KR101456643B1

KR101456643B1 - 액체 매트릭스 스피닝 방법, 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치 및 이 장치용 스피닝 전극

Info

Publication number: KR101456643B1
Application number: KR1020097027370A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 페트라스; 미로슬라프 말리; 마틴 코바치; 비츠 스트롬스키; 얀 포즈너; 얀 트리드리크카; 라디슬라프 마레스; 얀 츠멜리크; 프란티세크 자쿠베크
Original assignee: 엘마르코 에스.알.오.
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2014-10-31
Also published as: CN101755079B; PL2173930T3; US20100194000A1; WO2009010020A2; ES2363012T3; DK2173930T3; US20120177767A1; EA201000022A1; IL202719A; WO2009010020A3; CN101755079A; AU2008278147B2; DE602008005310D1; IL202719A0; US9279195B2; AU2008278147A1; TW200918696A; KR20100031584A; JP5228044B2; ZA200908921B

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 스피닝 전극(3)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(4) 사이의 정전기장에서 액체 매트릭스(38)의 스피닝을 위한 방법에 관한 것으로, 상기 전극들 중 하나는 고전압원의 일 극에 연결되고 다른 전극은 고전압원의 반대 극에 연결되거나 또는 접지되며, 여기서 상기 액체 매트릭스(38)는 상기 스피닝 전극(3)의 스피닝 수단(31)의 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100) 상의 정전기장에서 스피닝된다. 스피닝 공정 중에 상기 코드의 활성 스피닝 존(3100)은 상기 수집 전극(4)을 향해 안정한 위치를 갖고, 상기 코드의 활성 스피닝 존(3100)에 대한 상기 액체 매트릭스(38)는 상기 코드의 활성 스피닝 존(3100)에 적용하기 위해 또는 그 길이 방향으로 상기 코드(310)의 이동에 의해 전달된다. 본 발명은 또한 나노섬유들을 제조하기 위한 장치 및 스피닝 전극(3)에 관한 것이며, 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에서 상기 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)은 안정한 위치를 갖고, 상기 스피닝 전극(3)의 상기 지지 본체(32)에 배열된 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 상기 코드(310)에 할당된다.

액체 매트릭스, 나노섬유, 스피닝 전극, 활성 스피닝 존, 권취 릴, 풀림 릴

Description

액체 매트릭스 스피닝 방법, 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치 및 이 장치용 스피닝 전극{METHOD FOR SPINNING THE LIQUID MATRIX, DEVICE FOR PRODUCTION OF NANOFIBRES THROUGH ELECTROSTATIC SPINNING OF LIQUID MATRIX AND SPINNING ELECTRODE FOR SUCH DEVICE}

본 발명은 적어도 하나의 스피닝 전극(spining electrode)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(collecting electrode) 사이의 정전기장(electrostatic field)에서 액체 매트릭스(liquid matrix)를 스피닝하기 위한 방법에 관한 것으로, 전극들 중 하나는 고전압원의 일 극에 연결되고 다른 전극은 접지되어 있으며, 여기서 액체 매트릭스는 스피닝 전극의 스피닝 수단의 코드(cors)의 활성 스피닝 존(active spining zone) 상의 정전기장에서 스피닝(spining)된다.

다음에, 본 발명은 적어도 하나의 스피닝 전극과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극 사이의 전계(electric field)로 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들(nanofibers)을 제조하는 장치에 관한 것이며, 상기 전극들 중 하나는 고전압원의 일 극에 연결되고 다른 전극은 고전압원의 반대 극에 연결되거나 또는 접지되며, 상기 스피닝 전극은 나노섬유들에 증착되는 평면과 평행한 및/또는 수집 전극과 평행한 직선 단면을 구비하는 코드를 포함하는 적어도 하나의 스피닝 부재 를 포함하고, 이는 코드의 활성 스피닝 존을 형성한다.

다음에, 본 발명은 적어도 하나의 스피닝 전극과 이 전극의 반대편에 배열된 적어도 하나의 수집 전극 사이의 전계로 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하기 위한 장치의 스피닝 전극에 관한 것이며, 상기 전극들 중 하나는 고전압원의 일 극에 연결되고 다른 전극은 고전압원의 반대 극에 연결되거나 또는 접지되며, 상기 스피닝 전극은 나노섬유들을 증착하는 평면과 평행한 및/또는 수집 전극과 평행한 직선 단면을 구비하는 코드를 포함하는 스피닝 전극 장착 스피닝 부재의 지지 본체(carrying body)에서 적어도 하나를 포함한다.

DE 101 36 255 B4는 서로 위치되는 두 개의 안내 실린더들 주위에 감겨진 한 쌍의 무단 스트립들에 위치 설정된 평행한 와이어들의 시스템으로 형성된 스피닝 전극을 갖는 용해 또는 용융 폴리머로부터 섬유들을 제조하기 위한 장치를 개시하고 있으며, 하부 안내 실리더는 용해 또는 용융 폴리머 안으로 연장한다. 스피닝 전극은 전기 전도성 회전 스트립(stripe)으로 형성된 대향 전극과 함께 고전압원에 연결되어 있다. 용해 또는 용융 폴리머는 스피닝 전극과 대향 전극 사이의 전계안에서 와이어들에 의해 실행되고, 이 용해 또는 용융 폴리머로부터 섬유들이 생성되며, 이 섬유들은 대향 전극을 향해 운숭되어 이 대향 전극상에 위치된 웹(web)에 떨어진다. 이 단점은 전계에서 용해 또는 용융 폴리머의 체류 시간이 길다는 것이다. 그 이유는 용해 및 용융 폴러머가 예전엔 아주 빠르게 성장하고 스피닝 공정 동안 이는 생성된 섬유들의 파라메터들에서, 특히 그들 직경에서 변경을 일으키는 그 특성들을 변경하기 때문이다. 다른 단점은 전기적으로 전도되어야만 하는 한 쌍의 무단(endless) 스트립들 상에 스피닝 전극의 와이어를 위치시키는 것이며, 이들은 스피닝 전극과 대향 전극 사이에서 생성되는 전계에 매우 부정적으로 영향을 미치는 것이다.

더욱이, US 4,144,533에는 적합한 전계에 의해 기질 재료(substratum material)에 고체 물질의 용해, 분산(dispersions) 및 혼합물을 적용하는 전기 역학(electrodynamic)용 장치가 공지되어 있다. 이 장치는 적용 기판을 갖는 두 개의 저장조들(reservoirs)을 포함하고, 이 저장조에는 무단 스트립으로 감겨진 풀리들이 위치되어 있으며, 이에 의해 기판은 전계안으로 전달되어서 기질 재료에 적용되며, 이 기질 재료는 무단 스트립의 측면들 중 하나 또는 양자를 통과한다. 이 장치는 섬유들을 제조할 수 없으나, 이는 용해, 분산 등의 적용을 위해서만 지정된다.

더욱이 폴리머 용액의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하기 위한 장치가 공지되어 있고, 이 장치는 WO 2005/24101 A1에 따라 장방형의 회전 스피닝 전극들을 포함한다. 이 장치는 실린더형의 스피닝 전극을 포함하고, 이는 그 메인 축을 따라 회전하고 그 표면의 하부 부분에 의해 폴리머 용액 안으로 침지된다. 실린더의 표면에 의한 폴리머 용액은 스피닝 전극과 수집 전극 사이의 전계 안에서 실행되고, 여기서 나노섬유들은 수집 전극을 향해 그리고 이들이 기질 재료에 증착되기 전에 운반된다. 이 장치는 워터(water) 폴리머 용액으로부터 매우 양호한 나 노섬유들을 제조할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 비수성 용매에 용해될 수 있는 이 폴리머 용액은 이 장치에 의해 아주 어렵게 제조될 수 있다. 더욱이, 기질 재료에 적용된 나노섬유들의 층은 균일하지 않다.

나노섬유들의 생성층의 균일성은 CZ-PV 2005-360에 따른 장치에 의해 달성될 수 있고, 이 공보는 스피닝 전극의 회전 축을 향해 반경방향 및 길이방향으로 배열된 얇은층(lamellas) 시스템을 포함하는 스피닝 전극을 개시하는 한편, 전계안으로 폴리머 용액의 실행에 의해 작용하는 스피닝 전극의 표면의 일부의 포장면은 포장면을 갖고, 이 포장면은 스피닝 전극의 축을 통과하고 기질 재료의 평면과 수직한 축을 통과하는 평면에서 스피닝 전극과 수집 전극 사이에서 전계의 가장 높은 강도의 등위선(equipotential line)으로 형성된 형상을 갖는다. 상기 스피닝 전극은 스피닝 전극과 수집 전극 사이에서 전계의 가장 적합한 위치 안으로 폴리머 용액의 충분한 양을 실행할 수 있으며, 동시에 비수성 폴리머 용액을 또한 아주 양호하게 스핀할 수 있고, 나노 섬유들의 균등한 층을 생성할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이 단점은 상기 스피닝 전극의 요구불(demanding) 제조이고, 이 때문에 그 가격이 높다.

