CZ304097B6 - Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu - Google Patents
Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304097B6 CZ304097B6 CZ20120033A CZ201233A CZ304097B6 CZ 304097 B6 CZ304097 B6 CZ 304097B6 CZ 20120033 A CZ20120033 A CZ 20120033A CZ 201233 A CZ201233 A CZ 201233A CZ 304097 B6 CZ304097 B6 CZ 304097B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- thin
- conductive material
- nozzle
- spinning
- distal end
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 title description 12
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title description 12
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 title description 5
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 28
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 23
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 3
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241001579016 Nanoa Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/02—Spinnerettes
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- D01D5/12—Stretch-spinning methods
- D01D5/14—Stretch-spinning methods with flowing liquid or gaseous stretching media, e.g. solution-blowing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu obsahuje tenkostennou elektrodu (1), k jejíz první stene priléhá první teleso (2) z nevodivého materiálu, v nemz je na jeho stene privrácené k tenkostenné elektrode (1) vytvorena soustava drázek (5) vedoucích k distálnímu konci (6) zvláknovací kombinované trysky, které jsou u svého proximálního konce napojeny k prívodu zvláknovací smesi. Tenkostenná elektroda (1) i první teleso (2) z nevodivého materiálu mají deskovitý nebo válcovitý tvar. U druhé steny tenkostenné elektrody (1) muze být usporádáno druhé teleso (4) z nevodivého materiálu pro vedení plynu ve smeru od proximálního konce zvláknovací kombinované trysky k jejímu distálnímu konci (6). Zvláknovací kombinovaná tryska je rozebíratelná a snadno cistitelná, ponevadz zvláknovací kapiláry mají tvar drázek (5) na povrchu prvního nebo tretího telesa (2 nebo 7) z nevodivého materiálu.
Description
US 0 705 691 a US O 692 631, který využívá stejných principů jako dnešní metoda elektrostatického zvlákňování.
Druhou známou zvlákňovací tryskou je pohyblivá kapilární jehla. Kapilární jehla koná příčný pohyb (obdobně jako hlava tiskárny) z důvodu pokrytí větší plochy nanášených vláken na protilehlé elektrodě. Principiálně však vychází z předešlého typu, a přestože lze tímto způsobem vyrobit vlákenný materiál větších rozměrů, produktivita samotné jehly je velice nízká.
Dále jsou známy i vícenásobné trysky. Vycházejí také z prvního typu stím, že kapilární jehly jsou kladeny ve větším počtu do společných celků za účelem zvýšení produktivity vláknícího procesu, viz např. patentové přihlášky WO 2007035011 (Al), WO 2004016839 (Al), WO 2007061160 (Al). Hlavní nevýhodou takových multitrysek jsou problémy pro dosažení rovnoměrné distribuce vláknícího roztoku, jejich snadné zanesení (ucpání) a následné složité čistění, tj. celkově náročná údržba.
Další známou zvlákňovací tryskou je koaxiální tryska. Do tenkých kapilárních dvojitých koaxiálních trysek jsou přiváděny dva typy polymerních směsí. Výsledná vlákna mají jádro a plášť z jiného materiálu.
Jsou známy i bezjehlové zvlákňovací elektrody. Ty využívají přirozeného zvlnění (zakřivení) volné hladiny nebo tenké vrstvy polymemí směsi, z které pak silami elektrostatického pole vzniká vlákno. U tohoto typu trysek se předpokládá větší produktivita procesu, která vychází z předpokladu, že Taylorovy kužele mohou vznikat na více místech volné hladiny. Ovšem tento předpoklad nebyl doposud experimentálně dokázán. Navíc jsou tyto systémy omezeny pouze na úzkou oblast velmi snadno vláknitých polymerů. Hlavní, a pro větší produkci zásadní, nevýhodou je změna vlastností roztoku během vláknícího procesu, neboť ten se provádí v otevřených klimatických podmínkách, kde dochází k přirozenému odpařování složek roztoku a k neřízeným změnám jeho fyzikálně chemických parametrů.
V těchto případech vzniká Taylorův kužel přímo na volné hladině polymemí směsi, nebo z větší kapky, která zaujme přirozený tvar na menší plošce zvlákňovací elektrody. Základem těchto bezjehlových (nebo také beztryskových, anglicky „needleless“, apod.) systémů jsou bezpochyby původní patenty US 1 975 504 a US 2 048 651 (z roku 1934 a 1936) spojované s dnešní metodou elektrostatického zvlákňování pro přípravu nano- a mikrovláken. Tyto trysky jsou například ve tvaru nádobky s náplní polymemí směsi, do které je částečně ponořen rotující válec. Při otáčení válce dochází k nabírání polymemí směsi na jeho povrch, z kterého se pak na odvrácené straně vytvářejí Taylorovy kužele a dochází k tvorbě vláken. Novější patentové spisy popisují velmi podobné beztryskové řešení pracující na tomto principu, např. EP 1 409 775 (Al), WO 2005024101 (Al), WO 2009156822, US 2008150197 (Al). Hlavní nevýhodou těchto rotujících bezjehlových trysek jsou změny parametrů polymemí směsi během vláknícího procesu.
V nádobce a na rozlehlém povrchu válce dochází k neustálým povrchovým reakcím a odpařování složek vláknící směsi, která při procesu podléhá výrazným změnám (zvyšuje se koncentrace roztoku, viskozita, chemické složení, atd.). Z tohoto důvodu se také mění vlastnosti nanesených vláken, které nelze řízené ovlivnit (průměr vláken, chemické složení, morfologie, atd.). V mnoha případech se po několika minutách vláknící proces samovolně zastaví a musí dojít k výměně celé vláknící směsi. Výroba je tak neefektivní a nákladná, neboť nezvlákněná směs má naprosto neznámé složení a její rekapitulace není možná. Z námi provedených numerických simulací rozložení elektrostatického pole vyplývá další nevýhoda, tj. větší aktivní plocha, na které mohou vzniknout Taylorovy kužele (v porovnání s kapilární tryskou). Na povrchu bezjehlové trysky je výrazně menší gradient elektrostatického pole a vnější elektrostatické síly jsou příliš slabé na to, aby byl nastartován proces vláknění. Obtížně zvláknitelné materiály nelze touto technologií zpracovat.
Do této kategorie lze zařadit také tzv. přeplavovací elektrodu, z které se tvoří vlákna v oblastech proudící (přetékající) polymemí směsi přes vypouklé těleso (PVCZ20090425A3). Tento způsob
-2CZ 304097 B6 však spotřebovává značné množství polymerní směsi bez možnosti jakékoli vhodné rekuperace a na vypouklém vodicím tělese nevzniká dostatečný gradient elektrického pole, čímž je vláknění těžko zvláknitelných polymerních směsí nemožné.
