CZ299549B6

CZ299549B6 - Rotacní zvláknovací elektroda

Info

Publication number: CZ299549B6
Application number: CZ20060545A
Authority: CZ
Inventors: Petráš@David; Malý@Miroslav; Pozner@Jan; Trdlicka@Jan; Kovác@Martin
Original assignee: Elmarco, S. R. O.
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-08-27
Also published as: WO2008028428A1; PL2059630T3; ES2347379T3; EA200900410A1; CN101512052A; TW200825222A; AU2007294306B2; AU2007294306A1; DE602007007098D1; US8157554B2; CN101512052B; CA2661641C; EA014654B1; HK1136012A1; UA93278C2; KR101404097B1; PT2059630E; US20100034914A1; DK2059630T3; ATE470732T1

Abstract

Vynález se týká rotacní zvláknovací elektrody (1)protáhlého tvaru do zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních roztoku obsahující dvojici cel (2, 3) mezi nimiž jsou uloženy drátem tvorené zvláknovací cleny rozdelené rovnomerne po obvodu a rovnobežné s osou rotace (41) rotacní zvláknovací elektrody (1). Cela (2, 3) jsou vytvorena z elektricky nevodivého materiálu a všechny zvláknovací cleny jsou navzájem elektrickyvodive spojeny.

Description

Rotační zvlákňovací elektroda

Oblast techniky

Vynález se týká rotační zvlákňovací elektrody protáhlého tvaru do zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemích roztoků obsahující dvojici čel, mezi nimiž jsou uloženy drátem tvořené zvlákňovací cleny rozdělené rovnoměrně po obvodu a rovnoběžné s osou rotace rotační zvlákňovací elektrody.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá zařízení k výrobě nanovláken z polymemího roztoku elektrostatickým zvlákňová15 ním, která obsahují otočně uloženou zvlákňovací elektrodu protáhlého tvaru, jsou představována například WO 2005/024101 Al. Zařízení obsahuje zvlákňovací elektrodu ve tvaru válce, který se podle své hlavní osy otáčí a dolní částí povrchu se namáčí do polymemího roztoku. Polymemí roztok se povrchem válce vynáší do elektrického pole mezi zvlákňovací a sběrnou elektrodou, kde se vytvářejí nanovlákna, která jsou unášena směrem ke sběrné elektrodě a před ní se ukládají na podkladový materiál. Toto zařízení je schopno velmi dobře vyrábět nanovlákna z vodných polymemích roztoků, avšak vrstva nanovláken nanesená na podkladovém materiálu není po celé délce zvlákňovací elektrody rovnoměrná.

Zrovnoměmění vytvářené vrstvy nanovláken se dosáhne zařízením podle CZ PV 2005-360, která popisuje zvlákňovací elektrodu obsahující soustavu lamel uspořádaných radiálně a podélně kolem osy rotace zvlákňovací elektrody, přičemž obalová plocha částí povrchu zvlákňovací elektrody sloužících k vynášení polymemího roztoku do elektrického pole má v rovině procházející osou zvlákňovací elektrody a kolmé na rovinu podkladového materiálu tvar tvořený ekvipotenciálou elektrického pole mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou o nejvyšší intenzitě. Taková zvlákňovací elektroda je schopna vynášet dostatečné množství polymemího roztoku do nej vhodnějších míst elektrického pole mezi zvlákňovací a sběrnou elektrodou a zároveň dobře zvlákňovat i nevodné roztoky polymerů a vytvářet rovnoměrnou vrstvu nanovláken. Nevýhodou je však náročnost výroby takové zvlákňovací elektrody, a v důsledku toho i její cena.

Z DE 101 36 255 B4 je známé zařízení pro výrobu vláken z roztoku nebo taveniny polymeru obsahující alespoň dvě zvlákňovací elektrodová ústrojí, z nichž každé je tvořeno soustavou rovnoběžných drátů uložených na dvojici nekonečných pásů opásaných kolem dvou vodicích válců, které jsou uloženy nad sebou, přičemž dolní vodicí válec zasahuje do roztoku nebo taveniny polymeru. Mezi těmito dvěma zvlákňovacími elektrodovými ústrojími je vedena textilie jako protielektroda, přičemž zvlákňovacími elektrodovými ústrojími je současně povlakována lícní i rubní strana textilie.

