CZ2010373A3 - Zpusob zvýšení pevnosti a oteruvzdornosti vrstvy nanovláken, kompozit obsahující vrstvu nanovláken a vrstva nanovláken - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zpusobu zvýšení pevnosti a oteruvzdornosti vrstvy (45) nanovláken, jehož podstata spocívá v tom, že protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken se lokálne propojí pres celou její tlouštku zpevnujícím materiálem. Vynález se dále týká kompozitu obsahujícího vrstvu (45) nanovláken, jehož podstata spocívá v tom, že protilehlé povrchy vrstvy nanovláken (45) jsou lokálne propojeny zpevnujícím materiálem, který obaluje cást nanovláken vrstvy (45) nanovláken. Vynález se také týká vrstvy (45) nanovláken, jejíž podstata spocívá v tom, že její protilehlé povrchy jsou lokálne propojeny zpevnujícím materiálem, který obaluje cást jejích nanovláken.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zvýšení pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy nanovláken.

Vynález se dále týká také kompozitu obsahujícího vrstvu nanovláken a této vrstvy nanovláken.

Dosavadní stav techniky

Do současné doby byla navržena řada různých způsobů pro výrobu nanovláken. Jejich výsledkem je obvykle plošná vrstva nanovláken, která je buď uložená na vhodném podkladovém materiálu, nebo méně často samostatná. V obou případech je však praktické použití vrstvy nanovláken poměrně značně omezeno jejími nedostatečnými mechanickými vlastnostmi, zejména nízkou pevností a otěruvzdornosti, a také její tendencí vytvářet chomáčky, nebo se spojovat s jinými vrstvami nanovláken, vyplývající z jejího velkého měrného povrchu a/nebo jejího elektrostatického náboje. V případě vrstvy nanovláken uložené na podkladu se k těmto nedostatkům přidává také malá přilnavost k němu.

Zatímco ke zvýšení přilnavosti vrstvy nanovláken k podkladu bylo navrženo hned několik různých postupů založených na různých fyzikálních principech (současné naleptání povrchu podkladu a vrstvy nanovláken dle WO 03045875, použiti specifické vrstvy obsahující polyisobutylen dle CZ 2009-149, atd.), možnost modifikace mechanických vlastností vrstvy nanovláken nebyla dosud v podstatě vůbec řešena.

Cílem vynálezu je navrhnout způsob zvýšení pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy nanovláken, jehož výsledkem je buď kompozit obsahující vrstvu nanovláken, nebo samostatná vrstva nanovláken s dostatečnou pevností a otěruvzdornosti.

• Φ » ·

Φ · • ·

Φ Φ ‘ F*Š3678CZ ···· pevnosti a *· ····

V Φ Φ « · · · ··· * · « ♦ · · · φφφ * · ♦ • ΦΦ ·· ·· ··♦

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem pro zvýšení otěruvzdornosti vrstvy nanovláken, jehož podstata spočívá v tom, že protilehlé povrchy vrstvy nanovláken se lokálně propojí pres celou její tloušťku zpevňujícím materiálem. Tento postup odstraňuje nedostatky stávajících vrstev nanovláken, neboť zvyšuje jejich pevnost a otěruvzdornost, a současně snižuje jejich tendenci vytvářet chomáčky či se spojovat s jinými vrstvami nanovláken či jinými kontakními povrchy. Zpevňující materiál přitom může současně sloužit ke spojeni vrstvy nanovláken s podkladem nebo jinou vrstvou materiálu. Lokální propojeni protilehlých povrchů dále brání zahlcení vrstvy nanovláken zpevňujícím materiálem a zajišťuje udržení její požadované části volné a přístupné.

Nejvhodnějším a nejdostupnějším zpevňujícím materiálem je přitom polymer, nebo směs polymerů. Kromě něj však lze dále využít také anorganickou látku ze skupiny anorganická látka na bázi skla, anorganická látka na bázi skelného křemičitanu, anorganická látka na bázi krystalického křemičitanu, anorganická látka na bázi oxidu kovu, anorganická látka na bázi oxidu polokovu, nebo směsi těchto látek. V dalších variantách pak lze využít i organicko-anorganickou látku ze skupiny organicko-anorganická látka obsahující alkoxid kovu, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid alkalického kovu, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid kovu alkalických zemin, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid přechodných kovů, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid polokovu, organickoanorganická látka obsahující sůl kovu, organicko-anorganická látka obsahující sůl alkalického kovu, organicko-anorganická látka obsahující sůl kovu alkalických zemin, organicko-anorganická látka obsahující sůl přechodného kovu, organicko-anorganická látka obsahující sůl polokovu, organokovová sloučenina, organokovový chelát, nebo směsi těchto látek.

Ve většině případů je výhodné, pokud se vrstva nanovláken před propojením svých protilehlých povrchů uloží na podklad. Tím může být v případě vytváření samostatné vrstvy nanovláken nekonečný pás, přičemž • » · • · · · • · · · · J * · · ·

·..·..·* ··· *PS3678CZ vrstva nanovláken se z něj po lokálním propojení svých protilehlých povrchů zpevňujícím materiálem sejme.

V jedné variantě se na podklad nanese nejprve zpevňující materiál, na který se následně uloží vrstva nanovláken, přičemž zpevňující materiál lokálně pronikne přes celou tloušťku vrstvy nanovláken až do jejího protilehlého povrchu.

Namísto zpevňujícího materiálu přitom lze v některých případech použít jeho prekurzor, který snadněji pronikne přes celou tloušťku vrstvy nanovláken, a který se následně přetvoří na zpevňující materiál.

U jiné varianty se zpevňující materiál nebo jeho prekurzor nanese na vrstvu nanovláken uloženou na podkladu.

Zpevňující materiál lze nanášet v kapalném stavu, a po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken ho převést do tuhého nebo plastického stavu, ve kterém vrstvu nanovláken zpevňuje a současně zvyšuje její otěruvzdornost.

Kromě toho lze zpevňující materiál nanášet v plastickém stavu, ve kterém zůstává i po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken, případně ho lze následně převést do tuhého stavu, kdy je efekt zpevnění vrstvy nanovláken a zvýšení její otěruvzdornosti výraznější.

Při požadavku na co nejrovnoměrnější rozložení zpevňujícího materiálu je výhodné, pokud se tento materiál nanese v tuhém stavu, pro lokální propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken se převede do plastického nebo kapalného stavu, a po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken se převede zpět do tuhého stavu.

Přitom je dále výhodné, když se zpevňující materiál nanáší ve formě pravidelné mřížky vláken.

V jiné variantě, kdy se vytváří samostatná vrstva nanovláken bez podkladu, se vrstva nanovláken uloží na vhodnou strukturu zpevňujícího materiálu v tuhém stavu, ten se převede do plastického nebo kapalného stavu, ve kterém lokálně propojí protilehlé povrchy vrstvy nanovláken, a následně se • ···· · · ··· ’PS3678CZ převede zpět do tuhého stavu, kdy je zpevnění vrstvy nanovláken a zvýšení její otěruvzdornosti nejúčinnější.

V jiné variantě zůstává zpevňující materiál v plastickém stavu i po propojeni protilehlých povrchů vrstvy nanovláken. Přitom může bez dalšího mezikroku sloužit také k propojení vrstvy nanovláken s další vrstvou materiálu.