Zvláštní skupinou jsou zvlákňovací mechanismy, které více podporují vznik Taylorova kužele a dalšími podpůrnými principy přispívají ke spuštění a průběhu vláknícího procesu. To je velice žádoucí, zejména u směsí, které nelze klasickými postupy transformovat do podoby nano- nebo mikro- vláken. K působení elektrostatických sil dále přispívá tečná složka sil proudícího vzduchu v těsné blízkosti kapilární trysky, (Ji, Ghosh et al. 2006), WO 2005033381, WO 2010143916 (A2), WO 2010144980 (Al), publikovali také (Medeiros, Glenn et al. 2009), (Larsen, Spretz et al. 2004). Tyto horkovzdušné trysky kombinují využití tenkých kapilárních jehel, kolem kterých je vháněn předehřátý vzduch. Tečné síly proudícího vzduchu působící na povrchu polymemího roztoku napomáhají vzniku Taylorova kužele a následně i vláken. Proto jsou využívány pro velmi těžko zvláknitelné polymemí směsi. Toto řešení je výhodné, neboť proudící vzduch může být teplotně regulován a aktivně se podílet např. na rychlém tuhnutí letícího polymemího paprsku (vlákna), proto je takový princip velice žádaný. Navíc ohřátý vzduch příznivě ovlivňuje klimatické podmínky uvnitř depoziční komory a napomáhá k rychlejšímu odpaření použitých rozpouštědel v polymemí směsi. Z hlediska fyzikálně chemických vlastností polymemího roztoku není díky této technologii nutné používat často i toxická rozpouštědla nebo povrchově aktivní látky. Nevýhodou tohoto řešení je ovšem malá efektivita vláknění, komplikovaná údržba a čištění kapilární trysky, tak, jak bylo uvedeno výše. Mezi další nevýhody patří také konstrukční tvar trysek citovaných řešení. Tenká tryska je obklopena vodivým materiálem, který výrazně potlačuje gradient elektrostatického pole v ústí trysky, kde jsou z principu velké působící elektrické síly nejžádanější. Taková redukce elektrostatických sil zamezí nastartování vláknění, přestože jsou zde navíc přidány síly proudícího vzduchu. Další nevýhodou je přímý kontakt ohřátého vzduchu s kovovou tryskou a vedením polymemí směsi, kde přenosem tepla dochází k zahřívání a případnému tuhnutí polymemí směsi, která se pak ve ztuhlé formě koncentruje v ústí trysky a prakticky ji ucpe, proces zastaví.
Další známou zvlákňovací tryskou je bublinková tryska. Bublinková tryska je složena ze dvou koaxiálních trubic, přičemž vnitřní částí je vháněn vzduch, vnější je dávkován polymemí roztok, který je vlivem vzduchu tvarován do bublin s tenkou stěnou. Toto tvarování do bubliny s tenkou stěnou přispívá ke spuštění procesu a tvorbě vlákna WO 2009042128.
Konečně jsou známy i kombinace uvedených typů. Příkladem může být rotující drátěná spirála popsaná ve WO 2010043002 (Al).
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je nové konstrukční řešení kombinované trysky pro metodu elektrostatického zvlákňování, která je určena k výrobě nano- nebo mikrovlákenných materiálů, které by odstranilo hlavní nevýhody doposud známých trysek. Tohoto cíle bylo do značné míry dosaženo zvlákňovací kombinovanou tryskou pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů, u níž podstatou vynálezu je, že tato tryska obsahuje tenkostěnnou elektrodu, k jejíž první stěně přiléhá první těleso z nevodivého materiálu, v němž je na jeho stěně přivrácené k tenkostěnné elektrodě vytvořena soustava drážek vedoucích k distálnímu konci zvlákňovací kombinované trysky. Tyto drážky jsou u svého proximálního konce napojeny k přívodu zvlákňovací směsi. V odstupu od distálního konce zvlákňovací kombinované trysky je pak uspořádaná sběrná elektroda, mezi níž a mezi tenkostěnnou elektrodou je zapojený napěťový zdroj.
Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je u druhé stěny tenkostěnné elektrody uspořádáno druhé těleso z nevodivého materiálu pro vedení vzduchu ve směru od proximálního konce zvlákňovací kombinované trysky kjejímu distálnímu konci.
-3CZ 304097 B6
V dalším výhodném provedení tohoto vynálezu má tenkostěnná elektroda tvar válcového pláště, do něhož je vloženo první těleso z nevodivého materiálu ve tvaru válce s drážkami na povrchu, zatímco druhé těleso z nevodivého materiálu pro vedení plynu ve směru od proximálního konce zvlákňovací kombinované trysky kjejímu distálnímu konci má tvar válcového pláště. Tenkostěnná elektroda je uložena ve válcovitém pouzdře z nevodivého materiálu. Mezi tímto válcovitým pouzdrem z nevodivého materiálu druhým tělesem z nevodivého materiálu je uspořádán koaxiální vnitřní prostor pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci zvlákňovací kombinované trysky.
U tohoto provedení je dále výhodné, leží-li distální konec válcovitého pouzdra z nevodivého materiálu pod úrovní distálního konce tenkostěnné elektrody.
V jiném výhodném provedení tohoto vynálezu mají tenkostěnná elektroda, první těleso z nevodivého materiálu i druhé těleso z nevodivého materiálu deskovitý tvar, přičemž k první stěně deskovité tenkostěnné elektrody přiléhá první těleso z nevodivého materiálu, které je na svém povrchu přiléhajícím k tenkostěnné elektrodě opatřené drážkami ve směru k distálnímu konci těnkostěnné elektrody. Proti druhé stěně deskovité tenkostěnné elektrody pak je uspořádáno druhé těleso z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi tenkostěnnou elektrodou je vytvořen prostor pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci zvlákňovací kombinované trysky.
V ještě jiném výhodném provedení zvlákňovací kombinované trysky pro výrobu nanoa mikrovlákenných materiálů podle vynálezu je tato tryska opatřena třetím a čtvrtým tělesem z nevodivého materiálu, přičemž tenkostěnná elektroda a první, druhé, třetí i čtvrté těleso z nevodivého materiálu mají deskovitý tvar. Ke druhé stěně deskovité tenkostěnné elektrody přiléhá svou první stěnou třetí těleso z nevodivého materiálu, opatřené na svém povrchu přiléhajícím k tenkostěnné elektrodě drážkami ve směru od proximálního k distálnímu konci tenkostěnné elektrody. Proti druhé stěně prvního tělesa z nevodivého materiálu je uspořádáno druhé těleso z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi prvním tělesem z nevodivého materiálu je vytvořen prostor pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci zvlákňovací kombinované trysky. Proti druhé stěně třetího tělesa z nevodivého materiálu je uspořádáno čtvrté těleso z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi třetím tělesem z nevodivého materiálu je vytvořen prostor pro vedení plynu ve směru k distálnímu konci zvlákňovací kombinované trysky.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále podrobněji popsán podle přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn v axonometrickém pohledu řez jednostrannou lineární kombinovanou tryskou podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn pohled na jednostrannou lineární kombinovanou trysku z obr. 1 shora, na obr. 3 je znázorněn v axonometrickém pohledu řez dvoustrannou lineární kombinovanou tryskou podle vynálezu, na obr. 4 je znázorněn pohled na dvoustrannou lineární kombinovanou trysku z obr. 3 shora a na obr. 5 je znázorněn řez kombinovanou tryskou ve válcovitém uspořádání.
