KR20200003825A - 스피닝 노즐, 스피닝 노즐을 갖는 장치, 스피닝 노즐로 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 제조하기 위한 방법, 및 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유를 압출하기 위한 스피닝 노즐(10), 이 스피닝 노즐(10)을 포함하는 장치, 및 스피닝 노즐10)로 중공 섬유를 압출하기 위한 방법에 관한 것이고, 스피닝 노즐(10)은, 압출될 각 스피닝 물질을 위한 것이며 스피닝 물질을 스피닝 노즐(14) 안으로 도입하기 위한 입구 포트(12, 13, 14), 스피닝 물질을 출구 축선(A)을 따라 배출시키기 위한 출구 포트, 및 압출될 적어도 하나의 스피닝 물질을 입구 포트(12, 13, 14)로부터 출구 포트로 안내하기 위한 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널을 가지며, 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널은 입구와 출구를 갖는 유동 조작부를 포함하며, 유동 조작부는 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 스피닝 물질에 영향을 주기 위한 유동 안내 구조(18, 19, 20)를 포함하며, 유동 안내 구조(18, 19, 20)는, 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 스피닝 물질이 적어도 부분적으로 적어도 2개의 상이한 유동 경로를 따라 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르도록, 스피닝 물질 유동에 영향을 주도록 설계되어 있고, 스피닝 물질 유동 채널을 통과하는 유동 경로는 유동 조작부의 입구와 스피닝 물질 유동 채널의 출구 포트 사이에서 실질적으로 동일한 경로 길이를 갖는다.

Description

스피닝 노즐, 스피닝 노즐을 갖는 장치, 스피닝 노즐로 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 제조하기 위한 방법, 및 필터
본 발명은 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유를 압출하기 위한, 특히 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유 막을 압출하기 위한 스피닝 노즐에 관한 것으로, 스피닝 노즐은, 압출될 각 스피닝 물질을 위한 것이며 상기 스피닝 물질을 상기 스피닝 노즐 안으로 도입하기 위한 입구 포트, 하나 이상의 스피닝 물질을 출구 축선을 따라 스피닝 노즐 밖으로 배출시키기 위한 적어도 하나의 출구 포트, 및 압출될 적어도 하나의 스피닝 물질을 각각의 입구 포트로부터 각각의 출구 포트로 안내하기 위한 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널을 가지며, 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널은 입구와 출구를 갖는 유동 조작부를 포함하며, 유동 조작부는 유동 조작부의 입구와 출구 사이의 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 적어도 하나의 스피닝 물질에 영향을 주기 위한 유동 안내 구조를 가지며, 적어도 하나의 유동 조작부의 상기 유동 안내 구조는, 상기 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 스피닝 물질의 적어도 일부분이 적어도 2개의 상이한 유동 경로를 따라 상기 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르도록, 상기 스피닝 물질 유동에 영향을 주도록 설계되어 있다.
본 발명은 또한 하나 이상의 스피닝 물질로부터 복수의 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 압출될 각 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 위한 스피닝 노즐을 포함한다.
본 발명은 또한 스피닝 노즐로 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 방법에 관한 것이다.
섬유를 압출시키기 위한 스피닝 노즐은 특히 화학 섬유의 제조에서 용융 스피닝 및 건식 스피닝과 습식 스피닝 모두에서 사용되고, 원리적으로 종래 기술에 알려져 있다. 스피닝 노즐은 일반적으로 하나 이상의 성형 노즐 개구를 갖는 하나 이상의 둥근 또는 각진 판을 가지며, 이 판은 보통 유리, 금속 또는 세리막으로 만들어진다. 스피닝 노즐은 통상적으로 가압되어 회전하는 물질을 하나 이상의 미세하게 스피닝된 스트랜드로 성형할 수 있고, 그리하여, 화학 섬유는 일반적으로 폴리머계 스피닝 물질로 제조된다.
압출 공정에서, 점성을 갖는 경화 가능한 질량이 일반적으로 정해진 압력으로 가압되어 형상 부여 개구, 특히 성형 노즐 개구 밖으로 나가게 되고, 그래서 이론적으로 주어진 길이의 본체 및/또는 프로파일, 또한 중공체 및/또는 중공 프로파일이 적절한 단면 형태를 갖는 개구로 제조될 수 있다.
특히 바로 다음에 있는 화학적 및/또는 물리적 경화 방법에 의해, 예컨대, 압출된 스트랜드를 침전제와 즉시 접촉시켜, 압출된 스트랜드는 적어도 추가 처리에 충분한 필라멘트로 충분히 경화될 수 있고, 경화 방법은 각각의 스피닝 방법 및 사용되는 각각의 스피닝 물질에 달려 있을 수 있다.
대부분의 경우에, 중공 섬유의 경우에 노즐 개구 단면은 원형 디스크형이지만, 다른 프로파일 단면을 갖는 중공 섬유도 제조될 수 있다. 압출된 필라멘트의 단면은 노즐 출구 포트에 대한 단면 형상으로 결정된다. 유량, 개구 단면, 즉 노즐 개구 출구면의 크기 및 스트랜드 인출 속도가 특히 압출된 스트랜드 및 이로 만들어지는 필라멘트의 치수에 영향을 준다.
노즐 출구 포트에 대한 균일한 스피닝 물질 공급은 균질한 특성, 특히 원주 방향의 균질한 특성 및 길이에 결쳐 균질한 특성을 갖는 필라멘트를 위한 선행 조건이다. 그러므로, 노즐 개구의 단면 형상 및 그의 치수에 추가로, 개별적인 스피닝 물질이 노즐 출구 포트에 공급될 때 따르는 스피닝 물질 유동 채널은, 스피닝 물질 유동에 큰 영향을 주므로 압출된 필라멘트의 성능 특성 및/또는 작업 특성에 상당한 영향을 준다.
중공 섬유는 텍스타일 산업에서 절연재 및/또는 흡수성 필름 재료로 사용되고, 그래서 적어도 하나의 폴리머 재료에 기반하는 합성 중공 텍스타일 섬유가 점점 더 많이 사용되고 있다. 광학 분야에서, 중공 섬유는 빛의 전도체로서 사용될 수 있다.
중공 섬유 막(적어도 2개의 반경 방향 층으로 이루어지고, 이중의 적어도 한 층은 반투과성임)을 제조하기 위해, 적어도 2개의 상이한 스피닝 물질이 공급될 수 있는 스피닝 노즐이 일반적으로 사용되고, 이는 일반적으로 각 경우에 물리적으로 분리된 스피닝 물질 공급 채널로부터 각각의 출구 포트에 의해 공급될 수 있고, 그래서, 스피닝 노즐의 개별적인 출구 포트는 일반적으로 서로 동심으로 배치된다. 공정에서, 반경 방향으로 더 내측에 배치되는 노즐 출구 포트는 중공 섬유 막에서 더 내측에 있는 층을 압출하는 역할을 하고, 더 외측에 배치되는 노즐 출구 포트는 중공 섬유 막에서 더 외측에 있는 층을 압출하는 역할을 한다.
중공 섬유 막은 필터 모듈을 만드는데에 특히 적합하고, 그래서 폴리머계 중공 섬유 막이 일반적으로 습식 스피닝 공정에서 상 반전(phase inversion)을 통해 제조되고, 특히 최내측 및/또는 최외측의 압출된 스피닝 물질 층(각 경우에 일반적으로 폴리머 용액을 포함하고 그로 이루어짐)이 여전히 스피닝 노즐 안에 있는 중에 침전제와 접촉하며 그리고/또는 스피닝 노즐 밖으로 나간 후에 침전제가 들어 있는 침전조 안으로 보내지게 되며, 그래서 추가 처리 가능한 필라멘트가 얻어진다.
중공 섬유 막의 제조를 위한 스피닝 노즐이 마찬가지로 원리적으로 종래 기술에 알려져 있다. 예컨대, EP 2 644 757 A1에는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 일반적인 스피닝 노즐이 기재되어 있는데, 이 노즐은, 복수의 스피닝 물질을 상측에 공급하기 위한 복수의 입구 포트와 침전제를 공급하기 위한 입구 포트 및 저면에서 출구 축선과 동심으로 배치되는 회전 대칭형 노즐 출구 포트를 갖는 스피닝 노즐을 개시한다. 그래서 개별적인 스피닝 물질 각각은, 스피닝 노즐에서 나가기 바로 전까지, 개별적으로 형성된 개별적인 스피닝 물질 유동 채널을 통해 각각 관련된 개별적인 입구 포트로부터 각각의 출구 포트까지 안내되고, 그래서 각각의 스피닝 물질 유동 채널의 한 부분은 각 경우에 각각의 출구 포트에서 가능한 가장 균일한 스피닝 물질 공급을 달성하기 위해 압출된 각각의 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동에 영향을 주도록 구성되어 있다. 압출될 각 스피닝 물질에는 그 자신의 개별적인 출구 포트가 제공될 수 있다. 그러나, 2개 이상의 스피닝 물질이 또한 공유되는 출구 포트에 공급될 수도 있다.
다층 중공 섬유 막의 압출을 위한 스피닝 노즐이 WO02/36327 A1에 더 알려져 있고, 이에 의해 2개의 특히 상이한 스피닝 물질이 여전히 스피닝 노즐 안에 있는 상태에서 서로 접촉하며, 그래서 "습식-습식" 스피닝이 일어나게 되며, 이러한 스피닝에서, 내측 층이 먼저 압출되고, 그런 다음에, 제 2 외측 층이 스피닝 노즐에서 나가기 전에 여전히 습식 상태인 제 1 층 위에 배치된다. 이 결과, 제 1 층과 제 2 층의 밀접한 결합이 일어나고 그래서 층간 박리가 일어나기 덜 쉬운 다층 중공 섬유 막이 얻어진다.
또한 종래 기술에는, 특히 의료 분야에서 사용될 수 있고 또한 투석(dialysis) 또는 체외막 산소화(extracorporeal membrane oxygenation(ECMO))를 위한 가스 교환기에 이용되는 중공 섬유 모세관 막이 알려져 있다. 가장 컴팩트한 투석기 및/또는 현재 넓은 교환 표면을 갖는 가스 교환기를 제고할 수 있기 위해, 그러한 중공 섬유 모세관 막은 각 경우에 가장 작은 가능한 직경 및 벽 두께를 가지며, 그래서 가능한 한 많은 중공 섬유 모세관 막이 가용 공간 용적에 수용될 수 있고 또한 가장 큰 가능한 교환 표면이 얻어진다.
직경 및/또는 개별적인 벽 두께 및/또는 개별적인 막 층의 층 두께가 작을 수록, 제조 정확도, 특히 치수 정확도, 그러한 중공 섬유 모세관 막을 제조하기 위해 필요한 스피닝 노즐에 대한 요건이 더 높게 된다.
이를 염두에 두고, EP 2 112 256 A1에는, 중공 섬유 모세관 막의 압출을 위한 스피닝 노즐을 제조하기 위해 마이크로구조 기술의 방법을 적용하고 또한 특히 마이크로구조 기술로 구조화된 복수의 판을 갖는 스피닝 노즐을 이용하는 것이 제안되어 있다.
중공 섬유 모세관 막의 압출을 위한 스피닝 노즐에 대한 제조 정확도 및/또는 치수 정확도에 대한 높은 요건과는 별도로, 특히 개별적인 중공 섬유 막에 대한 감소하는 층 두께로 스피닝 물질을 출구 포트에 균일하게 공급하는 것이, 균질한 막 특성을 달성하는데에 있어 중공 섬유 모세관 막에 점점더 중요해지고 있다.
특히 스피닝 노즐 출구에 대한 가장 균일한 가능한 스피닝 물질 공급에 대해 설계된 다양한 스피닝 노즐이 종래 기술, 예컨대 WO 89/02938 A1 또는 CN 104775171 A에 알려져 있지만, 스피닝 물질은 충분한 균일성으로 공급되지 않기 때문에, 100 nm 이하의 개별적인 층 벽 두께를 갖는 초미세 중공 섬유 모세관 막의 경우에는 특성의 원하는 균질성이 일반적으로 얻어질 수 없다.
