DE102006047033A1

DE102006047033A1 - Method for applying pattern of fine, electrospun fibers or strands containing them to web comprises moving web in relation to spinning electrode as fibers are produced and bonding them to web

Info

Publication number: DE102006047033A1
Application number: DE200610047033
Authority: DE
Inventors: Eckhard Polman
Original assignee: Individual
Current assignee: Polman Eckhard 47665 Sonsbeck De
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-03
Also published as: WO2008040527A3; WO2008040527A2

Abstract

Method for applying a pattern of fine, electrospun fibers or strands (22) containing them to a web (12) comprises moving the web in relation to the spinning electrode (16) as the fibers are produced and bonding the fibers to the web. Independent claims are included for: (A) a machine for carrying out the method comprising a frame (10), over which the web is stretched and held at an angle to the horizontal, a spinning electrode, a counter-electrode (14) under the web and a voltage source (20); and (B) webs with fiber patterns applied using the method.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Fadenmusters aus feinen, durch Elektrospinnen gewonnenen Fasern oder Fasersträngen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Fadenmusters aus feinen durch Elektrospinnen gewonnenen Fasern oder Fasersträngen auf ein flaches Substrat gemäß Oberbegriff von Anspruch 6 sowie ein flaches Substrat mit einem darauf aufgebrachten Fadenmuster aus feinen durch Elektrospinnen gewonnenen Fasern oder Fasersträngen nach Anspruch 8.The The invention relates to a method for applying a thread pattern from fine, obtained by electrospinning fibers or fiber strands according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for applying a thread pattern of fine by electrospinning recovered fibers or fiber strands on a flat substrate according to the preamble of claim 6 and a flat substrate with a deposited thereon Thread pattern of fine fibers obtained by electrospinning or fiber strands according to claim 8.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Fadenmuster werden insbesondere auf textile Flächen, Substrate, wie Gewebe, Gewirke, Fliese oder dergleichen unter anderem zu Zierzwecken, als Gebrauchsinformation oder dergleichen aufgebracht, indem ein aus einer Vielzahl von Fasern bestehender Faden an vorgegebenen oder frei gewählten Punkten des textilen Substrates mittels einer den Faden führenden Nadel hindurch geführt und auf der Rückseite durch einen Gegenfaden gesichert wird. Maschinen die diese Arbeit ausführen können sind z.B. als Stickmaschinen bekannt. Sie bestehen aus vielen Einzelteilen und haben einen komplizierten Aufbau. Außerdem muss auf beiden Oberflächen des textilen Substrates der Stickfaden bzw. der Gegenfaden manipuliert und nach Schlaufenbildungen jedes Mal wieder eine bestimmte Fadenspannung erzeugt werden. Durch den Gegenfaden, der in der Regel nicht dazu bestimmt ist, auch seinerseits ein bestimmtes Muster zu erzeugen, entsteht ein in der Regel sehr wenig ansehnliches Gebilde auf der Rückseite des textilen Substrats.Fadenmuster especially on textile surfaces, substrates, such as tissue, Knitted fabric, tile or the like inter alia for ornamental purposes, as instructions for use or the like applied by one of a plurality of fibers existing thread at given or freely chosen points of the textile Substrate led by means of a thread leading the needle and through on the back a counter thread is secured. Machines that can do this work are e.g. known as embroidery machines. They consist of many individual parts and have a complicated structure. In addition, must be on both surfaces of the textile substrate of the embroidery thread or the counter thread manipulated and after loops again every time a certain thread tension be generated. By the counter thread, which is usually not intended is, in turn, to create a specific pattern, arises a usually very unimpressive structure on the back of the textile substrate.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Um den Prozess der Ausbildung eines Fadenmusters auf einem flachen Substrat zu vereinfachen und ein besonders ansehnliches Ergebnis zu erhalten, schlägt die Erfindung Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie ein flächiges Substrat mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vor. Demnach ist es hinsichtlich eines Verfahrens vorgesehen, das Substrat in mindestens einer Koordinatenrichtung relativ zu einer Fadenspinnelektrode dem gewünschten Muster entsprechend während des Fadenspinnens zu verfahren und die Fasern oder Faserstränge zumindest punktweise auf dem Substrat zu fixieren.Around the process of forming a thread pattern on a flat Substrate to simplify and a particularly handsome result to get beats the invention method with the features of claim 1, a Device with the features of claim 6 and a flat substrate with the features of claim 8 before. Accordingly, it is in terms of a method provided, the substrate in at least one coordinate direction relative to a thread spinning electrode corresponding to the desired pattern while the thread spinning and the fibers or fiber strands at least fix point by point on the substrate.