Příklady provedení vynálezu
Příkladné provedení jednostranné lineární kombinované trysky podle vynálezu je znázorněno na obr. 1 a 2. K první stěně tenkostěnné elektrody i, která má v tomto provedení tvar tenké desky, je svou první stěnou přiloženo první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu ve tvaru desky. Proti druhé stěně tenkostěnné elektrody X a rovnoběžně s ní je za vnitřním prostorem 3 uspořádáno druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu rovněž ve tvaru desky. Tenkostěnná elektroda X je připojena k neznázorněnému zdroji vysokého napětí. V prvním tělese 2 z elektricky nevodivého materiálu jsou vytvořeny v podstatě rovnoběžné drážky 5, vedoucí od proximálního konce lineární kombinované trysky kjejímu distálnímu konci 6. Distálním koncem 6 kombinované trysky se rozumí ten konec lineární kombinované trysky, u něhož dochází ke zvlákňování poly-4CZ 304097 B6 memího roztoku, se kterým lineární kombinovaná tryska pracuje. Průřez drážek 5 byl v příkladném provedení 1 x 2 mm, může být ale dimenzován i jinak v závislosti na vlastnostech zvlákňovaného polymemího roztoku. Vnitřní prostor 3 slouží k přivádění a usměrňování proudícího vzduchu k distálnímu konci 6 lineární kombinované trysky. V odstupu od distálního konce 6 zvlákňovací kombinované trysky je uspořádaná neznázoměná sběrná elektroda, mezi níž a mezi tenkostěnnou elektrodou 1 je zapojený neznázoměný vysokonapěťový zdroj.
V činnosti je drážkami 5 vytlačován polymemí roztok k distálnímu konci 6 kombinované trysky, a to na hranu tenkostěnné vodivé elektrody i, kde se tvarují do malých kapek, případně do souvislé tenké vrstvy s malým poloměrem křivosti. Poněvadž kapilární síly přímo úměrně závisejí na povrchovém napětí a velikosti plošného elementu hladiny a nepřímo na jejím poloměru zakřivení, je malá kapička optimálním zdrojem mikro- nebo nanovlákna v procesu vláknění. Výrazný gradient elektrostatického pole vznikajícího na distálním konci tenkostěnné elektrody i vytrhává z kapičky vlákno z polymemího roztoku, které se pohybuje směrem ke sběrné elektrodě, kteráje v tomto příkladném provedení na nulovém napětí. Toto je podpořeno i proudem vzduchu hnaného k distálnímu konci 6 lineární kombinované trysky. Přitom počet současně se tvořících mikronebo nanovláken přibližně odpovídá počtu drážek 5, který je omezen pouze praktickými ohledy. Použití jednostranné lineární kombinované trysky podle vynálezu zvyšuje produktivitu výroby mikro- nebo nanovláken se stabilním složením a stálou kvalitou. Jednostranná lineární kombinovaná tryska totiž chrání polymemí roztok před okolním prostředím, neboť tento polymemí roztok se dostává do styku se vzduchem až při tvorbě nejdříve kapičky na distálním konci lineární kombinované trysky a bezprostředně poté při tvorbě mikro- nebo nanovlákna. Nedochází tak k odpařování složek polymemího roztoku a tím ani ke změně složení vytvářeného mikro- nebo nanovlákna. Další výhodou pak je snadná údržba a čištění lineární kombinované trysky, neboť její jednotlivé díly lze jednoduše rozebrat a rovinné plochy prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu s obnaženými drážkami 5 i tenkostěnné elektrody 1 jednoduše vyčistit.
Příkladné provedení dvoustranné lineární kombinované trysky podle vynálezu je znázorněno na obr. 3 a 4. K první stěně tenkostěnné elektrody i, která má tvar tenké desky, je svou první stěnou přiloženo první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu. Proti druhé stěně prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu a rovnoběžně s ním je za vnitřním prostorem 3 uspořádáno druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu. V první stěně prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu jsou vytvořeny v podstatě rovnoběžné drážky 5, vedoucí od proximálního konce lineární kombinované trysky k jejímu distálnímu konci 6. K druhé stěně tenkostěnné elektrody i svou první stěnou přiléhá třetí těleso 7 z elektricky nevodivého materiálu. Proti druhé stěně třetího tělesa 7 z elektricky nevodivého materiálu a rovnoběžně s ním je za vnitřním prostorem 3 uspořádáno čtvrté těleso 8 z elektricky nevodivého materiálu. V první stěně třetího tělesa 7 z elektricky nevodivého materiálu jsou vytvořeny v podstatě rovnoběžné drážky 5, vedoucí od proximálního konce lineární kombinované trysky kjejímu distálnímu konci 6. Tenkostěnná elektroda 1 je připojena k neznázoměnému zdroji vysokého napětí. V odstupu od distálního konce 6 zvlákňovací kombinované trysky je uspořádaná neznázoměná sběrná elektroda, mezi níž a mezi tenkostěnnou elektrodou I je zapojený neznázoměný vysokonapěťový zdroj. První, druhé, třetí i čtvrté těleso 2, 4, 7 a 8 z elektricky nevodivého materiálu jsou v tomto příkladném provedení rovněž deskovitého tvaru.
V činnosti je funkce dvoustranné lineární kombinované trysky podle vynálezu podobná funkci jednostranné lineární kombinované trysky podle vynálezu. Drážkami 5 je vytlačován polymemí roztok k distálnímu konci 6 kombinované trysky, a to na hranu tenkostěnné vodivé elektrody L kde se směsi mísí a tvarují do malých kapek, případně do souvislé tenké vrstvy s malým poloměrem křivosti. Výrazný gradient elektrostatického pole vznikajícího na distálním konci tenkostěnné elektrody i u distálního konce 6 lineární kombinované trysky vytrhává z kapičky vlákno z polymemího roztoku, které se pohybuje směrem ke sběrné elektrodě, která je v tomto příkladném provedení na nulovém napětí. Počet drážek 5 je přitom zdvojen, což může vést ke zdvojnásobení efektivity procesu zvlákňování, ale může to také přinést nové možnosti. V příkladném provedení znázorněném na obr. 3 a 4 jsou drážky 5 na prvním tělese 2 z elektricky nevodivého
-5CZ 304097 B6 materiálu a třetím tělese 7 z elektricky nevodivého materiálu uspořádané přímo proti sobě. Přitom může být drážkami 5 v prvním tělese 2 z elektricky nevodivého materiálu vytlačována odlišná tekutá směs než drážkami 5 v třetím tělese 7 z elektricky nevodivého materiálu. Takto lze až těsně před vlákněním míchat směsi, které spolu reagují bezprostředně po smíchání a které není možné zvlákňovat poté, co jsou po určitou dobu smíchány. Vnitřní prostor 3 slouží k přivádění a usměrňování vzduchu proudícího k distálnímu konci 6 lineární kombinované trysky.