위와 같은 점에 비추어, 본 발명의 일 과제는, 100 nm 이하의 벽 두께를 갖는 적어도 하나의 층을 갖는 중공 섬유의 경우에도 특히 압출된 중공 섬유의 균질성을 개선할 수 있는 개선된 스피닝 노즐을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는, 바람직하게 안정적인 스피닝 노즐을 제공하는 것이다. 더욱이, 본 발명의 과제는, 복수의 개선된 중공 섬유를 동시에 제조할 수 있는 장치, 특히, 구조적으로 가능한 한 가장 단순한 구조를 갖는 장치를 제공하는 것이다. 더욱이, 본 발명의 과제는, 특히 균질한 특성을 갖는 중공 섬유, 특히, 100 nm 이하의 벽 두께를 갖는 적어도 하나의 층을 갖는 중공 섬유를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
위의 과제는 청구항 1에 따른 스피닝 노즐, 청구항 25에 따른 장치, 청구항 26에 따른 방법, 및 청구항 27에 따른 투석기 또는 막 산소 공급기로 달성된다
본 발명의 바람직한 실시 형태는 본 발명의 종속 청구항 및 본 설명의 주제를 구성하고, 이하에서 더 상세히 설명할 것이다. 청구 범위의 기재 사항은 설명의 내용 요소로 되어 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐에서, 스피닝 물질 유동 채널을 통과하는 적어도 2개의 유동 경로 모두는 적어도 상기 유동 조작부의 입구와 스피닝 물질 유동 채널의 관련된 출구 포트 사이에서 실질적으로 동일한 경로 길이, 특히 동일한 경로 길이를 갖는다.
유동 조작부의 입구와 스피닝 물질 유동 채널의 관련된 출구 포트 사이의 경로 길이가, 스피닝 물질이 각각의 출구 포트까지 흐를 때 따르는 적어도 2개의 유동 경로 모두에 대해 동일하므로, 스피닝 물질 유동 채널의 각각의 출구 포트에서 특히 균일한 스피닝 물질 공급이 얻어질 수 있고, 그리하여, 특히 출구 포트의 원주에 걸쳐 균일한 스피닝 물질, 바람직하게는, 실질적으로 일정한 스피닝 물질 유동이 얻어질 수 있다. 이리하여, 중공 섬유의 관련된 스피닝 물질 층에 특히 균질한 구조가 가능하고 그래서 특히 균질한 특성을 갖는 중공 섬유의 제조가 가능하게 된다.
그에 따라 구성되면, 특히, 본 발명의 스피닝 노즐이 극히 낮은 제조 공차를 가지면, 스피닝 물질이 위쪽에서 한 지점으로부터 예컨대 공급 채널을 통해 스피닝 노즐에 공급되는 경우에도, 본 발명에 따른 스피닝 노즐은 100 nm 이하의, 특히 50 nm 범위의 개별적인 벽 두께에서 충분히 균질한 특성의 중공 섬유를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐은 특히 특히 균질한 특성을 갖는 가장 미세한 중공 섬유 모세관 또는 가장 미세한 중공 섬유 모세관 막을 제조할 수 있다.
본 발명에서 스피닝 노즐은 스피닝 기계에서 사용될 수 있는 노즐이고, 이 노즐에 의해 적어도 하나의 필라멘트, 즉 적어도 하나의 개별적인 섬유, 특히 압출 스트랜드가 제조될 수 있다.
본 발명에서 중공 섬유는 단면에서 하나 이상의 연속적인 공동을 갖는 필라멘트, 즉 개별적인 섬유이다.
본 발명에서 중공 섬유 막은 적어도 하나의 층으로 이루어진 중공 섬유이고, 적어도 하나의 층은 반투과성 층이다. 중공 섬유 막은 2개 이상의 층으로 이루어질 수 있고, 그래서 층들은 중공 섬유의 벽을 형성하고 막으로서 작용한다.
본 발명에서 스피닝 물질은, 제조될 적어도 하나의 중공 섬유 층 또는 중공 섬유 막을 적어도 부분적으로 형성하도록 되어 있는 스피닝 노즐 입구 포트에 공급되는 각각의 전체 재료 물질로 이해하면 된다.
본 발명에서 출구 포트는, 적어도 하나의 스피닝 물질 및/또는 보강제 및/또는 침전제가 스피닝 노즐에서 나갈 때 통과하는 개구를 말한다.
그래서 본 발명의 스피닝 노즐의 적어도 하나의 출구 포트는 바람직하게는 관련 출구 축선에 대해 원주 방향으로 있는 틈새, 특히 폐쇄된 틈새이고, 그리하여, 적어도 하나의 출구 포트는 바람직하게는 환형 틈새, 특히 원형의 환형 틈새이다. 출구 포트의 틈새 폭은 바람직하게는 스피닝 물질이 출구 포트를 통해 압출되게 해주는 중공 섬유의 원하는 층 두께와 관련되어 있다.
본 발명에서 출구 축선은 관련된 스피닝 물질의 중심 배출 방향에 평행한 축선을 말한다.
본 발명의 스피닝 노즐에서, 바람직하게는 적어도 하나의 출구 포트는 관련 출구 축선과 동심으로 배치되고, 특히 출구 축선에 대해 회전 대칭적이다.
본 발명에 의해 정의되는 바와 같이, 유동 조작부의 입구는, 입구 포트, 특히, 스피닝 물질이 유동 조작부 안으로 들어갈 때 통과하게 되는 입구 포트인 것으로 이해하면 되고, 그래서 바람직하게는 각 유동 조작부는 정확히 하나의, 즉 단지 하나의 입구를 포함하고, 그래서 각 경우에 입구는 유동 조작부 안으로 들어가는 스피닝 물질의 진입점을 규정한다.
본 발명에 의해 정의되는 바와 같이, 유동 조작부의 출구는 출구 포트, 특히, 스피닝 물질이 유동 조작부에서 나갈 때 통과하게 되는 출구 포트인 것으로 이해하면 되고, 그래서 바람직하게는 각 유동 조작부는 정확히 하나의, 즉 단지 하나의 출구를 포함하고, 그래서 각 경우에 출구는 유동 조작부에서 나가는 스피닝 물질의 출구점을 규정한다.
본 발명에서 유동 안내 구조는, 스피닝 물질을 규정된 방식으로, 특히 규정된 유동 경로를 따라 안내 및/또는 전달하도록 설계된 구조이다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐을 만들기 위해, 특히, 본 발명의 스피닝 노즐의 적어도 하나의 유동 안내 구조의 구성 및/또는 구성적 설계를 위해, 하나 또는 여러 개의 적절한 최적화 알고리즘과 함께 수치적 방법, 특히 수치 유동 시뮬레이션(CFD-시뮬레이션/전산 유체 역학)에 의존하는 것이 적절하다.
이를 위해, 적합하다고 생각되는 유동 안내 구조가 바람직하게 파라미터화된 형태로 특정된다. 예컨대 최적화될 유동 조작부의 입구와 출구 및/또는 관련된 출구 포트의 위치와 기하학적 구조 그리고 대응하는 재료 파라미터, 특히 각각 제공되는 스피닝 물질의 조건 파라미터와 같은 적절한 경계 조건이 경계 조건으로서 더 나타나 있고, 그래서 개별적인 유동 경로의 경로 길이는 각 경우에 수치 유동 시뮬레이션의 도움으로 결정될 수 있다.
유동 안내 구조의 실시 형태에 따라, 특히, 유동 안내 구조의 기하학적 구조를 규정하는 파라미터는, 모든 유동 경로에 대해 동일한 경로 길이가 얻어지도록 바람직하게는 유동 안내 구조의 기하학적 구조를 따라 최적화 알고리즘에 의해 수치적으로 결정된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 한 유리한 실시 형태에서, 스피닝 노즐의 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널은, 공급부 입구와 공급부 출구를 갖는 공급부를 포함하고, 공급부 입구는 바람직하게는 적어도 하나의 입구 포트, 특히 정확히 하나의 입구 포트에 연결된다. 공급부 출구는 바람직하게는 적어도 하나의 유동 조작부, 특히 관련된 유동 조작부, 바람직하게는 정확히 하나의 관련된 유동 조작부의 입구에 연결된다.
스피닝 물질 유동 채널의 공급부가 단지 하나의 입구 포트 및 단지 하나의 유동 조작부를 가지며 또한 각각의 유동 조작부는 단지 정확히 하나의 입구를 가지면, 유동 조작부 안으로 들어가는 스피닝 물질의 규정된 진입부를 특히 간단하게 얻을 수 있는데, 특히, 스피닝 물질의 진입점이 정확하게 규정될 수 있다.
이에 따라, 단지 하나의 출구를 갖는 유동 조작부는 관련된 유동 조작부에서 나가는 스피닝 물질의 출구를 규정하여 결정할 수 있다.
그리하여 이로써, 본 발명에 따른 스피닝 노즐의 구조적 복잡성을 크게 줄일 수 있다. 특히, 해결해야 할 최적화 문제가 상당히 단순화된다. 결과적으로, 본 발명에 따른 스피닝 노즐을 만드는데에 드는 비용이 감소된다. 무엇 보다도, 스피닝 물질 유동 시뮬레이션과 요구되는 최적화 작업에 대해 본 발명의 스피닝 노즐의 구성을 계산하기 위해 필요한 시간이 상당히 줄어들 수 있다.
스피닝 물질 유동 채널의 공급부는 대안적으로 복수의 입구 포트에 연결될 수 있고, 그리하여, 복수의 스피닝 물질은 쉽게 함께 혼합될 수 있고, 특히, 스피닝 물질 혼합물이 만들어질 수 있다.
스피닝 물질은 또한 쉽게 분할될 수 있고, 특히, 스피닝 물질 유동 채널의 공급부가 대안적으로 복수의 유동 조작부에 연결되면, 동일한 스피닝 물질 재료로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 중공 섬유가 쉽게 제조된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 한 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부는 실질적으로 바닥면, 천정면 및 측면으로 한정된 용적을 가지며, 또는 그러한 용적으로 형성되고, 바람직하게는, 유동 조작부의 바닥면 및/또는 천정면은 평평한 면으로 형성되고, 특히, 바닥면과 천정면은 서로 평행하게 배치되고, 각각 서로 평행하게 연장되어 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 한 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널은 출구부 입구와 출구부 출구를 갖는 출구부를 포함하고, 출구부 입구는 바람직하게는 적어도 하나의 유동 조작부, 바람직하게는 관련된 유동 조작부, 특히 정확히 하나의 관련된 유동 조작부의 출구에 연결된다. 더 바람직하게는, 출구부 출구는 스피닝 물질 유동 채널의 관련된 출구 포트, 특히, 정확히 하나의 출구 포트에 연결된다.
바람직하게는, 스피닝 노즐의 적어도 하나의 출구 포트는 관련된 출구 축선에 대해 회전 대칭적인 설계로 되어 있고, 그리하여 출구 포트는 바람직하게 완전 원주 방향 구성이고 특히 환형 틈새이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널의 적어도 하나의 출구부는, 특히 출구 축선과 동심으로 배치되고 전체 길이에 걸쳐 출구 축선에 대해 회전 대칭적인 형태인 원통형 케이싱으로 형성된 틈새로 형성된다.
한 바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따른 스피닝 노즐은 다층 중공 섬유의 압출, 특히 다층 중공 섬유 막의 압출, 특히 바람직하게는, 500 ㎛ 이하의 직경과 100㎛ 이하의 총 벽 두께를 갖는 다층 중공 섬유 모세관 막의 압출을 위해 설계되어 있고, 바람직하게 각 층은 스피닝 물질의 압출로 만들어질 수 있고, 스피닝 노즐은 바람직하게는, 압출된 각 스피닝 물질을 위한 것으로 각각의 스피닝 물질을 스피닝 노즐 안으로 도입하기 위한 별도의 입구 포트를 포함한다.
따라서, 각 스피닝 물질, 특히, 각 스피닝 물질 재료, 관련된 출구 축선을 따라 스피닝 노즐 밖으로 나갈 각각의 스피닝 물질을 위해 개별적인 출구 포트가 각 경우에 제공될 수 있고, 또는 복수의 스피닝 물질의 배출, 특히, 상이한 스피닝 물질 재료의 배출을 위한 하나 이상의 출구 포트가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐이 각 스피닝 물질, 특히, 각 스피닝 물질 재료를 위한 개별적인 출구 포트를 가지면, 여러 층으로 된 중공 섬유 막이 스피닝 노즐에 공급되는 각각의 상이한 스피닝 물질 재료로부터 압출될 수 있고, 그의 층들은 서로 다소 분리되어 있고, 그리하여, 특히 개별적인 스피닝 물질 재료 또는 스피닝 물질 층 사이에 더 또는 덜 두드러진 분리가 얻어질 수 있다.
