KR102578250B1 - 필라멘트 제조 장치 - Google Patents

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디트마어 왹슬레
크리스티안 달베르크
에리크 뮐러
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슈테펜 카이
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폴 코포레이션
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 스피닝 노즐 유닛(10a-10f)을 포함하는 필라멘트 제조 장치, 특히 필라멘트 반응-방사 제조 장치로부터 시작되며, 이는 적어도 하나의 필라멘트(16a-16c)를 제조하기 위해 제공되며, 중합체 용액(12a; 14b)의 중합을 개시하기 위해 제공되는 중합 유닛(18a-18f)을 포함하는, 중합체 용액(12a)을 제조하는 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따르면, 중합 유닛(18a-18f)은 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛(10a-10f) 내에 중합을 개시하기 위해 제공된다.

Description

필라멘트 제조 장치
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 필라멘트 제조 장치 및 청구항 10의 전제부에 따른 필라멘트 제조 장치를 이용한 제조 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 스피닝 노즐 유닛을 구비하고 적어도 하나의 중합체 용액으로부터 적어도 하나의 필라멘트를 제조하기 위해 제공되고 중합체 용액의 중합을 개시하기 위해 제공되는 중합 유닛을 포함하는 필라멘트 제조 장치는 이미 공지되어있다.
본 발명의 목적은 특히 그 효율면에서 개선된 특성을 갖는 유형의 장치를 제공하는데 있다. 상기 목적은 청구항 1 및 10의 특징에 의해 본 발명에 따라 달성되는 반면, 본 발명의 유리한 실시예 및 특징은 종속항에서 찾을 수 있다.
본 발명은 적어도 하나의 중합체 용액으로부터, 특히 적어도 하나의 추가적인 중합체 용액으로부터, 바람직하게는 적어도 하나의 내부 유체에 의해 그리고 특히 바람직하게는 적어도 하나의 추가적인 내부 유체에 의해, 유익하게는 직렬 제조를 통하여 적어도 하나의 필라멘트를 제조하기 위해 제공되는 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 스피닝 노즐 유닛을 포함하며, 중합체 용액 및 특히 추가적인 중합체 용액, 바람직하게는 내부 유체에 의해, 더욱 바람직하게는 추가적인 내부 유체에 의해 중합체 용액의 중합을 개시하기 위하여 제공되는 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 중합 유닛을 포함하는, 필라멘트 제조장치, 특히 필라멘트 반응-스피닝 제조 장치에 관한 것이다.
중합 유닛은 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛 내에서 중합 반응을 개시하기 위해 제공되는 것으로 제안된다. 상기 필라멘트는 이로써 형성될 때 중합에 의해 친수성으로 작용화될 수 있으며, 이에 따라 직렬 제조에서 공정 시간이 감소될 수있다. 중합체 용액에 함유된 중합체의 보다 높은 비율은 가교 결합(cross-link)될 수 있고, 따라서 재료비를 절약한다. 특히, 기능화(functionalisation) 및 유리하게는 필라멘트의 형태와 같은 필라멘트의 개별 특성이 선택적으로 조절될 수 있어, 특히 필라멘트의 거칠기 깊이가 증가될 수 있고 따라서 유속이 개선될 수 있다. 전체적으로, 효율, 특히 비용 효율, 바람직하게는 시간 효율 및/또는 재료 효율, 특히 제조효율이 향상될 수 있다.
"필라멘트 제조 장치"는 특히 필라멘트 반응-스피닝 제조 장치, 특히 적어도 필라멘트의 제조를 위해, 특히 반응 스피닝에 의해 제공되는 제조 장치를 의미하는 것으로 이해되며, 여기서 필라멘트는 특히 정밀 여과, 바람직하게는 마이크로 여과, 특히 바람직하게는 나노 여과를 위해 제공된다. "제공된"이라는 용어는 특히 구체적으로 프로그래밍되고, 설계되고 및/또는 장착된 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 객체가 특정 기능을 위해 제공된다는 사실은 특히 객체가 적어도 하나의 애플리케이션 상태 및/또는 동작 상태에서 이 특정 기능을 수행 및/또는 수행한다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 필라멘트 제조 장치는 특히 필라멘트의 습윤 스피닝을 위해, 바람직하게는 상-전이(phase inversion)에 의해 제공될 수 있다.
"반응 스피닝"라는 표현은 특히 중합체 용액의 중합 동안 중합체 용액이 회전되는 필라멘트를 제조하는 방법을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "필라멘트"는 특히 대상의 직경의 배수에 상응하는 종방향길이가 적어도 3 배, 바람직하게는 적어도 6 배 및 특히 바람직하게는 직경의 10 배인 세장형(elongate) 대상을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 필라멘트는 특히 그 안에 용해된 물질로 액체를 흡수하고 적어도 부분적으로, 특히 적어도 크게, 특히 바람직하게는 전체적으로 물질을 액체로부터 분리하는데 제공되며, 여기서 필라멘트는 분리된 물질을 흡수하고 액체가 통과할 수 있도록 되는 것이 바람직하다. 필라멘트는 특히 액체에 대해 부분적으로 투과성인 구조, 특히 바람직하게는 적어도 부분적으로 멤브레인을 형성하는 다공성 구조를 갖는다. 필라멘트는 특히 중공 섬유 및 바람직하게는 중공사 멤브레인으로 형성된다. "중합체 용액"은 특히 하나 이상의 중합체 및 특히 추가의 중합체, 및 하나 이상의 중합체 및/또는 하나 이상의 추가 중합체에 대한 하나 이상의 용매를 포함하는 용액을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 중합체는 특히 필라멘트의 멤브레인을 형성하기 위해 제공된다. 추가 중합체는 특히 필라멘트의 멤브레인에 기공을 형성하기 위해 제공된다. 추가의 중합체는 또한 중합에 의해 친수성으로 필라멘트를 기능화하기 위해 제공된다. 중합체 용액은 중합체로서, 특히 폴리술폰(PSU), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리(아릴렌술폰)(PAS) 및/또는 폴리(아릴에테르술폰)(PAES)을 포함한다. 추가 중합체로서, 중합체 용액은 특히 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 포함한다. 중합체 용액은 특히 비-용매, 단량체, 공중합체, 예비 중합체, 충전제, 안료, 난연제 및/또는 중합 개시제와 같은 추가 화학 성분을 포함할 수 있다. "중합"이라는 용어는 특히 가교 결합되고 유리하게도 복수의 노드점 및/또는 교차점의 생성을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "중합 개시"라는 표현은 특히 적어도 하나의중합체 및/또는 추가적인 중합체의중합체 용액의 적어도 하나의 중합체에 적어도 간접적으로 그리고 유리하게 직접적으로 중합을 개시시키는 적어도 하나의 화학 반응을 개시하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다."중합 개시제"라는 표현은 특히 중합체 용액의 적어도 하나의 중합체, 바람직하게는 중합체 및/또는 추가적인 중합체의중합체 용액의 적어도 하나의 중합체의 중합을 간접적으로 및 바람직하게 직접 개시하는 적어도 하나의 화학 반응을 개시하기 위해 제공되는 물질을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "내부 유체"라는 표현은 특히 중합체 및/또는 추가 중합체를 위한 하나 이상의 비-용매를 포함하는 유체를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 내부 유체는 용매, 단량체, 공중합체, 예비 중합체, 충전제, 안료, 난연제, 기공 발생제 및/또는 중합 개시제와 같은 추가 화학 성분을 포함할 수 있다. 상기 스피닝 노즐 유닛은 특히 적어도 하나의 스피닝 노즐, 특히 바람직하게는 중합체 용액을 스피닝 시키기 위해 제공되는 복수의 스피닝 노즐을 포함한다. 중합 유니트는 특히 적어도 부분적으로 및 바람직하게는 적어도 상당 부분, 특히 바람직하게는 전체적으로 스피닝 노즐 유닛과 일체로 형성되고 및/또는 보다 유리하게는 적어도 부분적으로, 특히 상당 부분, 특히 전체적으로 그 내부에 일체로 되는 것이 바람직하다. "적어도 부분적으로 일체로 성형된"이라는 표현은 특히, 적어도 하나의 대상, 대상 그 자체, 적어도 하나의 추가 대상의 적어도 하나의 구성 요소와 일체로 형성됨을 의미하는 것, 특히 추가적인 대상 그 자체와 일체로 형성되는 것으로 이해되어야 한다. "일체형으로 성형"된다 라는 표현은 이 문맥에서 특히, 예를 들어 용접 공정, 접착 결합 공정, 사출 성형 공정 및/또는 통상의 기술자가 경험한 다른 것과 같은 물질-물질 결합과 적어도 연결되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "일체형으로 형성"된다 라는 표현은 하나의 부분을 의미하는 것으로 이해하는 것이 바람직하다. "한 부분에서"라는 표현은 특히 부재의 부분으로 형성되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이 하나의 부재는 바람직하게는 개별 블랭크, 질량 및/또는 주조로부터, 바람직하게는 사출 성형 공정에서, 특히 1-성분 및/또는 다중 성분 사출 성형 공정에서 제조된다.
