchylkami výkonu zdroje 10 střídavého napětí. Dalším ochranným prvkem je uzemnění jádra transformátoru 7.
Zvýšení teploty zvlákňovacích prvků 6 zvlákňovací elektrody přináší výhody zejména při zvlákňování polymerní matrice 51 tvořené taveninou polymeru, neboť podporuje setrvání objemu taveniny v zásobníku 5 nebo έθ objemu taveniny 51 naneseného na zvlákňovacím prvku 6 v kapalném stavu po dobu potřebnou k jejímu zvláknění, čímž se zvyšuje využitelnost těchto typů polymemích matric 51 při elektrostatickém zvlákňování, a její efektivita. Kromě toho lze při vhodné volbě teploty zvlákňovacího prvku 6 zvlákňovat tuhé polymerní matrice 51, kdy je do kapalného stavu přivedena při kontaktu se ^5 zvlákňovacím prvkem 6 pouze malá část jejího objemu, která přitom ulpí na povrchu zvlákňovacího prvku 6 a následně je zvlákněna. Tím jsou omezeny teplotní ztráty, které nastávají při udržování celého objemu taveniny polymeru v kapalném stavu, a současně jsou odstraněny problémy s nežádoucím tuhnutím taveniny v zásobníku 5.
V dalších příkladech provedení lze naopak podstatu vynálezu využít, také pro zvýšení teploty zásobníku 5 a/nebo přímo polymerní matrice 51 a její udržení v kapalném stavu po celý pracovní cyklus zařízení.
- PV 2008-218
- 9.4.2008 ^8396202-1 • 8'' -23.7.2008
Zvýšení teploty při zvlákňování některých polymerních roztoků snižuje jejich viskozitu, což usnadňuje inicializaci procesu elektrostatického zvlákňování. Zvýšení teploty tak nejen vede ke zvýšení výkonnosti celého zařízení, ale také rozšiřuje platformu zvlákňovatelných roztoků, neboť umožňuje 5 a usnadňuje zvláknění i takových polymerních roztoků, které byly dosud zvláknitelné pouze s obtížemi nebo vůbec.
Na obr. 2 je znázorněna další možnost elektrického zapojení, umožňující zvyšování teploty zvlákňovacího prvku 6 zvlákňovací elektrody, kdy je na něj ze zdroje 11 pomocného napětí přivedeno vysoké stejnosměrné napětí. Hodnota ti) tohoto napětí je mírně odlišná od hodnoty napětí přiváděného na zvlákňovací prvek ze zdroje 3 vysokého stejnosměrného napětí, přičemž rozdíl těchto napětí v řádu desítek či stovek voitů se po přivedení na zvlákňovací prvek 6 mění na tepelný výkon a zvyšuje tak jeho teplotu. Teplota zvlákňovacího prvku 6 je pak řízena prostřednictvím regulátoru 12 výkonu zdroje 11 pomocného vysokého T5 stejnosměrného napětí. Regulátor 12 je v neznázorněném příkladu provedení s výhodou opatřen zpětnou vazbou.
Díky elektrické vodivosti polymemí matrice 5 lze vysoké stejnosměrné napětí z pomocného zdroje 11 využít přímo také pro zvyšování teploty matrice 5, a v případě použití elektricky vodivého zásobníku 51, také pro přímé 20 zvyšování jeho teploty, což dále podporuje a zvyšuje výše popsané výhody.
V jiných neznázoměných případech provedení, kdy je například zvlákňovací prvek 6 zvlákňovací elektrody vytvořen z elektricky nevodivého materiálu, je pro zvyšování jeho teploty výhodnější užití nepřímého ohřevu střídavým proudem. V takovém případě je v blízkosti každého zvlákňovacího 25 prvku 6 zvlákňovací elektrody nebo alespoň na části jeho dráhy, v případě, že se při procesu zvlákňování pohybuje, umístěn jeden nebo dle potřeby více topných rezistorů, které jsou s využitím výše popsaného transformátoru 7 propojeny se zdrojem 10 střídavého napětí. Střídavý proud je přetvářen na Joulovo-Lencovo teplo přímo v topných rezistorech, a to je přenášeno na 30 zvlákňovací prvek 6. Stejný způsob nepřímého ohřevu lze využít také pro ohřev zásobníku 5 a/nebo polymemí matrice 51 v něm.