Zvlákňovací elektroda je připojena ke zdroji vysokého napětí společně s protielektrodou, kteráje tvořena elektricky vodivým obíhajícím pásem. Roztok nebo tavenina polymeru jsou vynášeny pomocí drátů do elektrického pole mezi zvlákňovací elektrodou a protielektrodou, kde se vytvářejí z roztoku nebo taveniny polymeru vlákna, která jsou unášena k protielektrodě a dopadají na textilii uloženou na protielektrodě. Nevýhodou je dlouhá doba pobytu roztoku nebo taveniny polymeru v elektrickém poli, neboť roztok i tavenina polymeru poměrně rychle stárne a v průběhu zvlákňovacího procesu tak mění svoje vlastnosti, což vede i ke změnám parametrů vytváře50 ných vláken, zejména jejich průměru. Další nevýhodou je uložení drátů zvlákňovací elektrody na dvojici nekonečných pásů, které buď jsou elektricky vodivé a velmi negativně ovlivňují elektrické pole vytvářené mezi zvlákňovací elektrodou a protielektrodou, nebojsou elektricky nevodivé a vysoké napětí se na dráty zvlákňovacích elektrod přivádí pomocí kluzných kontaktů, a to přednostně najeden až tři dráty, což dělá zvlákňovací zařízení zbytečně složité.

-1 CZ 299549 B6

Cílem vynálezu je vytvořit jednoduchou a spolehlivou zvlákňovací elektrodu pro zařízení k výrobě nanovláken z polymemího roztoku elektrostatickým zvlákňováním v elektrickém poli vytvořeném mezi sběrnou elektrodou a zvlákňovací elektrodou.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo rotační zvlákňovací elektrodou do zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemích roztoků obsahující dvojici čel, mezi nimiž jsou ulo10 ženy drátem tvořené zvlákňovací členy rozdělené rovnoměrně po obvodu čel, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že čela jsou vytvořena z elektricky nevodivého materiálu a všechny zvlákňovací členy jsou navzájem elektricky vodivě spojeny. Takto vytvořená rotační zvlákňovací elektrodaje schopna zvlákňovat vodné i nevodné polymemí roztoky a po celé své délce dosahuje vysoce rovnoměrného zvlákňovacího účinku, přičemž elektrické pole pro zvlákňování se vytváří mezi jednotlivými zvlákňovacími členy po jejich vystoupení z polymemího roztoku a postupném přiblížení ke sběrné elektrodě.

Vzájemného elektrického spojení všech zvlákňovacích členů se dosáhne jejich vytvořením z jedné kovové struny napnuté střídavě od jednoho čela ke druhému v drážkách nebo otvorech vytvo20 řených po obvodu čel.

Toho lze dosáhnout vytvořením rotační zvlákňovací elektrody podle nároku 3 nebo 4, kdy struna je buď po čele vedena k následující drážce nebo otvoru, jímž přechází ke druhému čelu, nebo je po čele vedena křížem do drážky nebo otvoru na protější straně obvodu čela. U provedení podle nároku 3 je menší spotřeba struny, zatímco u provedení podle nároku 4 je vzájemného spojení všech zvlňovacích členů dosaženo nejenom jejich vytvořením z jednoho kusu, ale navíc překřížením na čelech.

V provedení podle nároku 5 jsou zvlákňovací členy rozděleny do dvojic, z nichž každá je tvořena jednu kovovou strunou a tyto struny se kříží na čelech.

Aby byla zabezpečena vzájemná poloha čel mezi kterými je střídavě vedena struna nebo struny, tvořící zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody, jsou podle nároku 6 tato čela uložena na společném hřídeli.

Dosažení výhodnějších podmínek zvlákňovacího procesuje pak dosaženo využitím zvlákňovací elektrody v provedení podle nároků 7 nebo 8, kdy je elektricky vodivý hřídel nahrazen nebo je jeho část mezi čely zakryta elektricky nevodivou rozpěmou trubkou.