Kromě toho lze vrstvu nanovláken uložit také na podklad tvořený strukturou zpevňujícího materiálu v plastickém stavu, přičemž zpevňující materiál se po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken převede do tuhého stavu.

Struktura zpevňujícího materiálu je pak dle potřeby a uvažované aplikace tvořena buď mřížkou, která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo pruh, nebo souvislou vrstvou tohoto materiálu.

Pokud se zpevňující materiál nanáší v kapalném stavu, nebo se do něj převede, proniká přes celou tloušťku vrstvy nanovláken obvykle samovolně. V některých případech je však výhodnější, a v případě plastického stavu zpevňujícího materiálu i žádoucí, pokud se na něj působí tlakem, případně proudem plynu.

Při použití prekurzorů zpevňujícího materiálu se tento prekurzor obvykle nanáší v kapalném stavu, a po propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken se přetvoří na zpevňující materiál v plastickém nebo tuhém stavu.

Kapalný prekurzor pak přes celou tloušťku vrstvy nanovláken proniká ve většině případů samovolně, avšak v jiných případech je výhodnější, pokud se na něj působí tlakem a/nebo proudem plynu.

Cíle vynálezu je dále dosaženo kompozitem, který obsahuje vrstvu nanovláken, jehož podstata spočívá vtom, že protilehlé povrchy vrstvy nanovláken jsou lokálně propojeny zpevňujícím materiálem, který obaluje část nanovláken vrstvy nanovláken. V důsledku toho dochází ke zvýšení pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy nanovláken, a ke snížení její tendence vytvářet chomáčky a spojovat se s jinými vrstvami nanovláken. Požadovaná část vrstvy nanovláken je však nadále volná a přístupná.

·^:· ’*PS3678CZ

Kromě zvýšeni pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy nanovláken lze zpevňující materiál využít také k jejímu spojení s podkladem, případně i s další vrstvou materiálu.

Cíle vynálezu je také dosaženo vrstvou nanovláken, jejíž podstata spočívá vtom, že její protilehlé povrchy jsou lokálně propojeny zpevňujícím materiálem, který obaluje část jejích nanovláken. Tím je nejen podstatně zvýšena její pevnost a otěruvzordnost, ale současně snížena její tendence vytvářet chomáčky, nebo se spojovat s jinými vrstvami nanovláken. Zpevňující materiál přitom může dle potřeby sloužit také ke spojení vrstvy nanovláken s dalšími vrstvami materiálu.

Přehled obrázků na výkrese

Způsob zvýšení pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy nanovláken podle vynálezu bude vysvětlen na způsobu výroby kompozitu obsahujícího vrstvu nanovláken a na způsobu výroby vrstvy nanovláken podle vynálezu, které jsou prováděny na zařízeních schematicky znázorněných na přiložených výkresech, přičemž na obr. 1 je znázorněna jedna varianta výrobní linky pro výrobu kompozitu podle vynálezu, na obr. 1a průřez kompozitem podle vynálezu vyrobeným na výrobní lince dle obr. 1, na obr. 2 jiná varianta výrobní linky pro výrobu kompozitu podle vynálezu, na obr. 2a průřez kompozitem podle vynálezu vyrobeným na výrobní lince dle obr. 2, na obr. 3 další varianta výrobní linky pro výrobu vrstvy nanovláken podle vynálezu, na obr. 3a průřez vrstvou nanovláken podle vynálezu vyrobenou na výrobní lince dle obr. 3, na obr. 4 čtvrtá varianta výrobní linky pro výrobu vrstvy nanovláken podle vynálezu, a na obr. 5 pátá varianta výrobní linky pro výrobu vrstvy nanovláken podle vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna jedna z variant výrobní linky 1 pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu nanovláken podle vynálezu. Jednotlivé prvky výrobní linky 1. jsou přitom znázorněny pouze schematicky, neboť jejich konstrukční provedeni nemá vliv na podstatu vynálezu, a tyto prvky mohou být • · · 9 ·^:· **P*S3678CZ v jiných příkladech provedení nahrazeny konstrukčně odlišnými prvky se stejnou nebo podobnou funkcí.

Na začátku výrobní linky 1 je zařazena zásobní cívka 2 s plošnou textilií

21. Plošná textilie 21, která slouží jako podklad, na který se postupně ukládají další vrstvy kompozitu podle vynálezu, je přitom prostřednictvím neznázorněných vodicích prvků vedena po celé délce výrobní linky χ a je spražená s neznázorněným pohonem pro podélný pohyb ve směru šipky A. V dalších příkladech provedení je plošná textilie 21 nahrazena jiným vhodným typem podkladu dle uvažované aplikace, např. papírem, filtračním papírem, kovovou či plastovou fólii nebo mřížkou, apod. Ve všech případech přitom může být podélný pohyb podkladu ve výrobní lince 1. dle požadavků buď přerušovaný, nebo nepřerušovaný, případně vratný.

Za zásobní cívkou 2 je uspořádána nanášecí jednotka 3, ve které se na náletovou stranu 211 plošné textilie 21 nanáší zpevňující polymerní materiál ve znázorněném příkladu provedení v tuhém stavu ve formě předpřipravené pravidelné pravoúhlé mřížky 31 tvořené vlákny. V jiných neznázorněných příkladech provedení se zpevňující polymerní materiál v tuhém stavu nanáší na plošnou textilii 21 v jiném vhodném uspořádání, např. ve formě mřížky jiné geometrie, ve formě samostatných útvarů, jako např. vláken, částic, pruhů, apod., či jejich skupin, jejich kombinací s mřížkami, nebo také ve formě vrstvy či filmu. V neznázorněných příkladech provedeni se zpevňující polymerní materiál nanáší ve formě mřížky tvořené jedním vláknem nebo pruhem, který je vhodným způsobem, např. ve tvaru spirály nebo křížících se smyček, apod. uložen na požadované části náletové strany 211 plošné textilie 21. Zpevňující polymerní materiál se přitom dle požadavků nanáší buď na celou plochu náletové strany 211 plošné textilie 21, nebo pouze na její předem zvolené části, přičemž může ve všech variantách vytvářet pravidelný nebo nepravidelný vzor. Ten může mj. sloužit také pro označení vytvořeného kompozitu. Jako zpevňující polymerní materiál lze použít anorganické, resp. organicko-anorganické polymery, které mají vlastnosti termoplastu, nebo termosetu, např. anorganický polymer, polyolefin, reaktoplast, polyetylén, polypropylen, polyester, polyamid, • » · ·

polyuretan, polyakrylát, ethylenvinyl acetát, jejich kopolymery, jako kopolyester, kopolyamid, jejich směsi, atd.

