KR20200115624A - 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산 - Google Patents

방적 노즐을 사용하는 섬유 생산 Download PDF

Info

Publication number
KR20200115624A
KR20200115624A KR1020207025124A KR20207025124A KR20200115624A KR 20200115624 A KR20200115624 A KR 20200115624A KR 1020207025124 A KR1020207025124 A KR 1020207025124A KR 20207025124 A KR20207025124 A KR 20207025124A KR 20200115624 A KR20200115624 A KR 20200115624A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spinning nozzle
channel
blade
base
blades
Prior art date
Application number
KR1020207025124A
Other languages
English (en)
Inventor
승학 최
사라 엔. 알마푸드
Original Assignee
사우디 아라비안 오일 컴퍼니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 filed Critical 사우디 아라비안 오일 컴퍼니
Publication of KR20200115624A publication Critical patent/KR20200115624A/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/082—Hollow fibre membranes characterised by the cross-sectional shape of the fibre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/085—Details relating to the spinneret
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • B01D69/0871—Fibre guidance after spinning through the manufacturing apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0013—Extrusion moulding in several steps, i.e. components merging outside the die
    • B29C48/0015—Extrusion moulding in several steps, i.e. components merging outside the die producing hollow articles having components brought in contact outside the extrusion die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • D01D4/027—Spinnerettes containing inserts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/22—Formation of filaments, threads, or the like with a crimped or curled structure; with a special structure to simulate wool
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/42—Details of membrane preparation apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/08—Patterned membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/731—Filamentary material, i.e. comprised of a single element, e.g. filaments, strands, threads, fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/755—Membranes, diaphragms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

시스템들 및 방법들이, 외부 주름, 내부 주름, 또는 양자 모두를 갖는 섬유를 생산하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 섬유들은, 예를 들어, 중공 섬유 멤브레인 모듈들에서 사용될 수 있다.