Grundsätzlich kann die Spinnelektrode und die zur Erzeugung des zum Elektrospinnen notwendigen starken elektrischen Feldes notwendige Gegenelektrode in jeder beliebigen Richtung orientiert sein. Bevorzugt wird allerdings eine vertikale Ausrichtung zwischen Spinnelektrode und Gegenelektrode, um den Einfluss der Schwerkraft auf die gesponnene Faser optimal für die Musterbildung nutzen zu können.Basically the spinning electrode and that for generating the for electrospinning necessary strong electric field necessary counter electrode be oriented in any direction. However, preference is given a vertical alignment between the spinning electrode and the counter electrode, to optimize the influence of gravity on the spun fiber for the To use patterning.

Die Gegenelektrode kann sich in vielen verschiedenen Positionen bezogen auf das flache mit einem Fadenmuster zu versehene Substrat befinden. Bevorzugt befindet sich die Gegenelektrode in einem geringem Abstand auf der nicht mit dem Fadenmuster zu versehenden Rückseite des flachen Substrates. Dieser Abstand muss groß genug sein, um beim Relativverfahren zwischen Gegenelektrode und flachem Substrat zufällige Berührungen zwischen beiden vermieden werden. Er muss aber auch klein genug sein, um u.a. eine bestimmte Fadenausrichtung auf dem Substrat zu gewährleisten. Das schließt nicht aus, dass zu bestimmten Zwecken der Musterbildung Berührungen zwischen Substrat und Gegenelektrode sogar bewusst herbeigeführt werden. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass die Gegenelektrode kurzzeitig an die Substratrückseite heran und nachfolgend wieder von ihr fortgeführt wird. Das kann sowohl aus Gründen der Ausbildung eines bestimmten elektrischen Potentials und/oder zur Verbesserung der Fixierung der frisch gesponnenen Faser an einem bestimmten Punkt des flachen Substrates erfolgen.The Counter electrode can be referenced in many different positions on the flat to be provided with a thread pattern substrate. Prefers the counter electrode is at a small distance on the not with the thread pattern to be provided back of the flat substrate. This distance must be big enough to be in the relative process between counter electrode and flat Substrate random touches be avoided between the two. He also has to be small enough be u.a. a certain thread alignment on the substrate guarantee. That does not close from that for certain purposes of patterning touches even deliberately induced between substrate and counter electrode. This can be done in particular by the fact that the counter electrode briefly on the back of the substrate zoom and subsequently continued by her. That can both off establish the formation of a specific electrical potential and / or to Improvement of the fixation of the freshly spun fiber on one certain point of the flat substrate.