이러한 제조로 인해, CZ-PV 2006-545에 따라 한 쌍의 면들을 포함하고, 상기 면들 사이에서 상기 면들의 주변 둘레에 균등하게 분포된 와이어 형성 스피닝 부재들에 의해 장착되는 스피닝 전극이 저렴한 것으로 보이는 한편, 이 면들은 전기적 비전도성 물질로 제조되고, 모든 스피닝 부재들은 전도성 방식으로 상호 전기적으로 연결된다. 이러한 방식으로 생성된 회전 스피닝 전극은 물과 비수성 폴리머 용 액을 스핀할 수 있고, 그 전체 길이를 따라 그 균등성에 대해 아주 높은 스피닝 효과를 달성할 수 있는 한편, 스피닝을 위한 전계는 폴리머 용액으로부터 얻어지고 수집 전극을 향해 점진적으로 접근한 후에 개별 스피닝 부재들 사이에 형성된다.

다각형 형상의 회전하는 모든 스피닝 전극들과 이 다각형 형상의 회전하는 스피닝 전극들을 포함하는 폴리머 용액들의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치의 단점은 이 스피닝 전극들이 그들 표면의 단면까지 연장하는 폴리머 용액의 저장조에서 폴리머 용액의 특히 높은 양에 있다. 이 저장조들은 폴리머 용액으로부터 용매의 대량 증발이 발생할 뿐만 아니라 흡수성(hygroscopic) 용매를 갖는 용액에서도 또한 증발하는 커다란 개구면을 갖고, 이 폴리머 용액은 두꺼우며 매우 빠르게 성장하여 연속적으로 부가되고 반복되어야만 한다. 이것은 나노섬유들의 제조 비용을 증가시키고 동시에 제조된 나노섬유들의 품질을 저하시킨다. 스피닝을 위한 정전기장안으로의 폴리머 용액은 원통형 회전 스피닝 용액의 표면에 의해 비교적 느리게 배달되고, 그래서 그 표면상에서 점진적인 건조가 얻어지며, 회전 스피닝 전극의 표면의 각 위치의 다음 침지에서 폴리머 용액의 많은 양을 얻으며, 이 용액은 스피닝 공정의 저하를 일으켜서 스피닝 전극의 표면이 깨끗하게 되어야만 한다. 스피닝 전극을 깨끗하게 하기 위해, 스피닝 공정은 중단되어야만 한다. 코드 회전 스피닝 전극에서, 정전기장 안으로의 폴리머 용액은 활성 스피닝 존들을 나타내고 스피닝 중에 정전기장에서 그들의 위치를 변경하는 개별 코드상에 전달된다. 이것은 스피닝 전극의 활성 스피닝 존상에서 스피닝 중에 정전기장의 강도가 변경되어 다양한 직경의 나노섬유들의 제조로 초래되고 제조된 나노섬유들 의 품질 균일성을 감소시키는 다른 단점이 있다.

본 발명의 목적은 정전기장에서 특히 폴리머 용액을 함유하는 액체 매트릭스의 폴리머 용액의 정전기 스피닝을 통해서 나노섬유들을 제조하는 방법 및 생성 장치를 제공하는 것이고, 산업 활용에서, 유지 및 조절을 위해 가능한 최저 손상으로 일정한 품질의 나노섬유들을 장시간 동안 제조할 수 있고, 본 발명의 배경 기술에 개시된 단점을 개선하거나 또는 적어도 감소시키는 스피닝 전극을 디자인하는 것이다.

본 발명의 목적은 본 발명에 따른 정전기장에서 액체 매트릭스의 스피닝 방법을 통해 달성되고, 그 윈리는 스피닝 공정 중에 코드의 활성 스피닝 존이 수집 전극을 향해 안정한 위치를 갖고 상기 코드의 활성 스피닝 존에 대한 액체 매트릭스가 이 코드의 활성 스피닝 존 상에 적용되거나 또는 그 길이 방향으로 이 코드의 운동에 의해 운송되는 것으로 구성된다.

스피닝 공정 중에 코드의 활성 스피닝 존의 위치에서 안정성과 불변성은 좁은 간격의 직경으로 나노섬유들의 생성시 균일성을 보장하고, 이는 제조된 나노섬유 층들의 품질을 상당히 증가시킨다. 스피닝 공정에서 품질의 일반적인 증가는 활성 스피닝 존에 대한 액체 매트릭스의 운송 방식을 통해 달성되고, 이 존은 항상 신선한 품질의 액체 매트릭스의 스피닝을 보장하고 이 스피닝 공정을 최적화한다. 스피닝 전극의 스피닝 부재들의 활성 스피닝 존에 빠지는 주변 대기의 효과에 의해 및/또는 스피닝의 이전 사이클을 통해 손실된 액체 매트릭스로부터 스피닝 전극들을 깨끗하게 하기 위해 스피닝 공정을 중단할 필요가 없다.

청구항 2에 따르면, 액체 매트릭스가 스피닝 중에 정전기장에서 코드의 정지 활성 스피닝 존에 적용된다면 양호한 한편, 코드의 정지 활성 스피닝 존으로부터 주변 대기의 효과에 의해 및/또는 스피닝에 의해 손실된 액체 매트릭스는 닦여진다. 코드의 정지 활성 스피닝 존에서 신선한 액체 매트릭스의 적용 및 액체 매트릭스의 잔류물로부터 코드의 표면 청결은 스피닝의 생산성을 향상시키는 스피닝 공정 중에 실행된다.

스피닝 공정의 최적화를 보장하기 위해, 본 발명은 액체 매트릭스가 그 충분한 양을 보장하기 위해 임의의 간격으로 적용되고 다른 임의의 간격에서 손실된 액체 매트릭스가 닦여진다면 양호하고, 이것은 청구항 3에 기재되어 있다.

스피닝 공정의 품질의 관점으로부터, 손실된 액체 매트릭스의 닦음이 액체 매트릭스를 적용하기 전에 실행된다면 양호하고, 그래서 낡고 신선한 액체 매트릭스가 함께 혼합되지 않는다.

동시에 청구항 5에 따르면, 닦음은 액체 매트릭스의 각 적용 전에 양호하게 실행되어, 활성 스피닝 존에서 손실된 액체 매트릭스의 잔류물 없이 신선한 액체 매트릭스의 충분한 양이 있다.

스피닝 공정의 효율을 위해, 일 평면에 나란히 배열된 활성 스피닝 존들의 많은 양을 함유하는 스피닝 전극의 경우에, 청구항 6에 따른 방법은 서로 상호 인접하지 않는 몇몇 활성 스피닝 존들을 동시에 닦는 장점이 있으며, 닦음 중에 스피닝 공정은 인접한 활성 스피닝 존들 상에서 행해진다.

본 발명에 따른 방법의 다른 가능한 실시예는 청구항 7에 기재되어 있고, 활성 스피닝 존이 그 길이 방향으로 연속적으로 또는 단속적으로 정전기장을 통해 이동할 때 액체 매트릭스를 활성 스피닝 존 상에 적용하는 추가적인 가능성과 코드의 표면으로부터 손실된 액체 매트릭스를 닦기 위한 추가적인 가능성을 제공하여 손실된 액체 매트릭스를 닦음을 생략할 수 있다.

상술한 실시예와 유사하게, 액체 매트릭스는 스피닝 중에 정전기장에서 코드의 활성 스피닝 존 상에 적용될 수 있고, 이것은 정지 및 이동 코드 양자에 적용될 수 있다.

그럼에도 불구하고, 청구항 7에 따른 방법은 코드가 활성 스피닝 존에 들어가기 전에 액체 매트릭스를 코드상에 적용할 수 있고, 더욱이 청구항 11에 기재된 바와 같이 상기 장치와 스피닝 전극들의 디자인의 가능성을 더 증가시킨다.

본 발명에 따른 장치의 원리는 수집 전극을 향한 스피닝 부재의 코드의 활성 스피닝 존이 안정한 위치를 갖고, 이 코드에 청구항 12에 기재된 바와 같이 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치를 할당하는 것을 구성한다.

배경 기술에 따른 몇몇 해결 방법으로 이미 명백하게 되는 바와 같이, 얇은 와이어로 형성된 코드는 액체 매트릭스들의 정전기 스피닝을 위한 매우 적합한 수단을 나타낸다. 수집 전극을 향한 코드의 활성 스피닝 존의 안정한 위치는 스피닝 조건에서 안정성이 있고, 제조된 나노섬유들의 이러한 증가된 품질로 인해, 특히 그 직경의 안정성이 있다.

청구항 13에 따르면, 코드가 정지 상태이고 액체 매트릭스를 활성 스피닝 존에 적용하기 위한 장치와 코드의 활성 스피닝 존으로부터 액체 매트릭스를 닦기 위한 장치를 그 활성 스피닝 존에 대해 할당한다면 양호하다. 정지 코드는 스피닝 전극이 코드를 구동하기 위한 수단을 함유하지 않고 코드의 연속적인 신장(stretching)을 위한 어떤 수단을 요구하지 않는 바와 같이, 스피닝 전극의 구조를 단순화한다.

스피닝을 위한 정성(qualitative) 저가변 액체 매트릭스를 보장하기 위해, 본 발명은 코드의 활성 스피닝 존에 액체 매트릭스를 적용하는 장치와 활성 스피닝 존으로부터 액체 매트릭스를 닦는 장치가 코드의 활성 스피닝 존을 따라 가역적으로 변위가능하게 배열된다면 양호하다.