Description

방적 노즐을 사용하는 섬유 생산
우선권의 주장
본 출원은, 2018년 01월 31일 출원된 미국 가특허출원 제62/624,311호 및 2018년 04월 24일 출원된 미국 특허출원 제15/961,389호의 우선권을 주장하고, 그의 개시가 전체적으로 참조로 본 명세서에 완전히 통합된다.
중공 섬유 멤브레인들(HFM들)은, 중공 섬유의 형태의 반-투과성 장벽을 포함하는 일종의 인공 멤브레인들이다. 원래 역삼투 적용을 위해 1960년대에 개발된, 중공 섬유 멤브레인들은, 이후, 가스 분리, 증기 투과, 수처리, 담수화, 세포 배양, 의학 및 조직 공학 분야에서 널리 사용되어왔다. 대부분의 상업적인 중공 섬유 멤브레인들은, 다양한 액체 및 기체 분리를 위해 사용될 수 있는 모듈들 또는 카트리지들로 포장된다.
HFM들은 통상적으로, 인공 중합체들을 사용하여 생산된다. 수반되는 특정 생산 방법들은, 사용되는 중합체의 유형 뿐만 아니라 그의 분자량에 크게 의존한다. 통상적으로 "방적(spinning)"으로 지칭되는, HFM 생산은, 방적 노즐, 즉 보어 유체(bore fluid)가 그를 통해 압출되는 니들(needle) 및 고분자 용액이 그를 통해 압출되는 고리(annulus)를 포함하는 장치를 사용하여 실행될 수 있다. 중합체가 방적 노즐의 고리를 통해 압출될 때, 방적 노즐은, 중공 원통 형상을 유지한다. 중합체가 방적 노즐에서 배출될 때, 중합체는, 상 전환(phase inversion)으로 공지되는 프로세스를 통해 멤브레인으로 응고된다.
본 개시는, 방적 노즐들을 사용하여 섬유를 생산하기 위한 기계들 및 방법들을 설명한다. 섬유들은, 방적 노즐을 통해 중합체를 압출시킴에 의해 생산되고, 섬유는 방적 노즐로부터의 압출 이후에 응고된다. 이러한 시스템들 및 방법들은, 다양한 외부 주름을 갖는 중실 섬유들 및, 외부 주름, 내부 주름, 또는 외부 주름과 내부 주름 양자 모두를 갖는 중공 섬유들을 생산할 수 있다. 이러한 시스템들 및 방법들은, 예를 들어, 건식-습식 방적, 습식 방적, 및 용융 방적을 포함하는, 상 전환 방적 프로세스에서 사용될 수 있다.
이러한 시스템들 및 방법들에 의해 생성되는 주름의 패턴들을 갖는 섬유들은, 모듈들에서 급송 및/또는 투과 유체 흐름의 혼합을 개선함에 의해 농도 분극을 감소시키기 위해, 스페이서들의 거친 표면으로 인한 오염을 감소시키기 위해, 그리고 모듈들 내의 데드-영역(dead-area) 또는 채널링(channeling)을 감소시키기 위해, HFM 모듈들 내에서 스페이서들로서 사용될 수 있다. 이러한 효과는, 이러한 섬유들을 포함하는 HFM 모듈들의 효율을 상당히 개선할 수 있다.
주름을 갖는 섬유는, 중실 섬유들(또한 실로 지칭됨)로 또는 중공 섬유들로 제작될 수 있다. 주름을 갖는 중공 섬유들은, 실제 분리에 또한 관여되는 가운데, HFM 모듈 내부에서 스페이서들로서 작용할 수 있다. 대조적으로, 주름을 갖는 중실 섬유들은, 직접적으로 실제 분리에 관여되지 않는 가운데, 중공 섬유 다발의 외측에서 물질 전달 계수를 극대화하기 위해, 더 양호한 혼합 및 농도 분극의 최소화를 위한 스페이서들로서 작용한다.
하나의 양태에서, 중공 섬유 모듈에서의 사용을 위한 섬유를 생산하기 위한 기계들은, 베이스 및 니들을 구비하는 방적 노즐로서, 상기 베이스 및 상기 니들은 축을 갖는 채널을 적어도 부분적으로 한정하는 것인, 방적 노즐; 상기 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 돌출부; 및 상기 적어도 하나의 돌출부에 연결되는 모터로서, 상기 채널의 축에 대해 상기 적어도 하나의 돌출부를 회전시키도록 작동 가능한 것인, 모터를 포함한다.
하나의 양태에서, 섬유를 생산하기 위한 기계들은, 제1 채널을 한정하는 방적 노즐로서, 상기 제1 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 구비하는 것인, 방적 노즐; 및 상기 적어도 하나의 돌출부에 연결되는 모터로서, 상기 채널의 축에 대해 상기 적어도 하나의 돌출부를 회전시키도록 작동 가능한 것인, 모터를 포함한다.
이러한 기계들의 실시예들은, 뒤따르는 특징들 중의 하나 이상을 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 돌출부는, 베이스로부터 채널 내로 연장된다. 일부의 경우에, 베이스는, 채널의 축을 중심으로 회전 가능하다. 일부의 경우에, 모터는, 모터의 작동이 채널의 축을 중심으로 베이스를 회전시키는 방식으로, 베이스에 작동적으로 커플링된다.
일부 실시예에서, 돌출부는, 방적 노즐로부터 탈착 가능하다. 일부의 경우에, 기계들은, 베이스에 탈착 가능하게 장착되는 삽입체를 포함하고, 적어도 하나의 돌출부는, 삽입체로부터 채널 내로 연장된다. 일부의 경우에, 삽입체는, 베이스에 대해 회전 가능하다.
일부 실시예에서, 기계들은, 삽입체를 수용하도록 크기 결정되는 캡으로서, 베이스에 대해 회전 가능한 것인, 캡을 포함한다. 일부의 경우에, 모터는, 모터의 작동이 채널의 축을 중심으로 캡을 회전시키는 방식으로, 캡에 작동적으로 커플링된다.
일부 실시예에서, 채널은 제1 채널이며, 그리고 니들은 니들 내측에 제2 채널을 한정하고, 제2 채널은 니들에 의해 제1 채널로부터 분리된다.
일부 실시예에서, 기계들은, 모터에 제어 신호를 송신하도록 작동 가능한 제어 유닛을 포함한다.
일부 실시예에서, 방적 노즐의 니들은, 제1 채널과 동심인 제2 채널을 한정한다. 일부의 경우에, 기계들은, 베이스에 탈착 가능하게 장착되는 삽입체를 포함하고, 적어도 하나의 돌출부는, 삽입체로부터 채널 내로 연장된다.
일부 실시예에서, 기계들은, 유입구 및 배출구를 갖는 베이스를 포함한다. 일부의 경우에, 돌출부는, 베이스의 배출구의 상류에 배치된다. 일부의 경우에, 돌출부는, 베이스의 배출구의 하류에 배치된다.
하나의 양태에서, 주름을 갖는 섬유를 생산하기 위한 방법들은, 방적 노즐 내에 적어도 부분적으로 한정되는 제1 채널을 통해 제1 유체를 유동시키는 단계; 상기 유체가 돌출부를 지나 유동함에 따라 상기 방적 노즐의 상기 채널 내로 연장되는 상기 방적 노즐의 돌출부를 회전시키는 단계; 및 상기 돌출부의 하류에서 섬유를 형성하기 위해 상기 유체를 응고시키는 단계를 포함한다.
이러한 방법들의 실시예들은, 뒤따르는 특징들 중의 하나 이상을 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법들은, 제1 채널과 동심인 제2 채널을 통해 제2 유체를 유동시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 돌출부를 회전시키는 단계는, 돌출부를 제1 방향으로 회전시키는 것을 포함한다. 일부의 경우에, 돌출부를 회전시키는 단계는, 돌출부를 제1 방향 반대의 제2 방향으로 회전시키는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 돌출부를 회전시키는 단계는, 돌출부가 그로부터 연장되는, 방적 노즐의 베이스를 회전시키는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 돌출부를 회전시키는 단계는, 복수의 돌출부를 회전시키는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 방법들은, 돌출부가 그로부터 방적 노즐의 베이스의 하류에서 캡 내로 연장되는, 삽입체를 배치하는 단계를 포함한다. 일부의 경우에, 돌출부를 회전시키는 단계는, 삽입체를 회전시키는 것을 포함한다.
하나의 양태에서, 중공 섬유 모듈에서의 사용을 위한 스페이서 섬유를 생산하기 위한 기계들이, 유입구와 배출구 사이에서 연장되는 제1 채널을 한정하는 방적 노즐; 및 상기 채널 내로 연장되는 제1 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각으로 설정되는 표면을 구비하는 것인, 제1 블레이드를 포함한다.
하나의 양태에서, 섬유를 생산하기 위한 기계들이, 유입구로부터 배출구로 연장되는 제1 채널을 한정하는 방적 노즐을 포함하고; 상기 방적 노즐은, 상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 구비한다.
이러한 기계들의 실시예들은, 뒤따르는 특징들 중의 하나 이상을 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 방적 노즐은, 베이스 및 베이스 내로 삽입되는 니들을 포함한다. 일부의 경우에, 제1 블레이드는, 방적 노즐의 베이스 상에 배치된다. 일부의 경우에, 기계들은, 제2 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 채널의 벽에 대해 예각으로 설정되는 표면을 구비하는 것인, 제2 블레이드를 포함하고, 제2 블레이드는, 방적 노즐의 니들 상에 배치된다.
일부 실시예에서, 제1 블레이드는, 방적 노즐의 니들 상에 배치된다.