한편, 2개 이상의 스피닝 물질, 특히, 2개 이상의 상이한 스피닝 물질 재료가 공유된 출구 포트로부터 출력될 수 있을 때, 일반적으로, 스피닝 물질의 적어도 부분적인 혼합이 있게 되며, 그래서, 개별적인 스피닝 물질 재료/스피닝 물질 재료 사이의 덜 두드러진 분리가 생길 수 있다.
용례에 따라, 각 스피닝 물질을 위한 개별적인 출구 포트 및 2개 이상의 스피닝 물질을 위한 공유되는 출구 포트가 유리할 수 있다. 개별적인 출구 포트로, 개별적인 중공 섬유 막 층에 대한 더 규정된 균질한 특성을 갖는 중공 섬유 막이 일반적으로 소위 건식 병합으로 만들어질 수 있고, 반면, 공유되는 출구 포트는 특히 소위 습식-습식 병합에서 개별적인 스피닝 물질 층의 더 양호한 결합을 가능하게 하며, 그리하여 개별적인 중공 섬유 막 층들의 층간 박리의 위험이 감소될 수 있다.
한 바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따른 스피닝 노즐은 바람직하게는 압출될 각 스피닝 물질을 위한 개별적인 스피닝 물질 유동 채널을 포함하는데, 이 채널은 스피닝 물질을 관련된 입구 포트로부터 각각의 출구 포트까지 안내하게 된다.
복수의 출구 포트를 갖는 스피닝 노즐에서, 개별적인 출구 포트의 모든 출구 축선은 공통의 노즐 출구 축선에 있고, 그리하여, 개별적인 출구 포트는 특히 공통 노즐 출구 축선과 동심으로 배치되는데, 즉 개별적인 출구 포트의 출구 축선들은 바람직하게 일치한다. 바람직하게는, 그리하여, 출구 포트는, 개별적인 스피닝 물질 층에 대한 각각 원하는 층 두께 및/또는 벽 두께를 갖는 다층 중공 섬유가 개별적인 스피닝 물질이 스피닝 노즐 밖으로 나갈 때 만들어지도록, 설계 및 배치되며, 특히 직경과 틈새 폭이 각각 선택된다.
특히 바람직하게는, 본 발명의 스피닝 노즐은, 압출될 각 스피닝 물질을 위한 개별적인 입구 포트, 개별적인 유동 조작부를 갖는 개별적인 스피닝 물질 유동 채널 및 개별적인 출구 포트를 가지며, 바람직하게는 모든 출구 축선들이 서로 평행하고 또한 특히 공통 노즐 출구 축선을 따라 배치되는데, 즉 일치한다. 노즐 출구 축선에 대해 반경 방향 최내측에 배치되는 스피닝 물질 출구 포트는 중공 섬유의 최내측 층을 만들기 위한 출구 포트를 형성하고, 반경 방향 최외측에 배치되는 스피닝 물질 출구 포트는 중공 섬유의 최외측 층을 만들기 위한 출구 포트를 형성하고, 또한 그들 사이에 있는 스피닝 물질 출구 포트는 대응적으로 사이에 배치되는 스피닝 물질 층의 출구 포트를 형성한다.
본 발명의 스피닝 노즐에서, 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 스피닝 물질은 적어도 유동 조작부 내부에서 적어도 부분적으로 적어도 2개의 상이한 유동 경로를 따라 흐른다. 다시 말해, 본 발명의 스피닝 노즐에서, 스피닝 물질은 적어도 적어도 유동 조작부 내부에서부분적으로 적어도 2개의 상이한, 즉 변하는 유동 경로를 따라 흐른다. 특히 바람직하게는, 스피닝 물질은 스피닝 물질 유동 채널, 특히 각각의 유동 조작부를 통해 적어도 부분적으로 복수의 상이한 유동 경로를 따라 흐른다.
특히 바람직하게는, 스피닝 물질의 모든 유동 경로는 각각의 유동 조작부의 입구부터 관련 출구 포트까지 동일한 길이고 동일한 유동 길이를 가질 뿐만 아니라, 더욱이, 각각의 스피닝 물질 채널의 입구 포트부터 스피닝 물질 유동 채널의 관련 출구 포트 및/또는 스피닝 노즐의 스피닝 중심까지 동일한 길이를 갖는다.
본 발명에서 스피닝 중심은, 모든 스피닝 덩러리가 유동 방향으로 처음으로 일치하는, 즉 압출된 중공 섬유가 처음으로 모든 할당된 스피닝 물질 층을 갖는 공통 노즐 출구 축선을 따른 지점인 것으로 이해하면 된다.
본 발명의 스피닝 노즐의 한 특히 유리한 실시 형태에서, 스피닝 물질 유동 채널을 적어도 부분적으로 통과하는 적어도 2개의 유동 경로 모두, 바람직하게는 모든 유동 경로는 상기 유동 조작부의 입구와 유동 조작부의 출구 사이에서 적어도 실질적으로 동일한 경로 길이를 갖는다.
그리하여 이로써, 각각 제공된 스피닝 물질 유동 채널의 출구부를 연결하는 각각의 출구 포트를 갖는 각각의 유동 조작부의 출구가, 각각의 스피닝 물질이 특히 마찬가지로 동일한 경로 길이의 유동 경로를 따라 균일하게 그를 통해 흐를 수 있도록 구성되어 있으면, 본 발명에 따른 스피닝 노즐을 만드는 일의 복잡성이 특히 간단한 방식으로 더 줄어들 수 있다. 다시 말해, 이는, 본 발명의 스피닝 노즐에서, 바람직하게는 각각 제공된 스피닝 물질 유동 채널의 출구부는 상이한 경로 길이의 상이한 유동 경로를 따라 흐르지 않고 각 경우에 마찬가지로 동일한 경로 길이의 유동 경로를 따라 흐름을 의미한다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 특히 유리한 실시 형태에서, 스피닝 노즐은, 보강제 및/또는 침전제를 상기 스피닝 노즐 안으로 도입하기 위한 적어도 하나의 입구 포트, 상기 보강제 및/또는 침전제를 출구 축선을 따라 스피닝 노즐 밖으로 배출시키기 위한 적어도 하나의 출구 포트, 및 상기 보강제 및/또는 침전제를 각각의 입구 포트로부터 관련된 출구 포트로 안내하기 위한 적어도 하나의 공급 채널을 포함하며, 상기 보강제 및/또는 침전제의 출구 포트는 최내측 스피닝 물질 출구 포트 내부에 바람직하게 반경 방향으로 배치되고, 특히 상기 최내측 스피닝 물질 출구 포트와 동심으로 배치 및 구성된다.
본 발명에서, 침전제는, 상 반전을 도입하고 또한 압출된 중공 섬유의 추가 처리를 가능하게 하도록 스피닝 노즐 밖으로 압출된 스피닝 물질을 적어도 부분적으로 경화시키기 위해, 중공 섬유의 압출을 위한 스피닝 노즐에 공급되는 스피닝 물질과 접촉되는, 특히, 최내측 층으로서 압출된 스피닝 물질과 접촉되는 액체이다.
본 발명에서 보강제는, 압출된 중공 섬유를 보강하는 역할을 하는, 특히 형상 부여 보강을 하는 화학 물질 또는 화학적 조성물이다. 그래서 보강제는 압출된 스트랜드가 압출된 스트랜드의 후처리를 위해 침전조(precipitation bath)에 도달하기 전에 그 압출된 스트랜드를 기계적으로 안정화시키는 역할을 한다. 보강제는 특히 침전제일 수도 있다.
어떤 경우에, 적어도 하나의 공급 채널은, 보강제 및/또는 침전제를 스피닝 물질 유동 채널의 형태로 각각의 입구 포트로부터 관련된 출구 포트까지 전달하고 또한 적어도 하나의 유동 조작부 및/또는 공급부 및/또는 출구부를 포함하도록 설게되어 있고 특히 마찬가지로 공급 채널을 통해 흐르는 보강제 및/또는 침전제 가 적어도 부분적으로 2개의 상이한 유동 경로를 따라 흐르도록 보강제 질랑 유동 및/또는 침전제 질량 유동에 영향을 주도록 설계되어 있는 것이 유리할 수 있고, 그래서 공급 채널을 통과하는 적어도 2개의 유동 경로 모두는 공급 채널의 유동 조작부의 입구와 공급 채널의 관련된 출구 포트 사이의 실질적으로 동일한 경로 길이, 특히, 공급 채널의 각각의 입구 포트와 관련 출구 포트 사이의 동일한 경로 길이를 갖는다.
본 발명에서 스피닝 물질 출구 포트는, 보강제 및/또는 침전제의 배출이 아닌, 스피닝 물질의 배출을 위해 제공되는 출구 포트이다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 특히 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부는 유동 조작부를 통해 흐르는 스피닝 물질의 중심 유동 방향에 대해 관련 출구 축선에 수직인 배향으로, 특히, 관련 출구 축선에 수직하게 배치된다. 다시 말해, 이는, 적어도 하나의 유동 조작부는 바람직하게는 스피닝 노즐의 기능적 사용 상태에 대해 수평 배향으로 배치되고, 그래서 관련된 출구 축선은 바람직하게 수직이다. 이리하여, 본 발명의 따른 스피닝 노즐의 특히 간단한 구성을 얻을 수 있고, 결과적으로, 본 발명의 스피닝 노즐의 경제적인 제조가 가능하다.
유동 조작부가, 바닥면, 천정면 및 측면으로 한정된 용적으로 형성되고 바닥면 및/또는 천정면이 특히 평평한 면으로 형성되면, 바닥면 및/또는 천정면은 바람직하게는 출구 축선에 대해 수직하게, 특히 직각으로 배향된다.
본 발명의 스피닝 노즐이 복수의 유동 조작부를 포함하면, 스피닝 노즐의 유동 조작부 중의 적어도 2개, 특히 모두는 서로에 팽행하게 배치된다.
모든 출구 포트의 출구 축선이 일치하고 또한 특히 공통 노즐 출구 축선 상에 있으면, 바람직하게는 적어도 하나의 유동 조작부가 노즐 출구 축선에 대해 수직하게 배향되어 배치되며, 특히, 모든 유동 조작부가 노즐 출구 축선에 대해 수직하게 배향되어 배치된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 입구 포트는 스피닝 노즐의 기능적 사용 상태에 대해 스피닝 노즐의 상측에 배치되고, 바람직하게는 모든 입구 포트가 스피닝 노즐의 상측에 배치된다.
특히 바람직하게는, 스피닝 물질을 제공하기 위해 제공된 입구 포트 모두 및 보강제 및/또는 침전제를 공급하기 위해 제공된 입구 포트 모두는 그래서 스피닝 노즐의 상측에 배치된다. 이리하여, 스피닝 물질 및/또는 보강제 및/또는 침전제 공급을 위한 개별적인 스피닝 노즐의 측면에 공간이 자유롭게 유지될 필요가 없기 때문에, 복수의 스피닝 노즐이 장치, 특히, 복수의 스피닝 노즐의 직접 인접하는 장치에 공간 절약적인 방식으로 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 스피닝 노즐을 갖는 특히 구성적으로 간단한 장치 구조가 제공되어 복수의 중공 섬유를 동시에 만들 수 있다.
이 경우, 즉, 적어도 하나의 입구 포트가 스피닝 노즐의 상측에 배치될 때, 적어도 하나의 스프닝 물질 유동 채널 및/또는 스피닝 노즐의 상측에 배치되는 입구 포트에 연결되는 보강제 및/또는 침전제를 위한 공급 채널의 관련 공급부는 관련 출구 축선에 특히 실질적으로 평행하게 그리고/또는 관련된 유동 조작부에 수직하게 되어 있고, 그리하여, 공급부의 길이 방향 축선은 바람직하게 편심적으로 배치되는데, 즉, 관련된 출구 축선으로부터 반경 방향으로 오프셋되어 있고, 특히 출구 포트를 넘어 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 동일 길이 유동 경로에 의해, 관련된 출구 포트 및/또는 관련된 출구 축선에 대한 편심적인 그리고/또는 비대칭적인 스피닝 물질 공급으로도, 출구 포트에 대한 균일한 스피닝 물질 공급이 이루어질 수 있고, 중공 섬유의 루멘(lumen) 사이 및/또는 중공 섬유 막의 개별적인 막 층 사이의 특성에 부정적인 영향을 주는 동심성의 결여가 감소될 수 있거나 심지어 완전히 없어질 수 있다.