Počet současně se tvořících mikro- nebo nanovláken přibližně odpovídá počtu drážek 5, který je omezen pouze praktickými ohledy. Použití dvoustranné lineární kombinované trysky podle vynálezu podobně jako u jednostranné lineární kombinované trysky podle vynálezu zvyšuje produktivitu výroby mikro- nebo nanovláken se stabilním složením a stálou kvalitou. Tak jako jednostranná lineární kombinovaná tryska i dvoustranná lineární kombinovaná tryska chrání polymemí roztok před okolním prostředím, neboť tento polymemí roztok se dostává do styku se vzduchem až při tvorbě nejdříve kapičky na distálním konci 6 lineární kombinované trysky a bezprostředně poté při tvorbě mikro- nebo nanovlákna. Nedochází tak k odpařování složek polymerního roztoku a tím ani ke změně složení vytvářeného mikro- nebo nanovlákna. Další výhodou pakje snadná údržba a čištění lineární kombinované trysky, neboť její jednotlivé díly lze jednoduše rozebrat a rovinné plochy prvního i třetího tělesa 2 a 7 z elektricky nevodivého materiálu s obnaženými drážkami 5 i tenkostěnné elektrody 1 jednoduše vyčistit.
Příkladné provedení válcovité kombinované trysky podle vynálezu je znázorněno na obr. 5. Tato tryska obsahuje válcovitou tenkostěnnou elektrodu 1, která směrem k proximálnímu konci přechází ve stopku aje uložena v dutém válci 10 z nevodivého materiálu. Do válcovité tenkostěnné elektrody I je vloženo první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu ve tvaru plného válce, které je na svém válcovém plášti opatřeno soustavou drážek vedoucích k distálnímu konci 6 válcovité kombinované trysky. U proximálního konce prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu je vytvořen napájecí kanálek 11 ve formě prstence obepínajícího první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu, do něhož ústí jednak proximální konce všech drážek 5, jednak přívod polymerního roztoku. V odstupu od distálního konce 6 zvlákňovací kombinované trysky je uspořádaná sběrná elektroda 9, mezi níž a mezi tenkostěnnou elektrodou i je zapojený neznázorněný vysokonapěťový zdroj. Válcovitá kombinovaná tryskaje vsazena do uchycovací misky J2. K proximálnímu konci 13. tenkostěnné elektrody I je připevněn držák M trysky s kanálkem 15 přívodu vysokého napětí k tenkostěnné elektrodě i.
U všech provedení kombinované trysky podle vynálezu je přitom zřejmé, že pro funkci kombinované trysky podle vynálezu je důležité napětí, tedy rozdíl potenciálů, mezi tenkostěnnou elektrodou 1 a sběrnou elektrodou 9, nikoliv samotný potenciál, na němž je tenkostěnná elektroda ]_.
V činnosti je funkce válcovité kombinované tiysky podle vynálezu podobná funkci obou dříve popsaných kombinovaných trysek podle vynálezu. Drážkami 5 je z napájecího kanálku 11 vytlačován polymemí roztok k distálnímu konci 6 kombinované trysky, a to na hranu tenkostěnné vodivé elektrody I, kde se směsi mísí a tvarují do malých kapek, případně do souvislé tenké vrstvy s malým poloměrem křivosti. Výrazný gradient elektrostatického pole vznikajícího na distálním konci tenkostěnné elektrody 1 u distálního konce 6 lineární kombinované trysky vytrhává z kapičky vlákno z polymerního roztoku, které se pohybuje směrem ke sběrné elektrodě, která je protilehlá vůči distálnímu konci 6 válcovité kombinované trysky a která je v tomto příkladném provedení na nulovém napětí. Toto je podpořeno i proudem vzduchu hnaného vnitřním prostorem 3 k distálnímu konci 6 lineární kombinované trysky. Přitom počet současně se tvořících mikro- nebo nanovláken přibližně odpovídá počtu drážek 5, který je omezen pouze praktickými ohledy. Použití válcovité kombinované trysky podle vynálezu zvyšuje produktivitu výroby mikro- nebo nanovláken se stabilním složením a stálou kvalitou. Válcovitá kombinovaná tryska totiž chrání polymemí roztok před okolním prostředím, neboť tento polymemí roztok se dostává do styku se vzduchem až při tvorbě nejdříve kapičky na distálním konci 6 lineární kombinované trysky a bezprostředně poté při tvorbě mikro- nebo nanovlákna. Nedochází tak k odpařování složek polymerního roztoku a tím ani ke změně složení vytvářeného mikro- nebo
-6CZ 304097 B6 nanovlákna. Další výhodou pak je snadná údržba a čištění válcovité kombinované trysky, neboť její jednotlivé díly lze jednoduše rozebrat a válcovité plochy prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu s obnaženými drážkami 5 i tenkostěnné elektrody 1 jednoduše vyčistit.
Kombinovaná tryska ve výše popsaných provedeních umožní tvorbu vláken z roztoků nejrůznějších typů syntetických i přírodních polymerů, které jsou do formy nano- nebo mikrovláken obtížně převeditelné. Kombinovaná tryska popsaná v tomto vynálezu díky použití tenkostěnné elektrody i násobí gradientní síly elektrostatického pole, čímž na polymemí roztok působí větší síly, a to vede ke snazšímu vzniku vlákna. Další tečné síly proudícího vzduchu, působící na povrch polymemího roztoku, usnadní vznik vlákna, zejména také u těžko vláknitelných polymerů. Navržené řešení slouží k větší produkci a lze jej využít i pro průmyslovou výrobu nano- nebo mikrovlákenných materiálů vyráběných metodou elektrostatického zvlákňovánf. Přitom je minimalizováno riziko ucpání distribučních kanálů pro polymemí roztok v kombinované trysce a také jejich následné čistění není komplikované i ve větším počtu trysek. Polymemí směs není před samotným zvlákněním vystavena vyšším teplotám a navíc je umístěna v uzavřeném prostoru, proto před zvlákněním nemůže dojít ke změnám fyzikálně chemických vlastností roztoku.