코드가 고전압원에 직접 연결되는 경우에 그리고 전달된 액체 매트릭스를 통하지 않는 경우에, 본 발명은 액체 매트릭스를 적용하는 장치와 닦는 장치가 청구항 15에 따라 코드의 활성 스피닝 존을 향해 가역적으로 변위가능하게 배열된다면 양호하다. 그 이유는 코드의 활성 스피닝 존으로부터 떨어진 위치에서 이들 장치가 스피닝 전극과 수집 전극 사이에서 정전기장에 영향을 미치지 않기 때문이고, 이들은 나노섬유들 또는 그 파라메터들의 제조에 부정적으로 영향을 미치지 않는다.

청구항 16에 따르면, 코드는 그 길이방향으로 운동가능하고, 동시에 견고하게 또는 파손된 상태로 이동된다면 중요하지 않다.

배경 기술과 비교하면, 코드의 길이 방향으로 정전기장을 통해 코드의 운동에 의한 스피닝 중에, 본 발명은 스피닝이 작동되는 정전기장에서 코드가 이전 스피닝 사이클들 중에 손실된 액체 매트릭스 없이 깨끗하게 진입하는 것이 달성되고, 그래서 스피닝 공정 중에 코드의 표면상에서 신선한 액체 매트릭스만이 발견되고, 이전 스피닝 사이클에 의해 및/또는 주변 대기의 영향에 의해 손실된 액체 매트릭스로부터 그리고 스피닝 전극의 스피닝 부재들의 활성 스피닝 존에 빠지는 매트릭스로부터 스피닝 전극을 깨끗하게 하기 위한 스피닝 공정을 중단할 필요가 없다.

청구항 17에 따른 실시예에서, 스피닝 부재의 코드는 코드의 활성 스피닝 존(3100) 보다 여러 배수 많은 명확한 길이를 갖고, 그 시작부는 풀림 릴(unwinding reel)에 장착되고, 그 종단부는 권취 릴(winding reel)에 장착되는 한편, 적어도 권취 릴은 권취 구동부와 결합된다. 이 실시예에서, 그 필요성이 있다면, 코드는 이전 스피닝 공정 중에 및/또는 주변 대기의 효과에 의해 손실된 액체 매트릭스의 잔류물 없이 코드의 활성 스피닝 존 안으로 들어간다.

특히 그 활성 스피닝 존에서 코드의 충분한 신장을 달성하기 위해, 본 발명은 풀림 릴이 풀림 구동부와 결합된다면 양호하다.

코드의 명확한 길이가 소비된 후에 역전 이동에서 코드의 다른 활용은 권취 릴 앞에 스패틀(spattle)을 배열하면 권취 릴에 권취 전에 코드로부터 손실된 액체 매트릭스의 잔류물을 닦기 위해 작용할 때에, 청구항 19에 따라 배열될 수 있다.

그 길이 방향으로 이동할 수 있는 코드의 다른 실시예는 청구항 20에 기재되어 있고, 이 청구항에 따라 코드가 적어도 구동 풀리 둘레와 종동 풀리 둘레에 감겨진 무한 루프로 형성된다. 그럼에도 불구하고 정지 코드와 비교하여 구동 풀리에 할당된 구동부를 요구할 때에, 이러한 구성은 이전 실시예와 비교하여, 코드의 전체 길이를 짧게 한다.

코드의 명확한 길이를 갖는 장치와 무한 루프로 형성된 무한 코드를 갖는 장치 양자는 코드가 서로 반대 방향으로 이동하는 두 개의 활성 스피닝 존들을 갖는 청구항 21에 따라 양호하게 실행된다. 양 스피닝 존들은 나노섬유들을 증착시키는 평면과 평행한 및/또는 수집 전극과 평행한 평면에 배열된다. 이러한 구성은 상기 코드를 사용하여 두 개의 액체 매트릭스들을 서로 스핀할 수 있다.

그 길이 방향으로 코드의 운동 가능성을 갖는 실시예에서 코드의 활성 스피닝 존에 액체 매트릭스를 적용하는 것은 청구항 22에 따라 양호하게 실행될 수 있다. 액체 매트릭스를 코드의 활성 스피닝 존에 적용하기 위한 가역적으로 변위가능한 장치는 소정 시간에 그리고 소정 양으로 코드 상에 액체 매트릭스를 적용하는 한편, 매드럴(mandel)에 적용된 액체 매트릭스의 소정 양은 코드의 활성 스피닝 존을 따라 적용하기 위한 장치의 다중 이동을 통해서 달성될 수 있다.

코드가 고전압원에 직접 연결되는 경우에 그리고 전달된 액체 매트릭스를 통하지 않는 경우에, 본 발명은 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치가 코드의 활성 스피닝 존을 향해 가역적으로 변위가능하게 배열된다면 양호하다. 그 이유는 코드의 활성 스피닝 존으로부터 떨어진 위치에서 이들 장치가 스피닝 전극과 수집 전극 사이에서 정전기장에 영향을 미치지 않기 때문이고, 이들 장치는 나노섬유들 또는 그 파라메터들의 제조에 부정적으로 영향을 미치지 않는다.

전계에서 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유 층을 제조하기 위한 장치는 청구항 24에 기재된 바와 같이 나란히 배열된 많은 수의 스피닝 부재들을 통상적으로 포함한다. 스피닝 전극 또는 수집 전극의 평면의 배열은 나노섬유들의 제조 층의 균등성을 보장한다.

청구항 25 및 26에는 다른 적합한 적용 장치에 의해 교체될 수 있는 코드의 활성 스피닝 존에 대한 액체 매트릭스의 적용 장치의 적합한 실시예가 기재되어 있다.

액체 매트릭스를 코드에 적용하기 위한 장치의 간단한 실시 형태는 청구항 27 내지 29에 기재되어 있고, 이에 따라 액체 매트릭스는 활성 스피닝 존에 앞서 코드에 적용된다. 상기 구성이 그 자체로 스피닝 영역의 조직(organisation)을 단순화하고, 여기서 정전기장은 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치에 의해 영향을 받지 않으나, 간단한 확장으로 코드의 활성 스피닝 존상의 액체 매트릭스의 균일한 신선함의 상태와 만난다.

나노섬유들의 제조 층을 제거하는(taking-off) 방향에 대해, 활성 스피닝 존은 청구항 30 내지 32에 기재된 바와 같이 이 방향과 평행하게, 이 방향과 수직하게 또는 이 방향과 사다라꼴 방향으로 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 상술된 모든 실시예에서, 코드는 전기 전도성 물질로 또는 전기적 비전도성 물질로 제조될 수 있는 한편, 코드의 전기적 비전도성 물질의 경우에 이 코드는 전류가 공급되는 액체 매트릭스와 영구 접촉한다.

본 발명에 따른 스피닝 전극은 청구항 35 내지 54에 기재되어 있는 한편, 코드에 대한 기본적인 실시예에서 스피닝 전극의 지지 본체에 배열되는 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치가 할당하고, 스피닝 전극의 지지 본체에 있는 코드의 활성 스피닝 존이 안정한 위치를 갖는다.

본 발명에 따른 장치는 첨부된 도면에 개략적으로 도시된다.

도 1은 세 개의 스피닝 유닛을 갖는 장치의 제 1 변형 실시예의 길이방향 단면도.

도 2는 스피닝 전극들을 갖는 도 1에 따른 장치의 A-A선 단면을 도시한 도면으로서, 스피닝 부재들이 기질 재료의 운동 방향과 평행하게 배열된 명확한 길이의 코드들(cords)을 포함하는 도면.

도 3은 스피닝 전극들을 갖는 도 1에 따른 장치의 A-A선 단면을 도시한 도면으로서, 스피닝 부재들이 기질 재료의 운동 방향에 대해 비스듬하게 배열된 명확한 길이의 코드들을 포함하는 도면.

도 4는 스피닝 전극들을 갖는 도 1에 따른 장치의 A-A선 단면을 도시한 도면으로서, 스피닝 부재들이 기질 재료의 운동 방향에 대해 수직하게 배열된 명확한 길이의 코드들을 포함하는 도면.

도 5는 액체 매트릭스의 변위가능한 적용 장치와 명확한 길이의 코드를 갖는 스피닝 부재들의 스피닝 전극에 대한 엑소노메트릭(axonometric)도.

도 6은 액체 매트릭스의 저장조에 형성된 액체 매트릭스의 적용 장치와 명확한 길이의 코드를 갖는 스피닝 부재들의 스피닝 전극에 대한 엑소노메트릭도.

도 7은 액체 매트릭스의 변위가능한 적용 장치와 명확한 길이의 코드를 갖는 스피닝 부재가 모세관들(capillaries)에 의해 형성되는 것을 상세히 도시한 도면.

도 8은 회전 롤러로 형성된 액체 매트릭스의 변위가능한 적용 장치와 명확한 길이의 코드를 갖는 스피닝 부재의 상세도.

도 9는 양 분기들이 활성 스피닝 존을 형성하는 무한 코드를 갖는 스피닝 부재의 상세도.

도 10은 고정된 코드들을 갖는 스피닝 전극들의 장치의 길이방향 단면도.