Podobného efektu lze dosáhnout také odstraněním elektricky vodivého hřídele z prostoru mezi čely, a uložením každého z čel na samostatný čep, který je spřažen s pohonem zvlákňovací elektrody. Spřažením čel s pohonem je pak dosaženo toho, že se čela budou otáčet stejným směrem a stejnou rychlostí, a že bude rovněž zajištěna neměnná vzájemná poloha těchto čel a tím také rovnoběžnosti zvlákňovacích prostředků uložených v drážkách, nebo otvorech v čelech s osou rotace čel.

Přehled obrázků na výkresech

Rotační zvlákňovací elektroda je schematicky znázorněna na přiložených výkresech, kde značí obr. 1 axonometrický pohled na elektrodu podle vynálezu, obr. 2 axonometrický pohled na elektrodu v provedení s překřížením na čelech se zvlákňovacími členy tvořenými jednou strunou, obr. 3 pohled na elektrodu v provedení s překřížením na čelech se zvlákňovacími členy rozdělenými do dvojic, z nichž každá je tvořena jednou strunou a obr. 4 uložení zvlákňovací elektrody v alternativním provedení bez hřídele v zásobníku polymemího roztoku.

-2CZ 299549 B6

Příklady provedení vynálezu

V jednom z příkladů provedení rotační zvlákňovací elektrody 1_ podle vynálezu obsahuje rotační zvlákňovací elektroda i dvě čela 2 a 3, z nichž každé je tvořené diskem z elektricky nevodivého materiálu, například plastu, uložená soustředně na hřídeli 4 kolmo na jeho podélnou osu 41, která je současně osou otáčení hřídele 4 a zvlákňovací elektrody 1. Po celém obvodu čela 2 jsou rovnoměrně vytvořeny radiální drážky 21, 22, 23, 24, 25 a 26, a po celém obvodu čela 3, jehož průměr je stejný jako průměr čela 2, jsou rovnoměrně vytvořeny radiální drážky 3J_, 32, 33, 34, 35 a

36. Radiální drážky na obvodu čel 2, 3 jsou uspořádány proti sobě. V radiálních drážkách na obvodu cela 2 a v radiálních drážkách na obvodu čela 3 je uložena struna 5 z elektricky vodivého materiálu, která je uzavřená do nekonečné smyčky.

Struna 5 vychází z radiální drážky - např. 21 - na obvodu čela 2 a rovnoběžně s osou 44 hřídele

4 je vedena do protilehlé drážky 31 na obvodu čela 3, přičemž úsek struny 5 mezi drážkou 21 a protilehlou drážkou 31 tvoří jeden ze zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 1.

Drážkou 31 prochází struna 5 na vnější stranu čela 3, odvrácenou od čela 2, a je po ní vedena do sousední drážky 32, ze které je struna 5 rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 vyvedena do protilehlé drážky 22 na obvodu čela 2. Úsek struny 5 mezi drážkou 32 a protilehlou drážkou 22 tak tvoří další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody 1.

Prostřednictvím drážky 22 prochází struna 5 na vnější stranu čela 2, odvrácenou od čela 3, po které je vedena do sousední drážky 23. Z drážky 23 je struna 5 rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 vyvedena do protilehlé drážky 33 na obvodu čela 3, přičemž úsek struny 5 mezi drážkami 23 a 33 tvoří jiný zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody 1.

Stejným způsobem prochází struna 5 dále následujícími radiálními drážkami 34, 35 a 36 na obvodu čela 3 a následujícími radiálními drážkami 24, 25 a 26 na obvodu čela 2, přičemž úseky struny 5 mezi čely 2 a 3 rovnoběžně s osou 41 tvoří jednotlivé zvlákňovací prvky zvlákňovací elektrody 1, zatímco úseky struny 5 vedené po vnějších stranách čel 2 a 3 vodivě propojují zvlákňovací prvky.