Toho bylo dosaženo konstrukčním řešením trysky vycházejícím z výsledků provedené numerické simulace ukazující rozložení proudnic vzduchu a siločar elektrostatického pole v okolí kombinované trysky, která je náplní tohoto vynálezu. Tyto výsledky byly ověřeny četnými experimentálními pokusy při vláknění syntetických i velmi těžko vláknitelných přírodních polymerů. Konstrukce je navržena tak, aby řešila dosavadní problémy známých typů trysek, a to nevhodné rozložení gradientu elektrostatického pole, časté ucpávání a obtížnou čistitelnost trysek, nízkou produktivitu a změny vlastností roztoku směsi během procesu vláknění. Kombinovaná tryska implementuje optimální způsob dávkování a tvarování polymemí směsi, výhodné rozložení siločar elektrostatického pole po přivedení vysokého elektrického napětí, výhodné rozložení proudnic přiváděného vzduchu, který má minimální vliv na vlastnosti roztoku.
Polymemí směs je dávkována tenkými drážkami 5 vytvářenými mezi kovovou tenkostěnnou elektrodou I a přilehlým prvním tělesem 2 z elektricky nevodivého materiálu, případně přilehlým třetím tělesem 7 z elektricky nevodivého materiálu. Polymemí směs se vytlačováním samovolně tvaruje do malých kapek na hraně vodivé tenkostěnné elektrody i. Tím je zajištěno vhodné iniciační tvarování polymemí směsi pro snadný vznik Taylorova kužele a zahájení zvlákňovacího procesu. Připravená polymemí směs se nachází v uzavřeném prostoru, a proto nedochází k nežádoucím změnám fyzikálně chemických parametrů polymemí směsi vlivem odpařování jeho složek. Další výhodou je velice snadné čistění všech součástí kombinované trysky, která neobsahuje žádné tenké dlouhé nepřístupné otvory (kapilární trubice, apod.). Samotná konstrukce je navržena tak, že kombinovanou trysku lze velmi snadno demontovat a její větší díly jednoduše omýt.
Tenkostěnná elektroda i připojená na potenciál vysokého elektrostatického poleje navržena tak,, aby nej intenzivnější gradient elektrostatického pole byl vytvářen v malé oblasti tenkostěnné elektrody i, tj. jen v místě, kde je formována kapka polymemího roztoku, tedy u distálního konce tenkostěnné elektrody i. Značné gradientní síly elektrostatického pole jsou velice důležité pro vznik Taylorova kužele a následného procesu zvláknění. Konstrukce kombinované trysky využívá výhod tenké kapilární trysky, její odlišující výhodou je, mimo jiné, velmi snadné čistění a téměř minimální riziko ucpání během zvlákňovacího procesu při nesrovnatelně větší produktivitě.
Další výhodou řešení popsaného v tomto vynálezu je vysoká efektivita kombinované trysky, která není dosažitelná jiným z citovaných typů zvlákňovacích trysek, aniž by docházelo k ucpávání, změnám parametrů roztoku při procesu vláknění, následnému komplikovanému čistění, apod. Toho je dosaženo násobením distribučních kanálů na ploše desky u jednostranné i dvoustranné kombinované trysky nebo povrchu válce u válcovité kombinované trysky a tím zajištěnou tvorbou četných miniaturních kapek, z kterých se tvoří Taylorovy kužele a samotná vlákna.
-7CZ 304097 B6
Navíc je kombinovaná tryska ve všech svých provedeních doplněna o složku proudícího vzduchu, který svými tečnými silami přispívá k vytvoření Taylorova kužele a vzniku tvorby vlákna, aniž by zvýšená teplota ovlivnila vlastnosti nezvlákněného roztoku. Rychlostí proudění vzduchu lze zvýšit objem zvlákněného roztoku, resp. zvýšit produktivitu procesu. Řízená regulace teploty příznivě ovlivní klimatické podmínky v místě tvorby vlákna i v celé depoziční komoře. Další fyzikální veličiny vzduchu, jako jsou rychlost proudění a teplota, jsou regulovanými parametry procesu, který je pak cíleně řízen za účelem produkce žádané morfologie nano- nebo mikrovlákenných materiálů.
Příklad 1
Ve výhodném provedení vynálezu je jednostranná kombinovaná tryska pro metodu elektrostatického zvlákňování tvořena třemi rovnoběžnými deskami, viz obr. 1 a 2. První těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu s tloušťkou 5 mm je v těsném kontaktu s tenkostěnnou elektrodou i s tloušťkou 1 mm, která je připojena na elektrický potenciál zdroje vysokého napětí. První těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu má na styčné ploše s tenkostěnnou elektrodou 1 drážky 5 o rozměru 1x2 mm, které slouží pro distribuci polymerní směsi. Směs je těmito drážkami 5 dávkována na hranu tenkostěnné elektrody i, kde se tvaruje do malých kapek, případně do souvislé tenké vrstvy s malým poloměrem křivosti. Druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu je umístěno ve vzdálenosti 8 mm od druhé stěny tenkostěnné elektrody 1, přičemž vzniklý vnitřní prostor 3 slouží k přivádění proudícího vzduchu.
Příklad 2
Ve výhodném provedení vynálezu je dvoustranná kombinovaná tryska pro metodu elektrostatického zvlákňování tvořena pěti rovnoběžnými deskami, a to v pořadí druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu, první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu, tenkostěnná elektroda 1, třetí těleso 7 z elektricky nevodivého materiálu a čtvrté těleso 8 z elektricky nevodivého materiálu. Uprostřed je tedy umístěná tenkostěnná elektroda i ve tvaru desky o tloušťce 1 mm, výšce 50 mm a délce 100 mm, která je připojena na elektrický potenciál zdroje vysokého napětí. Na plochy této tenkostěnné elektrody 1 z obou stran těsně přiléhají první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu ve tvaru desky o tloušťce 5 mm a třetí těleso 7 z elektricky nevodivého materiálu rovněž o tloušťce 5 mm. První i třetí těleso 2 a 7 z elektricky nevodivého materiálu mají na svých styčných plochách s tenkostěnnou elektrodou 1 drážky 5 o rozměru 1x2 mm, které slouží pro distribuci dvou tekutých směsí. Každá směs je těmito drážkami 5 individuálně dávkována na hranu prostřední tenkostěnné elektrody 1 u distálního konce 6 dvoustranné kombinované trysky, kde se směsi mísí a tvarují do malých kapek, případně do souvislé tenké vrstvy s malým poloměrem křivosti. V odstupu 8 mm od prvního tělesa 2 z elektricky nevodivého materiálu je podélně umístěno druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu, přičemž vnitřní prostor 3 mezi nimi slouží k přivádění a usměrňování vzduchu proudícího ve směru k distálnímu konci 6 zvlákňovací kombinované trysky. Stejně tak je v odstupu 8 mm od třetího tělesa 7 z elektricky nevodivého materiálu podélně umístěno čtvrté těleso 8 z elektricky nevodivého materiálu, přičemž vnitřní prostor 3 mezi nimi slouží k přivádění a usměrňování vzduchu proudícího ve směru k distálnímu konci 6 zvlákňovací kombinované trysky.