또한, 중합 유니트는 전자기 방사선을 적어도 중합체 용액, 특히 추가의 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가의 내부 유체, 바람직하게는 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가적인 내부 유체,바람직하게는 중합을 개시하도록 스피닝 노즐 내에서 적용하기 위해 제공되는 적어도 하나의 조사 유닛(irradiation unit)을 포함하는 것이 제안되어있다. 조사 유닛은 특히 적어도 방사선원에 연결되고 및/또는 바람직하게는 전자기 방사선을 생성하기 위해 바람직하게 제공되는 방사원을 포함한다. 전자기 방사선은 특히 방사선 스펙트럼, 특히 방사선 스펙트럼의 최대 강도, 특히 자외선(UV) 범위, 특히 근 UV 방사선(UV-A), 중간 자외선(UV-B), 원 UV 방사선(UV-C-FUV), 진공 UV 방사선(UV-C-VUV) 및/또는 극자외선 방사선(EUV)을 포함할 수 있다. 전자기 방사선, 특히 방사선 스펙트럼, 바람직하게는 방사선 스펙트럼의 최대 강도는 유리하게는 적어도 3.2eV, 유리하게는 3.94eV 이상, 보다 바람직하게는 4.43eV 이상, 바람직하게는 6.20eV 이상, 특히 바람직하게는 적어도 10.25eV, 및/또는 124eV 이하, 바람직하게는 12.4eV 이하, 보다 바람직하게는 6.2eV 이하, 바람직하게는 4.43eV 이하, 특히 바람직하게는 3.94eV 이하이다. 전자기 방사선, 특히 방사선 스펙트럼 및 바람직하게는 방사선 스펙트럼의 최대 강도는 보다 유리하게는 390 nm 이하, 유리하게는 315 nm 이하, 보다 바람직하게는 280 nm 이하, 바람직하게는 200 nm 이하의 파장을 가지며, 특히 바람직하게는 121nm 이하 및/또는 특히 10nm 이상, 바람직하게는 100nm 이상, 보다 바람직하게는 200nm 이상, 바람직하게는 280nm 이상, 특히 바람직하게는 315nm 이상이다. 특히 전자기 방사선이 스피닝 노즐 유닛 내부로 연결되는 위치 및/또는 바람직하게는 전자기 방사선이 중합체 용액, 추가의 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가적인 내부 유체에 충돌하는 위치에서, 전자기 방사선은 특히 적어도 0.01 mW/cm2, 바람직하게는 적어도 0.05 mW/cm2, 특히 바람직하게는 적어도 0.2 mW/cm2 및/또는 특히 5 mW/cm2 이하, 바람직하게는 2mW/cm2 이하, 특히 바람직하게는 0.5mW/cm2 이하의 파워 밀도를 가진다. 방사선원은 특히 가스 방전 램프, 특히 할로겐 금속 증기 램프, 바람직하게는 수은 증기 램프, 레이저, 발광 다이오드 및/또는 레이저 다이오드로서 형성될 수 있다. 특히, 조사 유닛은 조사 유닛의 전자기 방사선의 적어도 하나의 특성, 예를 들어 조사 스펙트럼, 특히 조사 스펙트럼의 최대 세기 및/또는 전자기 방사선의 전력 밀도를 바람직하게는 시간에 대하여 가변시키도록 제공된다. 이러한 변화는 특히 스위칭 온 및/또는 오프 프로세스와 상이하다. 전자기 방사선의 적어도 하나의 특성을 변화시키기 위한 조사 유닛은 바람직하게는 특히 적어도 하나의 광학 요소, 예를 들어 특히 고역 통과 필터, 저역 통과 필터 및/또는 대역 통과 필터, 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 빔 스플리터, 적어도 하나의 감쇠기, 적어도 하나의 거울, 적어도 하나의 프리즘 및/또는 적어도 하나의 광 변조기로서 형성될 수 있는 적어도 하나의 광학 주파수 필터를 포함할 수 있다.
적어도 중합체 용액, 추가적인 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가적인 내부 유체에 전자기 방사선을 인가하기 위해, 스피닝 노즐 유닛이 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성이 있다고 생각할 수 있다. 이러한 목적을 위한 스피닝 노즐 유닛은 특히 전자기 방사선에 대해 부분적으로 투명한 구성 요소 및/또는 개구를 가질 수 있다. 그러나, 선택적 중합을 달성하기 위해, 조사 유닛은 전자기 방사선을 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛에 결합 시키도록 제공되는 적어도 하나의 방사 안내 소자를 포함하는 것이 제안된다. 방사 안내 소자는 특히 전자기 방사선을 광학적으로 전달하기 위해 제공된다. 방사 안내 소자는 특히 광 도파로 및 바람직하게는 광섬유로서 형성된다. 방사 안내 소자는 특히 스피닝 노즐 유닛 상에 및/또는 스피닝 노즐 유닛 내에 배치되며, 바람직하게는 공구없이 분리될 수 있도록 스피닝 노즐 유닛에 연결된다.
방사 안내 소자 또는 방사 안내 소자의 하류의 광학 유닛의 굴절률은 유리하게는 내부 유체의 굴절률 및/또는 중합체 용액의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. "굴절률이 다른 굴절률과 실질적으로 동일하다"는 사실은 이 발명에서 특히 굴절률이 최대 25 %, 바람직하게는 최대 10 %, 바람직하게는 최대 20 % 최대 5 %, 특히 바람직하게는 최대 1 %이다. 특히, 결과적으로 중합체 용액 및/또는 내부 유체로의 전자기 방사선의 결합이 개선될수 있다.
방사 안내 소자는 또한 전자기 방사선의 커플링을 유리하게 향상시키기 위해 오목 또는 볼록한 팁을 가질 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 방사 안내 소자의 하류에 배치된 필라멘트 제조 장치의 광학 유닛은 또한 전자기 방사에 커플링 하기 위해 고려될 수 있다.
내부 유체 내부로의 전자기 방사의 안내를 특히 개선하기 위해, 내부 유체는 중합체 용액의 굴절률보다 크고, 바람직하게는 상당히 큰 굴절률을 가질 수 있다. "굴절률이 추가적인 굴절률보다 상당히 크다"는 사실은 이 발명에서 굴절률이 추가적인 굴절률보다 1 % 이상, 바람직하게는 5 % 이상, 바람직하게는 15% 이상, 특히 바람직하게는 25% 이상 더 크다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 결과적으로 중합체 용액과 내부 유체 사이의 계면에서의 전반사를 유리하게 달성될 수 있고, 따라서 내부 유체 및 중합체 용액은 액체 방사 안내 소자를 형성한다.
대안적으로, 중합체 용액 내에서 방사선의 안내를 개선시키기 위해, 중합체 용액은 내부 유체의 굴절률 및 바람직하게는 주변 환경의 굴절률보다 큰, 바람직하게는 현저히 큰 굴절률을 가질 수 있다. 전체 반사는 중합체 용액과 주변 환경 사이의 계면에서 바람직하게 달성될 수 있으며, 따라서 내부 유체 및 중합체 용액은 액체 방사 안내 소자를 형성한다.
방사 안내 소자는 특히 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛의 적어도 하나의 스피닝 노즐 벽 내에 배치될 수 있다. 또한 스피닝 노즐 유닛 내의 방사 안내 소자의 주요 범위는 내부 유체 및/또는 중합체 용액의 유동 방향 및/또는 주된 범위까지 적어도 실질적으로 평행한 및/또는 적어도 실질적으로 수직일 수 있다. 스피닝 노즐 벽은 특히 방사-안내 소자용 수용 채널을 갖는다. 스피닝 노즐 벽은 바람직하게는 적어도 부분적으로 투명 재료, 예를 들어 플라스틱 재료로 구성될 수 있으며, 특히 예를 들어 금속과 같은 반사 재료로 적어도 부분적으로 구성되어서, 액체 방사-안내 소자에 의해 연결되는 전자기 방사선은 중합체 용액 및/또는 내부 유체의 방향으로 투명 재료와 반사 재료 사이의 계면에서 반사된다. 액체 방사 안내 소자는 특히 스피닝 노즐 벽 내에서 적어도 부분적으로 만곡된 프로파일을 가지며 중합체 용액의 방향 및/또는 내부 유체의 방향으로 바람직하게 만곡되어 있는 것이 바람직하다.
방사 안내 소자는 특히 전자기 방사선을 유체 및/또는 중합체 용액에 결합시키기 위해 제공될 수 있다. 필라멘트의 표면은 전자기 방사선이 내부 유체에 결합될 때 기능화 되는 것이 바람직하다. 필라멘트의 구조화는 또한 전자기 방사선을 중합체 용액에 결합시킴으로써 유리하게 개선될 수 있다.
상기 스피닝 노즐 유닛은 내부 유체, 특히 상기 내부 유체와 상기 중합체 용액을 안내하기 위해 제공되는 적어도 하나의 중합체 용액 채널을 안내하기 위해 제공되는 적어도 하나의 내부 유체 채널 및 중합체 용액을 안내하도록 제공되는 적어도 하나의 중합체 용액 채널을 구비하며, 상기 중합체 용액 채널은 하나 이상의 단면, 특히 원주 방향으로, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 크게, 특히 바람직하게는 전체적으로 상기 내부 유체 채널을 둘러싸고 있다. 필라멘트의 형태는 간단하고 경제적으로 다양하게 변화될 수 있다.