본 발명의 스피닝 노즐의 대안적인 또는 추가적인, 어떤 경우에는 마찬가지로 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 입구 포트는 스피닝 노즐의 일측에 배치된다. 모든 입구 포트가 스피닝 노즐의 일측에 배치될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는, 스피닝 노즐의 일측에 배치되는 입구 포트에 연결되는 관련된 공급부는 관련된 출구 축선에 실질적으로 수직하고/수직하거나 관련된 유동 조작부에 평행하며, 그래서 공급부의 길이 방향 축선은 특히 관련된 유동 조작부에 평행하게 배치되며, 특히, 스피닝 물질 및/또는 침전제 및/또는 보강제가 각각의 유동 조작부를 통해 흐르는 유동의 중심 방향을 갖는 평면 내에 있다.
양 경우에, 즉, 하나 이상의 입구 포트가 스프링 노즐의 상측에 그리고/또는 옆에 배치되는 경우, 바람직하게는 적어도 하나의 출구 포트는 노즐의 저면에 배치되며, 그리하여, 특히 모든 출구 포트가 스피닝 노즐의 저면에 배치된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 적어도 하나의 입구 포트 및/또는 입구, 특히 관련된 유동 조작부의 입구는 관련된 출구 축선에 대해 편심적으로 배치되고, 특히, 출구 축선에 대해 출구 포트를 반경 방향으로 넘어 배치된다. 바람직하게는 스피닝 물질 공급을 위한 모든 입구 포트가 각각 관련된 출구 축선에 대해 편심적으로 배치된다.
한편, 보강제 및/또는 침전제를 도입하기 위한 입구 포트는 관련된 출구 축선에 대해 편심적으로 배치될 수 있다. 보강제 또는 침전제의 공급을 위한 입구 포트의 편심적인 배치는, 유동 조작부가 없어도 되고 또한 압출될 중공 섬유의 원하는 특성이 입구 포트로부터 출구 포트까지 동심으로 연장되어 있는 공급 채널로 얻어질 때, 특히 적합하다.
그러나, 스피닝 노즐을 통과하는 보강제 또는 침전제 유동이 중공 섬유가 원하는 특성을 가지고 압출되도록 각각 조작될 필요가 있으면, 보강제 또는 침전제를 위한 입구 포트는 마찬가지로, 공급부가 출구 축선에 평행한 상태에서, 유동 조작부가 출구 축선에 대해 수직인 배향으로 배치된 상태에서, 또한 공급 채널이 출구 축선에 평행한, 특히 형성된 출구부에 대해 동심인 상태에서, 편심으로 배치되는 것이 편리하다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 출구는 관련된 출구 축선에 대해 편심으로 배치되며, 적어도 하나의 유동 조작부의 출구는 바람직하게는 합동적으로 설계되는데, 즉, 관련된 출구 포트와 합동이고, 또한 특히 스피닝 노즐의 상측의 방향으로 각각의 출구 포트에 평행하게 배치된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 유동 조작부의 출구 및/또는 적어도 하나의 관련된 출구 포트는 회전 대칭적으로 설계로 되어 있고, 그리하여 적어도 하나의 출구 및/또는 적어도 하나의 출구 포트는 각 경우에 바람직하게 완전 원주 방향 구성이고 특히 환형 틈새이다.
유동 조작부가, 바닥면, 천정면 및 측면으로 한정된 용적으로 형성되면, 유동 조작부의 입구는 바람직하게는 천정면 및/또는 바닥면에 있는 유동 조작부의 출구에 위치된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 유동 안내 구조는 하나 이상의 유동 안내 요소 및/또는 하나 이상의 방해 요소의 적어도 하나의 유동 조작부를 포함한다.
본 발명에서 유동 안내 요소는, 유동을 방향 전환 및/또는 안내 및/또는 전달하는 실질적인 역할을 하고 또한 바람직하게는 유동 안내 윤곽을 갖는 유동 안내면을 포함하는 요소인 것으로 이해하면 된다.
그래서 유동 안내 면은 스피닝 물질 유동의 적어도 일부분이 따라 흐르는 유동이 방향 전환 및/또는 안내 및/또는 전달되게 하는 유동 안내 요소의 표면을 말하고, 그래서, 유동 안내 윤곽, 즉 유동 안내 면의 기하학적 구조는 각 경우에 유동이 어떻게 방향 전환 및/또는 안내 및/또는 전달되는지를 규정한다.
본 발명에 의해 정의되는 바와 같이, 방해 요소는, 유량을 변화시키는 실질적인 역할을 하는 요소이며, 그래서 본 발명에서 방해 요소는 유량을 증가시키는 작용 및 유량을 감소시키는 작용 모두를 한다. 적절한 구성으로, 방해 요소는 유동의 정렬에 추가적으로 영향을 줄 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 스피닝 노즐은 유동 방향으로 연속적으로 배치되는 유동 안내 요소 및/또는 유동 방향으로 연속적으로 배치되는 하나 이상의 방해 요소를 포함하고, 그래서 본 발명의 스피닝 노즐은 특히 바람직하게는 유동 방향으로 연속적으로 배치되는 복수의 유동 안내 요소 및 유동 방향으로 유동 안내 요소의 하류에 배치되는 적어도 하나의 방해 요소를 포함한다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 안내 요소는, 상기 유동 조작부의 바닥면으로부터 천정면까지 연장되어 있는 벽을 갖는 돌출부, 특히, 적어도 부분적으로 상기 유동 조작부의 바닥면에 수직하게 그리고/또는 천정면에 수직하게 연장되어 있는 벽을 갖는 돌출부로 형성되고, 벽은 적어도 부분적으로 유동 안내면을 형성하며 또한 규정된 유동 안내 윤곽을 갖는다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 안내 요소는 적어도 부분적으로 물질 유동 분할기로서 구성되어 있고 또는 물질 유동 분할기를 형성하며, 바람직하게는, 적어도 하나의 유동 안내 요소는 스피닝 물질 유동을 정해진 비로 분할하는 물질 유동 분할기로 설계되어 있거나 그러한 동어리 유동 분할기를 형성하며, 특히, 스피닝 물질 유동을 양분하는 물질 유동 분할기로서 설계되어 있다. 따라서, 스피닝 물질 유동은 특히 정해지 비로 상이한 유동 경로로 쉽게 분할, 특히 양분될 수 있고, 그리하여, 개별적인 유동 경로에 대한 동일한 경로 길이로 균일한 스피닝 물질 유동이 특히 간단한 방식으로 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 안내 요소, 특히 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 제 1 대칭 면에 대해 대칭적인 유동 안내 윤곽을 가지며, 유동 안내 요소의 제 1 대칭 면은 바람직하게는 관련된 유동 조작부에 수직하게, 특히, 관련된 출구 축선에 평행하게 연장되어 있다.
어떤 경우에, 적어도 하나의 유동 안내 요소, 특히, 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 전체적으로 대칭적인 설계인 것이 유리한데, 즉 대칭적으로 형성된 유동 안내 윤곽을 가질 뿐만 아니라, 주로 유동 안내 윤곽으로서 작용하는 유동 안내 요소의 나머지 윤곽이 대칭적으로 설계되어 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 안내 요소, 특히 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 말린 형태의(curly) 브라켓과 유사한 또는 그에 따른, 즉 "말린 형태의 브라켓" 구두점(punctuation mark)과 유사한 또는 "말린 형태의 브라켓" 처럼 연장되어 있는 유동 안내 윤곽에 따른 유동 안내 윤곽을 갖는다.
어떤 경우에, 적어도 하나의 유동 안내 요소, 특히 유동 안내 윤곽의 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 이중 굴곡 형태로 또는 길이 방향으로 연결되어 있고 대칭적으로 배치되는 2개의 적분 기호 처럼 연장되어 있는 것이 유리하다.
바람직하게는, 유동 안내 요소의 최전방 선두 가장자리 및/또는 최전방 유입 영역은 제 1 대칭 면에 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 유동 안내 요소, 특히 적어도 하나의 물질 유동 분할기는, 유동 안내 요소의 제 1 대칭 면 쪽으로 가는 유동이 특히 제 1 대칭 면에 평행한 유동 방향으로 전방에서 시작되도록, 관련된 유동 조작부 내에서 배향되어 배치된다.
본 발명에서 최전방 유입 영역은, 스피닝 물질 유동이 관련 유동 조작부를 통해 흐를 때, 유동 안내 윤곽 안으로 흐르는 스피닝 물질이 제일 먼저 만나는 유동 안내 요소의 유동 안내 윤곽의 일부분, 특히, 초기 유입 유동의 유동 안내 요소의 가장자리인 것으로 이해하면 된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는 복수의 캐스케이드(cascade)형 유동 안내 요소, 특히, 복수의 캐스케이드형 물질 분할기를 가지며, 개별적인 유동 안내 요소는 바람직하게는 홀수 개수의 단(stage)을 갖는 캐스케이드 형태, 특히 3-단 캐스케이드 또는 5-단 캐스케이드로 배치된다. 그래서 유동 안내 요소가 양분하는 물질 유동 분할기로 설계되어 있을 때, 그 분할기 쪽으로 흐르는 스피닝 물질은, 유동 조작부에 들어가는 스피닝 물질 유동에 대해, 제 1 단에서 물질 유동 분할기에 따라 양분될 수 있고, 제 2 단에서는 사분의 일로 분할된다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는 캐스케이드의 제 1 단에서 단지 하나의 유동 안내 요소, 특히 단지 하나의 물질 유동 분할기, 및 캐스케이드의 제 2 단에서 2개의 유동 안내 요소, 특히 2개의 물질 유동 분할기를 가지며, 캐스케이드의 제 2 단의 유동 안내 요소는 바람직하게는 캐스케이드의 제 1 단의 유동 안내 요소에 대해 대략 ±90°의 오프셋 배향으로 배치된다.
본 발명에서, 규정된 각도로 오프셋 배향되어 배치된다는 것은, 규정된 각도 만큼 회전되어 배치되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 각 경우에 n 번째 단(n ≥ 2)에는 2(n-1) 개의 유동 안내 요소, 특히 물질 유동 분할기가 제공되고, 유동 안내 요소는 (n-1) 번째 단의 유동 안내 요소에 대해 각각 180°/ 2(n-1) 로 오프셋되어, 특히 그에 대해 대칭적으로 오프셋되어 배치된다.
따라서, 스피닝 물질 유동은 상이한 유동 경로를 따라, 특히 정해진 경로 길이의 상이한 유동 경로를 따라 특히 간단한 방식으로 전달될 수 있고, 각각의 경로 길이는 추가적인 캐스케이드 단에 의해 정해진 양 만큼 길어질 수 있다. 개별적인 유동 안내 요소의 배치 및 그의 구성에 따라, 각각의 유동 경로는 정해진 경로 길이 만큼 길어질 수 있고, 그래서, 결과적으로, 본 발명의 스피닝 노즐의 스피닝 물질 유동 채널의 유동 경로 중 적어도 2개의, 바람직하게는 모두의 경로 길이가 동일하게 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, n 번째 단에 있는 적어도 하나의 유동 안내 요소의 유동 안내 윤곽 의 길이는 (n-1) 번째 단에 있는 적어도 하나의 유동 안내 요소의 유동 안내 윤곽의 길이의 대략 1/4 또는 1/4이고, 바람직하게는, 인접하는 캐스케이드 단에 있는 적어도 2개의 유동 안내 요소의 한 기하학적 형태는 동일하고/동일하거나 자체적으로 유사하다. 바람직하게는, 이러한 관계는 캐스케이드 단의 모든 유동 안내 요소, 특히 캐스케이드의 모든 물질 유동 분할기에 적용된다.
즉, 제 2 캐스케이드 단에 있는 물질 유동 분할기의 유동 안내 윤곽은 제 2 캐스케이드 단에 있는 물질 유동 분할기의 유동 안내 윤곽의 길이의 1/4이다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 안내 요소는 안내 베인을 포함하거나 또는 안내 베인이며, 바람직하게는, 적어도 부분적으로 스피닝 물질 유동을 출구 포트쪽으로 전달하는 안내 베인, 특히, 적어도 부분적으로 스피닝 물질 유동을 반경 방향 내측으로 전달하는 안내 베인이다.
다시 말해, 본 발명의 스피닝 노즐의 유동 안내 요소는 안내 베인으로 설계되거나 물질 유동 분할기로 기능하는 하나 이상의 부분 및/또는 하나 이상의 안내 베인 부분을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는, 출구 포트와 동심으로 또한 원주 방향으로 균일하게 분산되어 배치되는 복수의 안내 베인을 포함하고, 유동 조작부의 출구 및/또는 관련된 출구 포트에 대해 반경 방향 내측에 있는 안내 베인의 단부는 바람직하게는 일정한 반경의 원형 경로 상에 배치되며, 안내 베인은 특히, 안내 베인을 따라 흐르는 각각의 스피닝 물질 유동이 유동 조작부의 출구 및/또는 관련된 출구 포트에 대해 접선 방향으로 안내 베인을 나가도록 설계 및 배치되어 있다.