도 11은 도 10에 따른 장치의 A-A선 단면도.

도 1 및 도 2에는 액체 매트릭스(matrix)의 정전기 스피닝(electrostatic spinning)을 통해 나노섬유들(nanofibers)을 제조하기 위한 장치의 예시적인 실시예가 도시되어 있고, 실질적인 부분은 폴리머 또는 폴리머 혼합물의 용해 또는 용융에 의해 형성되며, 도 1 및 도 2는 스피닝 챔버(1)를 포함하고, 이 스피닝 챔버를 절연 격벽들(11, 12)에 의해 세 개의 스피닝 공간으로 분할하며, 이 스피닝 공간에는 스피닝 전극(3)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(collecting electrode)(4)을 각각 포함하는 스피닝 유닛(2)이 배열되어 있다. 고강도의 정전기장(electrostatic field)은 스피닝 전극(3)과 수집 전극(4) 사이에서 공지된 방식으로 생성된다. 공지된 밀접하지 않는 특정 방식으로 스피닝 챔버(1)에서 기질 재료(substratum material)(5)를 위한 통로가 형성되고, 이 기질 재료는 공지된 도 시되지 않은 풀림(unwinding) 장치에서 풀려서, 스피닝 챔버(1) 안으로 공급 롤러들(61, 62)에 의해 도입된다. 기질 재료(5)는 테이크-오프(take-off) 롤러들(71, 72)에 의해 스피닝 챔버(1)로부터 벗어나고, 그 후에 공지된 도시되지 않은 방식으로 상기 도시되지 않은 풀림 장치에 감긴다. 여기에 기술된 절연 격벽들(11, 12)은 후속하는 스피닝 유닛들(2)의 상호 스크리닝(screening)으로만 작용하고 본 발명을 위해서는 실질적이지 않다.

스피닝 전극(3)은 지지 본체(carrying body)(32)에 배열된 몇몇 스피닝 부재들(31)을 포함한다. 각 스피닝 부재(31)는 풀림 릴(unwinding reel)(311)과 권취 릴(winding reel)(312)에 장착된 하나의 코드(310)를 포함하는 한편, 풀림 릴(311)과 권취 릴(312)은 동시에 코드(310)의 신장 수단으로서 작용한다. 풀림 릴(311)과 권취 릴(312) 사이의 코드(310)의 직선 단면은 기질 재료(5)의 운동 방향과 평행하고, 이 단면은 스피닝 부재(31)의 코드(310)의 활성 스피닝 존(active spining zone)(3100)을 생성한다. 코드(310)는 전기적 전도성인 금속 와이어로 또는 전기적 비전도성인 플라스틱 라인으로 만들어진다.

하나의 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 풀림 릴들(311)은 공통 풀림 샤프트(33)에 장착되며, 이 샤프트는 지지 본체(32) 내에 장착되고 풀림 구동부(34)와 결합한다. 하나의 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 권취 릴들(312)은 공통 권취 샤프트(35)에 장착되며, 이 샤프트는 지지 본체(32) 내에 장착되고 권취 구동부(36)와 결합한다. 풀림 구동부(34)와 권취 구동부(36)는 활성 스피닝 존(3100) 내에서 코드(310)의 필요한 신장을 보장하기 위해, 그리고 활성 스피닝 존(3100) 내에서 코드(310)의 연속적인 또는 단속적인 전방 이동을 보장하기 위해 기계적으로 또는 전기적으로 공지된 방식으로 결합된다. 따라서, 각 스피닝 부재(31)의 코드(310)는 그 길이 방향으로 변위가능하게 위치되고, 이것은 각 코드의 활성 스피닝 존(3100)이 그 길이 방향으로 연속적으로 또는 간헐적으로 정전기장을 통해 이동하는 것을 의미한다. 하나의 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)은 수집 전극(4)과 평행하고 기질 재료(5)와 평행한 평면에 배열된다.

지지 본체(32) 상의 하나의 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100) 아래에는 코드들의 활성 스피닝 존들(3100)에 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 장착되어 있다. 이 유체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37)는 지지 본체(32)에 변위가능하게 장착된 스파(spar)(371)를 포함하고, 이 스파(371)는 코드들의 활성 스피닝 존들(3100)의 길이를 따라 그 가역가능한 운동을 보장하기 위해 공지된 도시하지 않는 구동부와 결합한다. 코드의 각 활성 스피닝 존(3100) 아래의 스파(371)에는 하나의 적용 수단(372)이 장착되고, 이 수단은 도시된 실시예에서 모세관(capillary) 적용 수단(3721)으로 형성된다. 모세관 적용 수단(3721)의 캐비티는 공지된 도시하지 않은 실시예에서 유체 매트릭스(38)의 도시하지 않은 저장조에 연결된 스파(371) 내의 캐비티와 연결된다. 모세관 적용 수단(3721)의 캐비티에 도달하기가 더 쉬운 유체 매트릭스(38)는 공지된 도시하지 않은 전기 부재를 통과하고, 이 부재는 전위원(source of electrical potential)의 일극에 연결되고, 그런 다음 유체 매트릭 스(38)는 코드의 활성 스피닝 존(3100)으로 필요한 전위를 가져오며, 이는 대응하는 스피닝 부재(31)의 코드의 활성 스피닝 존(3100)과 각 스피닝 유닛(2)의 수집 전극(4) 사이에서 높은 강도의 정전기장을 생성할 수 있다. 높은 강도의 이 정전기장은 유체 매트릭스(38)로부터 가능하고, 유체 매트릭스(38)의 비임들(beams)을 취소하기 위한 공지된 방식으로 코드의 활성 스피닝 존(3100)에서 찾을 수 있으며, 높은 강도의 정전기장에서 나노섬유들(8) 내로 떨어지고, 이 높은 강도의 정전기장의 작용에 의해 수집 전극(4)으로 운반되어 기질 재료(5)에 증착되며, 이 재료상에서 나노섬유 층(51)이 생성된다. 유체 매트릭스(38)는 다른 물질을 더 포함하고, 필요한 방식으로 제조된 나노섬유들의 특성을 변경한다.

활성 스피닝 존(3100)에 대한 유체 매트릭스(38)는 코드들의 활성 스피닝 존(3100) 아래에서 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위해 상기 장치(37)의 이동을 통해 스피닝 중에 정전기장에 적용된다. 도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 적용 중에, 적용 수단(372)은 고정 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)과 접촉하여 이동한다. 그럼에도 불구하고, 유체 매트릭스(38)의 적용 중에 활성 스피닝 존(3100)의 다른 표현에서 코드(310)의 운동은 배제되지 않는다.

도 2에 따른 실시예에서, 기질 재료(5)의 방향으로 세 개의 스피닝 유닛들(2)은 서로(하나 다음에 다른 하나가) 배열되고, 이로부터 도면상에는 세 개의 스피닝 전극(3)이 도시되어 있다. 제 1 스피닝 전극(3)은 서로 동일한 거리로 지지 본체(32)에 배열된 네 개의 스피닝 부재들(31)을 포함한다. 제 2 및 제 3 스피닝 전극(3)은 상호 동일한 거리로 배열된 세 개의 스피닝 부재들(31)을 포함하는 한편, 기질 재료(5)의 운동 방향으로 하나 다음에 다른 하나가 후속하는 스피닝 전극(3)의 스피닝 수단(31)은 선행 스피닝 전극(3)의 스피닝 수단들(31) 사이의 공간에 배열되고, 이는 나노섬유 층(51)의 스트립들(stripes)의 형성을 감소시키거나 또는 전체적으로 스트립들의 형성을 방지한다.

최종 나노섬유 층(51)에 형성되는 스트립들의 제거는 다른 방법에 의해, 예를 들어 도시하지 않은 실시예에 의해 달성될 수 있고, 이는 동일한 위치에 및 상호 동일한 거리에 배열된 지지 본체들(32) 내에 있는 동일한 수의 스피닝 부재들(31)을 갖는 적어도 두 개의 스피닝 전극들(3)을 포함한다. 하나 다음에 다른 하나가 위치되는 스피닝 전극들(3)의 스피닝 부재들(31)의 상이한 위치는 하나 다음에 다른 하나가 후속하는 스피닝 전극들(3)의 지지 본체들(32)의 위치 설정을 통해 달성된다.

도 3에 따른 실시예에서, 스피닝 챔버(1) 내에 세 개의 스피닝 유닛이 배열되어 있고, 이 유닛들은 스피닝 전극들(3)을 도시하는 한편, 스피닝 챔버(1)의 내부 공간은 이전 실시예에서와 같이 스피닝 유닛들 사이의 절연 격벽들에 의해 분리되지 않는다. 스피닝 전극들(3)은 지지 본체(32)를 포함하고, 이 본체 내에는 이전 실시예에서와 동일한 방식으로 실행되는 스피닝 부재들(31)이 기질 재료의 운동 방향(52)에 대해 비스듬하게 배열되어 있다. 스피닝 부재들의 풀림 릴들(311) 및 권취 릴들(312)에는 공지된 도시하지 않은 개별 구동부들이 제공되고, 이 구동부들은 활성 스피닝 존(3100)에서 코드(310)의 필요한 신장을 보장하고 그리고 그 길이 방향으로 코드의 연속적인 또는 단속적인 이동을 보장하기 위해 결합된다. 유체 매트릭스(38)의 적용 수단(372)은 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100) 아래에 변위가능하게 장착된다. 이 장치는 도 1 및 도 2에 따른 상술한 실시예와 동일한 방식으로 작동한다.

