RU2365686C2 - Способ изготовления нановолокон из полимерного раствора и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ изготовления нановолокон из полимерного раствора и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2365686C2
RU2365686C2 RU2006108868/12A RU2006108868A RU2365686C2 RU 2365686 C2 RU2365686 C2 RU 2365686C2 RU 2006108868/12 A RU2006108868/12 A RU 2006108868/12A RU 2006108868 A RU2006108868 A RU 2006108868A RU 2365686 C2 RU2365686 C2 RU 2365686C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
nanofibers
charged electrode
polymer solution
laying
Prior art date
Application number
RU2006108868/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006108868A (ru
Inventor
Ольдрих ИРЖАК (CZ)
Ольдрих ИРЖАК
Филип САНЕТРНИК (CZ)
Филип Санетрник
Давид ЛУКАС (CZ)
Давид ЛУКАС
Вацлав КОТЕК (CZ)
Вацлав КОТЕК
Ленка МАРТИНОВА (CZ)
Ленка МАРТИНОВА
Ири ХАЛОУПЕК (CZ)
Ири ХАЛОУПЕК
Original Assignee
Техницка Универзита В Либерци
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 Техницка Универзита В Либерци filed Critical Техницка Универзита В Либерци
Publication of RU2006108868A publication Critical patent/RU2006108868A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2365686C2 publication Critical patent/RU2365686C2/ru

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
    • 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
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • 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
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Abstract

Изобретения касаются способа производства нановолокон из полимерного раствора методом электростатического формования волокна в электрическом поле, созданном за счет разности потенциалов между заряженным электродом и противоположным электродом, и устройства для его осуществления. Согласно способу полимерный раствор подводится в электрическое поле для электростатического формования волокна поверхностью вращающегося заряженного электрода, часть поверхности которого погружена в полимерный раствор. Одновременно образованные нановолокна под действием электрического поля смещаются от вращающегося заряженного электрода к противоположному электроду и затем укладываются на средство для их укладки. Нановолокна образуются на цилиндрической или четырехугольной, или многоугольной призматической поверхности заряженного электрода, а противоположный электрод располагается против свободной части заряженного электрода, при этом из пространства между заряженным электродом и противоположным электродом отсасывается воздух. Устройство для осуществления способа содержит вращающийся заряженный электрод и противоположный электрод. Заряженный электрод представляет собой цилиндр или четырехугольную или многоугольную призму, а противоположный электрод расположен против свободной части заряженного электрода. В созданное электродами электрическое поле подводится полимерный раствор для электростатического формования волокна поверхностью вращающегося заряженного электрода, одновременно образованные нановолокна под действием электрического поля смещаются от вращающегося заряженного электрода к прот�

Description

Область техники
Изобретение касается способа изготовления нановолокон из полимерного раствора методом электростатического формования волокна в электрическом поле, созданном за счет разности потенциалов между заряженным электродом и противоположным электродом.
Далее изобретение касается устройства для осуществления этого способа, содержащего заряженный электрод и противоположный электрод с неодинаковым потенциалом, между которыми возникает электрическое поле.
Существующее состояние техники
Полимерные волокна диаметрами в пределах от 10 до 1000 нанометров представляют собой новый тип материалов с экстремальными значениями некоторых свойств. Типичными областями применения слоев полимерных волокон являются фильтрование газов и жидкостей, применение в качестве барьерных материалов для улавливания субмикронных частиц, бактерий и химических продуктов, где достигается исключительно высокая фильтрующая способность. Нановолокна применяют в качестве батарейных сепараторов, арматуры композиционных материалов, а также носителей лекарственных веществ и тканевых имплантатов в медицине. Большая удельная поверхность слоя нановолокон, хорошо доступная для газообразных и жидких сред, создает предпосылки для обеспечения особых сорбционных свойств этих волокон и их использования в качестве носителей различных активных веществ, например катализаторов. Необычайно малые размеры пор в слоях из нановолокон являются предпосылкой исключительно высоких теплоизоляционных свойств.
Нановолокна получают из различных типов полимеров, полимерных смесей и смесей полимеров с низкомолекулярными добавками в процессах формования из полимерных растворов. В отличие от в сущности подобных процессов формования из полимерных расплавов, при обработке растворов достигаются меньшие диаметры волокон благодаря меньшей вязкости растворов. Для формования волокон из растворов используются механические силы движущейся газообразной среды или кулоновские силы в электростатическом поле. В случае электростатического формования получаются волокна меньших диаметров, так как отдельные образующиеся волокна под действием распределения равных зарядов в их объеме расщепляются на несколько фибрилл.
До сих пор известные способы и устройства для получения нановолокон методом их формования из полимерных растворов потоком воздуха описаны, например, в US 6382526 и US 6520425. Полимерные растворы подаются в фильеру для формования волокна, имеющую сечение в форме кругового кольца. Формование волокон из растворов осуществляется за счет механического действия потока воздуха, подводимого в круговое кольцо, в некоторых случаях - и через другой кольцевой профиль вне фильеры, в результате чего получаются волокна диаметром 200-3000 нанометров.