스피닝 노즐 유닛은 추가 중합체 용액을 안내하기 위해 제공되는 하나 이상의 추가 중합체 용액 채널 및/또는 추가의 내부 유체를 안내하기 위해 제공되는 적어도 하나의 추가 내부 유체 채널을 가질 수 있다. 중합체 용액 채널 및/또는 내부 유체 채널은 특히 서로 다양한 조합으로 배열될 수 있고, 바람직하게는 적어도 하나의 단면, 특히 둘레 방향으로, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 매우 광범위하게, 특히 바람직하게는 전체적으로 서로 둘러싼다. 특히, 중합체 용액 채널은 유리하게 동일한 중합체 용액을 안내하기 위해 제공될 수 있고 및/또는 내부 유체 채널은 유리하게 동일한 내부 유체를 안내하기 위해 제공될 수 있다. 필라멘트의 다중층 형태를 획득하고, 특히 필라멘트의 안정성을 특히 저렴하게 향상시키기 위해, 스피닝 노즐 유닛은 적어도 하나의 다른 중합체 용액 채널을 가지며, 여기서 중합체 용액 채널 및 추가의 중합체 용액 채널은 상이한 중합체 용액을 안내하기 위해 제공된다. "상이한 중합체 용액"이란 표현은 특히, 적어도 화학 성분, 유리하게는 적어도 중합체에 의해 서로 상이한 중합체 용액을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 중합체 용액은 특히 추가의 중합체 용액에 존재하지 않는 적어도 하나의 화학 성분, 특히 중합체 또는 그 역을 포함한다. 추가 중합체 용액은 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 반면, 중합체 용액은 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)가 없다. 중합체 용액은 또한 폴리에테르술폰(PES)을 포함하는 반면, 추가 중합체 용액은 폴리에테르 술폰(PES)을 함유하지 않는다. 스피닝 노즐 유닛은 적어도 하나의 또 다른 내부 유체 채널을 가질 수 있으며, 내부 유체 채널 및 추가 내부 유체 채널은 상이한 내부 유체를 안내하기 위해 제공된다. "상이한 내부 유체"라는 표현은 특히 적어도 화학 성분, 특히 비-용매에 의해 서로 다른 내부 유체를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 조사 유닛은 전자기 방사선을 적어도 부분적으로 적어도 하나의 채널, 바람직하게는 중합체 용액 채널, 특히 복수의 채널, 바람직하게는 중합체 용액 채널, 추가적인 중합체 용액 채널, 내부 유체 채널 및/또는 스피닝 노즐 유닛의 추가적인 내부 유체 채널 내로 적어도 부분적으로 결합시키기 위해 제공되는 것이 제안된다. 전자기 방사선의 커플링의 정밀도는 이로써 더 개선될 수 있다. 조사 유닛은 특히 적어도 하나의 방사 안내 소자 및 특히 채널마다 복수의 방사 안내 소자를 갖는다. 상기 방사 안내 소자는 채널 상에 및/또는 채널 내에 배치된다. 방사-안내 소자는 특히 채널에 고정되어, 바람직하게는 파괴없이 바람직하게는 도구 없이도 분리될 수 있다. 또한, 방사-안내 소자가 채널 상에 플랜지 장착되고 및/또는 특히 채널 내에 부착되는 것이 바람직할 수 있다.
필라멘트 제조 장치는 특히 온도 제어 유닛을 갖는다. 온도 제어 유닛은 특히 중합체 용액의 적어도 온도를 변화시키기 위해 제공되며, 이로써 중합체 용액의 점도가 특히 조절될 수 있다. 또한, 중합 장치는 적어도 중합체 용액, 추가의 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가적인 내부 유체에 열에너지를 가하여 중합을 개시하도록 제공되는 온도 제어 유닛, 특히 전술 한 온도 제어 유닛을 구비하는 것이 제안되어있다. 결과적으로 중합의 바람직한 균일한 개시가 제공될 수 있다. 열 에너지는 적어도 -5 ℃, 바람직하게는 적어도 5 ℃, 특히 바람직하게는 적어도 30 ℃의 온도 및/또는 200 ℃ 이하, 바람직하게는 150 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 100 ℃ 이하의 온도의 중합체 용액, 추가 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 추가 내부 유체의 적어도 하나의 온도에 대응한다. 온도 제어 유닛은 특히 열 저장 장치(thermocryostat)로서 형성될 수 있다. 온도 제어 유닛은 열 에너지를 흡수 및 방출하기 위해 제공되는 적어도 하나의 온도 제어 요소를 갖는 것이 바람직하다. 온도 제어 요소는 특히 라디에이터로서 형성된다. 온도-제어 유닛, 특히 온도-제어 요소는 스피닝 노즐 유닛과 적어도 부분적으로 일체로 형성된다. 온도 단위는 또한 열 에너지 교환을 위해 온도 제어 요소에 연결된 열 에너지 원을 가지고 있다. 특히 열 에너지 원 및 온도 제어 요소가 적어도 부분적으로 일체로 형성되는 것이 고려될 수 있다.
또한, 중합 유니트는 적어도 하나의 중합 개시제를, 특히 간접적으로, 특히 바람직하게는 직접적으로 적어도 하나의 채널, 특히 적어도 다수의 채널, 바람직하게는 중합체 용액 채널, 추가 중합체 용액 채널, 내부 유체 채널, 및/또는 스피닝 노즐 유닛의 추가 내부 유체 채널에 공급하기 위해 제공되는 적어도 하나의 공급 유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 중합체 용액의 중합은 스피닝 노즐 이전에 시작되는 것을 방지될 수 있다. 공급 유닛은 적어도 하나의 공급 라인, 특히 중합 개시제를 위한 스피닝 노즐 유닛의 채널당 적어도 하나의 공급 라인을 갖는다. 중합 개시제는 특히 페록사이드, 테르트- 부틸 페록시 피발레이트 및/또는 H2O2/CuCl2와 같은 라디칼 스타터 일 수 있다. 중합 개시제는 특히 광개시제, 예컨대 4,4'- 디아지도스틸 베네 2,2'- 디 소듐 술포네이트 일 수 있다. 특히, 전자기 방사선, 바람직하게는 방사선 스펙트럼, 특히 바람직하게는 방사선 스펙트럼의 최대 세기는 중합 개시제의 흡수 스펙트럼과 적어도 부분적으로, 특히 적어도 상당한 정도로, 특히 전체적으로 일치하도록 선택된다. 예를 들어, 4,4'- 디아지도 스틸 베네 2,2'- 디소듐 술포네이트의 흡수 스펙트럼은 350 nm 내지 390 nm의 스펙트럼 범위에 놓여있다. 특히, 전자기 방사의 전력 밀도는 또한 적어도 중합 개시제의 활성화에 충분하도록 선택된다. 예를 들어, 4,4'- 디아지도 스틸 베네 2,2'- 디소듐 술포네이트의 활성화를 위한 전력 밀도는 0.2mW/cm2 내지 0.5mW/cm2의 전력 범위에 있다. 특히, 스피닝 노즐 유닛 및/또는 중합체 용액, 특히 내부 유체의 열 에너지, 특히 온도는 또한 적어도 중합 개시제의 활성화에 충분하고, 유리하게는 중합 개시제의 분해 온도에 대응하게 되도록 선택된다. 예를 들어, 페록사이드의 활성화를 위한 열 에너지는 70 내지 90 ° C의 온도 범위에 있다.
필라멘트의 가변 제조를 개선하고, 특히 제조 조건을 외부 조건으로 조정할 수 있도록, 특히 필라멘트의 균일한 품질을 달성하기 위해, 필라멘트 제조 장치는 중합의 선택적 개시를 위해 중합 유닛을 제어하기 위해 제공된 제어 유닛을 포함한다. "제어 유닛"은 특히 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어에 의해 중합 유닛의 적어도 하나의 작동 파라미터를 제어하기 위해 제공되는 전자 유닛을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 제어 유닛은 바람직하게는 컴퓨팅 유닛, 특히 컴퓨팅 유닛에 부가적으로, 컴퓨팅 유닛에 의해 실행되도록 제공되는 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어 프로그램을 갖는 메모리 유닛을 포함한다. 중합 유닛의 "작동 파라미터"라는 표현은 특히 전자기 방사선의 특성에서, 예를 들어 방사선 스펙트럼, 세기, 특히 시간 경과에 따른 그 과정, 온도-제어 유닛의 특성, 예를 들어 열 에너지, 특히 온도 및 바람직하게는 그것의 경과에 따른 유익한 경과 및/또는 중합체 용액, 추가 중합체 용액, 내부 유체 및/또는 스피닝 노즐 유닛을 통한 추가 내부의 유속과 같은 제조 특성 및/또는 중합체 용액의 중합체 및 중합 개시제의 물질의 양 비율을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 중합체 용액으로부터 적어도 하나의 필라멘트가 스피닝 노즐 유닛에 의해 제조되는 스피닝 노즐 유닛을 갖는 필라멘트 제조 장치를 갖는 제조 방법, 특히 반응-스피닝 제조 방법으로부터 출발하며, 중합은 스피닝 노즐 유닛 내에서 적어도 부분적으로 개시된다. 결과적으로 효율, 특히 비용 효율성, 바람직하게는 시간 효율 및/또는 제조 효율, 특히 제품 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 의하면, 결과적으로 효율, 특히 비용 효율성, 바람직하게는 시간 효율 및/또는 제조 효율, 특히 제품 효율이 향상될 수 있다.