Das Fixieren der frisch gesponnenen Faser auf dem Substrat kann grundsätzlich auf der gesamten Teillänge der Faser zwischen zwei vorgegebenen Punkten des gewünschten Fadenmusters erfolgen. In diesen Fällen ist die Haftung der durch Elektrospinnen gewonnenen Faser auf der Muster- oder Sichtseite des flachen Substrates besonders hoch. Will man hingegen den optischen Eindruck eines gestickten Musters erzielen, so wird man bemüht sein, die durch Elektrospinnen gewonnene Faser hauptsächlich an Endpunkten von geraden Faserteillängen vorzunehmen, wie dies beim Sticken nach dem Stand der Technik ebenfalls der Fall ist. In diesen Fällen muss an dem Fixierpunkt die durch Elektrospinnen gewonnene Faser ausreichend stark in die mit dem Fadenmuster zu versehene Sichtseite des flächigen Substrates „eingeschossen" werden. Durch ein Steuern der Hochspannung, wie zum Beispiel ein Pulsieren nach einem vorgegebenen Spannungsmuster über die Zeit, zwischen der Spinn- und der Gegenelektrode kann die Fadenausbildung und Musterbildung den Vorgaben entsprechend beeinflusst werden. Dies läuft bevorzugt in Koordination mit dem Verlauf der Relativbewegung zwischen Substrat und Elektroden ab. Spannungsverlauf und Bewegungsverlauf können also aufeinander abgestimmt sein.The Fixing the freshly spun fiber on the substrate can basically occur the entire part length the fiber between two predetermined points of the desired Thread pattern done. In these cases the liability is due to Electrospinning obtained fiber on the pattern or visible side of the flat substrate is particularly high. If you want, however, the optical To achieve the impression of an embroidered pattern, one will endeavor the fiber obtained by electrospinning mainly at end points of straight Fiber partial lengths as in embroidery of the prior art as well the case is. In these cases must at the fixation point, the fiber obtained by electrospinning is sufficient be strongly "injected" into the provided with the thread pattern visible side of the sheet substrate Controlling the high voltage, such as pulsing after one predetermined voltage pattern over the time between the spinning and the counter electrode can thread formation and pattern formation are influenced according to the specifications. This is working preferably in coordination with the course of the relative movement between Substrate and electrodes off. Voltage curve and course of movement can so be coordinated.

Anders als bei herkömmlichen Stickmaschinen benötigt das erfindungsgemäße Verfahren weder einen Gegenfaden noch eine Schlaufenbildung mit dem musterbildenden Faden. Die Bearbeitung des flächigen Substrates und Musterbildung mit der durch Elektrospinnen gewonnenen Faser erfolgt also ausschließlich von der Sicht- oder Musterseite her. Die „Fixierung" ähnelt der einer so genannten Hot-melt-Verklebung, wobei „Klebepunkte" aber nicht mit bloßem Auge wahrnehmbar sind, weil durch das Elektrospinnen Fasern im Durchmesserbereich einiger um bis deutlich unter einem μm erzielt werden. Derart feine, auch Nanofasern genannte Fasern haben sich in besonderer Weise als geeignet für die Verankerung auf einem flachen Substrat, insbesondere auf einem solchem aus textilem Flachmaterial erwiesen.Unlike conventional embroidery machines NEN method of the invention requires neither a counter-thread nor a loop formation with the pattern-forming thread. The processing of the planar substrate and patterning with the fiber obtained by electrospinning thus takes place exclusively from the visual or pattern side. The "fixation" is similar to a so-called hot-melt bonding, but "adhesive dots" are not perceptible to the naked eye, because by electrospinning fibers in the diameter range of a few to be achieved to well below one micron. Such fine fibers, also called nanofibers, have proven to be particularly suitable for anchoring on a flat substrate, in particular on a flat textile material.

Die Ausbildung des elektrischen Feldes zwischen Spinnelektrode und Gegenelektrode wird überraschend wenig von dem zwischen beiden bevorzugt zwischengefügten flachen Substrat beeinflusst.The Formation of the electric field between the spinning electrode and the counter electrode will be surprising little of the shallow intermediate between the two preferred Substrate influences.

Eine im weitesten Sinne zur Spitze geformte Gegenelektrode verringert die ansonsten bekannte Deformation des Elektrospinnfadens die auch als „Whipping Modes" bekannt sind.A in the broadest sense reduced to the tip shaped counter electrode the otherwise known deformation of the electrospinning thread also as "Whipping Modes "are known.