바람직하게는, 안내 베인의 단부는 유동 조작부의 출구와 동심으로, 특히, 출구 포트와 동심으로 배치된다.
이러한 종류의 안내 베인 장치로, 유동 조작부의 출구로 가는 특히 균일한 그리고 특히 정렬된 스피닝 물질 유동이 얻어질 수 있고, 그래서 스피닝 물질 유동 채널의 관련된 출구부의 적절한 구성으로, 관련된 출구 포트로 가는 특히 균일한 스피닝 물질 유동이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 본 발명의 스피닝 노즐은, 유동 안내 윤곽으로부터 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소의 먼 측에 배치되는 하나 이상의 안내 베인을 포함하고, 바람직하게는 적어도 하나의 안내 베인은 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소와 일체적으로 그리고/또는 통합적으로 설계로 되어 있다.
바람직하게는, 모든 안내 베인이 유동 안내 윤곽으로부터 적어도 하나의 유동 안내 요소의 먼 측에 배치되고, 특히 각각 인접하는 유동 안내 요소와 일체적으로 그리고/또는 통합적으로 설계로 되어 있다. 특히, 가장 높은 캐스케이드 단의 각 유동 안내 요소가 물질 유동 분할기, 특히 각각의 양분하는 물질 유동 분할기로 구성되어 있는 경우, 특히 유리한 유동 안내 구조가 얻어지고, 각 분할기는 유동 안내 윤곽부로부터 먼측에서, 즉 후방 측에서 안내 베인부를 포함하고, 이는 각 경우에 특히 일체적인데, 즉 물질 유동 분할기를 형성하는 유동 안내 요소의 일부분과 통합된 구성으로 되어 있다.
다시 말해, 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소는 특히 바람직하게는 유동 안내 윤곽으로부터 먼측에 있는 안내 베인으로 형성되어 있는 부분을 포함하는 물질 유동 분할기로 구성된 유동 안내 요소이다. 이러한 유동 안내 요소에 의해, 특히 컴팩트한 유동 안내 구조가 유리하게 제공될 수 있다
그러나, 어떤 경우에, 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소와는 별개인 하나 이상의 안내 베인을 형성하는 것이 더 유리할 수 있다.
본 발명의 스피닝 노즐의 유동 안내 구조는 대안적으로 그리고/도는 추가적으로 하나 이상의 안내 베인 또는 단지 안내 베인으로서 형성된 유동 요소의 하류 유동 방향으로 배치되는 물질 유동 분할기로서 형성된 하나 이상의 유동 안내 요소를 포함한다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는 적어도 하나의 방해 요소를 포함하고, 방해 요소는 유동 조작부의 바닥면으로부터 천정면까지 연장되어 있는 벽으로 형성되며, 또한 상기 벽을 통해 연장되어 있는 복수의 유동 개구를 가지고 있다. 그리하여, 바람직하게, 적어도 하나의 방해 요소는, 바닥면 및/또는 천정면에 수직하게 연장되어 있는 벽을 포함하고, 이 벽은 벽을 통과하는 직사각형 단면의 하나 이상의 유동 개구 및/또는 아치형 진행부를 갖는다.
하나 이상의 유동 개구는 또한 유동 방향에 걸쳐 원추형으로 변하거나 외측으로 벌어져 있는 원통형 또는 타원 원통형 단면 또는 테이퍼형 또는 확장형 단면 또는 이와는 다른 기하학적 단면을 가질 수 있다. 특히 바람직하게는, 그래서 모든 유동 개구는, 유동 개구를 관류하는 유동으로 인해 스피닝 물질 유동이 정렬되도록, 벽 내부에서 서로에 대해 배향되어 배치된다. 이는 예컨대 벽에 슈직인 유동 개구 또는 동일한 곡률의 각각의 평행한 호(arc) 형태로 되어 있는 유동 개구에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는 원통형 케이싱으로 형성되는 방해 요소를 포함하고, 방해 요소는 바람직하게 유동 조작부의 출구와 동심으로 그리고/또는 출구 포트 및/또는 관련 출구 포트 및/또는 관련 출구 축선과 동심으로 배치된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 유동 조작부는, 유동 조작부의 바닥면으로부터 유동 조작부의 천정면까지 연장되어 있는 수직 벽으로 형성되는 방해 요소, 및 벽 내부에 배치되고 원주 방향으로 균일하게 분산되어 있으며 대략 5 ∼ 20㎛, 바람직하게는 대략 10 ∼ 15㎛의 단면 폭을 갖는 복수의 유동 개구를 포함한다. 그래서 방해 요소의 상류에서 동적 압력이 증가될 수 있고, 스피닝 물질 유동 및/또는 보강제 및/또는 침전제 유동의 균질화가 달성된다.
특히, 500 1/s 이상, 심지어 1000 1/s 이상의 높은 전단 속도(shear rate)가 그러한 방해 요소로 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 유동 조작부의 적어도 하나의 유동 안내 구조는 최내측 유동 안내 요소 내부에서 반경 방향으로 배치되는 방해 요소를 포함하고, 바람직하게는 적어도 하나의 유동 안내 구조는 유동 안내 요소의 캐스케이드 내부에서 반경 방향으로 배치되는 방해 요소를 포함한다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는, 상기 유동 조작부를 통해 흘러 위 또는 아래로 흐르는 스피닝 물질을 위한 적어도 하나의 장애물을 포함하고, 장애물은 바람직하게 유동 조작부의 바닥면 및/또는 천정면으로부터 유동 조작부 안으로 특히 수직하게 연장되어 있고 천정면 및/또는 바닥면에 있는 규정된 틈새에 도달한다.
그리하여, 유동 조작부가 스피닝 노즐의 기능적 사용 상태에 대해 수평 배향으로 배치되면, 위 또는 아래로 흐르는 것에 대한 방해물이 수직 방향으로 연장되어 있다.
위 또는 아래로 흐르는 것에 대한 그러한 장애물은 예컨대, 유동 조작부의 바닥면 및/또는 천정면으로부터 유동 조작부 안으로 연장되어 있는 원통형 케이싱, 또는 대응하는 원통형 케이싱 부분, 특히 원통 케이싱형 부분으로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 장애물의 위 및/또는 아래로의 유동에 의해, 스피닝 물질 유동의 특히 간단한 (추가의) 균질화가 달성될 수 있고, 특히, 정해진 스피닝 물질 유동이 설정될 수 있다. 출구 포트에 대한 관련된 적절한 기하학적 구조, 특히 적절히 정해진 출구 포트 틈새 폭과 관련하여, 각각의 출구 포트로부터 압출될 스피닝 물질의 원하는 층 두께가 따라서 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조는, 마이크로구조 기술로 구조화된 판형체, 특히 마이크로구조 기술로 구조화된 판을 포함하거나 또는 마이크로구조 기술로 구조화된 판으로 형성된다.
바람직하게는, 구조화된 판형체 및/또는 구조화된 판은 웨이퍼를 포함하거나 하나 이상의 웨이퍼로 만들어진다.
특히 바람직하게는, 전체 유동 조작부는 마이크로구조 기술로 구조화된 판형체 및/또는 마이크로구조 기술로 구조화된 판으로 형성되고, 그래서 바람직하게는 모든 유동 조작부는 각 경우에 대응하는 본체 및/또는 대응하는 판으로 형성된다.
개별적인 층에 대한 균일한 층 구조 및 각 경우 100 nm 이하의, 특히 대략 50 nm 벽 두께를 갖는 중공 섬유 모세관 막, 특히 초미세 중공 섬유 모세관 막이, 이렇게 제조된 본 발명의 스피닝 노즐로 제조될 수 있다.
구조화된 판형체를 마이크로구조 기술로 만드는 것, 특히, 구조화된 판을 마이크로구조 기술로 만드는 것은 원리적으로 종래 기술에 알려져 있다. 본 발명에 따른 스피닝 노즐에 사용되기에 적합한 구조화된 판형체 및/또는 구조화된 판이 어떻게 제조될 수 있는지에 대한 추가 상세는 EP 2 112 556 A1에서 알 수 있고, 이에 대서는 그 문헌을 참조하면 된다.
본 발명의 스피닝 노즐은, 체외막 산소화와 관련된 가스 교환기에서의 사용 및 혈장을 다른 혈액 성분으로부터 분리하기 위한 투석 막 또는 중공 섬유 막의 제조, 특히 500 nm 이하의 직경과 100 nm이하의 총 벽 두께, 특히 대략 50 nm 범위의 벽 두께를 갖는 모세관 막으로 설계된 그러한 중공 섬유 막의 제조에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 스피닝 노즐의 추가의 유리한 실시 형태에서, 스피닝 노즐은 마이크로구조 기술로 구조화된 적어도 2개의 판을 포함하고, 판들은 서로 상하로 평행하게 배치되고 또한 템퍼링(tempering)으로 적어도 부분적으로 함께 결합된다. 이로써, 특히 인장력과 압축력 모두를 흡수할 수 있는 특히 안정적인 스피닝 노즐이 제조될 수 있다. 따라서, 스피닝 물질 유동으로 인한 유동 조작부의 "팽창", 특히 하측 판으로부터 상측 판의 상승(균일한 스피닝 물질 유동에 불리함)이 방지될 수 있다.
하나 이상의 스피닝 물질로부터 복수의 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 본 발명에 따른 장치가 개시되며, 이 장치는 압출될 각 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 위한 스피닝 노즐을 포함하고, 본 발명에 따라 구성된 적어도 하나의 스피닝 노즐을 포함하고, 바람직하게는 모든 스피닝 노즐이 본 발명에 따라 구성되어 있다.
스피닝 노즐로 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 본 발명에 따른 방법은,
- 본 발명에 따라 구성된 스피닝 노즐 또는 본 발명에 따라 구성된 장치를 제공하는 단계,
- 하나 이상의 스피닝 물질을 및 가능하다면 하나 이상의 보강제 및/또는 침전제를 제공하는 단계,
- 상기 스피닝 물질 및 가능하다면 보강제 및/또는 침전제를 제공된 스피닝 노즐 또는 제공된 장치에 공급하는 단계,
- 스피닝 물질 및 가능하다면 하나 이상의 보강제 및/또는 침전제를 관련된 입구 포트를 통해 상기 제공된 스피닝 노즐 또는 제공된 장치 안으로 도입하는 단계, 및
- 상기 제공된 스피닝 노즐 또는 제공된 장치에 의해 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 추출하는 단계를 포함한다.
가능하다면, 압출된 중공 섬유 또는 압출된 중공 섬유 막을 후처리하기 위한 추가 단계, 예컨대, 압출된 중공 섬유 또는 압출된 중공 섬유 막을 침전조 등의 안으로 도입하는 단계가 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 복수의 스피닝 노즐을 포함하는 복수의 스피닝 노즐 또는 대응하는 장치는 다수의 중공 섬유 또는 다수의 중공 섬유 막을 동시에 압출하기 위해 동시에 사용될 수 있다.
본 발명의 필터, 특히, 투석기(dialyzer), 혈장 교환 필터 또는 체외막 산소화를 위한 필터가 본 발명의 스피닝 노즐 또는 본 발명의 장치 또는 본 발명의 방법으로 제조될 수 있다.
이들 및 추가 특징은 청구 범위, 상세한 설명 및 도면으로부터 명백하게 될 것이고, 각각의 개별적인 특징적 사항들은 본 발명의 실시 형태에서 단독으로 또는 기술적으로 편리하다면 복수의 부분적인 조합 형태로 실현될 수 있다.
이하, 도면에 개략적으로 나타나 있는 비제한적인 실시 형태에 근거하여 본 발명을 더 상세히 설명할 것이고, 다른 기재가 없거나 문맥상 다른 언급이 없으면, 동일한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다. 도면은 어느 정도 개략화되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스피닝 노즐의 예시적인 제 1 실시 형태를 A - A' 단면을 따라 취한 개략적인 단면도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스피닝 노즐의 예시적인 제 2 실시 형태를 개략적인 단면도로 나타낸 것이다.
도 3은 방해 요소 및 수직 장애물의 영역에서 도 1의 단면도의 확대 상세를 단면의 경사도로 나타낸 것이며, 스피닝 물질 유동이 기호로 나타나 있다.