일부 실시예에서, 제1 블레이드는, 복수의 제1 블레이드 중의 하나이다. 일부의 경우에, 제1 블레이드들은, 제1 채널의 둘레 주위의 균등하게 이격된 개소들에 배치된다. 일부의 경우에, 제1 블레이드들은, 방적 노즐의 베이스 상에 배치된다. 일부의 경우에, 기계들은, 방적 노즐의 니들 상에 배치되는 복수의 제2 블레이드를 포함한다.
일부 실시예에서, 예각은, 30도 내지 85도 사이이다.
일부 실시예에서, 제1 블레이드는, 채널의 두께의 10 내지 50% 사이의 두께를 갖는다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 베이스 상에 배치되는 복수의 제1 블레이드를 포함한다. 일부의 경우에, 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 니들 상에 배치되는 복수의 제2 블레이드를 포함한다. 일부의 경우에, 제1 블레이드들은, 채널의 둘레 주위의 균등하게 이격된 개소들에 배치된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 니들 상에 배치되는 복수의 블레이드를 포함한다.
하나의 양태에서, 섬유를 생산하기 위한 방법들은, 방적 노즐 내에 한정되는 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계; 상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 사용하여 상기 유체의 유동을 교란하는 단계; 및 상기 채널의 배출구의 하류에서 섬유를 형성하기 위해 상기 유체를 응고시키는 단계를 포함한다.
이러한 방법들의 실시예들은, 뒤따르는 특징들 중의 하나 이상을 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 방적 노즐 내에 한정되는 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계는, 방적 노즐 내에 한정되는 환형 채널을 통해 유체를 유동시키는 것을 포함한다. 일부의 경우에, 적어도 하나의 블레이드는, 환형 채널을 한정하는 외측 벽으로부터 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함한다. 일부의 경우에, 적어도 하나의 블레이드는, 환형 채널을 한정하는 내측 벽으로부터 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함한다. 일부의 경우에, 적어도 하나의 블레이드는, 환형 채널을 한정하는 내측 벽으로부터 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 사용하여 상기 유체의 유동을 교란하는 단계는, 채널의 축을 중심으로 하는 상기 유체 내에서의 회전을 유도한다.
이러한 시스템들 및 방법들의 하나 이상의 실시예에 대한 세부사항들이, 첨부 도면 및 아래의 설명에 기술된다. 이러한 시스템들 및 방법들에 대한 다른 특징들, 목적들 및 이점들이, 설명 및 도면들로부터 그리고 청구범위로부터, 명백해질 것이다.
도 1은 방적 노즐을 사용하여 섬유를 생산하는데 사용하기 위한 기계를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 기계의 방적 노즐의 배출구 부분의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기계의 방적 노즐의 배출구 부분의 평면도이다.
도 4는 섬유를 생산하기 위한 방법을 도시한다.
도 5a는 일정한 신호를 수신하는 모터를 갖는 방적 노즐 시스템에 의해 생산되는 예시적인 중실 섬유를 도시한다.
도 5b는 사인파형 신호를 수신하는 모터를 갖는 방적 노즐 시스템에 의해 생산되는 예시적인 중실 섬유를 도시한다.
도 5c는 일정한 신호를 수신하는 모터를 갖는 방적 노즐 시스템에 의해 생산되는 예시적인 중공 섬유를 도시한다.
도 5d는 사인파형 신호를 수신하는 모터를 갖는 방적 노즐 시스템에 의해 생산되는 예시적인 중공 섬유를 도시한다.
도 6은 방적 노즐을 사용하여 섬유를 생산하는데 사용하기 위한 기계를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 기계의 방적 노즐의 배출구 부분의 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 기계의 방적 노즐의 배출구 부분의 평면도이다.
도 9는 방적 노즐을 사용하여 섬유를 생산하는데 사용하기 위한 기계를 도시한다.
도 10a는 도 9에 도시된 기계에 사용될 수 있는 방적 노즐의 배출구 부분의 개략도이다.
도 10b는 도 10a에 도시된 방적 노즐의 방적 노즐 베이스의 배출구 부분의 사시도이다.
도 10c는 도 10b에 도시된 방적 노즐 베이스의 배출구 부분의 내측면의 일부분에 대한 개략적 측면도이다. 블레이드들의 배향을 예시할 목적으로, 도 10c는 평평한 측면도로 원형 내측면을 도시한다.
도 11은, 방적 노즐의 단부에서 취해진, 도 10a, 도 10b, 및 도 10c에 도시된 방적 노즐의 배출구 부분의 단면도이다.
도 12는 섬유를 생산하기 위한 방법을 도시한다.
도 13a는 방적 노즐의 베이스 상에 블레이드들을 갖는 방적 노즐에 의해 생산되는 예시적인 중실 섬유를 도시한다.
도 13b는, 도 10a, 도 10b, 및 도 10c에 도시된 방적 노즐을 사용하는 도 9에 도시된 기계에 의해 생산되는 예시적인 중공 섬유를 도시한다.
도 14는 도 9에 도시된 기계에 사용될 수 있는 방적 노즐의 배출구 부분의 개략도이다.
도 15는 도 14에 도시된 방적 노즐의 배출구 부분의 개략적 평면도이다.
도 16a 및 도 16b는, 도 14에 도시된 방적 노즐을 사용하는 도 9에 도시된 기계에 의해 생산되는 예시적인 중공 섬유를 도시한다.
도 17은 도 9에 도시된 기계에 사용될 수 있는 방적 노즐의 배출구 부분의 개략도이다.
도 18은 도 15에 도시된 방적 노즐의 배출구 부분의 개략적 평면도이다.
도 19a 및 도 19b는, 도 17에 도시된 방적 노즐을 사용하는 도 9에 도시된 기계에 의해 생산되는 예시적인 중공 섬유를 도시한다.
다양한 도면들 내의 유사한 참조 부호들은 유사한 요소들을 지시한다.
본 개시는, 방적 노즐들을 사용하여 섬유를 생산하기 위한 기계들 및 방법들을 설명한다. 섬유들은, 방적 노즐을 통해 중합체를 압출시킴에 의해 생산되고, 섬유는 방적 노즐로부터의 압출 이후에 응고된다. 이러한 시스템들 및 방법들은, 다양한 외부 주름을 갖는 중실 섬유들 및, 외부 주름, 내부 주름, 또는 외부 주름과 내부 주름 양자 모두를 갖는 중공 섬유들을 생산할 수 있다.
이러한 시스템들 및 방법들 중의 일부는, 중합체를 수용하는 채널 내로 연장되는 돌출부들을 회전시킴에 의해 주름을 생성한다. 이러한 시스템들 및 방법들 중의 일부는, 중합체를 수용하는 채널 내로 연장되는 경사진 블레이드들을 사용하여 주름을 생성한다.
도 1은 방적 노즐(102)을 사용하여 섬유를 생산하는데 사용하기 위한 기계(100)를 도시한다. 방적 노즐(102)은, 베이스(104) 및 니들(106)을 포함한다. 연결 기어(108)가, 모터(110) 및 베이스(104)에 커플링되고, 따라서 모터(110)의 작동이, 연결 기어(108)를 통해 베이스(104)를 회전시킨다. 베이스(104) 및 니들(106)은, 분리 가능하게 커플링되지만, 서로에 대해 회전할 수 있다. 예를 들어, 베이스(104) 및 니들(106)은, 액체가 커플링부에서 누출되는 것을 방지하기 위해, 나사식으로 커플링될 수 있을 것이다.
제어 유닛(111)이, 기계(100)를 제어하도록 작동 가능하다. 제어 유닛(111)은, 모터(110)에 신호를 송신한다. 제어 유닛(111)에 의해 송신되는 신호는, 모터(110)를 켜도록, 제1 방향으로 회전시키도록, 제2 방향으로 회전시키도록, 회전을 정지시키도록, 또는 끄도록 야기할 수 있다. 방적 노즐(102)은, 외측 유입구들(112), 중앙 유입구(114), 및 배출구(116)를 구비한다. 외측 유입구들(112) 및 중앙 유입구(114)는, 배출구(116)와 유체 소통 상태에 놓이지만, 배출구(116)를 제외하고 서로 유체 소통 상태에 놓이지 않는다.
도 2 및 도 3은, 기계(100)의 방적 노즐(102)의 배출구 부분을 도시한다. 베이스(104) 및 니들(106)은, 제1 채널(118)을 적어도 부분적으로 한정한다. 제1 채널(118)은, 축(120)을 갖는 환형 채널이다. 베이스(104)는, 제1 채널(118)의 외측 벽(122)을 제공하며, 그리고 니들(106)은, 제1 채널(118)의 내측 벽(124)을 제공한다. 제1 채널(118)은, 외측 유입구들(112) 및 배출구(116)와 유체 소통 상태에 놓인다. 니들(106)은, 니들(106) 내부에 제2 채널(126)을 한정한다. 제2 채널(126)은, 방적 노즐(102)의 중앙 유입구(114) 및 배출구(116)와 유체 소통 상태에 놓인다. 니들(106)은, 제2 채널(126)을 제1 채널(118)로부터 분리한다.