Aby při následné manipulaci a zpracováváni nedošlo k nežádoucímu posunu plošné textilie 21 a mřížky 31 zpevňujícího polymerního materiálu, nebo jejich vzájemnému oddálení, je v některých variantách výhodné, pokud se mřížka 31 zpevňujícího polymerního materiálu s plošnou textilií 21 po svém naneseni spoji. Toho lze dosáhnout např. aplikací vhodného pojivá před a/nebo během a/nebo po nanesení mřížky 31. Další variantou je pak ohřev zpevňujícího polymerního materiálu mřížky 31 na teplotu měknutí, nebo nad ni, ale současně pod teplotu táni, který je případně kombinovaný s působením tlaku. Přitom dochází k převedení zpevňujícího polymerního materiálu do plastického stavu a jeho průniku do vnitřní struktury plošné textilie 21, a tím k jejich spojení. V jiné variantě mohou být útvary zpevňujícího polymerního materiálu roztaveny, nebo alespoň povrchově nataveny, přičemž zpevňující polymerní materiál proniká do vnitřní struktury plošné textilie 21 samovolně a/nebo v důsledku působení tlaku. Spojení mřížky 31 zpevňujícího polymerního materiálu s plošnou textilii 21 se provádí buď v celé ploše mřížky 31, nebo jen v jejích částech, úsecích, případně bodech. Kterýkoliv z těchto postupů lze použít i při nanesení zpevňujícího polymerního materiálu v jiném zvýše popsaných uspořádání.

Za nanášecí jednotkou 3 je uspořádána jednotka 4 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňovánim polymerní matrice. Tato jednotka je ve znázorněném příkladu provedení tvořena zařízením známým z mezinárodní přihlášky WO 2009010020, které obsahuje ve své zvlákňovací komoře 41 zvlákňovací elektrodu 42 a proti ní uspořádanou sběrnou elektrodu 43. Zvlákňovací elektroda 42 obsahuje v dané variantě zvlákňovací prvky tvořené strunou, které jsou propojeny sjedním pólem zdroje 44 vysokého stejnosměrného napětí, zatímco sběrná elektroda 43 je tvořena tenkostěnným válcovým tělesem propojeným s opačným pólem tohoto zdroje 44. Tím je mezi zvlákňovací elektrodou 42 a sběrnou elektrodou 43 vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě, ve kterém probíhá proces elektrostatického zvlákňování polymerní matrice, která se nachází na povrchu zvlákňovacích prvků .·· ·ρ>₃₃₆₇₈ο_Ζ zvlákňovací elektrody 42. V jiných příkladech provedení lze pro vytvoření elektrického pole uzemnit zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody 42, nebo sběrnou elektrodu 43.

Vytvářená nanovlákna jsou silovým působením elektrického pole unášena směrem ke sběrné elektrodě 43, přičemž se zachytávají na náletové straně 211 plošné textilie 21 s nanesenou mřížkou 31 zpevňujícího polymerního materiálu, která je vedena v prostoru mezi zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody 42 a sběrnou elektrodou 43, a ukládají se na ni do vrstvy 45. Vzhledem k dalšímu zpracování je žádoucí, aby byla nanovlákna vytvořena z materiálu, jehož teplota měknutí je vyšší, než teplota měknutí použitého zpevňujícího polymerního materiálu.

Za jednotkou 4 pro výrobu nanovláken je ve výrobní lince 1 zařazena laminovací jednotka 5. V ni se na plošnou textilii 21 s nanesenou mřížkou 31 zpevňujícího polymerního materiálu a s uloženou vrstvou 45 nanovláken působí zvýšenou teplotou a tlakem, a to buď současně, nebo postupně, když se nejprve působí zvýšenou teplotou a následně tlakem. V důsledku toho dochází k převedeni zpevňujícího polymerního materiálu z tuhého stavu do plastického stavu, a kjeho následnému průniku do vnitřní struktury vrstvy 45 nanovláken, a současně i do vnitřní struktury plošné textilie 21. Díky relativně malé tloušťce vrstvy 45 nanovláken, která se dle uvažované aplikace pohybuje od desetin mikrometru výše, proniká zpevňující polymerni materiál v místech, kde je v kontaktu s vrstvou 45 nanovláken a/nebo v místech, kde je aplikován tlak, lokálně přes celou její tloušťku až do jejího volného povrchu. Po jeho zatuhnutí je pak vytvořen kompozit 51 obsahující vrstvu 45 nanovláken, jejíž protilehlé povrchy jsou lokálně propojeny zpevňujícím polymernim materiálem, přičemž vrstva 45 nanovláken je jeho prostřednictvím současně pevně spojena s plošnou textilií 21. Průřez tímto kompozitem 51 je schematicky znázorněn na obr. 1a. Útvary zpevňujícího polymerního materiálu současně zpevňuji vrstvu nanovláken 45 a jejich části, které zasahují do jejího volného povrchu, nebo ho přesahují, zvyšují její otěruvzdornost a chrání ji před mechanickým poškozením během následné manipulace, zpracovávání a používání, a také před nežádoucím spojením s jinou vrstvou nanovláken, neboť redukují měrný povrch ··· *Ps3678CZ vrstvy 45 nanovláken a tím i vznikající mezimolekulární síly. Díky tomu, že zpevňující polymerní materiál se při ohřevu v laminovací jednotce 5 převede do plastického stavu, zachovává si i béhem působení tlaku přibližně stejné plošné rozložení, v jakém byl uložen na plošnou textilii 21. Díky tomu nedochází k zahlcení vrstvy 45 nanovláken zpevňujícím polymerním materiálem a její podstatná část je na svém vnějším povrchu nadále přístupná, a může uplatňovat svoje unikátní fyzikální vlastnosti, případně uvolňovat nebo umožňovat působení aditiva nebo aditiv obsažených v nanovláknech.

V některých variantách, u kterých je zpevňující polymerní materiál převeden do plastického nebo kapalného stavu pro spojeni s plošnou textilií 21. zůstává, nebo je udržován v tomto stavu, případně se převede z kapalného stavu do plastického stavu, i během ukládání vrstvy 45 nanovláken, takže v laminovací jednotce 5 nemusí docházet kjeho dalšímu ohřevu. Pro průnik zpevňujícího polymemího materiálu a vytvoření kompozitu 51 je v tomto případě dostačující pouze působení tlaku. V případě dostatečné tekutosti zpevňujícího polymemího materiálu a jeho samovolného průniku do vrstvy nanovláken 45 a plošné textilie 21 může být působení tlaku vynecháno.

Na obr. 2 je znázorněna jiná varianta výrobní linky 12 pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu nanovláken podle vynálezu. Tato výrobní linka 12 obsahuje stejné prvky jako výrobní linka 1. ve variantě znázorněné na obr. 1, avšak s jejich odlišným uspořádáním. Proces výroby kompozitu 52 tak sestává ze stejných technologických kroků prováděných v jiném poradí.

U varianty výrobní linky 12 znázorněné na obr. 2 se na náletovou stranu 211 plošné textilie 21 nejprve v jednotce 41 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice výše popsaným způsobem uloží vrstva 45 nanovláken. V případě nutnosti přitom lze pro zvýšení její přilnavosti k plošné textilii 21, či jinému použitému podkladovému materiálu použít vhodné pojivo aplikované před a/nebo během a/nebo po uloženi vrstvy nanovláken, případně některý z postupů popsaných např. vCZ 2009-148 nebo CZ 2009-149, dle kterých se mezi podkladový materiál a vrstvu nanovláken 45 uloží pomocná vrstva polymemího materiálu ve formě nanovláken a/nebo nanočástic, apod.

ŘS3678CZ

V nanášecí jednotce 3 se na vrstvu 45 nanovláken uloženou na plošné textilii 21 nanese zpevňující polymerní materiál - ve znázorněném příkladu provedení v tuhém stavu ve formě předpřipravené pravidelné pravoúhlé mřížky tvořené vlákny. V dalších variantách přitom lze zpevňující polymerní materiál nanášet v libovolném jiném z výše popsaných provedení a uspořádání.