PS3532CZ’1 -.
23.7.2008
PV 2008-218
9.4 2008 • 9
Přímý i nepřímý odporový ohřev lze kromě výše popsaných variant zařízeni pro výrobu nanovláken využit také u jiných známých a běžně používaných zařízení, v podstatě bez ohledu na typ a konstrukci zvlákňovací elektrody 2. Podstatu vynálezu tak lze využít například pro ohřev zvlákňovací 5. elektrody tvořené kompaktním tělesem známým z CZ patentu 294274, či zvlákňovacích elektrod tvořených kapilárou (tryskou), respektive skupinou kapilár (trysek), při libovolné konfiguraci polarit stejnosměrného napětí na sběrné elektrodě 2 a zvlákňovací elektrodě nebo zvlákňovacích prvcích 6 zvlákňovací elektrody. Nepřímý ohřev, či ohřev stejnosměrným napětím lze IQ využít také při uzemnění zvlákňovací elektrody či jejich prvků 6, bez ohledu na polaritu napětí přivedeného na sběrnou elektrodu 2.

Claims (7)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob zvlákňováni polymerní matrice (51) v elektrostatickém poli vytvořeném ve zvlákňovacím prostoru mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou & elektrodou (2), u kterého se polymerní matrice (51) dopravuje ze zásobníku (5) matrice (51) do elektrostatického pole na povrchu zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacími prvky (6) zvlákňovací elektrody, vyznačující se tím, že teplota zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacích prvků (6) zvlákňovací elektrody a/nebo zásobníku (5) a/nebo polymerní matrice (51) se zvýší nad teplotu okolí 30 přímým odporovým ohřevem.
  2. 2. Způsob zvlákňováni polymerní matrice (51) podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplota zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacích prvků (6) a/nebo zásobníku (5) a/nebo polymerní matrice (51) se zvýší přímým odporovým ohřevem střídavým napětím.
    15
  3. 3. Způsob zvlákňováni polymerní matrice (51) podle nároku 1 , vyznačující se tím, že teplota zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacích prvků (6) a/nebo zásobníku (5) a/nebo polymerní matrice (51) se zvýší přímým odporovým ohřevem stejnosměrným napětím.
  4. 4. Způsob zvlákňováni polymerní matrice (51) podle nároku 1, 2 nebo 3, 20 vyznačující se tím, že teplota zvlákňovací elektrody nebo zvlákňovacích prvků (6) a/nebo zásobníku (5) a/nebo polymerní matrice (51) se zvýší nepřímým odporovým ohřevem střídavým napětím.
  5. 5. Zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice (51) v elektrostatickém poli vytvořeném mezi sběrnou 25 elektrodou (2) a zvlákňovací elektrodou nebo zvlákňovacími prvky (6) zvlákňovací elektrody, vyznačující se tím, že zvlákňovací elektroda a/nebo zvlákňovací prvky (6) zvlákňovací elektrody jsou propojeny se sekundárním vinutím (72) transformátoru (7), které je izolováno pro vysoké napětí, přičemž primární vinutí (71) transformátoru (7) je propojeno se zdrojem (10) střídavého J30 napětí.
    'PS3562GZ_1
    23.7.2008
    PV 2008-218
    -9.4.2008
  6. 6. Zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemí matrice (51) v elektrostatickém poli vytvořeném mezi sběrnou elektrodou (2) a zvlákňovací elektrodou nebo zvlákňovacimi prvky (6) zvlákňovací elektrody, přičemž zvlákňovací elektroda nebo zvlákňovací prvky 'S' (6) zvlákňovací elektrody jsou propojeny s jedním pólem zdroje (3) vysokého stejnosměrného napětí, vyznačující se tím, že zvlákňovací elektroda nebo zvlákňovací prvky (6) zvlákňovací elektrody jsou propojeny s pomocným zdrojem (11) stejnosměrného napětí.
  7. 7. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že ^0 v elektrostatickém poli je uspořádán alespoň jeden topný rezistor, který je propojen se sekundárním (72) vinutím transformátoru (7), které je izolováno pro vysoké napětí, přičemž primární vinutí (71) transformátoru (7) je propojeno se zdrojem (10) střídavého napětí.