Da die durch Elektrospinnen gewonnenen Fasern wie erwähnt meist sehr fein sind, müssen, wie bei einem ganz normalen Textilfaden eine Vielzahl von Fasern oder Faserstränge verarbeitet werden. Hierzu werden entweder Elektroden verwendet, die gleichzeitig eine Mehrzahl von Fasern oder einen Faserstrang bilden, oder aber es werden Monofasern im Bedarfsfall mehrfach über dieselbe Teilstrecke des Fadenmusters auf das Substrat aufgebracht.There the fibers obtained by electrospinning as mentioned mostly are very fine, must, like a normal textile thread a variety of fibers or fiber strands are processed. For this either electrodes are used, at the same time a plurality of fibers or a fiber strand or monofibers, if necessary, multiply over the same Part of the thread pattern applied to the substrate.

Die Relativbewegung zwischen der Spinn- und Gegenelektrode einerseits und dem mit dem Fadenmuster zu versehenen flachen Substrat andererseits kann sowohl durch Bewegen der Elektroden als auch durch Bewegen des flachen Substrates oder durch kombinierte Bewegungen beider erfolgen. Außerdem kann, wie erwähnt, der Abstand der Elektroden zu dem Substrat während des Musterbildungsprozesses verändert werden.The Relative movement between the spinning and counter electrode on the one hand and the flat substrate to be provided with the thread pattern on the other hand can be done by moving the electrodes as well as by moving of the flat substrate or by combined movements of both respectively. Furthermore can, as mentioned, the distance of the electrodes to the substrate during the patterning process changed become.

Flache Substrate aus textilem Material neigen in der Regel sehr deutlich zum „Durchhängen" aufgrund der Schwerkraft. Auf dieses Phänomen kann in verschiedener Weise reagiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass flache Substrate in einem rahmenähnlichen Gebilde zu Spannen, wie es beim Sticken allgemein bekannt ist. Zum anderen kann das Phänomen des „Durchhängens" durch eine bestimmte Orientierung des flachen Substrates genutzt werden, indem die Flächennormale des Substrates horizontal oder in einem vorgegebenen Winkel zur Horizontalen orientiert wird, so dass der „Durchhang" gering oder einfach kalkulierbar ist. Es ist also auch möglich, flächige Substrate sehr geringer Steifigkeit mit einem Fadenmuster durch Elektrospinnen zu versehen.Area Substrates made of textile material usually tend very clearly to "sagging" due to gravity. On this phenomenon can be reacted in different ways. One possibility is that flat substrates in a frame-like Tensioning structures, as is well known in embroidery. To the others may be the phenomenon of "sagging" by a particular one Orientation of the flat substrate can be utilized by the surface normal of the substrate horizontally or at a predetermined angle to Oriented horizontally, so that the "sag" is low or simply calculable. So it's also possible area Substrates of very low stiffness with a thread pattern through To provide electrospinning.

Unter einem flachen Substraten im Sinne der Erfindung werden vor allem solchen verstanden, deren Schichtdicke im Verhältnis zur seitlichen Ausdehnung der Schicht vergleichsweise gering ist. Hierzu zählen unter anderem gewebte, gewirkte oder filzartige textile Materialien, insbesondere in Bahnenform, wie sie als Vorprodukt z.B. von Wickeln abgezogen und auf Wickel wieder aufgezogen werden können. Flächige Substrate im Sinne der Erfindung sind aber auch nicht textile Substrate, wie z.B. Folien aus Kunststoff, Metall, Keramik und anderen flächig herstellbaren Produkten. Grundsätzlich ist eine Fadenmusterbildung im Sinne der Erfindung auch auf solchen Substraten möglich, die eine unregelmäßige Dicke haben. Hierbei muss dafür gesorgt werden, dass die Gegenelektrode in geeigneter Weise positioniert werden kann.Under a flat substrates in the context of the invention are especially understood, whose layer thickness in relation to the lateral extent the layer is comparatively low. These include, inter alia, woven, knitted or felt-like textile materials, in particular in sheet form, such as as a precursor, e.g. deducted from wrapping and on reel again can be raised. Flat substrates but in the context of the invention are not textile substrates, such as e.g. Foils of plastic, metal, ceramics and other surface manufacturable Products. in principle is a thread pattern formation in the context of the invention also on such Substrates possible, the one irregular thickness to have. This must be done for this be ensured that the counter electrode are positioned in a suitable manner can.