Následně se na plošnou textilii 21 s uloženou vrstvou 45 nanovláken a s nanesenou mřížkou 31 zpevňujícího polymerního materiálu působí v laminovací jednotce 5 zvýšenou teplotou a tlakem, a to buď současně, nebo postupně, kdy se nejprve působí zvýšenou teplotou, a až následně tlakem. Přitom se zpevňující polymerní materiál převede do plastického stavu a v místech, kde je uložen na vrstvě 45 nanovláken a/nebo v místech působení tlaku lokálně proniká přes celou její tloušťku až do plošné textilie 21. Po jeho zatuhnutí se tyto vrstvy spojí, čímž se vytvoří kompozit 52 obsahující vrstvu 45 nanovláken, jejíž protilehlé povrchy jsou lokálně propojeny zpevňujícím polymerním materiálem, a která je jeho prostřednictvím současné pevně spojena s plošnou textilii 21. Část zpevňujícího polymerního materiálu přitom zůstává na povrchu vrstvy nanovláken 45. a chrání ji před mechanickým poškozením či nežádoucím spojením s jinou vrstvou nanovláken nebo s jiným kontaktním povrchem. Díky možnosti řízení rozložení zpevňujícího polymerního materiálu, které si tento materiál během celého procesu více či méně zachovává a/nebo řízení místního působení tlaku, proniká zpevňující polymerní materiál přes celou tloušťku vrstvy 45 nanovláken pouze lokálně, takže nedochází k jejímu zahlcení zpevňujícím polymerním materiálem. V závislosti na tlaku, který je aplikován v laminovací jednotce 5, a množství zpevňujícího polymerního materiálu, lze dosáhnout také toho, že alespoň část zpevňujícího polymerního materiálu bude po spojení jednotlivých vrstev kompozitu 52 přesahovat přes alespoň část vnějšího povrchu vrstvy 45 nanovláken, a tím jí bude poskytovat ještě důkladnější ochranu před mechanickým poškozením. Průřez takovým kompozitem 52 je schematicky znázorněn na obr. 2a.

Oba výše popsané způsoby lze dále libovolné kombinovat pro vytvoření neznázorněného typu kompozitu, který obsahuje jednu, případně i více vrstev 45 nanovláken.

PS3678CZ

Další varianty výroby kompozitu 51, 52 obsahujícího vrstvu nanovláken podle vynálezu se od dosud popsaných variant liší způsobem provádění některých technologických kroků, zejména způsobem nanášení zpevňujícího polymerního materiálu na podklad nebo na vrstvu 45 nanovláken uloženou na podkladu. Zpevňující polymemí materiál lze v těchto variantách nanášet mimo pevného skupenství, také ve formě sólu, gelu, pasty, či pěny, nebo v kapalném skupenství, a to jak ve formě taveniny, roztoku, tak i disperze polymeru. Jeho nanášení pak probíhá vhodným způsobem, např. sprejováním, elektrostatickým sprejovánim, technikou meltblown, elektromeltblown, prostřednictvím nanášecího válce s hladkým nebo vzorovaným povrchem, gravírovacím válcem či metodou sítotisku, prostřednictvím extrudéru, či jiným způsobem, případně kombinací několika těchto způsobů. Zpevňující polymemí materiál tak dle použité technologie tvoří kapky a/nebo vlákna a/nebo pruhy a/nebo jejich mřížky, případné vrstvu, resp. film. Lokálním rozložením zpevňujícího polymerního materiálu a/nebo lokálním působením tlaku v laminovací jednotce 5 se pak dosáhne lokálního propojení protilehlých povrchů vrstvy nanovláken. Aby přitom nedošlo k zahlcení vrstvy 45 nanovláken zpevňujícím polymerním materiálem nanášeném v kapalném stavu nebo přivedeném do kapalného stavu, je výhodné, pokud během jeho nanášeni a/nebo po něm, nebo během jeho taveni a/nebo po něm prochází vrstvou nanovláken 45 proud vzduchu nebo jiného vhodného plynu. Proud vzduchu nebo plynu přitom může současně sloužit jako nosné médium zpevňujícího polymerního materiálu v kapalném stavu a/nebo může např. díky své teplotě sloužit k řízeni rychlosti jeho tuhnutí.

V dalších variantách se zpevňující polymemí materiál na plošnou textilii 21 či jiný použitý podkladový materiál nanáší v plastickém stavu, ve kterém se díky své povaze nachází při teplotě, při které probíhá výroba kompozitu 51. 52, nebo do kterého je přiveden ohřevem na teplotu měknutí nebo nad ni, ale současně pod teplotu tání. Po tom, co pronikne přes celou tloušťku vrstvy 45 nanovláken a lokálně propojí její protilehlé povrchy, se pak buď převede do tuhého stavu, nebo zůstává v plastickém stavu, kdy může bez dalšího sloužit ke spojení kompozitu 51, 52 s další vrstvou materiálu. Zpevňující polymemí materiál v plastickém stavu se přitom nanáší ve formě částic a/nebo vláken «··♦* · * * ·

.............*PS3678CZ a/nebo pruhů, případně jejich mřížek a vhodných kombinací, nebo ve formě vrstvy, resp, filmu.

Tyto postupy přitom mohou být pro dosažení optimálního množství zpevňujícího polymerního materiálu a/nebo jeho požadovaného rozložení vhodným způsobem kombinovány. Současně mohou být kombinovány i různé typy materiálů a jejich skupenství či forem.

Při nanášení zpevňujícího polymerního materiálu v kapalném stavu, a v některých případech i v plastickém stavu, kdy dochází kjeho dostatečnému tečeni, není pro požadované spojení vrstev kompozitu 51, 52 nutné použití laminovací jednotky 5, neboť zpevňující polymerní materiál proniká do vnitrní struktury vrstvy 45 nanovláken i do vnitřní struktury plošné textilie 21 v podstatě samovolně, přičemž samovolně i tuhne, nebo dle svých vlastností a/nebo okolních podmínek zůstává v plastickém stavu. Pokud však není jeho průnik z nějakého důvodu dostatečný, je kjeho podpoření a/nebo inicializaci možné použít působení tlaku, nebo proudu vzduchu, atd. Přitom je možné současné působit zvýšenou teplotou pro vyvolání změny stavu zpevňujícího polymerního materiálu a/nebo pro řízení rychlosti jeho tuhnutí.

Na obr. 3 je znázorněna další varianta výrobní linky 13 pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu 45 nanovláken podle vynálezu. Oproti variantám znázorněným na obr. 1 a obr. 2, je z výrobní linky odstraněna zásobní cívka 2 s plošnou textilií 21, přičemž jako podklad se v této variantě používá souvislá pravidelná pravoúhlá mřížka 31 zpevňujícího polymerního materiálu v tuhém stavu tvořená vlákny. Kromě ní lze v dalších variantách použít i libovolnou jinou mřížku vhodné geometrie, případně vrstvu resp. film zpevňujícího polymerního materiálu.

Na začátku výrobní linky 13 je zařazena zásobní cívka 32 s mřížkou 31, která je prostřednictvím neznázoměných vodicích prvků vedena přes celou výrobní linku 13 a která je spřažena s neznázorněným pohonem pro podélný pohyb ve směru šipky B. Její pohyb je přitom dle požadavků buď přerušovaný, nebo nepřerušovaný, případně vratný.