CZ20080218A 2008-04-09 2008-04-09 Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli CZ2008218A3 (cs)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080218A CZ2008218A3 (cs) 2008-04-09 2008-04-09 Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli
TW098108130A TWI376436B (en) 2008-04-09 2009-03-13 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field
CA2720618A CA2720618A1 (en) 2008-04-09 2009-04-03 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field
AU2009235792A AU2009235792B9 (en) 2008-04-09 2009-04-03 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field
RU2010143141/05A RU2489535C2 (ru) 2008-04-09 2009-04-03 Способ и устройство для формования волокна из полимерной матрицы в электростатическом поле
PCT/CZ2009/000046 WO2009124514A2 (en) 2008-04-09 2009-04-03 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field
BRPI0911056A BRPI0911056A2 (pt) 2008-04-09 2009-04-03 método para fiação de matriz polimérica, e, dispositivo para a produção de nanofibras
AT09730787T ATE547546T1 (de) 2008-04-09 2009-04-03 Verfahren und vorrichtung zum spinnen einer polymermatrix in einem elektrostatischen feld
US12/936,523 US20110037202A1 (en) 2008-04-09 2009-04-03 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field
JP2011503333A JP5548672B2 (ja) 2008-04-09 2009-04-03 静電界中でのポリマー母材の紡糸方法と紡糸装置
CN2009801122249A CN101999016B (zh) 2008-04-09 2009-04-03 静电场中对聚合物基质纺丝的方法和装置
EP09730787A EP2291555B1 (en) 2008-04-09 2009-04-03 Method and device for spinning of polymer composition in electrostatic field
IL208042A IL208042A (en) 2008-04-09 2010-09-07 Method and device for spinning of polymer matrix in electrostatic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080218A CZ2008218A3 (cs) 2008-04-09 2008-04-09 Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ302039B6 CZ302039B6 (cs) 2010-09-15
CZ2008218A3 true CZ2008218A3 (cs) 2010-09-15

Family

ID=41162288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080218A CZ2008218A3 (cs) 2008-04-09 2008-04-09 Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20110037202A1 (cs)
EP (1) EP2291555B1 (cs)
JP (1) JP5548672B2 (cs)
CN (1) CN101999016B (cs)
AT (1) ATE547546T1 (cs)
AU (1) AU2009235792B9 (cs)
BR (1) BRPI0911056A2 (cs)
CA (1) CA2720618A1 (cs)
CZ (1) CZ2008218A3 (cs)
IL (1) IL208042A (cs)
RU (1) RU2489535C2 (cs)
TW (1) TWI376436B (cs)
WO (1) WO2009124514A2 (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI422718B (zh) * 2010-03-11 2014-01-11 Nat Univ Chung Hsing 具大量生產效果的靜電紡絲裝置
TWI421384B (zh) * 2010-03-11 2014-01-01 Nat Univ Chung Hsing 具連續生產功能之靜電紡絲收集裝置及其應用
TWI474524B (zh) * 2010-11-29 2015-02-21 Univ Kun Shan 高效率高分子基材料太陽能塑膠軟板之製備方法
CZ306438B6 (cs) * 2011-04-12 2017-01-25 Elmarco S.R.O. Způsob a zařízení pro nanášení kapalné polymerní matrice na zvlákňovací struny
CZ202169A3 (cs) * 2021-02-16 2022-08-24 Technická univerzita v Liberci Způsob zvlákňování roztoku nebo taveniny polymeru s využitím střídavého elektrického napětí a zařízení k provádění tohoto způsobu

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1336294A (en) * 1970-10-05 1973-11-07 Monsanto Co Low viscosity melt spinning process
US3792342A (en) * 1972-09-08 1974-02-12 Toray Eng Co Ltd Apparatus for measuring the resistance of a variable resistance element located in a rotating body