Struna 5 může být v radiálních drážkách na obvodu čela 2 a čela 3 uložena několika dalšími jinými způsoby, z nichž jeden je znázorněn na obr. 2. V tomto příkladu provedení je struna 5, stejně jako v předchozím příkladu, uzavřena do nekonečné smyčky, přičemž v tomto případě dochází díky způsobu jejího uložení v radiálních drážkách na obvodu čela 2 a na obvodu čela 3 ke křížení struny 5 na vnějších stranách čel 2 a 3.

Radiální drážkou - např. 21 - na obvodu čela 2 prochází struna 5 rovnoběžně s osou 41 hřídele 4, do protilehlé drážky 31 na obvodu čela 3, přičemž úsek struny 5 mezi drážkami 21 a 31 tvoří jeden ze zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 1. Prostřednictvím drážky 31 prochází struna 5 na vnější stranu čela 3, odvrácenou od čela 2, po níž je vedena do drážky 34 vytvořené v protější části obvodu čela 3.

Po průchodu drážkou 34 je struna 5 vyvedena rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 do protilehlé drážky 24 na obvodu čela 2, přičemž úsek struny 5 mezi drážkami 34 a 24 tvoří další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody 1. Drážkou 34 je struna 5 přivedena na vnější stranu čela 2, po které je vedena k drážce 26 vytvořené v protější části obvodu čela 2.

Po výstupu z drážky 26 je struna 5 rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 přivedena do protilehlé drážky 36 na obvodu čela 3, a mezi drážkami 26 a 36 tak tvoří další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody I. Drážkou 36 je struna 5 dále přivedena na vnější stranu čela 3, po které je vedena do drážky 33 vytvořené v protější části obvodu čela 3, přičemž na čele 3 je struna 5 překřížena.

-3CZ 299549 B6

Struna 5 je z drážky 33 dále vedena rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 do protilehlé drážky 23 na obvodu čela 2, čímž část struny 5 mezi drážkou 33 a 23 tvoří další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody i. Prostřednictvím drážky 23 prochází struna 5 na vnější stranu čela 2, po které je dále vedena do drážky 25 vytvořené v protější části obvodu čela 2, přičemž na vnější straně čela 2 je struna 5 překřížena.

Po průchodu drážkou 25 je struna 5 vedena rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 do protilehlé drážky 35 na obvodu čela 3, a její část mezi drážkami 25 a 35 tak vytváří další zvlákňovací prvek. Prostřednictvím drážky 35 je struna 5 přivedena na vnější stranu čela 3, po které je vedena do drážky 32 vytvořené v protější části obvodu cela 3, takže na čele 3 je struna 5 opět překřížena.

Z drážky 32 je struna dále rovnoběžně s osou 44 hřídele 4 vedena do protilehlé drážky 22 na obvodu čela 2, čímž vytváří další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody I. Drážkou 22 je struna 5 přivedena na vnější stranu čela 2, po které je přivedena do drážky 2L

Další neznázoměné příklady provedení se mohou od výše popsaných provedení znázorněných na obr. 1 a obr. 2 lišit zejména uložením struny 5 v radiálních na obvodech čel 2 a 3, přičemž struna 5 je vždy nekonečná, vytvořená z jednoho kusu a její konce jsou spojeny na jednom z čel 2, 3.

V závislosti na technologii výroby nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemích roztoků je struna 5 v zařízení pro výrobu nanovláken známým způsobem spojena s některým z pólů neznázoměného zdroje vysokého napětí, případně je uzemněna, takže na všech zvlákňovacích prvcích zvlákňovací elektrody je stejné napětí.

Příklad provedení zvlákňovací elektrody 1, který je z hlediska údržby a případné náhrady poškozeného či nefunkčního zvlákňovacích prvků nejvýhodnější, je zobrazen na obr. 3. Zvlákňovací elektroda 1 je vytvořena stejně jako u předcházejících provedení podle Obr. 1 a 2 pouze stím rozdílem, že nekonečná smyčka ze struny 5 je ve znázorněném příkladu provedení tvořena třemi samostatnými nekonečnými smyčkami 514, 525 a 536, které se vzájemně kříží na čelech.