도 4에 따른 실시예에서, 스피닝 챔버(1)는 절열 격벽들(11)에 의해 서로 분리된 세 개의 스피닝 유닛들(2)을 포함한다. 이 스피닝 유닛들로부터 스피닝 전극들(3)이 도시되어 있고, 이 전극들은 지지 본체(32)를 포함하고, 이 본체에는 도 1 및 도 2에 따른 실시예와 동일한 방식으로 실행되는 스피닝 부재(31)가 기질 재료(5)의 운동 방향과 수직하게 도시되어 있다. 하나의 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 풀림 릴들(311)은 지지 본체(32)에 장착되고 풀림 구동부(34)와 결합하는 공통 풀림 샤프트(33)에 장착된다. 하나의 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 권취 릴들(312)은 지지 본체(32)에 장착되고 권취 구동부(36)와 결합하는 공통 권취 샤프트(35)에 장착된다. 활성 스피닝 존(3100)에서 코드(310)의 필요한 신장은 스피닝 전극(3)의 풀림 구동부(34)와 권취 구동부(36) 사이에서 링키지(linkage)에 의해 달성된다. 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)은 수집 전극(4)과 평행한 그리고 기질 재료(5)와 평행한 평면에 배열된다. 이 장치는 도 1 및 도 2에 따른 실시예와 동일한 방식으로 작동한다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에서 스피닝 챔버(1) 내에는 두 개의 스피닝 유닛들(2)이 도시되어 있고, 그 각각은 스피닝 전극(3)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(4)을 포함하며, 그 사이에서 공지된 방식으로 높은 강도의 정전기장이 실행된다. 스피닝 챔버(1) 내에는 기질 재료(5)를 위한 통로가 형성되고, 이 통로에서 스피닝 중에 나노섬유들(8)은 나노섬유들의 층(51)에 증착된다. 각 스피닝 전극(3)은 지지 본체(2)를 포함하고, 이 사이에서 서로 일정한 거리에 있는 측벽들은 지지 본체(32)의 측벽들에 견고하게 장착되는 독립 코드들(310)을 신장하고, 이들은 명확한 일정한 길이이며 기질 재료(5)의 평면과 평행하다. 개별 코드들(310)은 스피닝 전극들(3)을 형성하고 그 전체 길이는 코드의 활성 스피닝 존(3100)을 형성한다.

도시된 실시예에서, 코드들(310)은 제거(taking-off) 방향으로 선행 스피닝 전극(3)의 코드들(310) 사이에 배치된 후속하는 스피닝 전극들(3)의 제조된 나노섬유 층(52)이고, 이는 제조된 나노섬유 층(52)의 스트립들의 형성을 감소하거나 또는 스트립들의 형성을 거의 제거한다.

지지 본체(32) 상의 각 스피닝 전극(3)의 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100) 아래에는 코드들의 활성 스피닝 존들(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 변위가능하게 장치되어 있다. 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37)는 지지 본체(32) 상에 변위가능하게 장착되고 코드들의 활성 스피닝 존들(3100)을 따른 가역가능한 이동을 보장하기 위해 도시하지 않은 구동부와 결합하는 스파(371)를 포함한다. 스파(371) 상의 각 활성 스피닝 존(3100) 아래에는 도시된 실시예에서 적용 수단(3721)에 의해 형성된 액체 매트릭스(38)의 하나의 적용 수단(372)에 장착되고, 이 적용 수단은 코드의 활성 스피닝 존(3100)의 방향으로 및 이로부터 가역적으로 변위가능하게 동시에 배열된다. 스파(371) 상에는 코 드의 활성 스피닝 존(3100)으로부터 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 장치(37)가 더 배열되어 있고, 이는 코드의 활성 스피닝 존(3100)의 방향으로 및 이로부터 가역적으로 변위가능하게 배열된 적용 수단(372) 상에 동시에 독립적으로 있다.

전위는 전원의 일극에 그 연결부를 통해 그리고 접지를 통해 초래되는 활성 스피닝 존(3100)에 연결된다.

코드의 활성 스피닝 존(3100)에 대한 전위가 액체 매트릭스(38)에 의해 초래된다면, 도 1에 따른 실시예에 상세히 기재된 바와 같이, 적용 수단(372)은 코드의 각 활성 스피닝 존(3100)과 영구 접촉한다.

도시하지 않은 실시예에서, 액체 매트릭스(38)의 적용 수단(372)은 코드의 각 활성 스피닝 존(3100)을 위해 독립적으로 배열되어 있다. 각 활성 스피닝 존(3100)을 위해 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 장치(370)는 적용 수단(372) 상에 독립적으로 또는 이들과 함께 배열되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 액체 매트릭스의 적용 수단(372) 및 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 장치(370)는 그들 활동성의 다양한 조합들을 가능하게 한다.

예를 들어, 액체 매트릭스(38)는 스피닝 중에 정지 활성 스피닝 존(3100)에 적용되고, 이 활성 스피닝 존(3100)은 액체 매트릭스(38)의 대응하는 적용 수단(372)과 일정하게 접촉하며, 이를 통해 전위가 활성 스피닝 존(3100)으로 동시에 초래된다. 스피닝을 통해 및/또는 주변 대기의 작용에 의해 손실된 액체 매트릭스(38)는 활성 스피닝 존(3100)으로부터 필요한 경우에 닦는다.

또는 액체 매트릭스(38)는 스피닝 중에 정지 활성 스피닝 존(3100)에 적용되 고, 이 활성 스피닝 존(3100)는 적용 주기 중에만 대응하는 적용 수단(372)과 접촉하며, 그런 다음에 적용 수단(372)은 코드의 활성 스피닝 존(3100)으로부터 멀어져서 이와 접촉하지 않는다. 스피닝에 의해 및/또는 주변 대기의 효과에 의해 액체 매트릭스(38)는 활성 스피닝 존(3100)로부터 필요한 경우에 이전 실시예와 동일한 방식으로 닦는다.

정전기장에서 코드의 정지 활성 스피닝 존(3100)에 대한 액체 매트릭스(38)는 임의의 간격으로 적용될 수 있고, 손실된 액체 매트릭스(38)는 다른 임의의 간격으로 활성 스피닝 존으로부터 닦여질 수 있다.

손실된 액체 매트릭스(38)를 닦는 것은 코드의 활성 스피닝 존(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 전에 실행될 수 있고 이는 액체 매트릭스(38)의 각 적용 전에 실행될 수 있다.

일 평면에 나란히 배열된 코드들의 많은 활성 스피닝 존(3100)을 포함하는 스피닝 전극(3)에서 코드의 활성 스피닝 존(3100)으로부터 흩어져서 손실된 액체 매트릭스(38)를 닦는 것은 코드들의 많은 활성 스피닝 존들(3100) 상에서 동시에 실행되는 한편, 서로들 사이에서 코드들의 후속하는 활성 스피닝 존들(3100)이 닦여지고, 코드의 적어도 하나의 활성 스피닝 존(3100)이 적용된 액체 매트릭스(38)를 항상 찾을 수 있으며, 동시에 닦을 수 없다.

스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에 견고하게 그리고 이동 가능성 없이 배열된 코드의 활성 스피닝 존(3100)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 기질 재료(5)의 운동 방향(52)과 평행하게 또는 제조된 나노섬유 층(52)을 제거하는 방향 과 평행하게 배열될 수 있다. 또는 활성 스피닝 존(3100)은 기질 재료(5)의 상기 운동 방향(52)에 대해 수직한 방향으로 될 수 있거나 또는 이 방향에 대해 어떤 소정 각도를 형성할 수 있다.

도 5에 도시된 스피닝 전극(3)은 스피닝 부재들(31)에 배열되는 지지 본체(32)를 포함한다. 각 스피닝 부재(31)는 구동 풀리(313)와 종동 풀리(314)를 포함하고, 이들 풀리들은 무한 코드(310)로 감겨져 있으며, 수집 전극(4)에 인접한 직선 단면은 활성 스피닝 존(3100)을 형성한다. 하나의 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)은 동일 평면에 배열되어 있다. 스피닝 전극(3)이 이 장치의 스피닝 챔버(1)에 있다면, 이는 수집 전극(4)과 평행하고 기질 재료(5)와 평행하다. 하나의 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 구동 풀리들(313)은 이 구동 풀리들의 공통 샤프트(3131)에 장착되고, 이 샤프트는 지지 본체(32)에 회전가능하게 장착되고 구동 풀리의 구동부(3132)와 결합된다. 구동부(3132)는 구동 풀리들(313)의 샤프트(3131)의 연속적인 또는 단속적인 회전 운동을 생성하기 위해 작용한다. 개별적인 스피닝 부재들(31)의 각 종동 풀리(314)는 종동 풀리(314)의 위치와 무한 코드(310)의 필요한 신장을 보장하는 신장기(stretcher)(3141)에 장착된다.