추가의 이점은 도면의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 도면은 본 발명의 3 가지 실시예를 도시한다. 도면, 상세한 설명 및 청구 범위는 다양한 특징을 조합하여 포함한다. 당업자는 상기 특징들을 개별적으로 고려하고, 이들을 조합하여 더 유용한 조합을 형성 할 것이다.
도 1은 필라멘트 제조 장치로써 필라멘트를 제조하는 시스템에 대한 개략적인 측면도이다.
도 2는 필라멘트 제조 장치의 일부를 단면으로 나타낸 것이다.
도 3은 필라멘트 제조 장치로 필라멘트를 제조하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 4는 필라멘트 제조 장치의 일부분의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4의 필라멘트 제조 장치의 일부를 단면으로 도시한 것이다.
도 6은 필라멘트 제조 장치의 부분의 다른 예시적인 실시예를 개략적 인 도면으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 필라멘트 제조 장치의 일부 단면도이다.
도 8은 필라멘트 제조 장치의 부분의 다른 예시적인 실시예를 단면도로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 필라멘트 제조 장치의 일부를 평면도로 나타낸 도면이다.
도 10은 필라멘트 제조 장치의 부분의 다른 예시적인 실시예를 단면도로 도시한 도면이다.
도 11은 필라멘트 제조 장치의 일부의 다른 예시적인 실시 형태를 단면도로 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 필라멘트 제조 장치의 일부를 평면에서 본 도면이다.
도 1은 필라멘트 반응 스피닝 제조 장치로서 형성된 필라멘트 제조 장치를 이용하여 필라멘트(16a)를 제조하기 위한 시스템(48a)의 개략적인 구조를 도시한다. 필라멘트 제조 장치는 필라멘트(16a)를 작동 상태로 직렬 제조한다. 필라멘트 제조 장치는 중공사 멤브레인으로서 작동 상태의 필라멘트(16a)를 형성한다.
필라멘트 제조 장치는 스피닝 노즐 유닛(10a)(도 2 참조)을 갖는다. 스피닝 노즐 유닛(10a)은 작동 상태에서 필라멘트(16a)를 연속적으로 제조한다. 스피닝 노즐 유닛(10a)은 작동 상태의 중합체 용액(12a)으로부터 필라멘트(16a)를 제조한다. 이 경우, 스피닝 노즐 유닛(10a)은 동작 상태의 내부 유체(30a)에 의해 필라멘트(16a)를 추가적으로 제조한다. 그러나, 스피닝 노즐 유닛(10a)이 적어도 하나의 추가 중합체 용액 및/또는 적어도 하나의 추가 내부 유체로부터 필라멘트(16a)를 제조할 수 있는 것도 고려할 수 있다.
중합체 용액(12a)은 하나 이상의 중합체를 포함한다. 작동 상태에 있는 중합체는 필라멘트(16a)를 형성한다. 중합체는 폴리에테르술폰(PES)이다. 중합체 용액(12A)는 중합체로서, 선택적으로 또는 추가적으로 가능, 폴리 술폰(PSU), 폴리에테르술폰(PES), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리(아릴 술폰)(PAS) 및/또는 폴리(아릴에테르술폰)(PAES)을 포함한다. 중합체 용액(12a)은 또한 적어도 하나의 추가 중합체를 포함한다. 추가 중합체는 기공 발생제이다. 작동 상태에 있는 추가 중합체는 필라멘트(16a) 내에 기공을 형성한다. 추가의 중합체는 작동 상태에서 중합에 의해 친수성으로 필라멘트(16a)를 기능화한다. 이 경우, 추가 중합체는 폴리비닐피롤리 돈(PVP)이다. 그러나, 추가 중합체가 당업자에게 유리한 또 다른 기공 발생 제라는 것 또한 고려될 수 있다. 또한, 중합체 용액(12a)은 용매를 포함한다. 용매는 적어도 하나의 중합체에 대한 용매이다. 이 경우, 용매는 중합체 및 추가 중합체에 대한 용매이다. 중합체 용액(12a)은 비-용매, 단량체, 공중 합체, 예비 중합체, 충전제, 안료, 난연제 및/또는 중합 개시제와 같은 추가 화학 성분을 포함할 수 있다.
내부 유체(30a)는 적어도 하나의 비-용매를 포함한다. 비-용매는 중합체 용액(12a)에 함유된 하나 이상의 중합체에 대해 비-용매이다. 또한, 내부 유체(30a)는 용매, 단량체, 공중 합체, 예비 중합체, 충전제, 안료, 난연제, 기공 발생제 및/또는 중합 개시제와 같은 추가의 화학 성분을 포함 할 수 있다.
스피닝 노즐 유닛(10a)은 적어도 하나의 스피닝 노즐(50a)을 구비한다. 스피닝 노즐(50a)은 작동 상태의 중합체 용액(12a)을 스피닝 한다. 스피닝 노즐 유닛(10a)은 중합체 용액 채널(34a)을 구비한다. 상기 중합체 용액 채널(34a)은 작동 상태의 중합체 용액(12a)을 가이드 한다. 스피닝 노즐 유닛(10a)은 또한 내부 유체 채널(26a)을 갖는다. 내부 유체 채널(26a)은 작동 상태에서 내부 유체(30a)를 안내한다. 중합체 용액 채널(34a)은 적어도 부분적으로 하나의 단면으로 내부 유체 채널(26a)을 둘러싸고있다. 중합체 용액 채널(34a)은 내부 유체 채널(26a)을 적어도 부분적으로 둘레 방향으로 둘러싸고있다. 중합체 용액 채널(34a)은 적어도 부분적으로 스피닝 노즐(50a)을 형성한다. 내부 유체 채널(26a)은 적어도 부분적으로 스피닝 노즐(50a)을 형성한다. 부가적으로 또는 선택적으로, 스피닝 노즐 유닛(10a)은 중합체 용액 채널 및/또는 내부 유체와 적어도 실질적으로 등가인 방식으로 형성된 적어도 하나의 추가 중합체 용액 채널 및/또는 적어도 하나의 추가 내부 유체 채널을 가질 수 있다 채널. 중합체 용액 채널 및/또는 내부 유체 채널은 서로 다른 조합으로 배열될 수 있다. 중합체 용액 채널 및 내부 유체 채널은 하나 이상의 단면, 특히 둘레 방향으로 적어도 부분적으로 서로를 둘러싸는 것으로 생각할 수 있다. 특히, 중합체 용액 채널 및/또는 내부 유체 채널은 동일한 중합체 용액 및/또는 동일한 내부 유체를 안내하기 위해 제공되는 것이 바람직하다. 선택적으로 또는 추가적으로, 중합체 용액 채널은 상이한 중합체 용액을 안내하기 위해 제공되는 것이 바람직하고 및/또는 상이한 내부 유체를 안내하기 위해 내부 유체 채널이 제공되는 것이 바람직하다.
필라멘트 제조 장치는 중합 유닛(18a)를 갖는다. 중합 유닛(18a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)과 적어도 부분적으로 일체로 형성된다. 중합 유니트(18a)는 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛(10a) 내에 통합된다. 작동 상태의 중합 유닛(18a)은 스피닝 노즐 유닛(10a) 내의 중합체 용액(12a)의 중합을 개시한다.
공급 유닛(38a)은 중합체 용액 공급 라인(54a)을 갖는다. 중합체 용액 공급 라인(54a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)의 중합체 용액 채널(34a)에 연결된다. 공급 유닛(38a)은 또한 내부 유체 공급 라인(56a)을 갖는다. 내부 유체 공급 라인(56a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)의 내부 유체 채널(26a)에 연결된다.
작동 상태에서, 공급 유닛(38a)은 중합체 용액 채널(34a)에 중합 개시제를 공급한다. 공급 유닛(38a)은 중합 개시제를 위한 중합 개시제 공급 라인(58a)을 갖는다. 중합 개시제 공급 라인(58a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)의 중합체 용액 채널(34a)에 연결된다. 중합 개시제는 중합체 용액(12a)에 공급된다. 일단 중합 개시제가 중합체 용액(12a)에 공급되면, 중합 개시제는 중합체 용액(12a)의 일부이다. 공급부(38a)는 혼합기(60a)를 갖는다. 작동 상태에있는 혼합기(60a)는 중합체 용액(12a)과 중합 개시제를 혼합한다. 중합체 용액 공급 라인(54a)은 혼합기(60a)에 연결된다. 중합 개시제 공급 라인(58a)은 혼합기(60a)에 연결된다. 혼합기(60a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)의 중합체 용액 채널(34a)에 연결된다. 혼합기(60a)는 스태틱 믹서(static mixer)로서 형성된다. 특히 콤팩트한 실시예를 달성하기 위해, 혼합기(60a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)에 통합될 수도 있다. 특히, 스피닝 노즐 유닛(10a)의 중합체 용액 채널(34a)은 혼합기(60a)를 적어도 부분적으로 형성할 수 있다. 이 경우, 중합 개시제 공급 라인(58a)은 중합체 용액 채널(34a)에 간접적으로 연결된다. 대안적으로, 중합 개시제 공급 라인(58a)은 중합체 용액 채널(34a)에 직접 연결될 수 있다.