방적 노즐(102)은, 제1 채널(118) 내로 연장되는 돌출부들(128)을 구비한다. 기계(100)에서, 4개의 돌출부(128)가, 제1 채널(118) 내로 연장된다. 일부 기계들은, 더 많은 개수의 돌출부(예를 들어, 6개의 돌출부 또는 8개의 돌출부)를 구비한다. 일부 기계들은, 더 적은 개수의 돌출부(예를 들어, 3개의 돌출부, 2개의 돌출부, 또는 1개의 돌출부)를 구비한다. 기계(100)에서, 돌출부들(128)은, 베이스(104)로부터 제1 채널(118) 내로 내향으로 연장된다. 이후에 본 개시에서 논의될 것으로서, 일부 기계들은, 베이스(104)로부터 연장되는 돌출부들 대신에 또는 그에 부가하여, 니들(106)로부터 연장되는 돌출부들을 구비한다. 돌출부들(128)은, 배출구(116)에 위치하게 된다.
도 1을 참조하여 논의된 바와 같이, 모터(110)의 작동은, 연결 기어(108), 베이스(104), 및 베이스(104)로부터 제1 채널(118) 내로 연장되는 돌출부들(128)을 회전시킨다. 도 2 및 도 3의 화살표들(130)은, 베이스(104)의 회전을 지시한다. 화살표들(130)은, 베이스에 대한 단일 회전 방향을 지시한다. 앞서 설명된 바와 같이, 모터(110)는, 반대 방향으로 베이스(104)를 회전시키기 위해 역으로 작동될 수 있다. 돌출부들(128)은, 베이스(104) 및 돌출부들(128)이 회전하는 동안에 제1 유체의 유동을 적어도 부분적으로 교란하기 위해, 제1 채널(118) 내로 돌출한다.
제어 유닛(111)(도 1 참조)은, 모터(110)의 회전 속도 및 회전 방향을 제어하도록 작동 가능하다. 제어 유닛(111)은, 모터(110) 상의 수신기로 광범위한 신호들을 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(111)에 의해 송신되는 신호들은, (일정한 회전을 생성하도록) 일정하거나, (교류형 회전을 생성하도록) 사인파형이거나, 또는 (시작-정지 회전을 생성하도록) 단차형일 수 있을 것이다. 앞서 논의된 바와 같이, 모터(110)는, 기어(108)에 의해 방적 노즐(102)에 작동적으로 연결된다. 기계(100)에서, 모터(110)의 회전은, 연결 기어(108)를 회전시키며, 이는 순차로 베이스(104) 및 돌출부들(128)을 회전시킨다.
도 4는, 예를 들어 기계(100)를 사용하여, 섬유를 생산하기 위한 방법(150)을 예시한다. 방법(150)은, 도 1 내지 도 3에 도시되는 기계(100) 및 그의 구성요소들을 참조하여 설명된다. 방법(150)은, 방적 노즐(102)의 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계(단계 152), 방적 노즐(102)의 돌출부(128)를 회전시키는 단계(단계 154), 및 돌출부(128)의 하류에서 섬유를 형성하기 위해 상기 유체를 응고시키는 단계(단계 156)를 포함한다.
작동 시, 기계(100)는, 제1 채널(118)을 통해 제1 유체(예를 들어, 중합체 용액)를 그리고 제2 채널(126)을 통해 제2 유체(예를 들어, 보어 유체)를 유동시킨다. 2가지 유체가 배출구(116)를 통과할 때, 중합체는, 중합체가 방적 노즐(102)을 빠져나갈 때, 용매의 존재로 인해 중공 원통 형상을 유지한다.
중합체가 화살표들(158)들의 방향으로 제1 채널(118)을 통해 유동할 때, 모터(110)의 작동은, 베이스(104) 및, 베이스(104)로부터 제1 채널(118) 내로 연장되는 돌출부들(128)을 회전시킨다. 돌출부들(128) 및 베이스는, 제1 유체의 외측면 상에 주름을 형성한다. 제1 유체가 배출구(116)를 빠져나갈 때, 제1 유체는, 자체의 외측면 상에 주름을 갖는 섬유로 응고된다.
기계(100)는 또한, 제2 채널(126)을 통해 보어 유체를 유동시키지 않는 가운데 제1 채널(118)을 통해 중합체를 압출함에 의해, 중실 섬유를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 보어 유체 없이, 중합체는, 중실 섬유로서 응고시키기 위해 유체 흐름의 중심을 채운다. 응고된 섬유의 표면은, 외측면 상에 주름을 갖는 중실 섬유를 생성하도록, 제1 유체의 표면으로부터의 주름을 유지한다.
제어 유닛(111)은, 모터(110)로 신호를 송신함에 의해 모터(110)를 제어하도록 작동 가능하다. 제어 유닛(111)은, 다양한 신호를 전송할 수 있을 것이다. 신호는, 켜지거나, 제1 방향으로 회전하기 시작하거나, 회전을 정지하거나, 제2 방향으로 회전하기 시작하거나, 또는 꺼지도록, 모터(110)에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 부가적으로, 신호는, 모터(110)가 회전하는 속도에 영향을 미칠 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는, 기계(100)를 사용하여 형성되는 예시적인 섬유를 도시한다. 도 5a는 제어 유닛(111)이, 모터(110)가 베이스(104) 및 돌출부들(128)을 하나의 방향으로 일정한 속도로 회전시키는 것을 야기하도록, 일정한 신호를 송신할 때 형성되는 섬유(160)를 도시한다. 이러한 작동 모드는, 일정한 피치 및 높이를 갖는 나선형 또는 코일형 주름을 갖는 섬유(160)를 제공한다. 도 5b는 제어 유닛(111)이, 모터(110)가 베이스(104) 및 돌출부들(128)을 제1 방향으로 그리고 이어서 반대의 제2 방향으로 회전시키기 위해 정역으로 교호반복적으로 작동하는 것을 야기하는, 사인파형 신호를 송신할 때 형성되는 섬유(162)를 도시한다. 이러한 작동 모드는, 자체의 외측면 상에 지그재그형 주름을 갖는 섬유(162)를 제공한다. 도 5c 및 도 5d는, 개별적으로, 나선형 주름을 갖는 중공 섬유(164) 및 지그재그형 주름을 갖는 중공 섬유(166)를 도시한다.
도 6, 도 7, 및 도 8은 방적 노즐(202)을 사용하여 섬유를 생산하는데 사용하기 위한 기계(200)를 도시한다. 기계(200)는, 기계(100)와 실질적으로 유사하지만, 방적 노즐(202)의 베이스(104)를 회전시키는 것 대신에 방적 노즐(202) 아래에 장착되는 삽입체(210)를 회전시킨다. 기계(200)는 또한, 삽입체(210)를 수용하는 삽입체 홀더(212)를 포함한다. 기계(200)의 연결 기어(108)는, 기계(100)의 연결 기어(108)와 같이 모터(110) 및 베이스(104)에 커플링되는 대신에, 모터(110) 및 삽입체 홀더(212)에 커플링된다. 삽입체 홀더(212)는 베이스(104)에 커플링되며, 따라서 삽입체 홀더(212)는 베이스(104)에 대해 자유롭게 회전한다. 삽입체 홀더(212) 및 삽입체(210)는, 삽입체 홀더(212)를 회전시키는 것이 또한 삽입체(210)를 회전시키도록, 커플링된다. 모터(110)를 작동시키기 위해 제어 유닛(111)을 사용하는 것은, 연결 기어(108) 및 삽입체 홀더(212)를 통해 삽입체(210)를 회전시킨다.
방적 노즐(202)은, 방적 노즐(102)과 실질적으로 유사하며, 그리고 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 베이스(104) 및 니들(106)을 포함한다. 그러나, 방적 노즐(202)은, 방적 노즐(102)의 일부인 돌출부들(128)을 구비하지 않는, 통상적인 방적 노즐이다.
방적 노즐(202)의 베이스(104) 및 니들(106)은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 제1 채널(118) 및 제2 채널(126)을 한정한다. 제1 채널(118) 및 제2 채널(126)은, 방적 노즐(202)의 배출구(116)에서 수렴한다. 삽입체(210)는, 삽입체(210)를 통해 연장되는 중앙 채널(214)을 한정한다. 삽입체(210)는, 베이스(104)에 탈착 가능하게 장착되고, 따라서 중앙 채널(214)은, 삽입체(210)의 중앙 채널(214)과 방적 노즐(202)의 배출구(116)가 유체 소통 상태에 놓이도록, 배출구(116)와 정렬된다.
삽입체들은, 삽입체의 중앙 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 구비한다. 삽입체(210)는, 중앙 채널(214) 내로 연장되는 4개의 돌출부(128)를 구비한다. 일부 삽입체들은, 다른 개수의 돌출부(예를 들어, 1개의 돌출부, 2개의 돌출부, 3개의 돌출부, 5개의 돌출부, 또는 6개의 돌출부)를 구비한다. 화살표들(216)은, 제1 방향으로 회전하는 삽입체(210) 및 삽입체 홀더(212)를 도시한다. 작동 시, 모터(110)는 또한, 제1 방향 반대의, 제2 방향으로도 회전할 수 있을 것이다.
기계(200)는, 도 4를 참조하여 설명되는 방법(400)을 실행하기 위해 사용될 수 있다. 기계(200) 및 기계(100)(도 1 참조)는, (즉, 방적 노즐(102, 202) 내부의 채널들을 통해 제1 유체 및 제2 유체를 유동시킴에 의해) 중실 섬유 또는 중공 섬유를 생산하기 위해 유사하게 작동한다. 그러나, 모터(110)의 작동은, 베이스(104)를 회전시키는 대신에, 삽입체(210) 및 연관된 돌출부들(128)을 회전시킨다.