Описание способов формования волокон из полимерных растворов под действием электростатического поля со средней напряженностью 50000-500000 В/м приведено в патентных заявках WO 0127365, WO 0250346, US 2002/0175449 A1 и US 2002/084178 A1. Согласно этим решениям, раствор полимера подается в цилиндрические фильеры внутренним диаметром 0,5-1,5 мм. Фильеры подключены к источнику постоянного электрического напряжения. Вытекающий раствор под действием электростатической силы притягивается к противоположному электроду, обычно заземленному, и одновременно под действием этой силы происходит формование тонких элементарных волокон, которые затем расщепляются, образуя прядь фибрилл соответствующего меньшего диаметра. Процесс формования осуществляется из одной фильеры, или же из группы неподвижных или движущихся фильер с целью повышения производительности устройства, равномерного покрытия противоположного электрода или плоского подкладочного материала, движущегося по поверхности противоположного электрода или вблизи его поверхности.
Недостатком всех вышеприведенных способов и устройств для получения нановолокон является очень малое количество обработанного полимерного материала во времени. В случае формования нановолокон механическими силами диаметр получаемых волокон, кроме прочего, зависит от соотношения масс воздуха и раствора полимера, протекающих через фильеру. При формовании под действием кулоновской силы в электростатическом поле, у выходного отверстия фильеры должен образовываться так называемый конус Тейлора, наличие которого является условием образования волокон и обусловлено относительно узким диапазоном соотношения скорости истечения раствора полимера из фильеры и напряженности электрического поля. Максимальная управляемая напряженность электрического поля ограничена диэлектрической проницаемостью воздуха, т.е. сверх этого предела в междуэлектродном пространстве возникают электрические разряды. Ввиду вышеприведенных обстоятельств и достижимых концентраций растворов полимеров для формования волокон, на одной фильере можно обработать приблизительно 0,1-1 грамм полимера в час, следовательно, с точки зрения промышленного использования производство нановолокон становится весьма проблематичным.
Целью изобретения является создание способа и устройства, которое бы имело промышленную применимость и обеспечивало высокую производительность получения волокна.
Сущность изобретения
Цель изобретения достигается способом производства нановолокон согласно изобретению, сущность которого заключается в том, что полимерный раствор подводится в электрическое поле для формования волокна поверхностью вращающегося заряженного электрода, при этом на части окружности заряженного электрода, повернутой к противоположному электроду, образуется поверхность для формования волокон. При благоприятных условиях раствор полимера способен образовывать в электрическом поле конусы Тейлора не только при истечении из фильеры, но и на поверхности своего уровня и, что особенно выгодно, - в тонком слое на поверхности вращающегося тела, частично погружающегося в сосуд с этим раствором. Упомянутыми благоприятными условиями в этом случае являются соответствующая вязкость раствора, обусловленная молекулярной массой полимера, его концентрацией и температурой, соответствующее поверхностное натяжение, зависящее от типа полимера и присутствия поверхностно-активного вещества, и соответствующее значение электрической проводимости раствора, достигаемое за счет присутствия низкомолекулярного электролита. При этом размеры поверхности для формования волокон соответствуют размерам и формам заряженного электрода и противоположного электрода. Следовательно, количество образующихся нановолокон соразмерно размерам и форме поверхности для формования волокон.
Согласно пункту 2 формулы изобретения, выгодно, если нановолокна, формуемые из полимерного раствора на поверхности формования волокон заряженного электрода, под действием электрического поля увлекаются этим полем к противоположному электроду, перед ним укладываются на средство для укладки нановолокон и образуют слой на этом средстве. Такой способ позволяет формировать слои нановолокон при обеспечении высокого качества и равномерности слоя в сущности любой ширины, отвечающей ширине устройства.
Следующее усовершенствование достигается по пункту 3 формулы изобретения. Действие потока воздуха совместно с электрическим полем способствует увлеканию волокон от заряженного электрода.
При этом выгодно, если нановолокна увлекаются в направлении к противоположному электроду и укладываются на воздухопроницаемое средство для укладки нановолокон, расположенное перед противоположным электродом, и образуют слой на этом средстве.
Поток воздуха, направляющийся к противоположному электроду, образуется путем отсасывания воздуха способом согласно пункту 5 формулы изобретения. Такой простой способ способствует увлеканию волокон к противоположному электроду и, следовательно, увеличению производительности.
Согласно пункту 6 формулы изобретения, в пространстве между заряженным электродом и противоположным электродом нановолокна отклоняются от направления к противоположному электроду потоком воздуха и этим же потоком воздуха подводятся к воздухопроницаемому средству для укладки нановолокон, расположенному вне электрического поля, под действием которого происходит формование волокон из полимерного раствора.