도 4는 도 1의 본 발명의 스피닝 노즐을 사시도로 나타낸 것이다.
도 5는 제 1 스피닝 물질의 유동에 영항을 주기 위해 마이크로구조 기술로 제조된 도 1의 본 발명의 스피닝 노즐의 구조화된 판의 유동 조작부의 구성의 예시적인 제 1 실시 형태의 개략도를 나타낸다.
도 6은 제 1 스피닝 물질의 유동에 영항을 주기 위해 본 발명의 스피닝 노즐을 위한 마이크로구조 기술로 제조된 구조화된 판의 유동 조작부의 구성의 예시적인 제 2 실시 형태의 개략도를 나타낸다.
도 7은 말린 형태의 브라켓에 따른 물질 유동 분할기의 개략도이다.
도 1은 본 발명에 따른 스피닝 노즐(10)의 예시적인 제 1 실시 형태의 구조의 개략적인 단면도를 나타내고, 이 스피닝 노즐은, 마이크로구조 기술로 구조화되어 있고 아래에 배치되어 있는 4개의 판(17, 18, 19, 20)의 마이크로구조 덮개 판(15)으로 형성되어 있고, 각 판은 규소 웨이퍼로 만들어진다. 본 발명의 스피닝 노즐의 다른 구성에서, 기부 판이 판(20) 아래에 제공될 수 있다. 추가 지지 판이 덮개 판(15) 위쪽에 제공될 수 있다.
그리하여, 본 발명의 스피닝 노즐(10)은, 습식-습식 스피닝 공정에서 3개의 스피닝 물질 층으로부터 중공의 섬유 모세관 막을 압축하도록 설계되어 있고, 그래서, 스피닝 노즐은 스피닝 노즐(10)의 사용의 기능적 상태에 대해 스피닝 노즐(10)의 상측에 배치되는 총 4개의 입구 포트(11, 12, 13, 14)(도 4 참조)를 포함한다.
그리하여, 입구 포트(12, 13, 14)는 각 스피닝 물질의 공급을 위해 제공되고, 입구 포트(11)는 노즐에서 나가는 중공 섬유 막을 경화시키기 위한 침전제의 공급을 위해 제공된다.
스피닝 노즐은 압출될 각 스피닝 물질을 위한 각각의 출구부(12B, 13B, 14B)를 더 포함하고, 각 출구부는 스피닝 노즐(10)의 저면에 있는 각 출구부(12B, 13B, 14B)의 단부에는 출구 포트(여기서는 더 상세히 설명되지 않음)가 있고, 그래서 출구부(12B, 13B, 14B)는 스피닝 노즐(10)의 출구 앞에서 점진적으로 합쳐지고, 스피닝 노즐은 또한 마찬가지로 스피닝 노즐(10)의 저면에 배치되는 침전제를 위한 출구 포트를 갖는 출구부(11B)를 포함한다.
그래서 입구 포트(11, 12, 13, 14)는 각각의 스피닝 물질 유동 채널 또는 침전제 질량 유동 채널에 의해 각각의 출구 포트에 연결되고, 출구 포트는 공통 노즐 출구 축선(A)과 동심으로 배치되고, 그 축선을 따라 개별적인 스피닝 물질과 침전제가 스피닝 노즐(10) 밖으로 나갈 수 있다.
침전제 질량 유동 채널은 공급부(11A)를 포함하고, 그래서, 모든 각각의 스피닝 물질 유동 채널 처럼, 스피닝 물질 입구 포트(13)에 연결되어 있는 공급부(13A)만 도 1에서 볼 수 있다.
특히 원주 방향으로 개별적인 스피닝 물질 층에 대한 특히 균일한 벽 두께를 및 길이에 걸친 특히 균일한 벽 두께를 갖는 특히 균일하게 형성된 중공 섬유 모세관 막, 및 개별적인 막 층이 실질적으로 동심 오차를 갖지 않는 중공 섬유 막을 제조하기 위해, 각각이 유동 조작부(여기서는 더 상세히 설명되지 않음)가 관련 공급부와 각각의 출구부(11B, 12B, 13B, 14B)(각 경우 관련된 마이크로구조 판(17, 18, 19 또는 20)으로 형성됨) 사이의 각 질량 유동 채널에 제공된다.
그래서, 침전제 질량 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부는 마이크로구조 판(17)에 의해 형성되고, 입구 포트(12)를 통해 스피닝 노즐 안으로 도입 가능한 제 1 스피닝 물질에 영향을 주기 위한 유동 조작부는 마이크로구조 판(18)에 의해 형성되며, 입구 포트(13)를 통해 스피닝 노즐 안으로 도입 가능한 제 2 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부는 마이크로구조 판(19)에 의해 형성되며, 그리고 입구 포트(14)를 통해 스피닝 노즐(14) 안으로 도입 가능한 제 3 스피닝 물질을 위한 유동 조작부는 대응적으로 마이크로구조 판(20)에 의해 형성된다.
그래서, 도 1에 나타나 있는 본 발명의 스피닝 노즐(10)의 모든 유동 조작부는, 유동 채널을 관류하는 질량의 적어도 일부분이 적어도 2개의 다른 유동 경로를 따라 흐르도록 유동 안내 구조가 각각의 유동 채널을 관류하는 질량에 영향을 주도록 설계되고, 각각의 유동 조작부에 있는 입구에서 각각의 질량을 위한 관련된 출구 포트까지 이르는 모든 유동 경로는 동일한 경로 길이를 가지며, 모든 질량을 위한 각각의 출구 포트는 도 1에 예로서 나타나 있는 본 발명의 스피닝 노즐(10)에서 스피닝 노즐(10)의 저면에 배치된다.
전술한 바와 같은 각각의 질량 유동에 대한 본 발명의 영향을 위해, 도 1에 나타나 있는 본 발명의 스피닝 노즐(10)의 모든 마이크로 구조(17, 18, 19, 20)는 도 1에만 개략적으로 나타나 있는 복수의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34)를 포함하고, 이들 유동 안내 요소는 이 실시 형태에서 특히 물질 유동 분할기로서 구성되어 있고 각각 유입 질량 유동을 가질 수 있다.
각 유동 조작부, 또는 각 마이크로구조 판(17, 18, 19, 20)은 방해 요소(23, 26, 31, 35)를 더 갖는데, 이 방해 요소는 방해 요소(23, 26, 31, 35) 내부에 균일하게 배치되어 있는 복수의 유동 개구(70)(도 3 참조)(여기서는 더 상세히 설명되지 않음)를 포함하고, 각각의 질량 유동은 관련된 출구 포트에 도달하기 위해 유동 개구를 통해 흘러야 한다.
모든 유동 조작부는 평평한 바닥면, 평평한 천정면 및 이에 수직하게 배향된 측면에 의해 한정되는 공간으로 형성되고, 모든 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34)은 각 경우에 이 예시적인 실시 형태에서는 각각 관련된 바닥면으로부터 수직하게 각각의 유동 조작부의 관련된 천정면까지 연장되어 있다.
그래서 방해 요소(23, 26, 31, 35)는 각 경우 원통 케이싱으로 형성되고 마찬가지로 각각의 유동 조작부의 각각 관련된 바닥면으로부터 수직하게 각각 관련된 천정면까지 연장되어 있고, 이 경우 방해 요소(23, 26, 31, 35)는 여러 부분으로 구성되어 있고, 관련된 유동 조작부의 천정면을 형성하는 각각의 상측 판 중의 하나에 할당되어 있는 돌출부 및 관련된 유동 조작부의 바닥면을 형성하는 하측 판 에 할당되어 있는 각각의 돌출부를 포함한다. 스피닝 물질 유동으로 인한 유동 조작부의 "팽창", 특히 하측 판으로부터 상측 판의 상승을 방지하기 위해, 2개의 돌출부가 각각 템퍼링(tempering)에 의해 결합되어 있다.
각각의 질량 유동이 방해 요소(23, 26, 31, 35)의 유동 개구에서 나간 후에 각각 관련된 출구부(11B, 12B, 13B, 14B)에 도달하기 전에, 질량 유동은 각 경우에 수직 장애물(24, 28, 32, 36)(이 예시적인 실시 형태에서는 바닥면으로부터 각각의 천정면에 있는 틈새까지 연장되어 있음)에 걸쳐 유동하여야 하고, 그리고 최종적으로 각각 관련된 출구부를 통과해 스피닝 노즐(10)의 저면에 있는 관련된 출구 포트까지 흐를 수 있다.
이는 특히 도 3에서 명백히 알 수 있는데, 이 도는 방해 요소(31) 및 수직 장애물(32)의 영역에서 도 1의 단면도의 확대 상세를 단면의 경사도로 나타낸 것이며, 이 도에는 제 2 스피닝 물질을 위한 스피닝 물질 유동(42)이 화살표로 나타나 있고, 상측 판(18)과 하측 판(19) 사이의 유동 개구(70) 아래쪽에서 방해 요소(31)의 중심부에 결합 영역(71)이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 스피닝 노즐(1)의 예시적인 제 2 실시 형태를 개략적인 단면도로 나타낸 것이고, 덮개 판(15)에 추가로, 이 스피닝 노즐은 3개의 마이크로구조 판(17, 18, 19)만 포함하고, 따라서 2개의 스피닝 물질로부터만 중공 섬유 막을 제조하도록 설계되어 있다. 전술한 본 발명의 스피닝 노즐(10)의 예시적인 실시 형태에서 처럼, 최상측 판(17)은 마찬가지로 침전제 질량 유동에 영향을 주는 역할을 하고, 판(18, 19)은 각각 스피닝 물질 유동에 영향을 주는 역할을 한다.
도 1의 스피닝 노즐(10)과의 추가 차이점은, 도 2에 나타나 있는 스피닝 노즐(1)에서, 개별적인 스피닝 물질을 위한 출구부(12B, 13B)는 노즐 내부에서 합쳐지지 않고 각각 개별적으로 노즐 출구까지 이어져 있다는 것이다. 다시 말해, 이 스피닝 노즐(1)은 개별적인 스피닝 물질의 습식-습식 병합을 허용하지 않고, 대신에, 개별적인 스피닝 물질이 스피닝 노즐에서 나갈 때까지는 서로 접촉하지 않는 소위 건식 병합을 위해 설계되어 있다.
도 5는 입구 포트(12)를 통해 스피닝 노즐(10) 안으로 도입 가능한 제 1 스피닝 물질을 위한 유동 조작부를 형성하는, 마이크로구조 기술로 제조된 도 1의 본 발명의 스피닝 노즐의 구조화된 판(18)을 위한 제 1 스피닝 물질 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부의 구성의 예시적인 제 1 실시 형태의 개략도를 나타내고, 스피닝 물질 공급이 도 5의 도시에 대해 하측 중간부에서 수반된다. 즉, 마이크로구조 판(18)으로 형성되는 유동 조작부의 입구는 하측 중간부, 특히 판(18)의 천정면에 배치되어 있고, 이는 특히 위쪽 판(17)의 저면으로 형성된다.
유동 조작부는 유동 조작부의 바닥면에 수직으로 연장되어 있는 제 1 대칭 면에 대해 각각 대칭인 복수의 유동 안내 요소(25, 27, 51, 52, 53, 54)를 포함하고, 이들 유동 안내 요소는 각 경우 적어도 부분적으로 물질 유동 분할기로 구성되어 있고 또한 각 경우 유동을 2개의 절반으로 분할하는, 특히 양분하는 작용을 하는 유동 안내 윤곽인 곧은 선두 가장자리를 갖는다.
어떤 특정한 용례에서, 본 발명의 스피닝 노즐에 있는 곧은 유동 안내 윤곽 대신에, 즉, 곧은 선두 가장자리 대신에, 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 말린 형태의 브라켓과 유사하게 또는 그러한 형태에 따라 형성된 유동 안내 윤곽을 갖는 것이 유리할 수 있고, 바람직하게는, 브라켓의 중심에 있는 선단은 스피닝 물질 유동의 유동 방향 쪽으로 배향되는데, 즉 유입하는 질량과 대향한다.
도 5에 개략적으로 나타나 있는 유동 조작부의 유동 안내 요소(25, 27, 51, 52, 53, 54)는 캐스케이드(cascade)(본 경우에는 3단(stage) 캐스케이드)를 형성하고, 공급되는 스피닝 물질 유동(41)이 그 캐스케이드에 의해 점진적으로 분할될 수 있다.