Struna 514 vychází z radiální drážky 21 na obvodu čela 2, a rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 vchází do protilehlé drážky 31 na obvodu čela 3 a její úsek mezi drážkami 21 a 31 vytváří jeden ze zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 1. Drážkou 31 je struna 514 přivedena na vnější stranu čela 3, po která je vedena do drážky 34 v opačné části obvodu čela 3, kterou rovnoběžně s osou 41 hřídele 4 prochází do protilehlé drážky 24 na obvodu čela 2, a vytváří tak mezi drážkami 34 a 24 další zvlákňovací prvek zvlákňovací elektrody 1. Drážkou 24 je struna 514 přivedena na vnější stranu čela 2 po které je vedena do sousední drážky 21.

Stejným způsobem je v radiálních drážkách 22, 32, 25 a 35 uložena struna 525 uzavřená do nekonečné smyčky, a v radiálních drážkách 23, 33, 26 a 36 struna 536 uzavřená do nekonečné smyčky, přičemž na vnějších stranách čel 2 a 3 dochází ke křížení všech tří strun 514, 525 a 536, čímž je zaručeno jejich vodivé spojení.

V dalších příkladech provedení odvozených od příkladu na obr. 3 je možno vytvořit další jiná neznázoměná uspořádání strun 514, 525 a 536 tvořících dvojici zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 1, přičemž je výhodné, pokud jsou všechny tyto struny vzájemně vodivě spojeny např. jejich vzájemným kontaktem. V případě, že nedochází k překřížení strun, je jejich vodivého spojení dosaženo na vnější straně některého nebo obou čel 2 a 3 jiným známým způsobem či prostředkem.

Struna 514 a/nebo struna 525 a/nebo struna 536 je pak v závislosti na technologii výroby nanovláken známým způsobem spojena s některým z pólů neznázoměného zdroje vysokého napětí, případně uzemněna.

-4CZ 299549 B6

Vzhledem k tomu, že při otáčení zvlákňovací elektrody I (viz níže) dochází k postupnému vytváření elektrostatických polí mezi zvlákňovacími prvky zvlákňovací elektrody ]_ a neznázoměnou sběrnou elektrodou uspořádanou ve zvlákňovací komoře v prostoru nad zvlákňovací elektrodou i, je výhodné, pokud je hřídel 4 v prostoru mezi čely 2 a 3 nahrazen rozpěmou trubkou z elek5 tričky nevodivého materiálu. Rozpěmá trubka pak výrazně přispívá nejen k odstínění elektrických polí protilehlých zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody 1, a tím ke stabilizaci procesu zvlákňování, ale také ke zvýšení tuhosti zvlákňovací elektrody 1.

Hřídel 4, případně rozpěmá trubka, zvlákňovací elektrody i podle některého z uvedených příklaio dů provedení je v zařízení pro výrobu nanovláken vodorovně a otočně uložen v neznázoměném zásobníku polymemího roztoku, přičemž některé ze zvlákňovacích prvků na spodní straně zvlákňovací elektrody I odvrácené od sběrné elektrody jsou ponořeny v polymemím roztoku obsaženém v zásobníku polymemího roztoku, přičemž v případě, kdy je hřídel 4 nahrazen rozpěmou trubkou, nedochází k nežádoucímu kontaktu mezi rozpěmou trubku a polymemím roztokem.

Hřídel 4, případně rozpěmá trubka nebo jiná část zvlákňovací elektrody, je dále známým způsobem spřažena s neznázoměným pohonem pro rotační pohyb zvlákňovací elektrody 1.