Příklad 3
V dalším výhodném provedení je tenkostěnná elektroda I ve tvaru tenkostěnného dutého válce o průměru 50 mm a tloušťce stěny 1 mm, k jehož vnitřní stěně přiléhá první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu ve tvaru plného válce, který má na svém povrchu 16 drážek 5 o rozměru 1x2 mm pro vedení polymemí směsi. Polymerní směs je ze zásobníku přes napájecí kanálek 11
-8CZ 304097 B6 obepínající první těleso 2 z elektricky nevodivého materiálu vytlačována těmito drážkami 5 rychlostí 10 až 10 000 μΐ/min a vzniklými otvory dále vytlačena na hranu válcové tenkostěnné elektrody i, kde se tvaruje do formy malých kapek. Vně válcové tenkostěnné elektrody 1 je v jisté vzdálenosti upevněno druhé těleso 4 z elektricky nevodivého materiálu ve tvaru dutého válce, přičemž vzdálenost mezi tenkostěnnou elektrodou I a druhým tělesem 4 z elektricky nevodivého materiálu vytvářející vnitřní prostor 3 je v tomto provedení 8 mm a slouží k přívodu ohřátého proudícího vzduchu s teplotou v rozsahu 20 až 100 °C a s rychlostí proudění 0 až 1000 1/min. V tomto vnitřním prostoru 3 je umístěn dutý válec J_0 z nevodivého materiálu, který slouží jako elektrická i tepelná izolace. Gradient elektrického poleje tím více lokalizován a zesílen, nedochází k přenosu tepla z proudícího vzduchu přes tenkostěnnou elektrodu i na vláknící polymerní směs a navíc je vhodně tvarován tak, aby na svém vnějším obvodu zachytával přebytečnou polymerní směs.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze využít k laboratorní i průmyslové výrobě vlákeriných materiálů, složených z nanonebo mikrovláken, pomocí metody elektrostatického zvlákňování.
Claims (6)
1. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů, vyznačující se tím, že obsahuje tenkostěnnou elektrodu (1), k jejíž první stěně přiléhá první těleso (2) z nevodivého materiálu, v němž je na jeho stěně přivrácené k tenkostěnné elektrodě (1) vytvořena soustava drážek (5) vedoucích k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky, které jsou u svého proximálního konce napojeny k přívodu zvlákňovací směsi.
2. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, žeu druhé stěny tenkostěnné elektrody (1) je uspořádáno druhé těleso (4) z nevodivého materiálu pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky.
3. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů podle nároku 2, vyznačující se tím, že tenkostěnná elektroda (1) má tvar válcového pláště, k jehož vnitřní ploše přiléhá svou vnější plochou do něj vložené první těleso (2) z nevodivého materiálu ve tvaru válce s drážkami (5) na povrchu, přičemž druhé těleso (4) z nevodivého materiálu pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky má tvar válcového pláště, přičemž tenkostěnná elektroda (1) je uložena ve válcovitém pouzdře (10) z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi druhým tělesem (4) z nevodivého materiálu je uspořádán koaxiální vnitřní prostor (3) pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky.
4. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů podle nároku 3, vyznačující se tím, že distální konec válcovitého pouzdra (10) z nevodivého materiálu leží pod úrovní distálního konce tenkostěnné elektrody (1).
5. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tenkostěnná elektroda (1), první těleso (2) z nevodivého materiálu i druhé těleso (4) z nevodivého materiálu mají deskovitý tvar, přičemž k první stěně deskovité tenkostěnné elektrody (1) přiléhá první těleso (2) z nevodivého materiálu, opatřené na svém povrchu přiléhajícím k tenkostěnné elektrodě (1) drážkami (5) směřujícími
-9CZ 304097 B6 k distálnímu konci tenkostěnné elektrody (1), a souběžně s druhou stěnou deskovité tenkostěnné elektrody (1) je uspořádáno druhé těleso (4) z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi tenkostěnnou elektrodou (1) je vytvořen prostor (3) pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky.
6. Zvlákňovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřena třetím a čtvrtým tělesem (7 a 8) z nevodivého materiálu, přičemž tenkostěnná elektroda (1), první, druhé, třetí i čtvrté těleso (2, 4, 7 a 8) z nevodivého materiálu mají deskovitý tvar, k druhé stěně deskovité tenkostěnné elektrody (1) ío přiléhá svou první stěnou třetí těleso (7) z nevodivého materiálu, opatřené na svém povrchu přiléhajícím k tenkostěnné elektrodě (1) drážkami (5) směřujícími k distálnímu konci tenkostěnné elektrody (1), proti druhé stěně prvního tělesa (2) z nevodivého materiálu je uspořádáno druhé těleso (4) z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi prvním tělesem (2) z nevodivého materiálu je vytvořen prostor (3) pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombi15 nované trysky a proti druhé stěně třetího tělesa (7) z nevodivého materiálu je uspořádáno čtvrté těleso (8) z nevodivého materiálu, mezi nímž a mezi třetím tělesem (7) z nevodivého materiálu je vytvořen prostor (3) pro vedení vzduchu ve směru k distálnímu konci (6) zvlákňovací kombinované trysky.