작동 상태에서, 공급 유닛(38a)은 또한 중합 개시제를 내부 유체 채널(26a)로 공급한다. 일단 중합 개시제가 내부 유체(30a)에 공급되면, 중합 개시제는 내부 유체(30a)의 일부가 된다. 공급 유닛(38a)은 중합 개시제를 위한 추가의 중합 개시제 공급 라인(64a)을 갖는다. 추가의 중합 개시제 공급 라인(64a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)의 내부 유체 채널(26a)에 연결된다. 중합 개시제는 내부 유체(30a)에 공급된다. 공급 유닛(38a)은 추가의 혼합기(64a)를 갖는다. 추가 혼합기(64a)는 내부 유체(30a)와 중합 개시제를 작동 상태에서 혼합한다. 내부 유체 공급 라인(56a)은 추가 혼합기(64a)에 연결된다. 추가의 중합 개시제 공급 라인(62a)은 추가 혼합기(64a)에 연결된다. 추가 혼합기(64a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)의 내부 유체 채널(26a)에 연결된다. 추가 혼합기(64a)는 스태틱 혼합기로서 형성된다. 특히 콤팩트한 실시예를 달성하기 위해, 혼합기(64a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)에 통합될 수도 있다. 특히, 스피닝 노즐 유닛(10a)의 내부 유체 채널(26a)은 믹서(64a)를 적어도 부분적으로 형성할 수 있다. 이 경우, 추가의 중합 개시제 공급 라인(62a)은 내부 유체 채널(26a)에 간접적으로 연결된다. 선택적으로, 중합 개시제 공급 라인(58a)은 내부 유체 채널(26a)에 직접 연결될 수 있다. 특히 믹서들(60a, 64a) 중 적어도 하나, 특히 추가 믹서(64a)가 생략될 수 있다는 것이 고려될 수 있다.
공급 유닛(38a)은 중합체 용액 채널(34a)에만 중합 개시제를 공급하기 위해 제공되는 것으로 고려될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 공급 유닛(38a)이 내부 유체 채널(26a)에만 중합 개시제를 공급하기 위해 제공되는 것도 고려할 수 있다. 공급 유닛(38a)이 중합체 용액 채널(34a) 및 내부 유체 채널(26a)에 상이한 중합 개시제를 공급하는 것도 고려할 수 있다.
중합체 용액(12a), 내부 유체(30a) 및/또는 중합 개시제를 공급하기 위해, 공급 유닛(38a)은 적어도 하나의 펌프, 특히 공급되는 각각의 물질에 대해 하나의 펌프를 갖는다. 공급 유닛(38a)은 또한 적어도 하나의 필터를 가질 수 있다. 작동 상태에 있는 필터는 중합체 용액 및/또는 내부 유체의 용해되지 않은 성분을 여과한다.
중합개시제는 이 경우 광개시제이다. 광개시제는 4,4'- 디아지도 스틸 베네 2,2'- 디소듐술포네이트이다. 그러나, 중합 개시제가 라디칼 스타터로서 형성되는 것도 생각할 수 있다. 라디칼 스타터는 예를 들어 페록사이드, 테르트- 부틸 페록시 피발레이트 및/또는 H2O2/CuCl2 일 수 있다.
중합 유닛(18a)은 적어도 하나의 조사 유닛(20a)을 포함한다. 적어도 하나의 작동 상태의 조사 유닛(20a)은 중합체 용액(12a), 특히 중합체 용액(12a)에 함유된 중합 개시제에 전자기 방사선을 가하여 중합을 개시한다. 조사 유닛(20a)은 또한 작동 상태의 전자기 방사선을 내부 유체(30a), 특히 바람직하게는 내부 유체(30a)에 함유된 중합 개시제에 적용하여 중합을 개시한다. 대안적으로, 조사 유닛(12a)은 중합체 용액(12a) 또는 내부 유체(30a)에만 전자기 복사를 가하기 위해 제공될 수 있다. 조사 유닛(20a)은 이들이 중합 개시제와 혼합되면 중합체 용액(12a) 및/또는 내부 유체(30a)에 전자기 방사선을 인가한다.
조사 유닛(20a)은 적어도 하나의 방사원(66a, 68a)를 갖는다. 이 경우, 조사 유닛(20a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)의 각각의 채널(26a, 34a)에 대한 방사원(66a, 68a)을 갖는다. 조사 유닛(20a)은 내부 유체 채널(26a)을 위한 방사원(66a)을 갖는다. 조사 유닛(20a)은 중합체 용액 채널(34a)을 위한 방사원(68a)을 갖는다. 방사원(66a, 68a)은 적어도 실질적으로 서로 동일한 방식으로 형성된다. 따라서, 하나의 방사원(66a)만이 이후에 설명될 것이다. 다음의 설명은 원칙적으로 방사원(68a)으로 전달될 수도 있다. 그러나, 방사원(66a, 68a)이 서로 다르게 형성되고, 예를 들어 전자기 방사선의 방사선 스펙트럼의 점에서 상이하다는 것도 또한 고려될 수 있다.
방사원(66a)은 레이저 다이오드로서 형성된다. 그러나, 방사원(66a)은 가스 방전 램프, 특히 레이저 및/또는 발광 다이오드로서 할로겐 금속 증기 램프, 바람직하게는 수은 증기 램프로서 형성될 수 있다는 것도 또한 고려될 수 있다. 작동 상태에 있는 방사원(66a)은 전자기 방사선을 생성한다. 전자기 방사선은 자외선 방사 범위에서 최대 강도를 갖는 방사선 스펙트럼을 갖는다. 전자기 방사선의 방사선 스펙트럼의 최대 세기는 그것이 중합 개시제의 흡수 스펙트럼과 적어도 부분적으로 일치하도록 선택된다. 이 경우, 전자기 방사선은 근 UV 방사선의 범위에서 최대 강도를 갖는 방사선 스펙트럼을 갖는다. 그러나, 전자기 방사선은 근 자외선(UV-A), 중간 UV 방사선(UV-B), 원 자외선(UV-C-FUV), 진공 자외선(UV-C-VUV) 및/또는 극 자외선(EUV)의 범위에서 최대 세기를 갖는 방사선 스펙트럼을 갖는 것으로 고려될 수 있다. 전자기 방사의 방사 스펙트럼의 세기 최대치는 적어도 3.2eV의 에너지를 갖는다. 전자기 방사선의 방사선 스펙트럼의 세기 최대치는 3.94eV 이하의 에너지를 갖는다. 전자기 방사선의 방사선 스펙트럼의 세기 최대치는 또한 390 nm 이하의 파장을 갖는다. 전자기 방사선의 방사선 스펙트럼의 세기 최대치는 또한 적어도 350 nm의 파장을 갖는다. 전자기 복사의 전력 밀도는 이것이 중합 개시제의 활성화에 적어도 충분하도록 선택된다. 전자기 방사선은 스피닝 노즐 유닛(10a)에 전자기 방사선이 결합되는 위치에서 적어도 0.2 mW/cm2의 전력 밀도를 갖는다. 전자기 방사선은 스피닝 노즐 유닛(10a)에 전자기 방사선이 결합되는 위치에서 0.5mW/cm2 이하의 출력 밀도를 갖는다.
조사 유닛(20a)은 특히 전자기 방사선의 특성을 변화시키기 위한 추가 광학 구성 요소를 가질 수 있다. 전자기 방사선의 특성은 시간에 따라 변한다. 변화될 전자기 방사선의 특성은 예를 들어 방사선 스펙트럼의 세기 최대 값이다. 방사선 스펙트럼의 세기 최대치를 변화시키기 위해, 본 경우의 조사 유닛(20a)은 셔터, 감쇠기 및/또는 광학 필터(도시되지 않음)를 갖는다. 예를 들어 광학 필터는 고역 통과 필터, 저역 통과 필터 및/또는 대역 통과 필터로서 형성될 수 있다. 또한, 전력 밀도와 같은 전자기 복사선의 또 다른 특성은 추가의 광학 요소에 의해 변화될 수 있다. 조사 유닛(20a)은 광학 변조기, 렌즈, 빔 스플리터 및/또는 거울과 같은 추가의 광학 요소를 포함할 수 있다.