Der Vorgang des Elektrospinnens und die hierbei verwendbaren Materialien sind durch technische und wissenschaftliche Veröffentlichungen bekannt. Die Nanofaserbildung erfolgt mittels einer hohen elektrischen Spannung angelegt zwischen einer Düse und einer Gegenelektrode. Das aufgrund der zwischen Düse (Fadenspinnelektrode) und Gegenelektrode anliegenden elektrischen Hochspannung erzeugte zu verspinnende Material liegt als Schmelze oder Lösung vor und wird durch die Düse transportiert. Das elektrische Feld verformt über induzierte Ladungen den aus der Düse austretenden Tropfen und bewirkt den Austritt eines feinen Materialstrahls. Das Verfahren eignet sich für so unterschiedliche natürliche und synthetische Polymere wie Polyamid, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polynorbornen, Polyvinylidenflourid, Cellulose, Polylactid, Blockcopolymere und Polymerlegierungen. Voraussetzung ist eine auf das jeweilige Material abgestimmte Einstellung der Spinnparameter. Wichtig sind z.B. das Elektrodenmaterial, die Elektrodenform und -anordnung, die Gegenwart von Hilfs- und Steuerelektroden, die Viskosität, die Oberflächenspannung und die Leitfähigkeit der zu verspinnenden Flüssigkeit. Neben Vollfasern können auch Holfasern oder ummantelte Fasern für die Erfindung zum Einsatz kommen. Das Verfahren als solches ist also nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Of the Process of electrospinning and the materials used in this case are known through technical and scientific publications. The Nanofiber formation takes place by means of a high electrical voltage created between a nozzle and a counter electrode. Due to the between nozzle (thread spinning electrode) and counterelectrode applied high voltage electrical generated material to be spun is present as a melt or solution and gets through the nozzle transported. The electric field deforms the induced charges from the nozzle leaking drops and causes the escape of a fine stream of material. The Method is suitable for so different natural and synthetic polymers such as polyamide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polynorbornene, polyvinylidene fluoride, cellulose, polylactide, block copolymers and polymer alloys. Prerequisite is one on the respective Material coordinated adjustment of the spinning parameters. Are important e.g. the electrode material, the electrode shape and arrangement, the presence of auxiliary and control electrodes, the viscosity, the surface tension and the conductivity the liquid to be spun. In addition to full fibers can Holfa fibers or sheathed fibers are also used for the invention come. The method as such is therefore not the subject of present invention.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden könnenThe the aforementioned and the claimed and in the embodiments described to be used according to the invention Components are subject in size, shape design, Material selection and technical conception no special exceptions, so that the selection criteria known in the field of application apply without restriction can find

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel eines durch Elektrospinnen hergestellten Fadenmusters gezeigt wird.Further Details, features and advantages of the subject matter of the invention emerge from the subclaims, and from the following description of the accompanying drawings and Table, in which - by way of example - an embodiment a thread pattern produced by electrospinning is shown.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Fadenmusters auf ein flaches Substrat durch Elektrospinnen. 1 a schematic representation of an apparatus for applying a thread pattern on a flat substrate by electrospinning.