JPS51148836A (en) * 1975-06-17 1976-12-21 Nippon Electric Glass Co Ltd Uniformly heating device for material s whose electric resistance has netative temperature coefficient
CH620483A5 (cs) * 1977-12-22 1980-11-28 Battelle Memorial Institute
JPS56501325A (cs) * 1979-10-11 1981-09-17
DE9313586U1 (de) * 1993-09-08 1993-11-04 Synthetik Fiber Machinery, 63762 Großostheim Spinnbalken
US6743273B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-01 Donaldson Company, Inc. Polymer, polymer microfiber, polymer nanofiber and applications including filter structures
CZ294274B6 (cs) * 2003-09-08 2004-11-10 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu
JP4402695B2 (ja) * 2004-01-30 2010-01-20 キム，ハグ−ヨン 上向式エレクトロスピニング装置及びこれを用いて製造されたナノ繊維
US7326043B2 (en) * 2004-06-29 2008-02-05 Cornell Research Foundation, Inc. Apparatus and method for elevated temperature electrospinning
CN2763291Y (zh) * 2004-08-19 2006-03-08 上海金纬化纤机械制造有限公司 一种用于纺丝生产线的双组份复合纺丝箱
KR100638429B1 (ko) * 2004-12-22 2006-10-24 재단법인 포항산업과학연구원 핏치의 용융 전기방사 장치
JP4619991B2 (ja) * 2006-05-30 2011-01-26 カトーテック株式会社 微細熱可塑性樹脂繊維の製造方法及びその製造装置
CN1876902B (zh) * 2006-07-10 2010-05-26 东华大学 一种气氛可控的静电纺丝装置及静电纺丝方法
CZ301226B6 (cs) * 2008-04-09 2009-12-16 Elmarco S.R.O. Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerní matrice

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009235792B9 (en) 2014-11-06
TW201002882A (en) 2010-01-16
IL208042A (en) 2013-01-31
WO2009124514A3 (en) 2010-01-14
CZ302039B6 (cs) 2010-09-15
CN101999016A (zh) 2011-03-30
IL208042A0 (en) 2010-12-30
BRPI0911056A2 (pt) 2015-12-29
CN101999016B (zh) 2013-01-02
ATE547546T1 (de) 2012-03-15
TWI376436B (en) 2012-11-11
JP2011516745A (ja) 2011-05-26
WO2009124514A2 (en) 2009-10-15
EP2291555B1 (en) 2012-02-29
JP5548672B2 (ja) 2014-07-16
US20110037202A1 (en) 2011-02-17
RU2489535C2 (ru) 2013-08-10
CA2720618A1 (en) 2009-10-15
RU2010143141A (ru) 2012-05-20
AU2009235792B2 (en) 2014-09-25
AU2009235792A1 (en) 2009-10-15
EP2291555A2 (en) 2011-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2008218A3 (cs) Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli
KR101224544B1 (ko) 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법
CN101314869B (zh) 一种制备高分子纳米纤维的装置和纺丝方法
CN202725378U (zh) 一种电纺直写喷印控制装置
CN104088024B (zh) 一种离心熔体静电纺丝装置
CN109530158B (zh) 一种电场驱动的微量高粘度胶液转移的装置及方法
CZ2008219A3 (cs) Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerní matrice
CN102431964A (zh) 可控生成量子点或量子线的方法
CN106948014A (zh) 一种大高度微纳结构的三维熔融静电打印方法
DE1188730B (de) Anordnung zur Herstellung von Halbleiterdioden mit hermetisch abgeschlossener Glasumhuellung
CN203728972U (zh) 一种熔融核-壳微纳米纤维制备装置
CN104437686B (zh) 微加热器
KR20210059221A (ko) 나노섬유 제조를 위한 전기방사 장치 및 전기방사 방법
CN103556238B (zh) 可调聚合物溶液粘度的静电纺丝装置
CN105133053A (zh) 一种螺杆电极静电纺丝装置及方法
CN102918179A (zh) 用于将电力供应给cvd反应器的设备和方法
CN103952777A (zh) 新型多功能纳米纤维静电纺丝机
CN205088343U (zh) 一种螺杆电极静电纺丝装置
CN104928769B (zh) 一种有双层料筒分段式喷头的纺丝进料喷丝系统
CN103137407A (zh) 一种多电极束流聚焦调节装置
CN109617209A (zh) 铁电体制冷机的充放电方法及其系统
DE102018000480A1 (de) Verfahren zur Ausstattung von keramischen Hochtemperatur-Wärmespeichern mit Ohm'schen Heizelementen
DE102011109524A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Nachladen einzelner Zellen eines Akkusystems
WO2001063024A1 (de) Herstellung von keramikschichten
DE1198444B (de) Fluessigkeitsanlasswiderstand fuer Wechselstrom