Za cívkou 32 je uspořádána jednotka 4 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice, stejná jako v předcházejících • ··· *·· · · to* toto* **· ·*

PS3678CZ příkladech provedení. V ní se na náletovou stranu 311 mřížky 31 zpevňujícího polymerního materiálu ukládají nanovlákna a vytváří na ní vrstvu 45 nanovláken. Dle požadavků se přitom nanovlákna nanáší na celou plochu mřížky 31. nebo pouze na její předem zvolené části. Vzhledem k dalšímu zpracování je žádoucí, aby byla nanovlákna vytvořena z materiálu, jehož teplota měknutí je vyšší, než teplota měknutí zpevňujícího polymerního materiálu.

Za jednotkou 4 pro výrobu nanovláken je pak zařazena laminovací jednotka 5. V ni se na mřížku 31 zpevňujícího polymerního materiálu s nanesenou vrstvou 45 nanovláken působí zvýšenou teplotu a tlakem, a to buď současně, nebo postupně, s výhodou nejprve zvýšenou teplotou a následně tlakem. Přitom dochází k převedení zpevňujícího polymerního materiálu mřížky 31 z tuhého stavu do plastického stavu, ve kterém proniká do vnitřní struktury vrstvy 45 nanovláken. Diky relativně malé tloušťce této vrstvy, která se dle uvažované aplikace pohybuje v rozmezí desetin až stovek mikrometrů, proniká zpevňující polymerní materiál v místech, kde je v kontaktu s vrstvou 45 nanovláken a/nebo v místech lokálního působení tlaku přes celou její tloušťku do jejího protilehlého povrchu. V závislosti na způsobu aplikace tlaku v laminovací jednotce 5, a množství zpevňujícího polymerního materiálu, může zpevňující polymerní materiál přesahovat přes alespoň část alespoň jednoho povrchu vrstvy 45 nanovláken, a tím jí poskytovat ještě důkladnější ochranu. Vrstva 45 nanovláken je tak nejen zpevněna, ale současně je na obou površích chráněna zpevňujícím polymerním materiálem mřížky 31 před mechanickým poškozením, případně přilnutím kjiné vrstvě nanovláken nebo jinému kontaktnímu povrchu. Zpevňující polymerní materiál si přitom díky převedení do plastického stavu zachovává i během působení tlaku přibližně stejné plošné rozložení, takže nedochází k zahlcení vrstvy 45 nanovláken, a ta je z obou stran kompozitu 53 přístupná. Průřez takto vytvořeným kompozitem 53 je schematicky znázorněn na obr. 3a.

V dalších variantách se vrstva 45 nanovláken v požadovaném rozložení nanáší souběžně nebo postupné na obé strany mřížky 31 zpevňujícího polymerního materiálu, nebo se naopak na volný povrch vrstvy 45 nanovláken uložené na mřížce 31 některým zvýše popsaných způsobů nanáší další

zpevňující polymerní materiál v libovolném rozložení. Ten pak samovolně a/nebo v důsledku působení tlaku a/nebo tepla proniká do vnitřní struktury vrstvy 45 nanovláken, případné může dle požadavků zůstat pouze na jejím povrchu a dále tak zvýšit její otěruvzdornost.

Kompozit 53 vytvořený některým z těchto způsobů je možné využít samostatně nebo v kombinaci s dalšími vhodnými vrstvami materiálu, přičemž zpevňující polymerní materiál může být dále použit k propojeni kompozitu 53 s těmito vrstvami.

Na obr. 4 je znázorněna další varianta výrobní linky 14 pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu 45 nanovláken podle vynálezu. Tato výrobní linka 14 obsahuje jednotku 40 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice, za kterou je zařazena nanášecí jednotka 3 a laminovací jednotka 5.

Jednotka 40 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymerní matrice obsahuje ve své zvlákňovací komoře 401 zvlákňovací elektrodu 42 a proti ní uspořádanou sběrnou elektrodu 403. Zvlákňovací elektroda 42 má přitom stejnou konstrukci jako v předcházejících příkladech provedení a obsahuje zvlákňovací prvky tvořené strunou, které jsou propojeny s jedním pólem zdroje 44 vysokého stejnosměrného napětí. Jako sběrná elektroda 403 je přitom použita kovová deska, která je propojena sjeho opačným pólem. Mezi zvlákňovací elektrodou 42 a sběrnou elektrodou 403 je tak vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě, ve kterém probíhá proces elektrostatického zvlákňování polymerní matrice, která se nachází na povrchu zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 42. V jiných příkladech provedení lze pro vytvoření elektrického pole uzemnit zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody 42, nebo sběrnou elektrodu 403. V tomto elektrickém poli je dále prostřednictvím dvou rovnoběžných vodicích válců 405. z nichž alespoň jeden je hnaný a propojený s neznázorněným pohonem, pohyblivě uspořádán nekonečný pás 406. Ten pak slouží jako podklad, na němž se zachytávají vytvářená nanovlákna a ukládají se na něm do vrstvy 45. Pohyb nekonečného pásu 406, např. ve směru šipky C, je přitom dle požadavků buď přerušovaný, nebo nepřerušovaný, případně vratný. Nekonečný pás 406 je s výhodou

*PS3678CZ vytvořen z materiálu, ke kterému mají vytvářená nanovlákna nízkou přilnavost (např. silikon, PTFE, apod.), nebo má alespoň takovou povrchovou vrstvu či jinou vhodnou povrchovou úpravu, díky níž z něj lze uloženou vrstvu nanovláken 45 sejmout, aniž by jí přitom hrozilo mechanické poškozeni, které by bránilo jejímu dalšímu použití. V dalších neznázorněných variantách je sběrná elektroda 403 uložena pouze po části délky nekonečného pásu 406, případně je uložena v prostoru mezi vodícími válci 405, takže do elektrického pole mezi ní a zvlákňovací elektrodou 42 zasahuje pouze zvolená část nekonečného pásu 406.

Vrstva 45 nanovláken se po dosaženi požadovaných parametrů neznázorněným zařízením snímá z nekonečného pásu 406, a vede se do nanášecí jednotky 3, kde se na jednu její stranu ukládá zpevňující polymerní materiál. V této variantě je přitom využitelná zejména pravidelná nebo nepravidelná mřížka zpevňujícího polymerního materiálu v tuhém stavu tvořená vlákny a/nebo pruhy, jejíž geometrie zaručí vrstvě 45 nanovláken alespoň minimální požadovanou pevnost v podélném i příčném směru, a současně zvýšenou otěruvzdornost. Kromě toho lze v dalších variantách použít také vrstvu zpevňujícího polymerní materiálu nebo jeho film.

V neznázorněné variantě výrobní linky 14 je přitom část nekonečného pásu 406 vyvedena ven ze zvlákňovací komory 401, a snímání vrstvy 45 nanovláken probíhá mimo zvlákňovací komoru 401.