지지 본체(32) 상의 스피닝 부재들(31) 사이에는 적어도 두 개의 지지체(321)가 장착되고, 스피닝 부재들(31) 모두가 이것 상에 스퍼(371)를 배열하며, 또한 스피닝 부재들(31) 모두가 이것 상에 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)의 활성 단면에 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)를 장착하고 있다. 도 5에 따른 실시예에서 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)는 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)의 길이 방향으로 유체 매트릭스(38)의 상부 개방된 저장조(3722)로 형성되어 가역적으로 변위가능하게 배열된 적용 수단(372)을 포함하고, 이 저장조에 적용 롤러(3723)가 회전가능하게 장착되며, 그 상부 단면은 각 스피닝 전극(3)의 스피닝 부재들(31)의 모든 코드들(310)의 활성 스피닝 존들(3100)과 접촉한다. 적용 롤러(3723)는 적용 롤러의 구동부(3724)와 결합된다. 유체 매트릭스(38)의 저장조(3722)는 코드들의 활성 스피닝 존들(3100) 아래에서 가역적 또는 단속적 이동을 보장하는 공지된 도시하지 않은 구동부와 결합한다. 코드의 활성 스피닝 존(3100)을 따라 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 저장조(3722)의 이동에 의해 또는 전체 장치(37)에 의해, 유체 매트릭스의 적용은 코드의 활성 스피닝 존(3100)에 대해 보장된다.

적용 롤러(3723)는 대안적인 도시하지 않은 실시예에서 디스크 시스템에 의해 대체될 수 있고, 이 시스템은 그 주변의 하부 단면에서 액체 매트릭스(38) 안으로 담겨지며 그 주변 상부 단면에서 각 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)과 접촉한다. 또는 액체 매트릭스(39)를 적용하기 위한 장치(37)는 도 1 내지 도 4에 따른 실시예에서와 같이 모세관 적용 수단(3721) 및 다른 적합한 적용 수단을 포함할 수 있다.

도시된 실시예에서 각 종동 풀리(314)의 하부 부분은 활성 스피닝 존(3100)에서 스피닝되지 않는 비-섬유(non-fibrous) 액체 매트릭스(38)의 닦는 수단(3142)으로 지정된다. 이 닦는 수단(3142)은 보조 저장조(3143)안으로 유도된다.

이 실시예에서 스피닝 중에, 활성 스피닝 존(3100) 내의 코드(310)는 영구적으로 그리고 연속적으로 이동할 수 있거나 또는 단속적인 방식으로 이동할 수 있다. 코드(310)의 연속적인 이동의 경우에, 유체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)는 구동 풀리들(313)에 근접하게 배치되고, 유체 매트릭스(38)는 개별적인 스피닝 부재들(31)의 느리게 이동하는 코드들(310) 상에 연속적으로 적용된다. 유체 매트릭스(38)의 적용은 적용 롤러(3723)의 회전에 의해 실행되고, 이 롤러는 그 원주에 의해 저장조(3722)로부터 액체 매트릭스(38)를 운송한다. 코드들(310)은 구동 풀리들(313)에 의해 이동되고 신장기(3141)에 의해 신장된다. 그 활성 스피닝 존(3100)을 통한 코드(310)의 통과 후에, 스피닝 공정에 의해 및/또는 주변 대기의 효과에 의해 손실된 비-섬유 액체 매트릭스(38)는 종동 풀리(314)에 할당된 닦는 수단(31423)에 의해 닦여지고, 보조 저장조(3143) 안으로 제거된다. 코드(310)의 단속적인 이동의 경우에, 액체 매트릭스(38)의 적용은 코드의 활성 스피닝 존(3100)을 따라 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37)의 이동에 의해 실행되는 한편, 적용 롤러(3723)는 회전되어 그 주변에 의해 저장조(3722)로부터 액체 매트릭스(38)를 실행한다. 코드들의 활성 스피닝 존들(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용한 후에, 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37)는 하나가 그 극단 위치를 취하고, 어느 하나가 전도성 또는 비전도성 물질로 이루어진 코드(310)와 접촉을 유지하며, 전위가 다른 방식으로 코드의 활성 스피닝 존(3100)으로 초래되는 경우에 이를 전위로 전달하거나 또는 이를 코드(310)로부터 떨어지게 당긴다.

스피닝 전극(3)의 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 스피닝 부재들(31) 은 도 5에 따른 실시예와 유사하게 지지 본체(32)에 배열되고, 이들은 무한 코드(310)에 의해 감겨진 구동 풀리(313)와 종동 풀리(314)를 포함하고, 수집 전극에 인접한 직선 단면은 활성 스피닝 존(3100)을 형성하는 한편, 하나의 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 활성 스피닝 존들(3100)은 동일 평면상에 배열된다. 지지 본체(32)에 있는 스피닝 부재들(31)의 코드들(310)의 종동 풀리들(314)은 도 5에 따른 실시예와 동일한 방식으로 신장기(3141)에 배열된다. 하나의 스피닝 전극(3)의 모든 스피닝 부재들(31)의 구동 풀리들(313)은 구동 풀리들의 공통 샤프트(3131) 상에 장착되고, 이 샤프트는 정지 저장조(373)에 회전 가능하게 장착되며, 이 저장조는 액체 매트릭스(38)로 부분적으로 채워지고 지지 본체(32)에 견고하게 장착된다. 구동 풀리들(313)은 정지 저장조(373) 내에서 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래의 원주를 감은 코드(310)에 의해 그들 단면까지 연장하고, 이 저장조는 본 실시예에서 코드(310)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)를 형성하는 한편, 스피닝을 위해 적용된 액체 매트릭스(38)를 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100) 안으로 들어오게 한다. 정지 저장조(373) 내의 무단 코드(310)의 가역 부분의 진입 측면으로부터 스패틀(spattle)(375)을 구비한 폐기물 저장조(374)가 형성되고, 이 스패틀을 통해서 코드들(310)이 구동 풀리(313)로 진입하기 전에 안내된다. 코드(310)로부터 스패틀(375)의 작용에 의해 활성 스피닝 존(3100)에서 스피닝을 받지 않는 액체 매트릭스(38)의 잔류물을 제거한다. 정지 저장조(373)의 구(sphere) 안으로 진입하기 전에 코드(310)의 통로를 양호하게 결정하기 위해, 각 스피닝 부재(31)의 코드(310)는 안내 부재(376)를 통해 안내되고, 이 안내 부재는 도시된 실시예에서 회전 안내 풀리로 형성되며, 그럼에도 불구하고, 이들은 다른 공지된 안내 소자로 형성될 수 있다.

이 실시예에서, 코드(310)는 영구 운동하고, 정지 저장조(373)로부터의 액체 매트릭스(38)는 코드(310)에 의해 실행되며, 이 운동은 구동 풀리(313)의 감음으로 인해 정지 저장조(373)에서 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 얻어진다. 구동 풀리(313)의 주변을 떠난 후에, 코드(310)는 그 표면상에서 스피닝이 작동하는 그 활성 스피닝 존(3100) 안으로 액체 매트릭스(38)와 함께 진입한다. 코드의 활성 스피닝 존(3100)은 종동 풀리(314)에 의해 마무리되고, 이 풀리는 코드(310)로 감겨지며, 안내 부재(376)와 스패틀(375)을 통해 구동 풀리(313)의 주변으로 복귀한다.

도 7은 풀림 릴(311)을 포함하는 하나의 스피닝 부재(31)를 도시하고, 이 릴로부터 코드(310)는 회전가능하게 장착된 입력 안내 풀리(315)와 회전 가능하게 장착된 출력 안내 풀리(316)를 통해서 권취 릴(312)로 안내된다. 풀림 릴(311)은 풀림 구동부(34)와 결합하고, 권취 릴(312)은 권취 구동부(36)와 결합한다. 입력 안내 풀리(315)와 출력 안내 풀리(316) 사이에서 코드(310)의 부분은 활성 스피닝 존(3100)을 형성한다. 수집 전극(4)에 대한 측면으로부터 활성 스피닝 존(3100)까지 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 할당되고, 이 장치는 활성 스피닝 존(3100)을 따라 가역적으로 변위가능하게 배열된 스파(371)에 장착된 액체 매트릭스의 두 개의 모세관 적용 수단(3721)을 포함한다. 이 스파(371)는 액체 매트릭스의 입구(3711)를 구비한다.

코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 필요성이 있는 경우에, 공지된 방식에서 스파(371)는 전체 활성 스피닝 존(3100)을 따른 이동으로 설정되고, 유체 매트릭스(38)는 모세관 적용 수단(3721) 안으로 들어오며, 이들 수단으로부터 가압되어 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)에서 흩어진다. 액체 매트릭스(38)의 충분한 양을 적용한 후에, 스파(371)는 정지되고, 액체 매트릭스(38)의 적용은 중단된다. 일단 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100) 상에 액체 매트릭스(38)의 양이 스피닝을 위한 최소 양으로 떨어지자마자, 스피닝 공정이 액체 매트릭스(38)의 누설로 인해 아직 마무리지 되지 않았으나, 이미 위험하게 될 때에, 스파(371)는 액체 매트릭스의 적용을 위해 다시 이동하는 장치(37)를 설정한다. 이 스파(371)는 그 사점들(dead points) 사이에서 하나 이상의 운동을 실행한다. 스파(371)의 운동, 즉 모세관 적용 수단(3721)의 운동은 자주 일어나고 빠르므로, 활성 스피닝 존(3100)의 영역에는 스피닝을 위한 액체 매트릭스의 충분한 양이 있다.