일부 시스템 및 방법은, 생산될 섬유 내에 주름을 생성하기 위해, 수지 채널들 내로 연장되는 고정형 블레이드들을 사용한다. 블레이드들을 회전시키는 것 대신에, 이러한 시스템들은, 채널의 축에 대해 예각으로 설정되는 블레이드들을 사용하고, 그러한 블레이드들은, 중합체 내에 주름을 형성하는 가운데, 압출되는 중합체에 회전을 유도하도록 연장된다. 블레이드들은, 방적 노즐의 베이스로부터, 방적 노즐의 니들로부터, 또는 방적 노즐의 베이스 및 니들 양자 모두로부터 수지 또는 다른 유체를 운반하기 위한, 채널 내로 연장될 수 있다.
도 9는, 방적 노즐(302)을 포함하는, 스페이서 섬유를 생산하기 위한 기계(300)를 도시한다. 방적 노즐(302)은, 베이스(104) 및 니들(106)을 포함한다.
도 10a 내지 도 10c 및 도 11은, 방적 노즐(302)의 배출구(116) 근처의 방적 노즐(302)의 일부를 도시한다. 방적 노즐(302)은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 방적 노즐(102)과 실질적으로 유사하다. 그러나, 회전하는 돌출부들 대신에, 방적 노즐(302)은, 기계(300)에 의해 형성되는 섬유의 표면에 주름을 형성하기 위해 제1 채널(118) 내로 연장되는, 블레이드들(304)을 포함한다. 블레이드들(304)은, 블레이드들(304)이 그 내부로 연장되는 채널(118)의 축(120)에 대해 예각으로 설정되는 표면(306)을 구비한다.
베이스(104) 및 니들(106)은, 채널(118)을 적어도 부분적으로 한정한다. 베이스(104)는, 채널(118)의 외측 벽을 제공하며, 그리고 니들(106)은, 채널(118)의 내측 벽을 제공한다. 채널(118)은, 외측 유입구(112) 및 배출구(116)와 유체 소통 상태에 놓인다. 니들(106)은 또한, 니들(106) 내부에 채널(126)을 수용한다. 채널(126)은, 방적 노즐(302)의 중앙 유입구 및 배출구(116)와 유체 소통 상태에 놓인다. 니들(106)은, 채널(118)을 채널(126)로부터 분리한다. 채널(118)은 환형이며 그리고 채널(126)은 채널(118)과 동심으로 놓인다. 작동 시, 기계(300)는, 채널(118)을 통해 제1 유체(예를 들어, 중합체)를 유동시키며 그리고 니들(106) 내부의 채널(126)을 통해 제2 유체(예를 들어, 보어 유체)를 유동시킨다.
방적 노즐(302)은, 방적 노즐(302)의 원위 단부에, 4개의 블레이드(304)를 구비한다. 블레이드들(304)은, 채널(118) 내로 연장되도록 방적 노즐(302)의 베이스(104) 상에 배치된다. 블레이드들(304)은 각각, 블레이드들(304)이 그 내부로 연장되는 채널(118)의 축(120)에 대해 30 내지 85도 사이의 예각(α)(도 11 참조)으로 설정되는 표면을 구비한다. 도 10c는, 블레이드들(304)이 그로부터 연장되는 벽에 대한, 채널(118)의 축(120)의 돌출부(305)에 대한 각도(α)를 도시한다.
각도는, 시스템이 압출하도록 구성되는 유체의 점성에 기초하여 선택된다. (니들 방향과 비교하여 가볍게 경사진) 더 낮은 각도는, (예를 들어, 7,000 센티푸아즈 초과의) 매우 점성의 용액들에 적절한 가운데, 더 높은 각도는, (예를 들어, 7,000 센티푸아즈 미만의) 적은 점성의 용액들에 적절하다. 방적 노즐(302)에서, 각도(α)는 대략 30도이다. 방적 노즐(302) 상의 블레이드들(304)은, 채널(118)의 둘레 주위에서 균등하게 이격된다. 블레이드들(304)은, 방적 노즐(302)의 배출구(116)에서 종결된다.
채널(118)은 두께(tc)를 가지며, 그리고 블레이드들(304)은 두께(tb)를 갖는다. 블레이드들(304)의 두께(tb)는, 대체로 채널(118)의 두께(tc)의 10 내지 50% 사이이다. 예시된 방적 노즐(302)에서, 블레이드들(304)의 두께(tb)는, 대략 채널(118)의 두께(tc)의 30%이다.
일부 방적 노즐은, 상이한 블레이드 구성을 구비한다. 일부 방적 노즐은, 다른 개수의 블레이드(예를 들어, 1개의 블레이드, 2개의 블레이드, 3개의 블레이드, 5개의 블레이드, 또는 6개의 블레이드)를 구비한다. 블레이드들의 길이, 두께, 및 각도 또한, 변할 수 있을 것이다. 채널(118)의 길이, 두께, 및 각도와 같은, 블레이드의 특징들을 변경하는 것은, 섬유의 표면 상의 주름을 변경시킨다. 예를 들어, 가파르게 경사진 블레이드가, 더 조밀한 코일을 생성하도록, 더 작은 피치를 생성한다. 일부 방적 노즐에서, 각도(α)는, 5 내지 60도 사이이다. 대안적으로, 더 두꺼운 블레이드들이, 더 얇은 블레이드들보다 코일형 주름 내에서 더 깊거나, 더 넓거나, 또는 더 깊고 더 넓은 홈들인, 홈들을 생성한다. 일부 방적 노즐에서, 블레이드들은, 방적 노즐 배출구의 상류에서 종결된다.
도 12는 기계(300)를 사용하여 섬유를 생산하기 위한 방법(400)을 예시한다. 방법(400)은, 도 9 내지 도 11에 도시되는 기계(300) 및 그의 구성요소들을 참조하여 설명된다. 방법(400)은, 방적 노즐의 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계(단계 402); 상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 사용하여 상기 유체의 유동을 교란하는 단계(단계 404); 및 상기 채널의 배출구의 하류에서 섬유를 형성하기 위해 상기 유체를 응고시키는 단계(단계 406)를 포함한다.
작동 시, 기계(300)는, 채널(118)을 통해 제1 유체(예를 들어, 중합체)를 유동시킨다. 제1 유체는, 화살표의 방향으로 채널(118)을 통해 진행한다. 블레이드들(304)은, 베이스(104)의 벽으로부터 제1 채널(118) 내로 연장된다. 제1 유체가 유동할 때, 블레이드들(304)은, 제1 유체의 외측면과 상호작용하며, 그리고 유체 유동을 교란한다. 유체는, 제1 유체의 외측면에 주름을 형성하도록, 블레이드들(304)에 의해 채널(118)의 축(120)에 대해 회전한다. 제1 유체는, 배출구(116)를 빠져나가며, 그리고 자체의 외측면에 주름(들)을 갖는 섬유로 응고된다. 기계(100)와 유사하게, 기계(300)는, 중실 섬유 및 중공 섬유 양자 모두를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 13a 및 도 13b는, 기계(300)에 의해 생산되는 섬유들을 예시한다. 섬유(308)는, 주름진 외측면을 갖는 중실 섬유이다. 섬유(310)는, 주름진 외측면 및 매끈한 내측면을 갖는 중공 섬유이다.
도 14 및 도 15는, 기계(300)와 함께 사용될 수 있는 다른 방적 노즐을 도시한다. 방적 노즐(410)은, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명된 방적 노즐(302)과 실질적으로 동일한 것이다. 그러나, 방적 노즐(410)은, 방적 노즐(410)의 베이스(104)로부터 대신에, 니들(106)로부터 채널(118) 내로 연장되는 블레이드들을 구비한다. 방적 노즐(410)에 의해, 기계(300)는, 주름진 내측면을 갖는 중공 섬유를 생성한다.
도 16a 및 도 16b는, 기계(300)의 방적 노즐(410)을 사용하여 형성되는 섬유(412)를 도시한다. 섬유(412)는, 주름진 내측면(414) 및 매끈한 외측면(416)을 갖는 중공형이다.
도 17 및 도 18은, 기계(300)와 함께 사용될 수 있는 다른 방적 노즐을 도시한다. 방적 노즐(420)은, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명된 방적 노즐(302)과 실질적으로 동일한 것이다. 그러나, 방적 노즐(420)에서, 제1 세트의 블레이드들(304)이, 니들(106)로부터 채널(118) 내로 연장되며, 그리고 제2 세트의 블레이드들(304)이, 채널(118)의 베이스(104)로부터 채널(118) 내로 연장된다. 방적 노즐(420)에 의해, 기계(300)는, 주름진 내측면 및 외측면을 갖는 중공 섬유를 생성한다.
도 19a 및 도 19b는, 기계(300)상의 방적 노즐(420)을 사용하여 형성되는 중공 섬유를 도시한다. 섬유(422)는, 주름진 내측면 및 주름진 외측면을 갖는 중공형이다.
본 발명의 다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 수정들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이, 이해될 것이다. 예를 들어, 비록 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명된 방적 노즐(302)이 4개의 블레이드(304)를 구비하지만, 일부 방적 노즐들은, 다른 개수의 블레이드(예를 들어, 1 블레이드, 2 블레이드, 3 블레이드, 5 블레이드, 또는 6 블레이드)를 구비한다. 따라서, 다른 실시예들은, 뒤따르는 청구항들의 범위 이내에 놓인다.