Následně se na vrstvu 45 nanovláken s naneseným zpevňujícím polymernim materiálem působí v laminovací jednotce 5 zvýšenou teplotou a tlakem, přičemž dochází k převedení zpevňujícího polymerního materiálu z pevného stavu do plastického stavu, kdy proniká do vnitřní struktury vrstvy 45 nanovláken. Díky její relativně malé tloušťce proniká zpevňující polymerní materiál v místech, kde je v kontaktu s vrstvou nanovláken a/nebo v místech lokálního působeni tlaku přes celou její tloušťku až do jejího protilehlého povrchu. Po svém zatuhnutí pak lokálně propojuje oba protilehlé povrchy vrstvy nanovláken, čímž zvyšuje její pevnost a otěruvzdornost. Stejně jako ve výše popsaných variantách, lze i v tomto případě dosáhnout toho, že zpevňující polymerní materiál přesahuje alespoň přes část alespoň jednoho povrchu vrstvy ··♦· ♦

*PS3678CZ nanovláken. Zpevňující polymerní materiál si přitom díky převedení do plastického stavu zachovává i během působení tlaku přibližně stejné plošné rozložení, takže nedochází k zahlcení vrstvy 45 nanovláken zpevňujícím polymerním materiálem, a vrstva 45 nanovláken je zobou stran kompozitu 54 přístupná. Průřez tímto kompozitem 54 je přitom v podstatě stejný jako u kompozitu 53, jehož průřez je schematicky znázorněn na obr. 3a.

V další neznázorněné variantě lze zpevňující polymerní materiál postupně nebo souběžně nanášet na každou stranu vrstvy 45 nanovláken.

Vytvořený kompozit 54 je možné využít samostatné nebo v kombinaci s dalšími vhodnými vrstvami materiálu, přičemž zpevňující polymerní materiál může být použit k jeho spojeni s těmito vrstvami.

U všech dosud uvedených variant výrobní linky 1, 12, 13, 14 lze k ohřevu materiálu adhezní vrstvy 31 a/nebo k podpoření jeho průniku v kapalném nebo plastickém stavu do dalších vrstev kompozitu 51, 52, 53, 54 použít mj. energii ultrazvukových vln. Tato varianta společně s dalšími variantami laminovací jednotky 5, u kterých je jejich konstrukci a/nebo principem zajištěno, že při působení zvýšené teploty dojde pouze k ohřevu zpevňujícího polymerního materiálu, resp. že nedojde k současnému změknutí nebo nataveni materiálu nanovláken, umožňuje použít zpevňující polymerní materiál, jehož teplota měknuti, případné tání, je nižší než teplota měknutí nebo tání materiálu nanovláken.

Na obr. 5 je znázorněna další varianta výrobní linky 15 pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu 45 nanovláken podle vynálezu. Tato výrobní linka 15 obsahuje pouze jednotku 40 pro výrobu nanovláken podobné konstrukce jako v předcházející variantě.

U této varianty se na nekonečný pás 406 ve zvlákňovací komoře 401. mimo elektrické pole vytvořené mezi zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody 42 a sběrnou elektrodou 403 nanášecím zařízením 30 nanáší zpevňující polymerní materiál ve formě kapaliny a/nebo sólu a/nebo gelu a/nebo pasty a/nebo pěny, nebo v plastickém stavu. Na něj se následně v elektrickém poli ukládá vrstva 45 nanovláken. Pohyb nekonečného pásu 406 je přitom dle požadavků buď přerušovaný, nebo nepřerušovaný, případně vratný.

• · · · « · • · • · »· ··· · * ·· ·· · ··♦ ··

PS3678CZ

Zpevňující polymemí materiál díky svému stavu v podstatě samovolně proniká v místech, kde je v kontaktu s vrstvou 45 nanovláken do její vnitřní struktury, a lokálně spojuje její protilehlé povrchy, čímž ji zpevňuje a zvyšuje její otěruvzdornost. Tím se vytváří kompozit 55, jehož příčný průřez je podobný jako u předcházejícího příkladu provedení. Pokud je průnik zpevňujícího polymerního materiálu do vrstvy 45 nanovláken z nějakého důvodu nedostatečný, je možné za jednotku 40 pro výrobu nanovláken zařadit neznázorněnou laminovací jednotku 5, ve které se na zpevňující polymemí materiál s nanesenou vrstvou 45 nanovláken po jejich sejmutí z nekonečného pásu 406 působí zvýšenou teplotou a/nebo tlakem. K aplikaci tlaku může docházet i přímo ve zvlákňovací komoře 401, jak je tomu v neznázorněném příkladu provedení, kdy je jednomu z vodicích válců 405 přiřazen válec, případně nekonečný pás, který je proti němu přitlačován, nebo mezi kterými je vytvořena pracovní mezera nastavitelné tloušťky, kterou zpevňující polymemí materiál s vrstvou 45 nanovláken prochází. V případě potřeby lze ve zvlákňovací komoře 401 současně na zpevňující polymemí materiál s vrstvou 45 nanovláken působit i zvýšenou teplotou. Přitom lze také použít energii ultrazvukových vln.

V dalších neznázorněných variantách je nekonečný pás 406 svou části vyveden mimo zvlákňovací komoru 401, a nanášení zpevňujícího polymerního materiálu, případně působení tlaku tak probíhá mimo ni.

V jiné neznázoměné variantě je možné na kompozit 55 nanášet dalším neznázorněným nanášecím zařízením další zpevňující polymemí materiál, a to buď ve zvlákňovací komoře 401. nebo mimo ni.

Kompozit 55 je využitelný buď samostatně, nebo v kombinaci s dalšími vhodnými vrstvami materiálu, přičemž zpevňující polymemí materiál může být použit i k jeho propojení s těmito vrstvami.

Varianty výrobní linky 13. 14, 15 znázorněné na obr. 3, obr. 4 a obr. 5 umožňuji vytvoření kompozitu 53, 54, 55, který obsahuje pouze vrstvu 45 nanovláken, jejíž protilehlé povrchy jsou lokálně propojeny zpevňujícím polymerním materiálem. Tato struktura tak v podstatě představuje samonosnou vrstvu 45 nanovláken, která může být využita bez dosud běžné a ve většině ·· · · ··· ·* ·· *· ··· ··

PS3678CZ případů i nutné vazby ke vhodnému podkladovému materiálu. Zpevňující polymerní materiál přitom nijak neovlivňuje unikátní vlastnosti vrstvy 45 nanovláken vyplývající z morfologie nanovláken resp. tyto unikátní vlastnosti jsou zachovány v míře dostatečné pro danou aplikaci.

Kteroukoliv z výše popsaných variant výrobní linky χ, 1_2, 13, 14, 15 a způsobu výroby kompozitu 51, 52. 53, 54, 55 obsahujícího vrstvu nanovláken 45 podle vynálezu lze dále modifikovat změnou některého z technologických kroků. Při spojováni jednotlivých vrstev kompozitu 51. 52, 53, 54, 55 lze např. vynechat působení tlaku, přičemž zpevňující polymerní materiál se buď působením tepla, nebo jiným způsobem převede do kapalného stavu v celém svém objemu, nebo alespoň na povrchu svých útvarů, případně se převede do plastického stavu, a v důsledku toho pak téměř samovolně proniká do ostatních vrstev kompozitu 51. 52, 53, 54, 55 a spojuje je. Přitom může dojít i k tomu, že zpevňující polymerní materiál nejen, že zasahuje do obou povrchů vrstvy 45 nanovláken, ale že alespoň jeden z nich v některých jeho částech přesahuje, čímž vrstvě 45 nanovláken poskytuje ještě lepší ochranu proti mechanickému poškození. Aby při tomto postupu nedošlo k zahlcení vrstvy 45 nanovláken, je výhodné, pokud při tavení zpevňujícího polymerního materiálu a/nebo po něm prochází vrstvou 45 nanovláken proud vzduchu nebo jiného vhodného plynu. Ten může současně sloužit k ohřevu zpevňujícího polymerního materiálu, nebo naopak k jeho ochlazení. Další variantou je pak ohřev zpevňujícího polymerního materiálu a/nebo působení tlaku pouze v předem zvolených místech.