도 8은 CZ PV 2007-179에 상세히 기재된 바와 같이 선형 섬유 형성부(formation)(50)에 나노섬유들(8)을 적용하기 위한 스피닝 유닛(2)의 예시적인 실시예를 도시한다. 스피닝 유닛(2)의 스피닝 부재(31)는 도 7에 따른 실시예와 동일한 방식으로 실행되고, 단지 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)에 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 다른 장치(37)가 사용된다. 수집 전극(4)은 활성 스피닝 존(3100)과 평행하게 장착되고, 이 수집 전극(4)과 평행하게 선형 섬유 형성부(50)가 또한 안내되며, 이 형성부는 활성 스피닝 존(3100)과 수집 전극(4) 사이의 스피 닝 공간으로 진입하기 전에 가연(false twist)을 전하기 위해 공지된 장치(500)를 통해서 통과하고, 스피닝 공간 뒤에서 테이크-업(take-up) 롤러들(71, 72)에 의해 풀어진다. 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37)의 적용 수단(372)은 액체 매트릭스(38)의 상부 개방된 저장조(3722)를 포함하고, 이 저장조에는 도시하지 않은 장치에 결합된 적용 롤러(3723)가 회전가능하게 장착되어 있다. 적용 롤러(3723)의 하부 부분은 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)과 접촉한다. 저장조(3722)는 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)을 따라 변위가능하게 장착되고, 이는 공지된 도시하지 않은 구동부와 결합하며, 활성 스피닝 존(3100) 아래에서 가역가능한 연속적 또는 단속적 운동을 보장한다. 적용 롤러(3723)를 갖는 저장조(3722)의 운동에 대한 요구는 상술한 실시예와 동일하다.

도 9는 두 개의 활성 스피닝 존(3100)을 갖는 스피닝 부재(31)의 개략적인 실시예를 도시한다. 무단 코드(310)는 구동 풀리(313)와 종동 풀리(314) 둘레에 감겨있다. 이들 사이에서 코드가 안내 풀리(317)를 통해서 안내되는 한편, 구동 풀리(313)로부터 측면에 있는 안내 풀리들(317)은 축(axial)이고, 그들 공통 축은 구동 풀리(313)에 의해 평면 인레드(inlaid)와 평행한 구동 풀리(313) 위에 배열되어 있으며, 이들은 구동 풀리(313)의 회전 축 방향에 대해 수직하다. 종동 풀리(314)의 측면에 있는 안내 풀리들(317)은 축이고, 그들 공통 축은 이 종동 풀리(314)의 의해 평면 인레드와 평행한 종동 풀리(314) 위에 배열되어 있으며, 이들은 종동 풀리(314)의 회전 축 방향에 대해 수직하다. 구동 풀리(313)는 액체 매트릭스의 제 1 저장조(318)에 회전가능하게 장착되고, 이는 그 레벨 아래에서 주변 단면에 의해 연장한다. 종동 풀리(314)는 액체 매트릭스의 제 2 저장조(319)에 회전가능하게 장착되고, 이는 그 레벨 아래에서 주변 단면에 의해 연장하는 한편, 양 저장조들 내의 액체 매트릭스들(38)은 서로 다르다. 활성 스피닝 존(3100) 각각에 있는 코드(310)는 반대 방향으로 이동한다. 스피닝 부재의 이러한 구성은 두 개의 활성 스피닝 존(3100)을 위해 일 평면에 적합하게 배열된 다양한 변형의 용해를 가능하게 하고, 스피닝 전극(3)에 나란히 배열된 많은 스피닝 부재들(31)의 경우에, 모든 스피닝 부재들의 모든 활성 스피닝 존들(3100)은 하나의 평면에 있다. 그럼에도 불구하고, 도시되지 않은 실시예에서, 하나의 스피닝 부재(31)의 각 스피닝 존은 다른 평면에 배열될 수 있다.

도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 스피닝 부재(31)는 명확한 길이의 코드(310) 또는 무한 코드(310)를 포함하고, 두 개의 활성 스피닝 존들(3100) 보다 더 많이 포함하며, 상기 실시예는 상술된 실시예보다 구조에 있어서 더 많은 요구를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 이는 본 발명의 범위 내에 있다.

본 발명의 범주 내에서 상술된 실시예들 및 그들의 변경예들은 장치의 부품들, 또는 등가물에 의한 또는 유사한 부품들에 의한 장치의 소자들의 부품들, 또는 동일한 또는 유사한 기능을 갖는 부품들의 대체에 의해 특히 일어나고, 이러한 것들은 액체 매트릭스를 적용하기 위한 장치(37), 닦는 수단(3142) 및 스패틀(375)의 다양한 변경예들, 스피닝 부재들(31)의 구성 및 그들의 부품들, 그들의 구동부들 등의 변경예들에 관한 것이다.

도면의 참조번호들의 간단한 설명

1 : 스피닝 챔버 2 : 스피닝 유닛

3 : 스피닝 전극 4 : 수집 전극

5 : 기질 재료 8 : 나노섬유

11, 12 : 절연 격벽 31 : 스피닝 부재

32 : 지지 본체 33 : 풀림 샤프트

34 : 풀림 구동부 35 : 권취 샤프트

36 : 권취 구동부 37 : 액체 매트릭스의 적용 장치

38 : 액체 매트릭스 51 : 나노섬유 층

52 : 기질 재료의 운동 방향 61, 62 : 공급 롤러

71, 72 : 테이크-업 롤러 310 : 코드

311 : 풀림 릴 312 : 권취 릴

313 : 구동 풀리 314 : 종동 풀리

315 : 입력 안내 풀리 316 : 출력 안내 풀리

317 : 안내 풀리 318 : 액체 매트릭스의 제 1 저장조

319 : 액체 매트릭스의 제 2 저장조 321 : 지지체

370 : 액체 매트릭스의 닦는 장치 371 : 스파

372 : 적용 수단 373 : 정지 저장조

374 : 페기물 저장조 375 : 스패틀

376 : 안내 부재 3100 : 코드의 활성 스피닝 존

3131 : 구동 풀리의 샤프트 3132 : 구동 풀리의 구동부

3141 : 신장기 3142 : 액체 매트릭스의 닦는 수단

3143 : 보조 저장조 3711 : 액체 매트릭스의 입구

3721 :모세관 적용 수단

3722 :액체 매트릭스의 상부 개방 저장조

3723 : 적용 롤러 3724 : 적용 롤러의 구동부

Claims

적어도 하나의 스피닝 전극(spining electrode)(3)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(collecting electrode)(4) 사이의 정전기장(electrostatic field)에서 액체 매트릭스(liquid matrix)(38)를 스피닝하기 위한 방법으로서, 상기 수집 전극(4)에 대향하여 위치되고, 또한 활성 스피닝 존(active spining zone)(3100)을 나타내는 코드(310)의 표면 상에서 상기 액체 매트릭스(38)가 스피닝되는, 액체 매트릭스 스피닝 방법에 있어서,

상기 코드(310)는 정지되거나 또는 그 길이 방향으로 변위가능하거나 또는 불연속적으로 또는 연속적으로 그 길이 방향으로 이동하는 한편, 상기 액체 매트릭스(38)는 상기 코드(310)의 길이 방향으로 전달된 상기 코드(310)에 있으며, 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위해 이동가능한 장치에 의해 상기 활성 스피닝 존(3100)에 전달되거나 또는 상기 활성 스피닝 존(3100)의 전방에서 상기 코드(310)의 운동 방향으로 배열된 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 정지 장치에 의해 그 길이 방향으로 상기 코드(310)의 운동 중에 전달되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)는 스피닝 중에 정전기장에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 정지 코드(310)에 적용되는 한편, 스피닝 및 주변 대기의 영향 중 적어도 하나에 의해 손실된 상기 액체 매트릭스(38)는 필요한 경우에 상기 정지 코드(310)로부터 닦여지는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)는 정전기장에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 정지 코드(310)에 미리 정해진 제 1 간격으로 적용되고, 상기 손실된 액체 매트릭스(38)는 상기 제 1 간격과는 상이한 미리 정해진 제 2 간격으로 상기 코드(310)를 닦는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 코드(310)로부터 상기 손실된 액체 매트릭스(38)를 닦는 것은 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 전에 실행되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 닦는 것은 상기 액체 매트릭스(38)의 각 적용 전에 실행되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100)내의 상기 코드(310)로부터 상기 손실된 액체 매트릭스(38)를 닦는 것은 상기 스피닝 전극들(3)에서 일 평면에 나란히 배열된 상기 코드들(310)의 더 많은 활성 스피닝 존들(3100)을 포함하여 상기 코드들(310)의 더 많은 활성 스피닝 존들(3100) 상에서 동시에 실행되는 한편, 닦여지는 상기 코드들(310)의 하나 다음에 다른 하나가 후속하는 활성 스피닝 존들(3100) 사이에서, 적용된 액체 매트릭스(38)를 갖는 상기 코드(310)의 적어도 하나의 활성 스피닝 존(3100)을 항상 찾을 수 있고, 이로부터 스피닝을 작동하는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 코드(310)의 불연속 운동에 의해, 상기 액체 매트릭스(38)는 스피닝 중에 정전기장에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 적용되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)는 그 길이 방향으로 상기 코드(310)의 운동에서 상기 코드(310)에 적용되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)는 상기 정지 코드(310)에 적용되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스 스피닝 방법.
적어도 하나의 스피닝 전극(3)과 이 전극의 반대편에 배열된 수집 전극(4) 사이의 정전기장에서 액체 매트릭스(38)의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들(nanofibers)을 제조하는 장치로서, 상기 스피닝 전극(3)은 코드(310)를 구비하는 적어도 하나의 스피닝 부재(31)를 포함하고, 이 스피닝 부재는 나노섬유들(5)을 증착하는 평면과 평행하고, 또한 상기 수집 전극(4)과 평행한 직선 단면을 포함하며, 상기 코드(310)의 활성 스피닝 존(3100)을 형성하는, 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치에 있어서,