Claims (25)

  1. 중공 섬유 모듈에서의 사용을 위한 스페이서 섬유를 생산하기 위한 방적 노즐로서:
    유입구와 배출구 사이에서 연장되는 제1 채널을 한정하는 몸체; 및
    상기 제1 채널 내로 연장되는 제1 블레이드로서, 제1 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 제1 채널의 벽에 대해 예각으로 설정되는 표면을 구비하는 것인, 제1 블레이드
    를 포함하는 것인, 방적 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    방적 노즐의 상기 몸체는, 베이스 및 상기 베이스 내로 삽입되는 니들을 포함하는 것인, 방적 노즐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블레이드는, 방적 노즐의 상기 베이스 상에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  4. 제3항에 있어서,
    제2 블레이드로서, 제2 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 제1 채널의 벽에 대해 예각으로 설정되는 표면을 구비하는 것인, 제2 블레이드를 포함하고, 상기 제2 블레이드는, 방적 노즐의 상기 니들 상에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블레이드는, 방적 노즐의 상기 니들 상에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블레이드는, 복수의 제1 블레이드 중의 하나인 것인, 방적 노즐.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 블레이드는, 상기 제1 채널의 둘레 주위의 균등하게 이격된 개소들에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 블레이드는, 방적 노즐의 상기 베이스 상에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  9. 제8항에 있어서,
    방적 노즐의 상기 니들 상에 배치되는 복수의 제2 블레이드를 포함하는 것인, 방적 노즐.
  10. 제1항에 있어서,
    예각은, 30도 내지 85도 사이인 것인, 방적 노즐.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 블레이드는, 상기 제1 채널의 두께의 10 내지 50% 사이의 두께를 갖는 것인, 방적 노즐.
  12. 섬유를 생산하기 위한 방적 노즐로서:
    유입구와 배출구 사이에서 연장되는 제1 채널을 한정하는 몸체를 포함하고;
    방적 노즐은, 상기 제1 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 제1 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 구비하는 것인, 방적 노즐.
  13. 제12항에 있어서,
    방적 노즐의 상기 몸체는, 베이스 및 상기 베이스 내로 삽입되는 니들을 포함하는 것인, 방적 노즐.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 상기 베이스 상에 배치되는 복수의 제1 블레이드를 포함하는 것인, 방적 노즐.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 상기 니들 상에 배치되는 복수의 제2 블레이드를 포함하는 것인, 방적 노즐.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 블레이드들은, 상기 제1 채널의 둘레 주위의 균등하게 이격된 개소들에 배치되는 것인, 방적 노즐.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 방적 노즐의 상기 니들 상에 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는 것인, 방적 노즐.
  18. 제12항에 있어서,
    예각은, 5도 내지 60도 사이인 것인, 방적 노즐.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 제1 채널의 두께의 10 내지 50% 사이의 두께를 갖는 것인, 방적 노즐.
  20. 섬유를 생산하기 위한 방법으로서:
    방적 노즐 내에 한정되는 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계;
    상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 사용하여 상기 유체의 유동을 교란하는 단계; 및
    상기 채널의 배출구의 하류에서 섬유를 형성하기 위해 상기 유체를 응고시키는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    방적 노즐 내에 한정되는 채널을 통해 유체를 유동시키는 단계는, 방적 노즐 내에 한정되는 환형 채널을 통해 유체를 유동시키는 것을 포함하는 것인, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 환형 채널을 한정하는 외측 벽으로부터 상기 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 것인, 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 환형 채널을 한정하는 내측 벽으로부터 상기 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 것인, 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 환형 채널을 한정하는 내측 벽으로부터 상기 채널 내로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 것인, 방법.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 채널 내에 설정되는 적어도 하나의 블레이드로서, 상기 블레이드가 그로부터 연장되는 상기 채널의 벽에 대해 예각의 표면을 갖는 것인, 적어도 하나의 블레이드를 사용하여 상기 유체의 유동을 교란하는 단계는, 상기 채널의 축을 중심으로 하는 상기 유체 내에서의 회전을 유도하는 것인, 방법.
KR1020207025124A 2018-01-31 2019-01-29 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산 KR20200115624A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862624311P 2018-01-31 2018-01-31
US62/624,311 2018-01-31
US15/961,389 US20190233972A1 (en) 2018-01-31 2018-04-24 Producing Fibers Using Spinnerets
US15/961,389 2018-04-24
PCT/US2019/015544 WO2019152354A1 (en) 2018-01-31 2019-01-29 Producing fibers using spinnerets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200115624A true KR20200115624A (ko) 2020-10-07