Kromě vhodných zpevňujících polymerních materiálů lze ve všech výše uvedených variantách způsobu pro výrobu kompozitu obsahujícího vrstvu nanovláken podle vynálezu použít i jejich prekurzor - monomer, nebo polymer o nízké molekulové hmotnosti, který snadněji proniká do vnitřní struktury vrstvy 45 nanovláken, a který se ve vhodném okamžiku přetvoří působením příslušného chemického a/nebo fyzikálního činidla (sušení, kalcinace, UV záření apod.) na požadovaný zpevňující polymerní materiál. Prekurzor zpevňujícího polymerního materiálu se přitom obvykle nanáší v kapalném stavu, přičemž během přetváření na zpevňující polymerní materiál je z něj vytvořen zpevňující polymerní materiál v tuhém nebo plastickém stavu.

• · · · ··# ·· ♦· ♦ ·· ··· ·♦

PS3678CZ

Pro urychlení tuhnutí zpevňujícího polymerního materiálu, který je ohřevem převeden z tuhého do plastického nebo kapalného stavu, je možné ve všech popsaných variantách dále zařadit za laminovací jednotku 5 neznázorněnou chladicí jednotku.

K nejpodstatnějším úpravám popsaných variant výrobní linky 1., 12, 13, 14, 15 dále patří použití jiného typu jednotky 4, 40 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním. Tato jednotka, nejen že může obsahovat v podstatě libovolné jiné, dosud známé typy sběrných elektrod 43, 403 a/nebo zvlákňovacích elektrod 42, včetně zvlákňovacích eiektrod obsahujících trysku (trysky), ale současně může být uspořádána tak, že zvlákňování probíhá směrem nahoru, směrem dolu, nebo směrem do boku. V některých neznázoměných variantách nemusí být ve zvlákňovaci komoře 41, 401 jednotky 4, 40 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním uspořádána sběrná elektroda 43, 403. přičemž její funkci přebírá plošná textilie

21. nebo jiný použitý podklad, který je buď uzemněný, nebo na který se přivede elektrický náboj. Ve výrobní lince 1., 12, 13, 14, 15 v kterékoliv z popisovaných variant může být jednotka 4, 40 pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním zařazena několikrát za sebou, aby se dosáhlo požadované tloušťky vrstvy 45 nanovláken, případně aby bylo možné kombinovat několik typů a materiálů nanovláken v jedné vrstvě.

Kromě elektrostatického zvlákňování může být vrstva 45 nanovláken, nebo její část vytvořená v podstatě jakýmkoliv jiným způsobem vedoucím k vytváření nanovláken, např. metodou chemického růstu nanovláken, metodou „islands in the sea“, metodou elektromeltblown, případě metodou využívající pro vytvářeni nanovláken odstředivých sil, popsanou např. v mezinárodní přihlášce W02009079523 či analogické US přihlášce 2009160099, apod.

V dalších případech lze jednotku 4, 40 pro výrobu nanovláken zcela vynechat a použít předpřipravenou vrstvu 45 nanovláken vytvořenou kterýmkoliv z výše popsaných způsobů, případně ji vytvořit s pomocí předpřipravených útržků plošné nanovlákenné textilie, apod.

Veškeré procesy pri způsobu výroby podle vynálezu přitom mohou být prováděny kontinuálně či diskontinuálně, a/nebo opakovaně, v závislosti na « * 44 • tt ·· 4· • ·v •· · • 4· *PS3678CZ výkonu jednotlivých jednotek zařazených ve výrobní lince 1, 12. 13, 14, 15 a/nebo jejich funkci. Opakovaně může např, probíhat proces průniku zpevňujícího polymerního materiálu a spojováni jednotlivých vrstev kompozitu 51. 52, 53. 54, 55 v laminovací jednotce 5 s působeni zvýšené teploty a/nebo tlaku aj.

V dalších variantách lze namísto zpevňujícího polymerního materiálu použit také anorganické zpevňující materiály na bázi skel, křemičitanů (skelných i krystalických), oxidů kovů (včetně polokovů), případně gelů a xerogelů těchto materiálů, nebo jejich směsi, případně organicko-anorganické zpevňující materiály, jako jsou gely nebo xerogely vytvořené ze solů obsahujících alkoxidy kovů (kovů obecně, alkalických kovů, kovů alkalických zemin, přechodných kovů, polokovů) nebo soli těchto kovů, případně organokovové sloučeniny (např. organoalkoxysilany) resp. organo-kovové cheláty, nebo jejich směsi. Tyto materiály se nanáší na podklad nebo na vrstvu 45 nanovláken buď přímo, a to v kapalném nebo plastickém stavu, nebo se nanáší jejich prekurzory, které se ve vhodný okamžik přetvoři působením příslušného fyzikálního a/nebo chemického činidla na tyto materiály.

Z výše uvedeného jsou průměrnému odborníku v oboru dále zřejmé další varianty výrobní linky 1., 12, 13, 14, 15 a způsobu pro výrobu kompozitu 51, 52, 53, 54, 55 obsahujícího vrstvu 45 nanovláken. Tyto varianty jsou však založeny na stejné podstatě, přičemž se jedná pouze o záměnu typu a/nebo množství a/nebo uspořádání jednotlivých prvků některé z výše popsaných variant výrobní linky 1,12, 13, 14, 15, a tedy o jejich technické ekvivalenty.

MU

PS3678CZ

Seznam vztahových značek

1, 12, 13, 14, 15 2	výrobní linka zásobní cívka
21	plošná textilie
211	náletová strana plošné textilie
3	nanášeci jednotka
31	mřížka zpevňujícího polymemího materiálu
311	náletová strana mřížky
32	zásobní cívka
4, 40 41,401	jednotka pro výrobu nanovláken zvlákňovací komora
42	zvlákňovací elektroda
43, 403 44	sběrná elektroda zdroj vysokého stejnosměrného napětí
45	vrstva nanovláken
405	vodici válec
406	nekonečný pás
5	laminovací jednotka
51,52, 53, 54, 55	kompozit

• · ·

Claims (30)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zvýšení pevnosti a otěruvzdornosti vrstvy (45) nanovláken, vyznačující se tím, že protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken se lokálně propojí přes celou její tloušťku zpevňujícím materiálem.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zpevňujícím materiálem je polymer nebo směs polymerů.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zpevňujícím materiálem je alespoň jedna anorganická látka ze skupiny anorganická látka na bázi skla, anorganická látka na bázi skelných křemičitanů, anorganická látka na bázi krystalických křemičitanů, anorganická látka na bázi oxidů kovů, anorganická látka na bázi oxidů polokovů.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zpevňujícím materiálem je alespoň jedna organicko-anorganická látka na bázi látky ze skupiny organicko-anorganická látka obsahující alkoxid kovu, organickoanorganická látka obsahující alkoxid alkalického kovu, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid kovu alkalických zemin, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid přechodného kovu, organicko-anorganická látka obsahující alkoxid polokovů, organicko-anorganická látka obsahující sůl kovu, organickoanorganická látka obsahující sůl alkalického kovu, organicko-anorganická látka obsahující sůl kovu alkalických zemin, organicko-anorganická látka obsahující sůl přechodného kovu, organicko-anorganická látka obsahující sůl polokovů, organokovová sloučenina, organokovový chelát.
5. 5. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že před lokálním propojením svých protilehlých povrchů se vrstva (45) nanovláken uloží na podklad.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že vrstva (45) nanovláken se uloží na podklad tvořený nekonečným pásem (406), ze kterého se po lokálním propojení svých protilehlých povrchů zpevňujícím materiálem vrstva (45) nanovláken sejme.