Priority Applications (18)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120033A CZ201233A3 (cs) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu |
| CA2800407A CA2800407A1 (en) | 2012-01-19 | 2013-01-02 | Combined spinning nozzle for the manufacture of nanofibrous and microfibrous materials |
| ES13466001.8T ES2535133T3 (es) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Boquilla de hilado combinada para la fabricación de materiales nanofibrosos y microfibrosos |
| DK13466001T DK2617879T3 (en) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Combined spinning nozzle for the production of nanofibrous or microfiber materials |
| PT134660018T PT2617879E (pt) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Fieira combinada para o fabrico de materiais nanofibrosos e microfibrosos |
| SI201330026T SI2617879T1 (sl) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Kombinirana vrtljiva šoba za izdelavo materialov iz mikro- in nano-vlaken |
| PL13466001T PL2617879T3 (pl) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Zespolona dysza przędzalnicza do wytwarzania materiałów nanowłóknistych i mikrowłóknistych |
| EP13466001.8A EP2617879B1 (en) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Combined spinning nozzle for manufacture of nanofibrous and microfibrous materials |
| HUE13466001A HUE025193T2 (en) | 2012-01-19 | 2013-01-04 | Combined spinning nozzle for the production of nanofibers or microfibers |
| US13/737,278 US8727756B2 (en) | 2012-01-19 | 2013-01-09 | Combined spinning nozzle for the manufacture of nanofibrous and microfibrous materials |
| RU2013101752A RU2614393C2 (ru) | 2012-01-19 | 2013-01-15 | Комбинированная фильера для производства нановолокнистых и микроволокнистых материалов |
| TW102101508A TW201341606A (zh) | 2012-01-19 | 2013-01-15 | 製造奈米纖維與微米纖維材料之組合紡絲噴嘴 |
| IL224284A IL224284A (en) | 2012-01-19 | 2013-01-17 | Rotary nozzle is integrated to manufacture nanofibric and microfibre materials |
| CN2013100194746A CN103215659A (zh) | 2012-01-19 | 2013-01-18 | 用于制造纳米纤维和微米纤维材料的组合式纺丝喷嘴 |
| KR1020130005913A KR20130085384A (ko) | 2012-01-19 | 2013-01-18 | 나노섬유 및 마이크로섬유 재료의 제조를 위한 복합 방적 노즐 |
| ARP130100147A AR089745A1 (es) | 2012-01-19 | 2013-01-18 | Boquilla combinada de hilado para fabricar materiales compuestos de microfibras y nanofibras |
| BR102013001427-3A BR102013001427B1 (pt) | 2012-01-19 | 2013-01-21 | bocal de fiação combinado para a produção de materiais nanofibrosos e microfibrosos |
| JP2013008268A JP6112873B2 (ja) | 2012-01-19 | 2013-01-21 | ナノ繊維材料及びマイクロ繊維材料を製造するための複合紡糸ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120033A CZ201233A3 (cs) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ304097B6 true CZ304097B6 (cs) | 2013-10-16 |
| CZ201233A3 CZ201233A3 (cs) | 2013-10-16 |
Family
ID=47594603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20120033A CZ201233A3 (cs) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8727756B2 (cs) |
| EP (1) | EP2617879B1 (cs) |
| JP (1) | JP6112873B2 (cs) |
| KR (1) | KR20130085384A (cs) |
| CN (1) | CN103215659A (cs) |
| AR (1) | AR089745A1 (cs) |
| BR (1) | BR102013001427B1 (cs) |
| CA (1) | CA2800407A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ201233A3 (cs) |
| DK (1) | DK2617879T3 (cs) |
| ES (1) | ES2535133T3 (cs) |
| HU (1) | HUE025193T2 (cs) |
| IL (1) | IL224284A (cs) |
| PL (1) | PL2617879T3 (cs) |
| PT (1) | PT2617879E (cs) |
| RU (1) | RU2614393C2 (cs) |
| SI (1) | SI2617879T1 (cs) |
| TW (1) | TW201341606A (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309078B6 (cs) * | 2018-05-28 | 2022-01-19 | Contipro A.S. | Zařízení a způsob výroby nano- a/nebo mikrovlákenných vrstev se zvýšenou tloušťkovou rovnoměrností |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5948370B2 (ja) | 2013-08-08 | 2016-07-06 | 花王株式会社 | ナノファイバ製造装置、ナノファイバの製造方法及びナノファイバ成型体 |
| CN108385172A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-08-10 | 广州市白云美好滤清器厂 | 一种纳米纤维制造设备 |
| CN109853056A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-07 | 天津工业大学 | 一种辅助电极滚轮式静电纺丝设备 |
| CN112609248B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-01-14 | 苏州市吴中喷丝板有限公司 | 一种静电熔喷纺丝装置及其方法 |
| CN114855286B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-04-21 | 青岛大学 | 一种无针静电纺丝装置 |
| CN115787118B (zh) * | 2022-12-26 | 2024-08-16 | 浙江浩铭机械科技有限公司 | 一种莱赛尔竹纤维生产制造方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004016839A1 (en) * | 2002-08-16 | 2004-02-26 | Samshin Creation Co., Ltd. | Apparatus for producing nanofiber utilizing electrospinning and nozzle pack for the apparatus |
| KR100587193B1 (ko) * | 2004-09-15 | 2006-06-08 | 한국생산기술연구원 | 하이브리드 전기방사구금 및 이를 이용한 부직포웹의제조방법 |
| WO2007035011A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hak-Yong Kim | Conjugate electrospinning devices, conjugate nonwoven and filament comprising nanofibers prepared by using the same |
| WO2007086910A2 (en) * | 2005-05-03 | 2007-08-02 | The University Of Akron | Method and device for producing electrospun fibers and fibers produced thereby |
| WO2010143916A2 (ko) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | 주식회사 아모그린텍 | 전기 방사용 분사 노즐과 이를 사용한 전기 방사 장치 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US692631A (en) | 1899-10-06 | 1902-02-04 | Charles S Farquhar | Apparatus for electrically dispersing fluids. |
| US705691A (en) | 1900-02-20 | 1902-07-29 | William James Morton | Method of dispersing fluids. |
| FR707191A (fr) | 1929-12-07 | 1931-07-03 | Ver Fur Chemische Ind Ag | Procédé pour fabriquer des fils artificiels |
| US2048651A (en) | 1933-06-23 | 1936-07-21 | Massachusetts Inst Technology | Method of and apparatus for producing fibrous or filamentary material |
| NL125332C (cs) * | 1962-06-25 | |||
| US6103181A (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-15 | Filtrona International Limited | Method and apparatus for spinning a web of mixed fibers, and products produced therefrom |
| DE10136256B4 (de) | 2001-07-25 | 2005-03-31 | Helsa-Werke Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Herstellung von Fasern in einem elektrostatischen Spinnverfahren |
| US6695992B2 (en) * | 2002-01-22 | 2004-02-24 | The University Of Akron | Process and apparatus for the production of nanofibers |
| CZ20032421A3 (cs) | 2003-09-08 | 2004-11-10 | Technická univerzita v Liberci | Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu |
| US7662332B2 (en) * | 2003-10-01 | 2010-02-16 | The Research Foundation Of State University Of New York | Electro-blowing technology for fabrication of fibrous articles and its applications of hyaluronan |
| US7887311B2 (en) * | 2004-09-09 | 2011-02-15 | The Research Foundation Of State University Of New York | Apparatus and method for electro-blowing or blowing-assisted electro-spinning technology |
| KR100642609B1 (ko) | 2005-11-24 | 2006-11-10 | 전북대학교산학협력단 | 전기방사용 노즐블럭 |
| RU2404306C2 (ru) * | 2006-07-31 | 2010-11-20 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Способ изготовления формованных фильтрующих изделий |
| TWI306909B (en) | 2006-12-21 | 2009-03-01 | Taiwan Textile Res Inst | Electrostatic spinning apparatus |
| WO2009042128A1 (en) | 2007-09-25 | 2009-04-02 | The University Of Akron | Bubble launched electrospinning jets |
| PL2294252T3 (pl) | 2008-06-24 | 2014-02-28 | Univ Stellenbosch | Sposób i urządzenie do produkcji cienkich włókien |
| US8747093B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-06-10 | Deakin University | Electrostatic spinning assembly |
| BRPI0903844B1 (pt) | 2009-06-15 | 2021-03-02 | Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuária - Embrapa | método e aparelho para produzir mantas de micro e/ou nanofibras a partir de polímeros |
| CZ302876B6 (cs) * | 2009-07-01 | 2011-12-28 | Technická univerzita v Liberci | Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken preplavovacím elektrostatickým zvláknováním |
| KR20110059541A (ko) * | 2009-11-27 | 2011-06-02 | 니혼바이린 가부시기가이샤 | 방사 장치, 부직포 제조 장치, 부직포의 제조 방법 및 부직포 |
| JP5475496B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2014-04-16 | 日本バイリーン株式会社 | 紡糸装置、不織布製造装置、不織布の製造方法及び不織布 |
-
2012
- 2012-01-19 CZ CZ20120033A patent/CZ201233A3/cs unknown
-
2013
- 2013-01-02 CA CA2800407A patent/CA2800407A1/en not_active Abandoned
- 2013-01-04 HU HUE13466001A patent/HUE025193T2/en unknown
- 2013-01-04 EP EP13466001.8A patent/EP2617879B1/en active Active
- 2013-01-04 DK DK13466001T patent/DK2617879T3/en active
- 2013-01-04 ES ES13466001.8T patent/ES2535133T3/es active Active
- 2013-01-04 PL PL13466001T patent/PL2617879T3/pl unknown
- 2013-01-04 SI SI201330026T patent/SI2617879T1/sl unknown
- 2013-01-04 PT PT134660018T patent/PT2617879E/pt unknown
- 2013-01-09 US US13/737,278 patent/US8727756B2/en active Active
- 2013-01-15 RU RU2013101752A patent/RU2614393C2/ru active
- 2013-01-15 TW TW102101508A patent/TW201341606A/zh unknown
- 2013-01-17 IL IL224284A patent/IL224284A/en active IP Right Grant
- 2013-01-18 AR ARP130100147A patent/AR089745A1/es not_active Application Discontinuation
- 2013-01-18 CN CN2013100194746A patent/CN103215659A/zh active Pending
- 2013-01-18 KR KR1020130005913A patent/KR20130085384A/ko not_active Ceased
- 2013-01-21 BR BR102013001427-3A patent/BR102013001427B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-01-21 JP JP2013008268A patent/JP6112873B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004016839A1 (en) * | 2002-08-16 | 2004-02-26 | Samshin Creation Co., Ltd. | Apparatus for producing nanofiber utilizing electrospinning and nozzle pack for the apparatus |
| KR100587193B1 (ko) * | 2004-09-15 | 2006-06-08 | 한국생산기술연구원 | 하이브리드 전기방사구금 및 이를 이용한 부직포웹의제조방법 |
| WO2007086910A2 (en) * | 2005-05-03 | 2007-08-02 | The University Of Akron | Method and device for producing electrospun fibers and fibers produced thereby |
| WO2007035011A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hak-Yong Kim | Conjugate electrospinning devices, conjugate nonwoven and filament comprising nanofibers prepared by using the same |
| WO2010143916A2 (ko) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | 주식회사 아모그린텍 | 전기 방사용 분사 노즐과 이를 사용한 전기 방사 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309078B6 (cs) * | 2018-05-28 | 2022-01-19 | Contipro A.S. | Zařízení a způsob výroby nano- a/nebo mikrovlákenných vrstev se zvýšenou tloušťkovou rovnoměrností |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2617879A1 (en) | 2013-07-24 |
| BR102013001427B1 (pt) | 2021-02-17 |
| RU2614393C2 (ru) | 2017-03-27 |
| PL2617879T3 (pl) | 2015-08-31 |
| SI2617879T1 (sl) | 2015-06-30 |
| TW201341606A (zh) | 2013-10-16 |
| CA2800407A1 (en) | 2013-07-19 |
| JP2013147786A (ja) | 2013-08-01 |
| DK2617879T3 (en) | 2015-04-20 |
| ES2535133T3 (es) | 2015-05-05 |
| HUE025193T2 (en) | 2016-01-28 |
| RU2013101752A (ru) | 2014-07-20 |
| BR102013001427A2 (pt) | 2014-10-29 |
| US20140030370A1 (en) | 2014-01-30 |
| BR102013001427A8 (pt) | 2020-09-15 |
| PT2617879E (pt) | 2015-05-11 |
| CZ201233A3 (cs) | 2013-10-16 |
| IL224284A (en) | 2016-07-31 |
| KR20130085384A (ko) | 2013-07-29 |
| AR089745A1 (es) | 2014-09-17 |
| CN103215659A (zh) | 2013-07-24 |
| EP2617879B1 (en) | 2015-02-11 |
| JP6112873B2 (ja) | 2017-04-12 |
| US8727756B2 (en) | 2014-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ304097B6 (cs) | Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu | |
| CN104120499B (zh) | 一种毛刷供料式无针静电纺丝装置及方法 | |
| Ramakrishnan et al. | Needleless electrospinning technology–an entrepreneurial perspective | |
| CZ2012514A3 (cs) | Zvláknovací tryska pro výrobu nano a mikrovlákenných materiálu slozených z vláken s koaxiální strukturou | |
| CN103827362A (zh) | 干湿式纺丝装置以及合成纤维的制造方法 | |
| Mecozzi et al. | Spiral formation at the microscale by μ-pyro-electrospinning | |
| MXPA06007183A (es) | Matriz para producir fibras de componentes multiples sopladas con fusion y telas no tejidas sopladas con fusion. | |
| CZ2009425A3 (cs) | Zpusob@a@zarízení@k@výrobe@nanovláken@preplavovacím@elektrostatickým@zvláknováním | |
| CN103668482B (zh) | 一种电场均布的多射流静电纺丝喷头 | |
| CN208023131U (zh) | 一种静电纺丝用喷丝装置 | |
| KR101178645B1 (ko) | 전기방사용 방사 노즐팩 | |
| CN203890515U (zh) | 一种生产高异度涤纶聚酯纤维所用的组合喷丝板 | |
| KR102718373B1 (ko) | 나노섬유의 안정적 대량 생산을 위한 전기방사노즐 | |
| Borowczak et al. | Unique properties of Ecoflex® electrospun structures | |
| KR102856784B1 (ko) | 정렬된 나노섬유 얀의 대량 생산을 위한 전기방사장치 | |
| CN110284203A (zh) | 一种电场均布的多组分孔套孔喷嘴 | |
| CN110484979A (zh) | 一种电场均布的孔套孔喷嘴 | |
| CZ2008442A3 (cs) | Zpusob, zarízení a zvláknovací elektroda pro výrobu nanovláken a nanovlákenných struktur elektrostatickým zvláknováním polymerní matrice | |
| Steckl et al. | Electrospinning of Porous Fiber Membranes and Their Applications | |
| Yang et al. | Exploration of melt-electrospinning based on the novel device |