Při provozu zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemích roztoků se zvlákňovací elektroda i díky pohonu otáčí kolem své podélné osy a její zvlákňovací prvky umístěné rovnoměrně po obvodu čel 2 a 3 se postupně noří pod hladinu polymemího roztoku v zásobníku polymemího roztoku a díky jeho fyzikálním vlastnostem se vynořují nad hladinu pokryté vrstvou polymemího roztoku. Po vynoření se zvlákňovací prvek s vrstvou polymemího roztoku postupně přibližuje ke sběrné elektrodě, kteráje v závislosti na technologii elektrostatického zvlákňování uzemněna, nebo připojena k opačnému pólu zdroje vysokého napětí než zvlák25 ňovací prvky zvlákňovací elektrody 1_. Ve chvíli, kdy se zvlákňovací prvek dostatečně přiblíží ke sběrné elektrodě, vytváří se mezi ním a sběrnou elektrodou v důsledku rozdílu jejich elektrických potenciálů dostatečně silné elektrostatické pole, které po celé délce zvlákňovacího prvku iniciuje zvlákňovací proces. Při zvlákňovacím procesu jsou z polymemího roztoku na povrchu zvlákňovacího prvku vytvářena polymemí nanovlákna, která se vlivem silového působení elektrostatic30 kého pole pohybují směrem ke sběrné elektrodě.

Zvlákňovací prvek zůstává v poloze výhodné pro zvlákňování polymemího roztoku na jeho povrchu pouze na určitý časový interval, jehož délka je úměrná rychlosti otáčení zvlákňovací elektrody 1 kolem osy 41, a po uplynutí tohoto časového intervalu je odveden z blízkosti sběrné elek35 trody a následně znovu ponořen do polymemího roztoku v zásobníku polymemího roztoku. Do blízkosti sběrné elektrody se mezitím postupně dostávají další zvlákňovací prvky obsahující na svém povrchu polymemí roztok ke zvlákňování. Zvlákňovací elektroda popisovaným uspořádáním zvlákňovacích prvků tak umožňuje kontinuální výrobu nanovláken.

Konstrukce zvlákňovací elektrody J_ se však neomezuje pouze na výše popsané příklady provedení a jejich modifikace. Další možnosti uspořádání jednotlivých prvků zvlákňovací elektrody dále vyplývají z uspořádání a konstrukce jiných součástí zařízení pro výrobu nanovláken. Jeden z takových příkladů je zobrazen na obr. 4. Zvlákňovací elektroda i v tomto případě obsahuje dvě čela 2 a 3, z nichž každé je tvořeno diskem z elektricky nevodivého materiálu.

Cela 2 a 3 jsou na vnější straně opatřena čepy 20 a 30. které jsou otočně a souose uloženy v protilehlých stěnách zásobníku 6 polymemího roztoku 7. Čepy jsou na koncích opatřeny ozubenými koly 201, 301 a v uložení je některým ze známých způsobů zabezpečena jejich vzájemná axiální poloha, ve znázorněném příkladu provedení distančním kroužkem 202, 302 uloženým v drážkách v čepech 20 a 30 a dosedajících na vnější stěnu zásobníku 6 polymemího roztoku. Ozubená kola 201, 301 jsou spřažena s hnacími ozubenými koly 82, 83, která jsou spřažena s pohonem 8. Spojení ozubených kol 201, 301 a hnacích ozubených kol 82, 83 slouží nejenom k pohonu čel 2 a 3 stejným směrem a stejnou rychlostí, ale rovněž k zajištění neměnné vzájemné polohy čel 2 a 3, v níž jsou příslušné drážky v obou čelech 2 a 3 uspořádány proti sobě, takže těmito drážkami procházející zvlákňovací prostředek je rovnoběžný s osou rotace čel 2 a 3. Po

-5CZ 299549 B6 celém obvodu čela 2 jsou rovnoměrně rozmístěny radiální drážky 21, 22, 23, 24, 25 a 26 a po celém obvodu čela 3 jsou rovnoměrně rozmístěny radiální drážky 31, 32, 33, 34, 35 a 36, přičemž radiálními drážkami na obvodu čela 2 a radiálními drážkami na obvodu čela 3 je podle některého z výše popisovaných příkladů provedení vedena struna 5 uzavřená do nekonečné smyčky nebo několik strun 5 uzavřených do několika nekonečných smyček.

Na základě všech výše uvedených příkladů provedení lze vytvořit téměř neomezené množství různých více či méně odlišných variant zvlákňovací elektrody I, které se od popsaných příkladů provedení budou lišit zejména počtem radiálních drážek na obvodu čel 2 a 3, a tím také množio stvím zvlákňovacích prvků zvlákňovací elektrody I, případně tím, že struna 5 nebo struny 5 nejsou uzavřeny do nekonečné smyčky, ale že začínají a končí na vnější straně některého z čel 2, 3.