상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 정지되거나 또는 그 길이 방향으로 변위가능하거나 또는 불연속적으로 또는 연속적으로 그 길이 방향으로 이동가능하며, 상기 코드(310)의 길이 방향으로 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 상기 코드(310)에 할당되는 것을 특징으로 하는 액체 매트릭스의 정전기 스피닝을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 코드(310)는 정지 코드이고, 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)와 상기 활성 스피닝 존(3100)내의 상기 코드(310)로부터 상기 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 장치(370)가 상기 활성 스피닝 존(3100)에서 상기 코드(310)에 할당되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)와 상기 코드(310)로부터 상기 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 상기 장치(370)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)을 따라 가역적으로 변위가능하게 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(carrying body)(32)에 장착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)와 상기 코드(310)로부터 상기 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 상기 장치(370)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)의 방향으로 가역적으로 변위가능하게 배열되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 코드(310)는 그 길이 방향으로 운동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100) 보다 많은 여러 배수의 명확한 길이를 갖고, 그 시작부는 풀림 릴(unwinding reel)(311)에 장착되며, 그 종단부는 권취 릴(winding reel)(312)에 장착되는 한편, 상기 권취 릴(312)은 권취 구동부(36)와 결합하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 풀림 릴(311)은 풀림 구동부(314)와 결합하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 코드(310)의 트랙(track)에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 뒤와 상기 권취 릴(312) 앞에서 상기 코드(310)의 운동 방향으로 상기 액체 매트릭스(38)의 스패틀(spattle)(375)을 배열하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 구동 풀리(313)와 종동 풀리(314) 둘레에 적어도 감겨진 무단 루프(endless loop)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 나노섬유들의 증착을 위한 평면과 평행하고, 또한 상기 수집 전극(4)과 평행한 평면에 배열되는 두 개의 활성 스피닝 존들(3100)을 갖는 한편, 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)의 운동 방향은 반대 방향인 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)을 따라 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에 가역적으로 변위가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)으로부터 이 존까지의 방향으로 가역적으로 배열된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존들(3100)이 상기 수집 전극(4)과 평행한 또는 상기 수집 전극의 평면과 평행한 일 평면에 배열된 상기 코드들(310)을 포함하는 적어도 두 개의 나란히 배열된 스피닝 부재들(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 모세관 적용 수단(3721)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 액체 매트릭스(38)의 저장조(3722)를 포함하고, 이 저장조에 저장조(3722) 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 그 주변 단면까지 연장하고 그 적용 위치에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)와 접촉하는 적용 롤러(3723)가 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100) 앞에서 상기 코드(310)의 운동 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 액체 매트릭스(38)의 저장조에 장착되고, 이 저장조 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 상기 코드(310)에 의해 감겨진 그 주변 단면까지 연장하는 풀림 릴(311)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 액체 매트릭스(38)의 저장조에 장착되고, 이 저장조 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 상기 코드(310)에 의해 감겨진 그 주변 단면까지 연장하는 구동 풀리(313)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)은 나노섬유들(8)의 제조된 층을 제거하는 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)은 나노섬유들(8)의 제조된 층을 제거하는 방향과 수직한 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100)은 나노섬유들(8)의 제조된 층을 제거하는 방향과 예각(sharp angel) 또는 둔각(obtuse angle)을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)는 전기 전도성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)는 전기적 비전도성 물질로 만들어지는 한편, 전류는 상기 액체 매트릭스 내로 초래되고, 상기 코드(310) 또는 적어도 그 활성 스피닝 존(3100)은 이 전류와 영구 접촉하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치.
나노섬유들을 증착하는 평면과 평행하고, 또한 수집 전극과 평행한 직선 단면을 구비하는 코드를 포함하고 상기 코드의 활성 스피닝 존을 형성하는 스피닝 전극 장착 스피닝 부재의 지지 본체에서 적어도 하나를 포함하는 액체 매트릭스의 정전기장을 통해 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극에 있어서,

상기 코드(310)는 정지되거나 또는 그 길이 방향으로 변위가능하거나 또는 불연속적으로 또는 연속적으로 그 길이 방향으로 이동가능하며, 상기 코드(310)의 길이 방향으로 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)가 상기 스피닝 전극(3)의 상기 지지 본체(32)에 배열된 상기 코드(310)에 할당되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항에 있어서, 상기 코드(310)는 정지 코드이고, 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 장치(37)와 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)로부터 상기 손실된 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 장치(370)가 그 활성 스피닝 존(3100)에서 상기 코드(310)에 할당되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 34 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)와 상기 코드(310)로부터 상기 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 상기 장치(370)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)의 길이 방향으로 가역적으로 변위가능하게 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에 장착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 35 항에 있어서, 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)와 상기 코드(310)로부터 상기 액체 매트릭스(38)를 닦기 위한 상기 장치(370)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)의 방향으로 가역적으로 변위가능하게 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에 배열되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항에 있어서, 상기 스피닝 전극(32)의 상기 지지 본체(32) 내의 상기 코드(310)는 그 길이 방향으로 운동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100) 보다 많은 여러 배수의 명확한 길이를 갖고, 그 시작부는 상기 지지 본체(32)에 회전가능하게 장착된 풀림 릴(311)에 장착되며, 그 종단부는 상기 지지 본체(32)에 회전가능하게 장착된 권취 릴(312)에 장착되는 한편, 상기 권취 릴(312)은 권취 구동부(36)와 결합하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 38 항에 있어서, 상기 풀림 릴(311)은 풀림 구동부(34)와 결합하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 38 항에 있어서, 상기 코드(310)의 트랙에서 상기 활성 스피닝 존(3100) 뒤와 상기 권취 릴(312) 앞에서 상기 코드(310)의 운동 방향으로 상기 액체 매트릭스(38)의 스패틀(375)을 배열하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 상기 지지 본체(32)에 회전가능하게 장착된 구동 풀리(313)와 종동 풀리(314) 둘레에 적어도 감겨진 무단 루프(endless loop)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스피닝 부재(31)의 상기 코드(310)는 나노섬유들의 증착을 위한 평면과 평행하고, 또한 상기 수집 전극(4)과 평행한 평면에 배열되는 두 개의 활성 스피닝 존들(3100)을 갖는 한편, 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)의 운동 방향은 반대 방향인 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드(310)의 상기 활성 스피닝 존(3100)을 따라 상기 스피닝 전극(3)의 지지 본체(32)에 가역적으로 변위가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 43 항에 있어서, 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100)으로부터 이 존까지의 방향으로 가역적으로 변위가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존들(3100)이 일 평면에 배열된 상기 코드들(310)을 포함하는 적어도 두 개의 나란히 배열된 스피닝 부재들(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성 스피닝 존(3100) 내의 상기 코드(310)에 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 모세관 적용 수단(3721)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 액체 매트릭스(38)의 저장조(3722)를 포함하고, 이 저장조에 저장조(3722) 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 그 주변 단면까지 연장하고 그 적용 위치에서 상기 활성 스피닝 존(3100)내의 상기 코드(310)와 접촉하는 적용 롤러(3723)가 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 37 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 코드의 상기 활성 스피닝 존(3100) 앞에서 상기 코드의 운동 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 48 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 지지 본체(32)에 배열된 액체 매트릭스(38)의 저장조에 장착되고, 이 저장조 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 상기 감겨진 코드(310)에 의해 그 주변 단면까지 연장하는 풀림 릴(311)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 48 항에 있어서, 상기 액체 매트릭스(38)를 적용하기 위한 상기 장치(37)는 상기 지지 본체(32)에 배열된 액체 매트릭스(38)의 저장조에 장착되고, 이 저장조 내의 상기 액체 매트릭스(38)의 레벨 아래에서 상기 감겨진 코드(310)에 의해 그 주변 단면까지 연장하는 구동 풀리(313)로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)는 전기 전도성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
제 33 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드(310)는 전기적 비전도성 물질로 만들어지는 한편, 전류는 폴리머 용액으로 공급되고, 상기 코드(310) 또는 적어도 그 활성 스피닝 존(3100)은 이 용액과 영구 접촉하는 것을 특징으로 하는 나노섬유들을 제조하는 장치의 스피닝 전극.
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