Family

ID=67392754

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207025123A KR20200110805A (ko) 2018-01-31 2019-01-29 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산
KR1020207025124A KR20200115624A (ko) 2018-01-31 2019-01-29 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207025123A KR20200110805A (ko) 2018-01-31 2019-01-29 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산

Country Status (8)

Country Link
US (3) US10889915B2 (ko)
EP (2) EP3746587B1 (ko)
JP (2) JP2021512235A (ko)
KR (2) KR20200110805A (ko)
CN (2) CN111727278A (ko)
SA (1) SA520412554B1 (ko)
SG (2) SG11202007208PA (ko)
WO (2) WO2019152354A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10889915B2 (en) 2018-01-31 2021-01-12 Saudi Arabian Oil Company Producing fibers using spinnerets
EP4065339A4 (en) * 2019-11-25 2024-04-17 Nanyang Technological University METHOD FOR PRODUCING A FIBER, FIBER ACTUATORS, FIBER BUNDLES AND METHOD FOR PRODUCING THE FIBER BUNDLE
EP3954811A1 (en) * 2020-08-13 2022-02-16 Gelatex Technologies OÜ Device and method for producing polymer fibers and its uses thereof
US20230008772A1 (en) * 2021-07-08 2023-01-12 University Of Kentucky Research Foundation Spinneret, blowing system and method for producing hollow fibers
CN113737292B (zh) * 2021-08-09 2022-07-19 新凤鸣集团湖州中石科技有限公司 一种涤纶全消光超细旦poy纤维及其生产方法
CN114457432B (zh) * 2022-02-14 2023-06-27 东华大学 一种纳米纤维制备装置用气流自耦合熔喷模头

Family Cites Families (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL251828A (ko) 1959-06-03
JPS5412846B1 (ko) * 1967-10-02 1979-05-25
JPS6037029B2 (ja) 1978-01-10 1985-08-23 東洋紡績株式会社 流体分離用糸条パツケ−ジの製造法
US4222977A (en) 1978-05-16 1980-09-16 Monsanto Company Process to produce inorganic hollow fibers
US4229154A (en) 1979-04-04 1980-10-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for the production of hollow filaments
JPS55148209A (en) 1979-04-27 1980-11-18 Kuraray Co Ltd Hollow ethylene-vinyl alcohol membrane and its production
JPS5931514U (ja) 1982-08-24 1984-02-27 日野自動車株式会社 車両用昇降式ウインドウ・ガラスのホルダ
JPS59111384U (ja) 1983-01-19 1984-07-27 株式会社ケンウッド スピ−カユニツトの取付構造
US4546043A (en) 1984-01-18 1985-10-08 Teijin Limited Hollow irregular multifilament yarn and process and spinneret for producing the same
JPS6119813A (ja) 1984-06-20 1986-01-28 Agency Of Ind Science & Technol ポリイミド中空糸の製造法
US4861661A (en) 1986-06-27 1989-08-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Co-spun filament within a hollow filament and spinneret for production thereof
US4743189A (en) 1986-06-27 1988-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for a co-spun filament within a hollow filament
US4820460A (en) 1987-04-27 1989-04-11 Cuno, Incorporated Method of manufacturing a hollow porous fiber
US4915886A (en) 1987-04-27 1990-04-10 Cuno, Incorporated Method of manufacturing nylon microporous hollow fiber membrane
DE3805414C1 (ko) 1988-02-22 1989-09-07 Secon Gesellschaft Fuer Separations- Und Concentrationstechnik Mbh, 3402 Dransfeld, De
US4850847A (en) 1988-05-10 1989-07-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for hollow fibers having curved spacing members projecting therefrom
US4941812A (en) 1988-05-10 1990-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for production of a hollow filament within a hollow filament composite fiber having spacing means
JP2760511B2 (ja) 1988-07-15 1998-06-04 東陶機器株式会社 水洗式便器装置
JPH0260658A (ja) 1988-08-29 1990-03-01 Terumo Corp 中空糸膜型物質移動装置
PT92292B (pt) * 1988-11-10 1995-08-09 Memtec Ltd Processo para a preparacao de membranas porosas
US5102484A (en) 1990-06-26 1992-04-07 J&M Consultants Inc. Method and apparatus for generating and depositing adhesives and other thermoplastics in swirls
US5198110A (en) 1990-07-02 1993-03-30 Asahi Medical Co., Ltd. Bundle of permselective hollow fibers and a fluid separator containing the same
US5069793A (en) 1990-09-12 1991-12-03 Membrane Technology & Research, Inc. Membrane module
DE4037817A1 (de) 1990-11-28 1992-06-04 Akzo Gmbh Gasmembrankapillarherstellung
EP0586559B1 (en) * 1991-05-21 1996-02-21 Brown University Research Foundation Apparatus for forming hollow fibers and said fibers
US5298206A (en) * 1992-02-04 1994-03-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Method and apparatus for casting hollow fiber membranes
US5330348A (en) 1992-08-05 1994-07-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spinneret for the production of hollow filaments
NL9300642A (nl) 1993-04-15 1994-11-01 Tno Werkwijze voor de vervaardiging van keramische holle vezels, in het bijzonder holle vezelmembranen voor microfiltratie, ultrafiltratie en gasscheiding.
US5439626A (en) 1994-03-14 1995-08-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making hollow nylon filaments
US5556589A (en) 1994-09-07 1996-09-17 Hercules Incorporated Process of using a spin pack for multicomponent fibers
ATE211944T1 (de) 1995-06-06 2002-02-15 Water Res Commission Verfahren zur herstellung einer hohlfasermembran
US5598874A (en) 1995-08-11 1997-02-04 Mg Generon, Inc. Loom processing of hollow fiber membranes
JPH0995817A (ja) 1995-10-02 1997-04-08 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 光学繊維の製造装置
US5837033A (en) 1996-03-29 1998-11-17 Praxair Technology, Inc. Hollow fiber membrane separation apparatus
US5779897A (en) 1996-11-08 1998-07-14 Permea, Inc. Hollow fiber membrane device with inert filaments randomly distributed in the inter-fiber voids
DE19652695C1 (de) 1996-12-18 1997-10-30 Saxonia Medical Gmbh Hohlfasermodul mit profilierten Abstandsfäden
US6623637B1 (en) 1996-12-24 2003-09-23 Kitz Corporation Hollow-fiber membrane module
JP3429148B2 (ja) 1996-12-27 2003-07-22 株式会社荏原製作所 浸漬型中空糸分離膜モジュール及びその製造方法
US6447903B1 (en) 1998-08-27 2002-09-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multilobal hollow filaments having stiffening ribs and stiffening webs
GB9824621D0 (en) 1998-11-11 1999-01-06 Univ Strathclyde Super selective hollow fibre membranes
JP2001040566A (ja) 1999-07-22 2001-02-13 Tonen Tapyrus Co Ltd ノズルピースおよびメルトブロー不織布
JP2001190936A (ja) 2000-01-12 2001-07-17 Toshiba Corp 濾過装置
DE10106722B4 (de) 2001-02-14 2008-11-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Spezielles Hohlfaser-Membranmodul für den Einsatz in stark durch fouling beeinträchtigten Prozessen und seine Herstellung
US6746230B2 (en) 2001-05-08 2004-06-08 Wellman, Inc. Apparatus for high denier hollow spiral fiber
US6551088B2 (en) 2001-06-25 2003-04-22 Arteva North America S.A.R.L. Apparatus for spinning hollow bicomponent filaments
WO2003064003A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Amersham Biosciences Membrane Separations Corp. Convoluted surface hollow fiber membranes
US6805730B2 (en) 2002-01-29 2004-10-19 Amersham Biosciences Membrane Separations Corp. Convoluted surface hollow fiber membranes
DE10211052A1 (de) 2002-03-13 2003-10-23 Fresenius Medical Care De Gmbh Hohlfaser-Spinndüse
DE102005028718A1 (de) 2005-06-20 2006-12-28 Carl Freudenberg Kg Hohlfaseranordnung
US20080023863A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for extrusion of profiled helical tubes
KR100842074B1 (ko) 2007-03-14 2008-06-30 (주)세프라텍 중공사 내부 투입용 중공사막
US8104624B2 (en) 2008-06-10 2012-01-31 Aquatech International Corporation Preparation of high performance ultra filtration hollow fiber membrane
KR100999038B1 (ko) 2008-08-01 2010-12-09 (주)필로스 멤브레인 모듈
GB0913645D0 (en) 2009-08-05 2009-09-16 Nano Porous Solutions Ltd A method of forming a fluid separation filter for use in a fluid separation device
KR20120123650A (ko) 2009-10-29 2012-11-09 내셔널 유니버시티 오브 싱가포르 과분지형 중공 섬유의 제조 방법
KR101185490B1 (ko) 2009-12-31 2012-10-02 한국에너지기술연구원 무기질 중공사 및 그 제조 방법
US20110198287A1 (en) 2010-02-18 2011-08-18 Siemens Aktiengesellschaft Spiral Wound Hollow Fiber Membrane Module for Membrane Distillation
WO2011129023A1 (ja) * 2010-04-16 2011-10-20 旭化成ケミカルズ株式会社 異形多孔性中空糸膜、異形多孔性中空糸膜の製造方法、異形多孔性中空糸膜を用いたモジュール、ろ過装置、及び水処理方法
US8580184B2 (en) 2010-06-21 2013-11-12 Jean Patrick Montoya Hollow fiber mat with soluble warps and method of making hollow fiber bundles
KR101213272B1 (ko) * 2010-09-02 2012-12-18 이영삼 수술용 봉합사의 제조장치 및 그 장치에 의하여 제조된 봉합사
WO2012167000A2 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Celgard Llc Flat panel contactors and methods
KR101755197B1 (ko) 2011-06-21 2017-07-07 코오롱인더스트리 주식회사 가압식 중공사막 모듈
WO2013059216A1 (en) 2011-10-17 2013-04-25 Aptwater, Inc. Design of modules for use in and operation of a membrane biofilm reactor with reduced biofouling
KR101272525B1 (ko) 2011-11-30 2013-06-11 현대자동차주식회사 중공 탄소섬유의 제조방법
KR101330175B1 (ko) 2011-12-08 2013-11-15 한국정수공업 주식회사 중공섬유 분리막 모듈
CN102580573B (zh) 2012-03-01 2013-12-25 天津工业大学 一种全氟聚合物中空纤维膜的制备方法
CN202595365U (zh) * 2012-05-02 2012-12-12 北京碧水源膜科技有限公司 一种生产长纤维增强中空纤维膜的喷丝板
NL2009330C2 (en) 2012-08-16 2014-02-18 X Flow Bv Filter module and filter apparatus containing such filter module.
KR101908705B1 (ko) 2012-11-08 2018-10-16 주식회사 엘지화학 중공사의 제조장치
US9222200B2 (en) * 2012-12-19 2015-12-29 Industrial Technology Research Institute Spinning device
US8974668B2 (en) 2013-02-15 2015-03-10 Maher Isaac Kelada Hollow fiber membrane element and methods of making same
CN203187803U (zh) * 2013-03-05 2013-09-11 中国科学院生态环境研究中心 一种制备带加强筋中空纤维膜用喷丝头
DE202013004189U1 (de) 2013-05-03 2013-06-13 Nephro-Solutions Ag Semipermeable Kapillarmembran mit wellenförmig ausgebildeter innerer aktiver Austauschfläche
US9353220B2 (en) 2013-08-13 2016-05-31 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Process for making polyarylethers and use in membrane preparation
DE102013017375A1 (de) 2013-10-21 2015-04-23 Mann + Hummel Gmbh Hohlfasermodul einer Einrichtung zum Trennen von Fluiden und Verfahren zur Herstellung eines solchen
US20150241139A1 (en) 2014-02-24 2015-08-27 Nagare Membranes, Llc Assymetric hollow fiber heat exchangers
KR101648843B1 (ko) 2014-06-26 2016-08-17 한국화학연구원 내오염성 중공사막의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 내오염성 중공사막
JP6422308B2 (ja) 2014-11-05 2018-11-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 シール構造を備えたガスタービン
TWI520778B (zh) * 2015-03-31 2016-02-11 財團法人工業技術研究院 多通道的中空纖維
JP6418407B2 (ja) 2016-05-06 2018-11-07 トヨタ自動車株式会社 車両のブレーキ制御装置
US20190022592A1 (en) 2017-07-18 2019-01-24 Saudi Arabian Oil Company Hollow fiber membrane module
JP7011775B2 (ja) * 2017-12-18 2022-01-27 日立金属株式会社 感圧センサの製造方法、及び感圧センサの製造装置
US10889915B2 (en) 2018-01-31 2021-01-12 Saudi Arabian Oil Company Producing fibers using spinnerets