Dalších rozdílů lze dosáhnout také různým provedením čel 2 a 3, která lze vytvořit v podstatě jako libovolné trojrozměrné těleso. Jako nejvýhodnějším řešením čel 2 a 3 se však jeví disk z elektricky nevodivého materiálu, jehož hrany jsou vzhledem k trvanlivosti a bezpečnosti struny

5 nebo strun 5, a k minimalizaci vlivu těchto čel 2 a 3 na zvlákňovací proces zaobleny.

Další možnou variantou provedení zvlákňovací elektrody 1 podle vynálezu je varianta, kdy jsou v čelech 2 a 3 namísto radiálních drážek vytvořeny otvory, ve kterých je uložena jedna nebo více strun 5. Při užívání zvlákňovací elektrody I této konstrukce však nastávají potíže způsobené zej20 ména vlivem polymemího roztoku, který je do elektrostatického pole mezi sběrnou a zvlákňovací elektrodou J_ vynášen na povrchu čel 2 a 3. Nebezpečí iniciace zvlákňovacího procesu na čelech se zabraňuje vhodnými stíracími prostředky polymemího roztoku přiřazenými čelům.

Průmyslová využitelnost

Zvlákňovací elektroda podle vynálezu je využitelná v zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním vodných i nevodných polymemích roztoků.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rotační zvlákňovací elektroda (1) protáhlého tvaru do zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním polymemích roztoků obsahující dvojici čel (2, 3), mezi nimiž jsou uloženy drátem tvořené zvlákňovací členy rozdělené rovnoměrně po obvodu a rovnoběžné s osou rotace (41) rotační zvlákňovací elektrody (1), vyznačující se tím, že čela (2, 3) jsou

40 vytvořena z elektricky nevodivého materiálu a všechny zvlákňovací členy jsou navzájem elektricky vodivě spojeny.
2. Rotační zvlákňovací elektroda (1) podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvlákňovací členy jsou tvořeny jednou kovovou strunou (5) napnutou střídavě od jednoho čela (2, 3) ke

45 druhému v drážkách (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) nebo otvorech vytvořených po obvodu čel (2, 3).
3. Rotační zvlákňovací elektroda podle nároku 2, vyznačující se tím, že struna (5) je po čele (2, 3) vedena k následující drážce (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) nebo

50 otvoru, jímž přechází ke druhému čelu (2, 3).
4. Rotační zvlákňovací elektroda podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že struna (5) je po čele (2, 3) vedena křížem do drážky (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) nebo otvoru na protější straně obvodu čela (2, 3).

-6CZ 299549 B6
5. Rotační zvlákňovací elektroda podle nároku 1,vyznačující se tím, že zvlákňovací členy jsou rozděleny do dvojic tvořených jednou kovovou strunou (5), přičemž tyto struny se kříží na čelech (2, 3).
6. Rotační zvlákňovací elektroda podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že čela (2, 3) jsou uložena na hřídeli (4).
7. Rotační zvlákňovací elektroda podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že čela (2, 3) jsou uložena na elektricky nevodivé rozpěmé trubce.
8. Rotační zvlákňovací elektroda podle nároku 6, vyznačující se tím, že část hřídele (4) mezi čely je zakryta elektricky nevodivou rozpěmou trubkou.
9. Rotační zvlákňovací elektroda podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že čela (2, 3) jsou na vnější straně souose spojena s čepy (20, 30) uloženými otočně a souose v protilehlých stěnách zásobníku (6) polymemího roztoku (7), přičemž radiální drážky (21, 22, 23, 24, 25, 26) nebo otvory v čele (2) jsou uspořádány proti radiálním drážkám (31, 32, 33, 34, 35, 36) nebo otvorům v druhém čele (3), a čepy (20, 30) jsou spřaženy s pohonem (8) zvlákňovací elektrody (1).