   * · · Β .:.PS3678cz
7. 7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že na podklad se před uložením vrstvy (45) nanovláken nanese zpevňující materiál, na který se následně uloží vrstva (45) nanovláken, přičemž zpevňující materiál lokálně pronikne přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken do jejího vnějšího povrchu.
8. 8. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že na podklad se nanese prekurzor zpevňujícího materiálu, na který se následně uloží vrstva (45) nanovláken, přičemž prekurzor zpevňujícího materiálu lokálně pronikne přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken do jejího vnějšího povrchu, a přetvoří se na zpevňující materiál.
9. 9. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že na vrstvu (45) nanovláken se nanese zpevňující materiál, který lokálně pronikne přes celou její tloušťku do jejího protilehlého povrchu.
10. 10. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že na vrstvu (45) nanovláken se nanese prekurzor zpevňujícího materiálu, který lokálně pronikne pres celou její tloušťku do jejího protilehlého povrchu, a následně se přetvoří na zpevňující materiál.
11. 11. Způsob podle nároku 7 nebo 9, vyznačující se tím, že zpevňující materiál se nanese v kapalném stavu ve formě kapek a/nebo alespoň jednoho vlákna a/nebo alespoň jednoho pruhu a/nebo filmu a/nebo mřížky obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo alespoň jeden pruh, a po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken se převede do tuhého nebo plastického stavu.
12. 12. Způsob podle nároku 7 nebo 9, vyznačující se tím, že zpevňující materiál se nanese v plastickém stavu ve formě alespoň jedné částice a/nebo alespoň jednoho vlákna a/nebo alespoň jednoho pruhu a/nebo filmu a/nebo mřížky obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo alespoň jeden pruh a/nebo alespoň jednu částici, přičemž zůstává v plastickém stavu i po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken.
13. 13. Způsob podle nároku 7 nebo 9, vyznačující se tím, že zpevňující materiál se nanese v plastickém stavu ve formě alespoň jedné částice a/nebo • * * .:.PSífe78CZ alespoň jednoho vlákna a/nebo alespoň jednoho pruhu a/nebo filmu a/nebo mřížky obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo alespoň jeden pruh a/nebo alespoň jednu částici, přičemž po propojení protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken se převede do tuhého stavu.
14. 14. Způsob podle nároku 7 nebo 9 a nároku 2, vyznačující se tím, že zpevňující materiál se nanese v tuhém stavu ve formě alespoň jedné částice a/nebo alespoň jednoho vlákna a/nebo alespoň jednoho pruhu a/nebo filmu a/nebo mřížky obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo alespoň jeden pruh a/nebo alespoň jednu částici, pro lokální propojení protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken se převede do plastického nebo kapalného stavu, a po lokálním propojení protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken se převede zpět do tuhého stavu.
15. 15. Způsob podle libovolného z nároků 11 až 14, vyznačující se tím, že zpevňující materiál se nanese ve formě pravidelné mřížky (31) vláken.
16. 16. Způsob podle nároku 5 a nároku 2, vyznačující se tím, že vrstva nanovláken (45) se uloží na podklad tvořený strukturou zpevňujícího polymemího materiálu v tuhém stavu, zpevňující polymerní materiál se převede do plastického nebo kapalného stavu, ve kterém lokálně propojí protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken, a následné se převede zpět do tuhého stavu.
17. 17. Způsob podle nároku 5 a nároku 2, vyznačující se tím, že vrstva nanovláken (45) se uloží na podklad tvořený strukturou zpevňujícího polymemího materiálu v plastickém stavu, zpevňující polymerní materiál lokálně propojí protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken, přičemž zůstává v plastickém stavu.
18. 18. Způsob podle nároku 5 a nároku 2, vyznačující se tím, že vrstva nanovláken (45) se uloží na podklad tvořený strukturou zpevňujícího polymemího materiálu v plastickém stavu, zpevňující polymerní materiál lokálně propojí protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken, a následně se převede do tuhého stavu.

    • · · « .:.FS3678CZ
19. 19. Způsob podle libovolného z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že struktura zpevňujícího materiálu je tvořena mřížkou, která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo pruh.
20. 20. Způsob podle libovolného z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že struktura zpevňujícího materiálu je tvořena vrstvou zpevňujícího materiálu.
21. 21. Způsob podle libovolného z nároků 11 až 20, vyznačující se tím, že zpevňující materiál proniká přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken samovolně.
22. 22. Způsob podle libovolného z nároků 11 až 20, vyznačující se tím, že zpevňující materiál proniká přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken vlivem působení tlaku a/nebo proudu plynu.
23. 23. Způsob podle nároku 8 nebo 10, vyznačující se tím, že prekurzor zpevňujícího materiálu se nanese v kapalném stavu ve formě kapek a/nebo alespoň jednoho vlákna a/nebo alespoň jednoho pruhu a/nebo filmu a/nebo mřížky obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo alespoň jeden pruh, přičemž po propojeni protilehlých povrchů vrstvy (45) nanovláken se přetvoři na zpevňující materiál v plastickém nebo tuhém stavu.
24. 24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že prekurzor zpevňujícího materiálu proniká přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken samovolně.
25. 25. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že prekurzor zpevňujícího materiálu proniká přes celou tloušťku vrstvy (45) nanovláken vlivem působení tlaku a/nebo proudu plynu.
26. 26. Kompozit obsahující vrstvu nanovláken, vyznačující se tím, že protilehlé povrchy vrstvy (45) nanovláken jsou lokálně přes celou její tloušťku propojeny zpevňujícím materiálem, který obaluje část jejich nanovláken.
27. 27. Kompozit podle nároku 26, vyznačující se tím, že vrstva (45) nanovláken je zpevňujícím materiálem propojena s podkladem.

    • «

    Ť»S3678CZ
28. 28. Kompozit podle nároku 26 nebo 27, vyznačující se tím, že vrstva (45) nanovláken je zpevňujícím materiálem dále propojena s další vrstvou.
29. 29. Vrstva nanovláken (45), vyznačující se tím, že její protilehlé povrchy jsou přes celou její tloušťku lokálně propojeny zpevňujícím materiálem, který

    5 obaluje část jejích nanovláken.
30. 30. Vrstva nanovláken (45) podle nároku 29, vyznačující se tím, že je zpevňujícím materiálem propojena s alespoň jednou další vrstvou materiálu.