적어도 중합체 용액(12a) 및/또는 내부 유체(30a)에 전자기 방사선을 인가하기 위한 스피닝 노즐 유닛(10a)은 전자기 복사에 대해 적어도 부분적으로 투과성일 수 있는 것으로 생각된다. 예를 들어, 스피닝 노즐 유닛(10a)은 적어도 부분적으로 투명한 구성 요소 및/또는 개구를 가질 수 있다. 이 경우에서, 조사 유닛(20a)은 스피닝 노즐 유닛(10a) 내로 전자기 방사선을 결합시키기 위한 적어도 하나의 방사 안내 소자(22a, 24a)를 포함한다. 조사 유닛(20a)은 작동 상태의 스피닝 노즐 유닛(10a)의 적어도 하나의 채널(26a, 34a)에 전자기 복사선을 커플링 시킨다. 조사 유닛(20a)은 각각의 채널(26a, 34a)에 방사 안내 소자(22a, 24a)를 갖는다. 조사 유닛(20a)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 중합체 용액 채널(34a) 내로 적어도 부분적으로 커플링 시킨다. 이 경우, 조사 유닛(20a)은 전자기 방사선을 중합체 용액 채널(34a)에 커플링 시키는 방사선-안내 소자(22a)를 포함한다. 조사 유닛(20a)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 내부 유체 채널(26a)로 적어도 부분적으로 커플링 시킨다. 또한, 조사 유닛(20a)은 전자기 복사를 내부 유체 채널(26a)에 결합시키기 위한 방사 안내 소자(24a)를 갖는다. 방사 안내 소자(22a)는 방사원(68a)에 광학적으로 연결된다. 방사 안내 소자(24a)는 방사원(66a)에 광학적으로 연결된다. 선택적으로 또는 추가적으로, 조사 유닛(20a)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 추가의 중합체 용액 채널 및/또는 적어도 하나의 작동 상태의 내부 유체 채널에 적어도 부분적으로 결합시킬 수 있다.
방사 안내 소자(22a, 24a)는 적어도 실질적으로 서로 등가인 방식으로 형성된다. 따라서, 하나의 방사 안내 소자(22a)만이 이하에서 설명될 것이다. 다음의 설명은 원칙적으로 방사 안내 소자(24a)로 전달될 수 있다. 그러나, 방사 안내 소자(22a, 24a)가 서로 다르게 형성되는 것도 생각할 수 있다.
방사 안내 소자(22a)는 동작 상태에서 전자기 복사를 광학적으로 전송한다. 방사 안내 소자(22a)는 방사원(68a)으로부터 스피닝 노즐 유닛(10a)으로 전자기 방사선을 전송한다. 방사 안내 소자(22a, 24a)는 전자기 방사선을 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10a)에 결합시킨다. 방사 안내 소자(22a, 24a)는 광섬유로서 형성된다. 방사 안내 소자(22a, 24a)는 스피닝 노즐 유닛(10a) 내에 배열된다. 방사 안내 소자(22a, 24a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)에 연결되어 파괴되지 않고 분리될 수 있다. 방사 안내 소자(22a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)에 연결되어 도구없이 분리될 수 있다. 그러나, 방사 안내 소자(22a, 24a)가 스피닝 노즐 유닛(10a)에 플랜지 장착되고 및/또는 그것에 접착 결합되는 것도 생각할 수 있다.
방사 안내 소자(22a)의 굴절률은 중합체 용액 채널(34a)을 통해 흐르는 중합체 용액(12a)의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 방사 안내 소자(24a)의 굴절률은 내부 유체 채널(26a)을 통해 흐르는 내부 유체(30a)의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다.
방사 안내 소자(22a)는 결합을 추가적으로 바람직하게 개선하기 위해 오목한, 바람직하게 볼록한 팁을 가질 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 방사 안내 소자(22a)의 하류에 배치된 필라멘트 제조 장치의 광학 유닛은 또한 전자기 방사선에서의 결합을 위해 고려될 수 있다.
방사 안내 소자(24a)는 커플링-인을 바람직하게 추가적으로 향상시키기 위해 오목하고 바람직하게 볼록한 팁을 가질 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 방사 안내 소자(24a)의 하류에 배치된 필라멘트 제조 장치의 광학 유닛은 또한 전자기 복사에서의 결합을 위해 고려될 수 있다.
특히 내부 유체(30a) 내의 전자기 방사선의 안내를 개선하기 위해, 중합체 용액(12a)의 굴절률보다 큰, 바람직하게는 매우 큰 굴절률을 갖는 내부 유체(30a)가 사용될 수 있다. 내부 유체(30a) 및 중합체 용액(12a)은 액체 방사 안내 소자(110a)를 형성한다. 선택적으로, 내부 유체(30a)의 굴절률보다 크고, 바람직하게는 훨씬 큰 굴절률, 특히 주변 환경의 굴절률을 갖는 중합체 용액(12a)은 중합체 용액(12a) 내에서 방사선의 안내성을 향상시키는데 사용된다.
중합 유닛(18a)은 또한 온도 제어 유닛(44a)을 갖는다. 온도 제어 유닛(44a)은 중합 반응을 개시하기 위해 적어도 하나의 작동 상태에서 적어도 중합체 용액(12a)에 열 에너지를 인가한다. 조사 유닛(20a) 및/또는 온도 제어 유닛(44a)이 중합을 공동으로 또는 서로 독립적으로 개시할 수 있다는 점이 고려될 수 있다. 적어도 하나의 작동 상태에 있는 온도 제어 유닛(44a)은 적어도 내부 유체 용액(30a)에 열 에너지를 인가한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 온도 제어 유닛은 중합을 개시하기 위해 추가 중합체 용액 및/또는 추가 내부 유체에 열에너지를 가할 수 있다. 열 에너지는 적어도 중합 개시제의 활성화에 충분하도록 선택된다. 열 에너지는 중합 개시제의 분해 온도에 대응한다.
온도 제어 유닛(44a)은 열에너지원(70a)을 갖는다. 온도 제어 유닛(44a)은 또한 온도 제어 요소(72a)를 갖는다. 온도 제어 요소(72a)는 열 에너지를 흡수하고 및/또는 열 에너지를 방출한다. 온도 제어 요소(72a)는 방열기로서 형성된다. 온도 제어 요소(72a)는 열 에너지 교환을 위해 열에너지원(70a)에 연결된다. 이 경우, 온도 제어 요소(72a)는 열전달 요소(74a)에 의해 열에너지원(70a)에 연결된다. 열전달 요소(74a)는 열에너지원(70a)으로부터의 열에너지를 흡수하여 이를 온도 제어 요소(72a)로 방출한다. 온도 제어 요소(72a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)의 본체(78a)와 일체로 형성된다. 온도 제어 소자(72a)는 방열기로서 형성된다. 온도 제어 유닛은 특히 열 저장 장치(thermocryostat)로서 형성될 수 있다.
필라멘트 제조 장치는 제어 유닛(46a)을 갖는다. 제어 유닛(46a)은 중합의 선택적 개시를 위해 적어도 하나의 작동 상태에서 중합 유닛(18a)을 제어한다. 제어 유닛(46a)은 스피닝 노즐 유닛에 연결된다. 제어 유닛(46a)은 중합 유닛(18a)에 연결된다. 제어 유닛(46a)은 조사 유닛(20a)에 연결된다. 제어 유닛은 공급 유닛(38a)에 연결된다. 제어 유닛(46a)은 온도 제어 유닛(44a)에 연결된다. 제어 유닛(46a)은 전자 유닛으로서 형성된다. 제어 유닛(46a)은 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어에 의해 작동 상태에 있는 중합 유닛(18a)의 적어도 하나의 작동 파라미터를 제어한다. 제어 유닛(46a)은 컴퓨팅 유닛(도시되지 않음)을 포함한다. 제어 유닛(46a)은 메모리 유닛(도시하지 않음)을 갖는다. 제어 유닛(46a)은 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어 프로그램을 갖는다. 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어 프로그램은 메모리 유닛에 저장된다. 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 프로그램은 적어도 하나의 동작 상태에서 컴퓨팅 유닛에 의해 실행된다. 이 경우, 작동 상태에 있는 제어 유닛(46a)은 작동 매개 변수로서 전자기 방사선의 세기를 변화시킨다. 작동 상태에 있는 제어 유닛(46a)은 또한 작동 파라미터의 시간 경과에 따라 코스를 변화시킨다. 또한, 제어 유닛(46a)은 온도 제어 유닛(44a)의 열 에너지를 작동 파라미터로서 변화시킨다. 또한, 제어 유닛(46a)은 스피닝 노즐 유닛(10a)을 통해 중합체 용액 및/또는 내부 유체의 유속 및/또는 중합체 용액의 유속 및/또는 작동 파라미터로서 중합 개시제 및 중합체 용액의 중합체의 물질량비를 가변시킨다.
도 3은 필라멘트 제조 장치로 필라멘트(16a)를 제조하는 방법의 개략적 인 흐름도를 도시한다.
방법 단계(80a)에서, 중합체 용액(12a)이 생성된다. 또한, 이 방법 단계에서 추가 중합체 용액을 제조할 수 있다. 중합체 용액(12a)은 공급 장치(38a)에 의해 수용된다. 공급 유닛(38a)의 중합체 용액 공급 라인(54a)은 중합체 용액(12a)을 수용한다. 특히, 중합체 용액이 상이한 중합체 용액 인 것이 고려될 수 있다.
방법 단계(82a)에서, 내부 유체(30a)가 생성된다. 내부 유체(30a)는 공급 유닛(38a)에 의해 수용된다. 공급 유닛(38a)의 내부 유체 공급 라인(56a)은 내부 유체를 수용한다. 또한, 추가 내부 유체가 이 방법 단계에서 추가로 제조될 수 있다. 특히 내부 유체가 다른 내부 유체인 것으로 고려될 수 있다.
방법 단계(84a)에서, 중합체 용액(12a)은 여과된다. 공급 유닛(38a)은 이러한 목적을 위한 필터를 갖는다.