그래서, 캐스케이드의 제 1 단은 물질 유동 분할기(27)의 형태로 된 단지 하나의 유동 안내 요소(27)만 포함하고, 그 물질 유동 분할기는 제 1 스피닝 물질(41)의 스피닝 물질 유동(41)을 제 1 부분(41A), 특히 제 1 절반부(41A) 및 제 2 부분(41B), 특히 제 2 절반부(41B)로 분할하고, 그래서 스피닝 물질(41)은 2개의 상이한 유동 경로(72A, 72B)를 따라 출구부(12B) 쪽으로 안내된다.
캐스케이드의 제 2 단은 2개의 물질 유동 분할기(25, 50)를 포함하고, 이들 분할기는, 스피닝 물질(41)이 4개의 유동 경로를 따라 출구부(12B) 쪽으로 안내되도록, 유입하는 스피닝 물질(41A/41B)을 분할하고, 그래서, 이 예시적인 실시 형태에서 2개의 물질 유동 분할기(25, 50)의 유동 안내 윤곽의 길이는 각 경우에 앞의(여기서는 제 1) 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기(27)의 유동 안내 윤곽의 길이의 1/4 인 길이로 되어 있고, 캐스케이드의 제 2 단의 두 물질 유동 분할기(25, 50) 각각은 캐스케이드의 제 1 단의 물질 유동 분할기(27)에 대해 각각 90°의 오프셋 배향을 갖도록 배치된다.
캐스케이드의 제 3 단은 총 4개의 물질 유동 분할기(51, 52, 53, 54)로 형성되며, 이들 분할기 각각은 제 2 캐스케이드 단의 두 물질 유동 분할기(25, 50)에 대해 각각 45°의 오프셋으로 배치되고, 유동 윤곽의 길이는 마찬가지로 각 경우에 앞의 제 2 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기(25, 50)의 유동 윤곽의 길이의 정확히 1/4 이다.
그래서, 스피닝 물질 유동(41)의 분할은 각 캐스케이드 단으로 계속되며, 그래서, 도 5에 따라 설계된 유동 조작부의 경우에 결과적으로 스피닝 물질(41)은 적어도 8개의 유동 경로를 따라 출구부(12B) 쪽으로 안내된다.
유동 개구(여기서는 보이게 나타나 있지 않음)(도 3 참조)를 포함하는 방해 요소(26)가 유동 방향으로 더 제공되어 있는데, 각각의 질량 유동은 각각의 출구부(12B)에 도달하고 이어서 스피닝 노즐의 관련된 출구 상에 도달하기 위해서는 그 방해 요소를 통해 지나가야 한다. 질량 유동의 추가 균질화에 추가로, 질량 유동의 정렬 및 특히 균일한 질량 공급이 또한 그러한 방해 요소(26)에 의해 달성될 수 있다. 유동 경로의 수는 방해 요소(26)에 있는 대응하는 유동 개구에 의해 더 증가될 수 있다.
도 5에는 보이게 나타나 있지 않지만, 유동 조작부는 방해 요소(26)의 하류에서 수직 장애물(도 3 참조, 참조 번호 "32")을 더 포함한다.
질량 유동의 모든 부분, 또는 질량 유동이 안내될 때 따르는 유동 경로 모두가 동일한 경로 길이를 갖도록, 본 발명에 다라 구성된 전술한 유동 조작부에 의해 질량 유동은 유동 조작부의 입구로부터 복수의 상이한 유동 경로(72A, 72B)를 따라 유동 조작부의 출구 또는 관련된 출구 포트로 안내될 수 있다.
도 6은 본 발명의 스피닝 노즐을 위해 마이크로구조 기술로 제조된 구조화된 판(18')의 제 1 스피닝 물질의 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부 구성의 예시적인 제 2 실시 형태의 개략도를 나타낸다.
도 5의 유동 조작부와 비교하여, 도 6에 개략적으로 나타나 있는 유동 조작부는 유동 안내 요소(55, 56)를 더 포함하는데, 이들 안내 요소는 유동 안내 요소(25, 27, 51, 52, 53, 54)로 5단 캐스케이드를 형성하고, 공급되는 스피닝 물질 유동(41)은 그 유동 안내 요소에 의해 마찬가지로 점진적으로 분할될 수 있다. 따라서 결과적으로 스피닝 물질(41)은 적어도 32개의 유동 경로를 따라 출구부(12B) 쪽으로 안내될 수 있다.
캐스케이드의 처음 3개의 단은 도 5를 기반으로 설명된 유동 조작부와 비슷하게 구성된다.
캐스케이드의 제 4 단은 물질 유동 분할기(55)의 형태로 된 총 8개의 유동 안내 요소로 형성되고, 각 유동 안내 요소는 앞의 제 3 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기(51, 52, 53, 54)에 대해 22.5°의 오프셋으로 배치되며, 유동 안내 윤곽의 길이는 마찬가지로 앞의 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기의 유동 안내 윤곽의 길이의 정확히 1/4 이다.
제 5 캐스케이드 단은 유동 안내 요소(56)를 포함하고, 이 안내 요소도 마찬가지로 물질 유동 분할기로 설계된 유동 안내 윤곽을 가지며, 그래서 제 5 캐스케이드 단에는 총 16개의 유동 안내 요소(56)가 제공되고, 이들 유동 안내 요소는 각 경우에 관련 출구부(12B)와 동심인 공통 반경에서 원주 방향으로 균일하게 분산되어 있고 또한 마찬가지로 제 4 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기(55)에 대해 각각 균일하게 오프셋되어 배치되어 있다.
앞의 캐스케이드 단의 유동 안내 요소와는 대조적으로, 제 5 캐스케이드 단의 유동 안내 요소(56)는 선두 가장자리로부터 먼측, 즉 후방부에서 반경 방향 내측으로 연장되어 있는 기다른 부분을 갖는다.
어떤 특정한 용례에서는, 최내측 캐스테이드 단의 유동 안내 요소가 적어도 몇개의 유동 안내 윤곽, 특히 5단 캐스케이드에 있는 제 5 캐스케이드 단의 유동 안내 요소(56)으로서 형성된 몇개의 유동 안내 윤곽을 포함하는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었고, 그 유동 안내 윤곽은 말린 형태의 브라켓과 유사하거나 그에 따른 것이며, 각 경우에 유동 안내 윤곽의 먼 측에서 대칭적으로 형성된 그리그 대칭적으로 배치되는 기하학적 구조를 갖지 않고, 대신에, 비대칭적으로 형성된 안내 베인부를 갖는다.
바람직하게는, 개별적인 안내 베인의 각 반경 방향 내향 단부는 출구부(12B)에 대해 원형 경로 상에 동심으로 배치되고, 또한 안내 베인부들 사이에서 내측으로 나가는 질량 유동이 관련 출구부(12B)에 대해 접선 방향으로 적어도 하나의 안내 베인부에서 나가도록 형성되어 있다.
도 5 및 6에서 명백히 알 수 잇는 바와 같이, 유동 조작부 안으로 도입되는 스피닝 물질 유동은 마이크로구조 판(18)의 유동 조작부에서 복수의 스피닝 물질 유동 부분으로 분할되고 또한 복수회 방향 전환된다. 특히 각각의 유동 안내 요소에 결쳐 있는 개별적인 유동 경로의 경로 길이는, 동일한 경로 길이가 창의적으로 모든 경로에 대해 설정되도록 구체적으로 영향을 받고/받거나 변화될 수 있고, 이는 특히 개별적인 유동 안내 요소에 대한 기하학적 구성 및 배치로 달성된다.
방해 요소(26)는, 개별적인 유동 경로의 경로 길이에 영향을 주는 역할도 하지만, 주로 질량 유동을 더 균질화하고 정렬하는 역할을 한다.
도 5 및 6에 나타나 있는 본 발명의 스피닝 노즐을 위한 유동 조작부에 의해, 스피닝 물질 유동 채널에 구성되는 무효 영역이 사실상 없는 스피닝 노즐이 특히 제공될 수 있다.
관련된 출구부에 대한 특히 균일하고 일정한 스피닝 물질 공급이 이루어질 수 있고, 그래서 각각의 스피닝 물질 층이 원주 방향으로 또한 길이에 걸쳐 매우 균일한 벽 두께로 제조될 수 있다.
도 7은 말린 형태의 브라켓에 따라 물질 유동 분할기(80)를 나타낸다. 그러한 실시 형태는 특히 공기역학적으로 실현될 수 있다.
도 6에 따른 유동 조작부를 갖는 도 1에 따른 특히 유리하게 설계된 본 발명의 스피닝 노즐(10)은, 아래에 특정되어 있는 할당에서 개별적인 마이크로구조 판(17, 18, 19, 20)에 대해 표 1에 나타나 있는 유리한 치수를 갖는다.
AStr
Figure pct00001
mE 각 판의 유동 안내 요소의 면적
AStauE 각 판의 방해 요소의 면적
AAustritt 각 판 외부의 출구부의 단면적
Di 각 출구부의 내경
D 각 출구부의 외경
h1 유동 안내 요소(56)의 영역에 있는 각 물질 유동 채널의 높이
h2 각 유동 개구의 높이
l2 각 유동 개구의 길이
l3 각 출구부의 길이
V0 제 5 캐스케이드 단의 유동 안내 요소(56) 부분에서
나갈 때의 유량
V1 방해 요소 안으로 들어갈 때의 유량
V2 출구부 안으로 들어깔 때의 유량
S1 틈새 출구에 있는 두 유동 안내 요소(56) 사이의 틈새 폭
S2 유동 개구(70)의 틈새 폭
S3 각 출구 포트/각 출구부의 틈새 폭
Figure pct00002
(표 1: 본 발명의 스피닝 노즐(1))에 대한 유리한 치수)
나타나 있는 값은 최외측 중공 섬유 층의 스피닝 물질에 대한 8.75 mg/s의 질량 유동 공급에서 300 mm/s의 스피닝 속도, 중간 스피닝 물질 층의 질량 유동에 대한 0.21 mg/s의 질량 유동 공급, 최내측 스피닝 물질 층의 질량 유동에 대한 0.21 mg/s의 질량 유동 공급, 및 침전제에 대한 대략 10 mg/s의 질량 유동 공급을 나타낸다.
청구 범위의 내용에서 벗어남이 없이 특히 구조적 특성에 대한 복수의 수정이 가능함이 분명하다.