Ein Maschinengestell 10 gestattet es, ein flächiges Substrat 12, z.B. aus textilem Material horizontal zu spannen und als Ganzes in einer horizontalen Ebene in X- und Y-Richtung zu verfahren. Unter dem gespannten Teil des Substrates befindet sich die Gegenelektrode mit dem Minuspol in einer festen Position oder ebenfalls in einer Horizontalebene verfahrbar bzw. in Z-Richtung heb- und senkbar. Oberhalb des gespannten Substrates befindet sich auf positivem Potential eine Elektrospinnelektrode 16 bekannter Bauart mit einem vorgeschalteten Vorrat 18 eines noch flüssigen Produktes welches zur Faserherstellung sehr feiner Fasern, insbesondere so genannter Nanofasern geeignet ist. Der Pluspol ist durch eine geeignete an sich bekannte Stromquelle 20 auf eine ausreichend hohe Spannung von z.B. 20.000 Volt gegenüber der Gegenelektrode 14 bring bar.A machine frame 10 allows a flat substrate 12 For example, to stretch horizontally from textile material and to move as a whole in a horizontal plane in the X and Y directions. Under the tensioned part of the substrate, the counter electrode is located with the negative terminal in a fixed position or also in a horizontal plane movable or raised in the Z direction and lowered. Above the tensioned substrate there is an electrospinning electrode at positive potential 16 known design with an upstream supply 18 a still liquid product which is suitable for fiber production of very fine fibers, in particular so-called nanofibers. The positive pole is by a suitable per se known power source 20 to a sufficiently high voltage of eg 20,000 volts opposite the counter electrode 14 bring bar.

Wie der Detailansicht entnehmbar, werden die Nanofasern auf das gespannte Substrat welches sich gleichzeitig einem vorgegebenen Muster entsprechend unter dem Faserstrahl hinweg bewegt, geschossen, so dass das gewünschte Muster der Nanofasern auf dem Substrat entsteht.As removed from the detail view, the nanofibers are on the stretched Substrate which at the same time corresponds to a given pattern moved under the fiber jet, shot, leaving the desired pattern the nanofibers is formed on the substrate.

1010: Maschinengestellmachine frame
1212: Substratsubstratum
1414: Gegenelektrodecounter electrode
1616: Spinnelektrodespinning electrode
1818: Flüssigkeitsvorratliquid storage
2020: Spannungsquellevoltage source
2222: NanofaserbündelNano fiber bundles

Claims

Method for applying a thread pattern of fine fibers or fiber strands obtained by electrospinning onto a flat, in particular web-shaped, substrate, in which the substrate is oriented in at least one coordinate direction relative to a thread spinning electrode ( 16 ) according to the desired pattern during the thread spinning and the fiber or fiber strands (nanofiber bundles 22 ) at least pointwise on the substrate ( 12 ) are fixed.

Method according to claim 1, characterized that the distance of the counter electrode from that with a thread pattern to be provided during substrate the patterning process is continuously and / or intermittently changed.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the tension between the thread spinning electrode and the counter electrode according to the specifications of the pattern to be created during the Pattern forming process is continuously and / or intermittently changed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized the flat substrate to be patterned during the patterning process is stretched in approximately horizontal orientation.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that obtained by electrospinning fibers or fiber bundles predetermined points are injected into the flat substrate.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized that a plurality of nanofibers to form a fiber strand simultaneously spun and used together for thread patterning.

Device for applying a thread pattern of fine fibers or fiber strands obtained by electrospinning onto a flat, in particular web-shaped, substrate with a machine frame ( 10 ) for stretched holding the flat substrate at a predetermined angle to the horizontal, an electro-spinning unit consisting at least of spinning electrode ( 16 ), Counterelectrode ( 14 ), Liquid stock ( 18 ) and voltage source ( 20 ), in which the flat substrate on the one hand and the spinning unit on the other hand are moved relative to each other according to the desired thread pattern.

Device according to claim 7, characterized in that that the distance between the spinning electrode and / or the counter electrode to the adjacent surface of the flat substrate to be patterned during the course of Pattern forming process is constantly changeable.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized that at least one tip is formed on the counter electrode.

Flat, in particular web-shaped Subst Council with at least one fixed on one of the substrate surfaces yarn pattern of fine fibers or fiber strands, which extend at least between fixed points under design of the pattern and are injected at predetermined points in the substrate surface by electrospinning.

Substrate according to Claim 10, characterized that the fibers forming the thread pattern diameter in the range from 0.001 to 10 microns, in particular 0.01 to 1 μm exhibit.