방법 단계(86a)에서, 중합 개시제는 공급 유닛(38a)에 의해 수용된다. 이를 위해, 공급 유닛(38a)은 중합 개시제 공급 라인(58a)을 갖는다. 이를ㅍ 위해, 공급 유닛은 또한 추가의 중합 공급 라인(62a)을 갖는다. 중합체 용액(12)은 중합 개시제와 혼합된다. 내부 유체(30a)는 중합 개시제와 혼합된다. 선택적으로, 단지 중합체 용액 또는 단지 내부 유체만이 중합 개시제와 혼합될 수 있다. 혼합 후에, 중합 개시제는 중합체 용액(12a) 및/또는 내부 유체(30a)의 일부가 된다. 중합 개시제를 포함하는 중합체 용액(12a) 및/또는 중합 개시제를 포함하는 내부 유체(30a)는 또한 스피닝 노즐 유닛(10a)에 공급된다.
방법 단계(88a)에서, 적어도 필라멘트(16a)는 스피닝 노즐 유닛(10a)에 의해 및/또는 내부 유체(30a)에 의해 중합체 용액(12a)으로부터 제조되고, 중합은 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 유닛(10a) 내에서 개시된다.
방법 단계(90a)에서, 필라멘트(16a)는 침전 욕조에서 침전된다.
방법 단계(92a)에서, 필라멘트(16a)는 추가의 침전욕조에서 침전된다. 침전욕조 및 추가의 침전욕조는 상이한 침전욕조 온도를 갖는다.
방법 단계(94a)에서, 필라멘트(16a)는 릴 상에 권취된다. 필라멘트는 2 rpm 이상 및/또는 7 rpm 이하의 속도로 권취되는 것이 바람직하다.
방법 단계(96a)에서, 필라멘트(16a)는 세척 탱크 내로 도입된다. 필라멘트(16a)는 세척탱크 내에서 세정된다. 중합체 용액(12a) 및 내부 유체(30a)의 잔류 물은 필라멘트(16a)로부터 분리된다.
방법 단계(98a)에서, 필라멘트는 조절 탱크로 도입된다. 필라멘트(16a)의 조절 작업이 수행된다. 조절 작업은 하이포클로라이트를 사용하여 수행된다. 중합체 용액(12a)의 비-중합된 부분은 필라멘트(16a)로부터 분리된다.
방법 단계(100a)에서, 필라멘트(16a)는 헹구어진다.
방법 단계(102a)에서, 필라멘트(16a)는 글리세롤 분해된다. 필라멘트(16a)는 글리세롤과 접촉하게 된다. 필라멘트(16a)의 유연성 및/또는 가요성이 본 발명에 의해 개선된다.
방법 단계(104a)에서, 필라멘트(16a)는 건조된다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 다음의 설명들 및 도면들은 예시적인 실시예들 간의 차이에 근본적으로 제한되며, 도면들 및/또는 도 1 내지 도 3의 다른 예시적인 실시예들의 설명에 대하여 참조 번호가 동일한 명칭을 가지는 구성요소에 대하여 사용될 있는데, 특히 도면번호를 가지는 구성요소에 대하여 사용될 수 있다. 예시적인 실시예를 구별하기 위해, 문자 a는 도 1 내지 도 3의 예시적인 실시예에 대한 참조 부호 뒤에 배치되었다. 도 4 내지 도 11의 또 다른 예시적인 실시예에서 문자 a는 문자 b 내지 f로 대체된다.
도 4 및 도 5는 필라멘트 제조 장치의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적인 도면 및 단면도로 도시한다. 이 예시적인 실시예는 여기서 중합 공급 라인(62b)이 내부 유체 채널(26b)에 직접 연결된다는 점에서 이전의 대표적인 실시예와 적어도 근본적으로 다르다. 추가의 혼합기(64b)는 여기에서 내부 유체 채널에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 추가 혼합기(64b)는 또한 절약될 수 있다. 조사 유닛(20b)은 또한 단지 하나의 방사원(66b)를 갖는다. 조사 유닛(20b)은 단지 하나의 도광 소자(24b)를 갖는다. 이 경우, 내부 유체(26), 특히 내부 유체(30b)의 일부인 중합 개시제는 전자기 방사선에 노출된다. 전자기 방사선은 내부 유체 채널(30b)에 결합된다.
도 6 및 도 7은 필라멘트 제조 장치의 다른 예시적인 실시예를 개략도 및 단면도로 도시한다. 이 예시적인 구체 예는 스피닝 노즐 유닛이 추가의 중합체 용액 채널(36c)을 갖는 점에서 이전의 예시적인 구체예와 적어도 근본적으로 다르다. 추가 중합체 용액 채널(36c)은 작동 상태에서 추가 중합체 용액(14c)을 안내한다. 추가의 중합체 용액 채널(36c)은 중합체 용액 채널(34c)을 둘러싸고 있다. 중합체 용액 채널(34c) 및 추가 중합체 용액 채널(36c)은 상이한 중합체 용액(12c, 14c)을 안내하기 위해 제공된다. 중합체 용액(12c) 및 추가 중합체 용액(14c)은 적어도 중합체에 의해 서로 상이하다. 중합체 용액(12c)은 폴리에테르술폰(PES)을 포함하는 반면, 추가의 중합체 용액(14c)은 폴리에테르술폰(PES)이 없다. 추가 중합체 용액(14c)은 또한 폴리 비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 반면, 중합체 용액(12c)은 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)가 없다. 공급 유닛(38b)은 또한 추가 중합체 용액 공급 라인(55c)을 갖는다. 공급 유닛(38c)은 또한 추가의 중합 개시제 공급 라인(59c)을 갖는다. 공급 유닛(38c)은 추가의 혼합기(61c)를 갖는다. 조사 유닛(20c)은 추가의 방사원(69c)를 갖는다. 조사 유닛(20c)은 또한 전자기 방사선을 스피닝 노즐 유닛(10c)에 커플링 시키기 위해 추가의 방사 안내 소자(25c)를 갖는다. 조사 유닛(20c)은 작동 상태에서 적어도 추가의 중합 채널(36c)로 전자기 방사선을 커플링 시킨다.
도 8 및 도 9는 필라멘트 제조 장치의 다른 예시적인 실시예의 일부분을 단면도 및 평면도로 도시한다. 필라멘트 제조 장치는 스피닝 노즐 유닛(10d)을 포함한다. 필라멘트 제조 장치는 또한 조사 유닛(20d)을 포함한다. 조사 유닛(20d)은 전자 방사를 스피닝 노즐 유닛(10d)에 결합시키기 위해 적어도 하나의 방사 안내 소자(22d, 24d)를 포함한다. 조사 유닛(20d)은 전자기 방사선을 적어도 부분적으로 적어도 하나의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10d)의 내부 유체 채널(26d)에 커플링 시킨다. 조사 유닛(20d)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10d)의 중합체 용액 채널(34d)로 적어도 부분적으로 커플링 시킨다.
스피닝 노즐 유닛(10d)은 스피닝 노즐(50d)을 갖는다. 스피닝 노즐(50d)은 스피닝 노즐 벽(51d)을 갖는다. 스피닝 노즐 벽(51d)은 스피닝 노즐 유닛(10d)의 적어도 하나의 채널, 특히 중합체 용액 채널(34d)을 한정한다. 스피닝 노즐 벽(51d)은 수용 채널(106d)을 갖는다. 수용 채널(106d)은 방사-안내 소자(22d)를 수용하기 위해 제공된다. 스피닝 노즐 벽(51d)은 제 1 부분(52d)을 갖는다. 제 1 부분(52d)은 금속과 같은 반사성 재료로 구성된다. 스피닝 노즐 벽(51d)은 또한 제 2 부분(53d)을 갖는다. 제 2 부분(53d)은 투명 재료로 이루어진다. 수용 채널(106d)은 제 2 부분(53d) 내에 배치된다. 수용 채널(106d)은 중합체 용액 채널(34d)에 적어도 실질적으로 평행하게 연장된다.
방사 안내 소자(22d)는 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 벽(51d) 내에 배치된다. 방사 안내 소자(22d)는 적어도 부분적으로 수용 채널(106d) 내에 배치된다. 이 경우, 방사 안내 소자(22d)는 중합체 용액 채널(34d)에 적어도 실질적으로 평행하게 연장된다. 방사 안내 소자(22d)는 제 2 부분(53d)에 배치된다. 방사 안내 소자(22d)는 전자기 방사선을 제 2 부분(53d)에 커플링시킨다. 전자기 방사선은 중합체 용액 채널(34d)의 방향으로 제 1 부분(52d)과 제 2 부분(53d) 사이의 계면(108d)에서 반사되며, 특히 그 안에 커플링 된다.
선택적으로, 인터페이스(108d)에서의 반사는, 예를 들어 제 1 부분(52d)의 굴절률이 제 2 부분(53d)의 굴절률보다 낮은 경우, 전반사에 의해 달성될 수 있다.