Also Published As

Publication number Publication date
EP3746587B1 (en) 2024-04-03
US10889915B2 (en) 2021-01-12
CN111670272A (zh) 2020-09-15
US20190233971A1 (en) 2019-08-01
WO2019152357A1 (en) 2019-08-08
JP2021512235A (ja) 2021-05-13
EP3746586A1 (en) 2020-12-09
US11674241B2 (en) 2023-06-13
JP2021512234A (ja) 2021-05-13
WO2019152354A1 (en) 2019-08-08
SG11202007202SA (en) 2020-08-28
EP3746587A1 (en) 2020-12-09
KR20200110805A (ko) 2020-09-25
SG11202007208PA (en) 2020-08-28
CN111727278A (zh) 2020-09-29
US20210047754A1 (en) 2021-02-18
SA520412554B1 (ar) 2022-09-21
US20190233972A1 (en) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200115624A (ko) 방적 노즐을 사용하는 섬유 생산
US3455460A (en) Permeability separatory apparatus and processes of making and using the same
USRE36125E (en) Mass transfer device having a hollow fiber bundle
US3422008A (en) Wound hollow fiber permeability apparatus and process of making the same
US3475331A (en) Permeability separatory apparatus and process of making and using same
CN102665878A (zh) 非编织、织物增强的中空纤维膜
KR101908705B1 (ko) 중공사의 제조장치
CA2936188A1 (en) A tubular membrane with a helical ridge, as well as a method and apparatus for producing such a tubular membrane
AU760364B2 (en) A method and apparatus for manufacturing wound tube bundles
AU760552B2 (en) Apparatus and method for cardioplegia delivery
EP3894053B1 (en) A hollow fiber module
CN201760236U (zh) 中空纤维膜组件
JP5644393B2 (ja) 中空糸膜シートの製造方法、中空糸膜モジュールの製造方法
DK201870809A1 (en) A hollow fiber module