1, 10 본 발명의 스피닝 노즐
11 침전제 공급을 위한 입구 포트
11A 침전제 물질 유동 채널의 공급부
11B 침전제 물질 유동 채널의 출구부
12 제 1 스피닝 물질 공급을 위한 입구 포트
12B 제 1 스피닝 물질 유동 채널의 출구부
13 제 2 스피닝 물질 공급을 위한 입구 포트
13A 제 2 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동 채널의 공급부
13B 제 2 스피닝 물질 유동 채널의 출구부
14 제 3 스피닝 물질 공급의 입구 포트
14B 제 3 스피닝 물질 유동 채널의 출구부
15 덮개 판
17 침전제 질량 유동의 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부를
갖는 마이크로구조화 판
18, 18' 제 1 스피닝 물질의 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부를
갖는 마이크로구조화 판
19 제 2 스피닝 물질의 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부를
갖는 마이크로구조화 판
20 제 3 스피닝 물질의 유동에 영향을 주기 위한 유동 조작부를
갖는 마이크로구조화 판
21 유동 안내 요소
22 유동 안내 요소
23 방해 요소
24 수직 장애물
25 유동 안내 요소; 제 2 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
26 방해 요소
27 유동 안내 요소; 제 2 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
28 수직 장애물
29 유동 안내 요소
30 유동 안내 요소
31 방해 요소
32 수직 장애물
33 유동 안내 요소
34 유동 안내 요소
35 방해 요소
36 수직 장애물
41 제 1 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동
41A 제 1 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동의 제 1 부분
41A 제 1 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동의 제 2 부분
42 제 2 스피닝 물질의 스피닝 물질 유동
50 유동 안내 요소; 제 2 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
51 유동 안내 요소; 제 3 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
52 유동 안내 요소; 제 3 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
53 유동 안내 요소; 제 3 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
54 유동 안내 요소; 제 3 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
55 유동 안내 요소; 제 4 캐스케이드 단의 물질 유동 분할기
56 제 5 캐스케이드 단의 유동 안내 요소
70 유동 개구
71 결합 개구
72A 제 1 유동 경로
72B 제 2 유동 경로
80 말린 형태의 브라켓에 따른 물질 유동 분할기
A 노즐 출구 축선

Claims (27)

  1. 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유를 압출하기 위한, 특히 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유 막을 압출하기 위한 스피닝 노즐(1, 10)로서,
    압출될 각 스피닝 물질을 위한 것이며 상기 스피닝 물질을 상기 스피닝 노즐(1, 10) 안으로 도입하기 위한 입구 포트(12, 13, 14), 하나 이상의 스피닝 물질을 출구 축선(A)을 따라 스피닝 노즐(1, 10) 밖으로 배출시키기 위한 적어도 하나의 출구 포트, 및 압출될 적어도 하나의 스피닝 물질을 각각의 입구 포트(12, 13, 14)로부터 각각의 출구 포트로 안내하기 위한 적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널을 가지며,
    적어도 하나의 스피닝 물질 유동 채널은 입구와 출구를 갖는 유동 조작부를 포함하며, 유동 조작부는 유동 조작부의 입구와 출구 사이의 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 적어도 하나의 스피닝 물질(41, 42)에 영향을 주기 위한 유동 안내 구조(18, 19, 20)를 가지며, 적어도 하나의 유동 조작부의 상기 유동 안내 구조(18, 19, 20)는, 상기 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르는 스피닝 물질의 적어도 일부분이 적어도 2개의 상이한 유동 경로(72A, 72B)를 따라 상기 스피닝 물질 유동 채널을 통해 흐르도록, 상기 스피닝 물질 유동에 영향을 주도록 설계되어 있고,
    상기 스피닝 물질 유동 채널을 통과하는 상기 적어도 2개의 유동 경로(72A, 72B) 모두는 상기 유동 조작부의 입구와 스피닝 물질 유동 채널의 관련된 출구 포트 사이에서 적어도 실질적으로 동일한 경로 길이를 갖는, 스피닝 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스피닝 물질 유동 채널을 적어도 부분적으로 통과하는 상기 적어도 2개의 유동 경로(72A, 72B) 모두, 바람직하게는 모든 유동 경로(72A, 72B)는 상기 유동 조작부의 입구와 유동 조작부의 출구 사이에서 적어도 실질적으로 동일한 경로 길이를 갖는, 스피닝 노즐.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스피닝 노즐은, 보강제 및/또는 침전제를 상기 스피닝 노즐(1, 10) 안으로 도입하기 위한 적어도 하나의 입구 포트(11), 상기 보강제 및/또는 침전제를출구 축선(A)을 따라 스피닝 노즐(1, 10) 밖으로 배출시키기 위한 적어도 하나의 출구 포트, 및 상기 보강제 및/또는 침전제를 각각의 입구 포트(11)로부터 관련된출구 포트로 안내하기 위한 적어도 하나의 공급 채널(11A)을 포함하며, 상기 보강제 및/또는 침전제의 출구 포트는 최내측 스피닝 물질 출구 포트 내부에 바람직하게 반경 방향으로 배치되고, 특히 상기 최내측 스피닝 물질 출구 포트와 동심으로 배치 및 구성되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부는 유동 조작부를 통해 흐르는 스피닝 물질(41, 42)의 중심 유동 방향에 대해 관련 출구 축선(A)에 수직인 배향으로, 특히, 관련 출구 축선(A)에 수직하게 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 입구 포트(11, 12, 13, 14)는 스피닝 노즐(1, 10)의 기능적 사용 상태에 대해 스피닝 노즐(1, 10)의 상측에 배치되고, 바람직하게는 모든 입구 포트(11, 12, 13, 14)가 스피닝 노즐(1, 10)의 상측에 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 적어도 하나의 입구 포트 및/또는 입구, 특히 관련된 유동 조작부의 입구는 관련 출구 축선(A)과 편심으로 배치되고, 특히 출구 축선(A)에 대해 상기 출구 포트를 반경 방향으로 넘어 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 상기 출구는 관련 출구 축선(A)과 동심으로 배치되고, 적어도 하나의 유동 조작부의 출구는 바람직하게는 관련된 출구 포트에 일치되게 설계되며 또한 특히 스피닝 노즐(1, 10)의 상측의 방향으로 각각의 출구 포트에 평행하게 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는 하나 이상의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56) 및/또는 하나 이상의 방해 요소(23, 26, 31, 35)를 포함하는, 스피닝 노즐(1, 10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56)는, 상기 유동 조작부의 바닥면으로부터 천정면까지 연장되어 있는 벽을 갖는 돌출부, 특히, 적어도 부분적으로 상기 유동 조작부의 바닥면에 수직하게 그리고/또는 천정면에 수직하게 연장되어 있는 벽을 갖는 돌출부로 형성되고, 벽은 적어도 부분적으로 유동 안내면을 형성하며 또한 규정된 유동 안내 윤곽을 갖는, 스피닝 노즐(1, 10).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56)는 적어도 부분적으로 물질 유동 분할기로서 구성되어 있고 또는 물질 유동 분할기를 형성하며, 바람직하게는, 스피닝 물질 유동을 정해진 비로 분할하는 물질 유동 분할기, 특히, 스피닝 물질 유동을 갖는 물질 유동 분할기로서 구성되어 있는, 스피닝 노즐(1, 10).
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56), 특히 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 제 1 대칭 면에 대해 대칭적인 유동 안내 윤곽을 가지며, 유동 안내 요소의 제 1 대칭 면은 바람직하게는 관련된 유동 조작부에 수직하게, 특히, 관련된 출구 축선(A)에 평행하게 연장되어 있는, 스피닝 노즐(1, 10).
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56), 특히 적어도 하나의 물질 유동 분할기는 말린 형태의(curly) 브라켓에 따른 유동 안내 윤곽을 갖는, 스피닝 노즐(1, 10).
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는 캐스케이드(cascade)로 배치되는 복수의 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56), 특히, 캐스케이드로 배치되는 복수의 물질 유동 분할기, 바람직하게는 3-단(stage) 캐스케이드로 배치되는 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56), 특히 5-단 캐스케이드로 배치되는 유동 안내 요소(21, 22, 25, 27, 29, 30, 33, 34, 50 - 56)를 갖는, 스피닝 노즐(1, 10).
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는 캐스케이드의 제 1 단에서 단지 하나의 유동 안내 요소(27), 특히 단지 하나의 물질 유동 분할기, 및 캐스케이드의 제 2 단에서 2개의 유동 안내 요소(25, 50), 특히 2개의 물질 유동 분할기를 가지며, 상기 제 2 단의 유동 안내 요소(25, 50)는 바람직하게는 제 1 단의 유동 안내 요소(27)에 대해 대략 ±90°의 오프셋 배향으로 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    각 경우에 n 번째 단(n ≥ 2)에는 2(n-1) 개의 유동 안내 요소(25, 50 - 56), 특히 물질 유동 분할기가 제공되고, 상기 유동 안내 요소는 (n-1) 번째 단의 유동 안내 요소(21, 22, 27, 29, 30, 33, 34)에 대해 각각 180°/ 2(n-1) 로 오프셋되어, 특히 그에 대해 대칭적으로 오프셋되어 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    n 번째 단에 있는 적어도 하나의 유동 안내 요소(25, 50 - 56)의 유동 안내 윤곽의 길이는 (n-1) 번째 단에 있는 적어도 하나의 유동 안내 요소(21, 22, 27, 29, 30, 33, 34)의 유동 안내 윤곽의 길이의 1/4 이고, 바람직하게는 인접하는 캐스케이드 단의 적어도 2개의 유동 안내 요소(25, 27, 50, 51 - 54, 55, 56)의 한 기하학적 형태는 동일하고/동일하거나 자기(self) 유사한, 스피닝 노즐(1, 10).
  17. 제 8 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 안내 요소(56)는 안내 베인을 포함하거나 또는 안내 베인이며, 바람직하게는, 적어도 부분적으로 스피닝 물질 유동(41, 42)을 출구 포트 쪽으로 전달하는 안내 베인, 특히, 적어도 부분적으로 스피닝 물질 유동(41, 42)을 반경 방향 내측으로 전달하는 안내 베인(56)인, 스피닝 노즐(1, 10).
  18. 제 17 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는, 출구 포트와 동심으로 또한 원주 방향으로 균일하게 분산되어 배치되는 복수의 안내 베인(56)을 포함하고, 유동 조작부의 출구 및/또는 관련된 출구 포트에 대해 반경 방향 내측에 있는 안내 베인의 단부는 바람직하게는 일정한 반경의 원형 경로 상에 배치되며, 안내 베인(56)은 특히, 안내 베인(56)을 따라 흐르는 각각의 스피닝 물질 유동(41, 42)이 유동 조작부의 출구 및/또는 관련된 출구 포트에 대해 접선 방향으로 안내 베인(56)을 나가도록 설계 및 배치되어 있는, 스피닝 노즐(1, 10).
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    하나 이상의 안내 베인(56)이 유동 안내 윤곽으로부터 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소(56)의 먼 측에 배치되며, 바람직하게는 적어도 하나의 안내 베인(56)은 가장 높은 캐스케이드 단의 유동 안내 요소(56)와 일체적으로 그리고/또는 통합적으로 설계된, 스피닝 노즐(1, 10).
  20. 제 8 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는 적어도 하나의 방해 요소(23, 26, 31, 35)를 포함하고, 방해 요소는 유동 조작부의 바닥면으로부터 천정면까지 연장되어 있는 벽으로 형성되며, 또한 상기 벽을 통해 연장되어 있는 복수의 유동 개구(70)를 가지고 있는, 스피닝 노즐(1, 10).
  21. 제 8 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는 원통형 케이싱으로 형성되는 방해 요소(23, 26, 31, 35)를 포함하고, 방해 요소는 바람직하게 유동 조작부의 출구와 동심으로 그리고/또는 출구 포트 및/또는 출구 축선(A)과 동심으로 배치되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는, 상기 유동 조작부를 통해 흘러 위 또는 아래로 흐르는 스피닝 물질(41, 42)을 위한 적어도 하나의 장애물(24, 28, 32, 36)을 포함하고, 장애물(24, 28, 32, 36)은 바람직하게 유동 조작부의 바닥면 및/또는 천정면으로부터 유동 조작부 안으로 특히 수직하게 연장되어 있고 또한 천정면 및/또는 바닥면에 있는 규정된 틈새에 도달하는, 스피닝 노즐(1, 10).
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유동 조작부의 유동 안내 구조(17, 18, 19, 20)는, 마이크로구조 기술로 구조화된 판형체(17, 18, 19, 20), 특히 마이크로구조 기술로 구조화된 판(17, 18, 19, 20)을 포함하거나 또는 마이크로구조 기술로 구조화된 판(17, 18, 19, 20)으로 형성되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스피닝 노즐(1, 10)은 마이크로구조 기술로 구조화된 적어도 2개의 판(17, 18, 19, 20)을 포함하고, 판들은 서로 상하로 평행하게 배치되고 또한 템퍼링(tempering)으로 적어도 부분적으로 함께 결합되는, 스피닝 노즐(1, 10).
  25. 하나 이상의 스피닝 물질(41, 42)로부터 복수의 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 장치로서, 압출될 각 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 위한 스피닝 노즐(1, 10)을 포함하고,
    적어도 하나의 스피닝 노즐(1, 10), 바람직하게는 모든 스피닝 노즐(1, 10)이 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따라 구성되어 있는, 스피닝 물질로부터 복수의 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 장치.
  26. 스피닝 노즐(1, 10)로 하나 이상의 스피닝 물질(41, 42)로부터 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따라 구성된 스피닝 노즐(1, 10) 또는 제 25 항에 따라 구성된 장치를 제공하는 단계,
    하나 이상의 스피닝 물질(41, 42) 및 가능하다면 하나 이상의 보강제 및/또는 침전제를 제공하는 단계,
    상기 스피닝 물질(41, 42) 및 가능하다면 보강제 및/또는 침전제를 제공된 스피닝 노즐(1, 10)에 공급하고, 또한 상기 스피닝 물질(41, 42) 및 가능하다면 보강제 및/또는 침전제를 관련된 입구 포트(11, 12, 13, 14)를 통해 상기 제공된 스피닝 노즐(1, 10) 또는 제공된 장치 안으로 도입하는 단계, 및
    상기 제공된 스피닝 노즐(1, 10) 또는 제공된 장치에 의해 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하는 단계를 포함하는, 스피닝 노즐로 하나 이상의 스피닝 물질로부터 중공 섬유 또는 중공 섬유 막을 압출하기 위한 방법.
  27. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 스피닝 노즐(1, 10) 또는 제 25 항에 따른 장치 또는 제 26 항에 따른 방법으로 제조된 필터, 특히, 투석기(dialyzer), 혈장 교환 필터 또는 체외막 산소화(extracorporeal membrane oxygenation)용 필터.
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