이 경우, 필라멘트 제조 장치는 복수의 방사 안내 소자(22d)를 갖는다. 명확한 이해를 위해, 단지 하나의 방사-안내 소자(22d)에만 참조 부호가 부여되었다. 방사 안내 소자(22d)는 서로 동일하다. 방사 안내 소자(22d)는 중합체 용액 채널(34d)에 대해 회전 대칭으로 배열된다. 방사 안내 소자(22d)는 환형으로 배열된다(도 9 참조).
전자기 방사선은 방사-안내 소자(24d)에 의해 동등한 방식으로 내부 유체 채널(26d)에 결합될 수도 있다.
도 10은 필라멘트 제조 장치의 다른 예시적인 실시예의 부분을 단면도로 도시한다. 필라멘트 제조 장치는 적어도 하나의 방사 안내 소자(22e, 24e)를 포함하여, 스피닝 노즐 유닛(10e)으로 전자기 방사선을 커플링하게 된다. 조사 유닛(20e)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10e)의 내부 유체 채널(26e)에 적어도 부분적으로 커플링시킨다. 조사 유닛(20e)은 전자기 방사선을 하나 이상의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10e)의 중합체 용액 채널(34e)로 적어도 부분적으로 커플링시킨다.
스피닝 노즐 유닛(10e)은 스피닝 노즐(50e)을 갖는다. 스피닝 노즐(50e)은 스피닝 노즐 벽(51e)을 갖는다. 스피닝 노즐 벽(51e)은 스피닝 노즐 유닛(10e)의 적어도 하나의 채널, 특히 중합체 용액 채널(34e)을 한정한다. 스피닝 노즐 벽(51e)은 수용 채널(106e)을 갖는다. 수용 채널(106e)은 방사 안내 소자(22e)를 수용하기 위해 제공된다. 수용 채널(106e)은 중합체 용액 채널(34e)과 적어도 실질적으로 평행하게 연장된다. 수용 채널(106e)은 중합체 용액 채널(34e)의 방향으로 만곡되어 있다. 수용 채널(106e)은 중합체 용액 채널(34e)의 방향으로 개구를 갖는다.
방사 안내 소자(22e)는 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 벽(51e) 내에 배치된다. 방사 안내 소자(22e)는 적어도 부분적으로 수용 채널(106e) 내에 배치된다. 이 경우, 방사 안내 소자(22e)는 중합체 용액 채널(34e)에 적어도 실질적으로 평행하게 연장된다. 방사 안내 소자(22e)의 일 단부는 전자기 방사선을 중합체 용액 채널(34e)에 커플링시키기 위해 수용 채널(106e)의 개구 내에 배열된다
이 경우, 필라멘트 제조 장치는 복수의 방사 안내 소자(22e)를 갖는다. 명확한 이해를 위해, 단지 하나의 방사 안내 소자(22e)에 하나의 참조 부호가 제공되었다. 방사 안내 소자(22e)는 서로 동일하다. 방사 안내 소자(22e)는 중합체 용액 채널(34e)에 대해 회전 대칭으로 배열된다. 방사 요소(22e)는 환형으로 배열된다(도 9 참조).
전자기 방사선은 또한 방사 안내 소자(24e)에 의해 동등한 방식으로 내부 유체 채널(26e)에 커플링 될 수 있다.
도 11 및 도 12는 대체 필라멘트 제조 장치의 일부를 단면도 및 평면도로 도시한다. 필라멘트 제조 장치는 스피닝 노즐 유닛(10f)을 포함한다. 필라멘트 제조 장치는 또한 조사 유닛(20f)을 포함한다. 조사 유닛(20f)은 스피닝 노즐 유닛(10f)에 전자기 복사를 결합시키기 위해 적어도 하나의 방사 안내 소자(22f, 24f)를 포함한다. 조사 유닛(20f)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10f)의 내부 유체 채널(26f)에 적어도 부분적으로 커플링 시킨다. 조사 유닛(20f)은 전자기 방사선을 적어도 하나의 작동 상태에서 스피닝 노즐 유닛(10f)의 중합체 용액 채널(34f)로 적어도 부분적으로 커플링 시킨다.
스피닝 노즐 유닛(10f)은 스피닝 노즐(50f)을 갖는다. 스피닝 노즐(50f)은 스피닝 노즐 벽(51f)을 갖는다. 스피닝 노즐 벽(51f)은 스피닝 노즐 유닛(10f)의 적어도 하나의 채널, 특히 중합체 용액 채널(34f)을 한정한다. 스피닝 노즐 벽(51f)은 수용 채널(106f)을 갖는다. 수용 채널(106f)은 방사-안내 소자(22f)를 수용하기 위해 제공된다. 수용 채널(106f)은 중합체 용액 채널(34f)에 적어도 실질적으로 수직으로 연장된다. 수용 채널(106f)은 중합체 용액 채널(34f)의 방향으로 개구를 갖는다.
방사 안내 소자(22f)는 적어도 부분적으로 스피닝 노즐 벽(51f) 내에 배치된다. 방사 안내 소자(22f)는 적어도 부분적으로 수용 채널(106f) 내에 배치된다. 이 경우, 방사 안내 소자(22f)는 중합체 용액 채널(34f)에 적어도 실질적으로 수직으로 연장된다. 방사 안내 소자(22f)의 일 단부는 전자기 방사선을 중합체 용액 채널(34f)에 커플링 시키기 위해 수용 채널(106f)의 개구 내에 배치된다.
이 경우, 필라멘트 제조 장치는 복수의 방사 안내 소자(22f)를 갖는다. 명확한 이해를 위해, 단지 하나의 방사-유도 소자(22f)에 하나의 참조 부호로 부여되었다. 방사 안내 소자(22f)는 서로 동일하다. 방사 안내 소자(22f)는 중합체 용액 채널(34f)에 대해 회전 대칭으로 배열된다. 방사 안내 소자(22f)는 환형으로 배열된다(도 9 참조).
전자기 방사선은 또한 방사 안내 소자(24f)에 의해 동등한 방식으로 내부 유체 채널(26f)에 커플링 될 수 있다.
10a: 스피닝 노즐 유닛
12a: 중합체 용액
16a: 필라멘트
30a: 내부 유체

Claims (10)

  1. 필라멘트 제조 장치로서,
    상기 필라멘트 제조 장치는,
    적어도 하나의 중합체 용액로부터 중공사 멤브레인으로서 형성되는 적어도 하나의 필라멘트를 제조하는데 제공되는 적어도 하나의 스피닝 노즐 유닛을 포함하며,
    중합체 용액의 중합을 개시하도록 제공된 중합 유닛을 포함하며,
    상기 중합 유닛은 상기 스피닝 노즐 유닛 내에서 적어도 부분적으로 중합을 개시하도록 제공되며,
    상기 스피닝 노즐 유닛은 내부 유체를 안내하도록 제공된 적어도 하나의 내부 유체 채널을 구비하며, 상기 중합체 용액을 안내하도록 제공된 적어도 하나의 중합체 용액 채널을 구비하되,
    상기 중합체 용액 채널은 적어도 단면에서 적어도 부분적으로 상기 내부 유체 채널을 둘러싸며,
    상기 중합 유닛은 상기 스피닝 노즐 유닛 내에서 상기 내부 유체에 전자기 방사(radiation)를 가하는 조사 유닛(irradiation unit)을 포함하되,
    상기 중합 유닛은 중합 개시를 위하여 적어도 하나의 중합체 용액에 열에너지를 가하도록 제공된 온도 제어 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스피닝 노즐 유닛은 상기 전자기 방사에 적어도 부분적으로 투과성을 가지며, 및/또는
    상기 조사 유닛은 상기 전자기 방사를 상기 스피닝 노즐 유닛 내부에 커플링하기 위하여 적어도 하나의 방사 안내 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중합 유닛은 중합을 개시하기 위하여 중합체 용액에 전자기 방사를 가하도록 제공된 적어도 하나의 조사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 조사 유닛은 전자기 방사를 스피닝 노즐 유닛에 적어도 부분적으로 커플링하기 위하여 제공되는 적어도 하나의 방사 안내 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스피닝 노즐 유닛은 적어도 하나의 추가 중합체 채널을 포함하되, 상기 중합체 용액 채널 및 추가 중합체 용액 채널은 서로 다른 중합체 용액을 안내하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 조사 유닛은 스피닝 노즐 유닛의 적어도 하나의 채널에 전자기 방사를 적어도 부분적으로 커플링 시키도록 제공되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중합 유닛은 스피닝 노즐 유닛의 적어도 하나의 채널에 중합 개시제를 공급하도록 제공된 적어도 하나의 공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    선택적인 중합 개시를 위하여 중합 유닛을 제어하도록 제공된 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 제조 장치.
  9. 스피닝 노즐 유닛를 구비하는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 필라멘트 제조 장치를 이용한 제조 방법으로서,
    중공사 멤브레인으로 형성된 적어도 하나의 필라멘트는 적어도 하나의 중합체 용액으로부터 스피닝 노즐 유닛에 의해 제조되며,
    중합은 내부 유체에 그리고 선택적으로 중합체 용액에 전자기 방사를 가함으로써 상기 스피닝 노즐 유닛 내에서 적어도 부분적으로 개시되며,
    중합을 개시하기 위하여 중합체 유닛의 온도 제어 유닛에 의해 중합체 용액에 적어도 열 에너지가 가해지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  10. 삭제
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