Поток воздуха для отклонения нановолокон от направления от заряженного электрода к противоположному электроду, согласно пункту 7 формулы изобретения, образуется путем отсасывания воздуха из пространства между электродами в пространство, находящееся по отношению к заряженному электроду за воздухопроницаемым средством для укладки нановолокон.
Для увеличения производительности устройства выгодно, если, 20 согласно пункту 8 формулы изобретения, в пространство, в котором увлекаются нановолокна, подводится вспомогательный сушильный воздух, способствующий ускорению испарения растворителя полимера из нановолокон, полученных электростатическим формованием и движущихся в пространстве между электродами.
При этом для повышения действенности сушки, т.е. ускорения испарения растворителя полимера, выгодно, если по крайней мере часть вспомогательного сушильного воздуха отводится из пространства, находящегося по отношению к заряженному электроду перед несущим воздухопроницаемым средством, но не проникает сквозь это несущее средство.
Также способ по пункту 10 формулы изобретения служит для увеличения производительности устройства, так как благодаря подогреву подводимого вспомогательного сушильного воздуха позволяет отводить большее количество паров растворителя, образующихся при сушении нановолокон.
Для всех вариантов осуществления способа выгодно применение водного полимерного раствора, так как в таком случае упрощается конструкция устройства в целом и отпадает необходимость отведения вредных для здоровья или опасных газов из растворителя полимера.
Сущность устройства для осуществления вышеприведенных способов заключается в том, что заряженный электрод расположен поворотно и частью своей окружности погружен в полимерный раствор, при этом напротив свободной части окружности заряженного электрода размещен противоположный электрод. Благодаря такой компоновке устройство способно подавать в электрическое поле достаточное количество полимерного раствора.
В исполнении устройства по пункту 13 формулы изобретения противоположный электрод обхватывает часть свободной части окружности заряженного электрода по всей его длине, за счет чего во всем этом пространстве между электродами возникает электрическое поле, имеющее одинаковую напряженность.
Между обоими электродами размещается средство для укладки нановолокон, на поверхности которого нановолокна укладываются в слой.
Целесообразна компоновка устройства по пунктам 15 и 16 формулы изобретения, когда средство для укладки нановолокон выполнено воздухопроницаемым, а также образован поток воздуха, проходящий сквозь это средство.
В альтернативном исполнении по пункту 17 формулы изобретения, вне пространства между электродами размещено воздухопроницаемое средство для укладки нановолокон, а за ним создается разряжение, за счет которого образуется поток воздуха, увлекающий нановолокна из пространства между электродами к средству для укладки нановолокон, сквозь которое проходит по крайней мере часть воздуха. Целесообразно предусмотреть средство для укладки нановолокон.
Для ускорения испарения растворителя из нановолокон в устройство подводится вспомогательный сушильный воздух.
Целесообразные исполнения заряженного электрода описаны в пунктах 26-28 формулы изобретения, целью которых является достижение наилучшего эффекта формования волокон в устройстве, в котором эти электроды будут использованы.
Краткое описание чертежей
Примеры исполнения устройства согласно изобретению схематически изображены на приложенных чертежах, где: фиг.1 - разрез устройства с противоположным электродом, обхватывающим часть окружности заряженного электрода; фиг.2 - разрез устройства в исполнении со средством для укладки нановолокон вне пространства между электродами; фиг.3 - разрез устройства, в котором средство для укладки нановолокон образовано плоским несущим материалом, расположенным между электродами в направляющей, образованной натяжными элементами; фиг.4 - исполнение, аналогичное исполнению по фиг.1, с неподвижным электродом, образованным продольными стержнями и направляющей плоского несущего материала нановолокон, расположенной между стержнями; фиг.5а-е - виды спереди и сбоку - разные исполнения поверхности цилиндра, образующего заряженный электрод.
Примеры осуществления изобретения
Устройство для производства нановолокна из полимерного раствора методом электростатического формования волокна в электрическом поле, созданном за счет разности потенциалов между заряженным электродом и противоположным электродом, содержит питатель 1, по крайней мере частично наполненный раствором полимера 2, в который погружена часть окружности поворотно расположенного цилиндра 3, который известным, не показанным здесь способом, подключен к источнику постоянного напряжения и образует заряженный электрод 30. Напротив свободной части окружности заряженного электрода 30 расположен противоположный электрод 40 с неодинаковым потенциалом. Этот электрод обычно заземлен, как показано на фиг.1, или известным, не показанным здесь способом, подключен к источнику постоянного напряжения другой полярности.
В показанных исполнениях цилиндр 3 погружен в полимерный раствор 2 нижней частью окружности. Однако эту компоновку можно изменить согласно не показанному здесь примеру исполнения, в котором полимерный раствор подается в закрытый сосуд, из которого этот раствор поступает на поверхность заряженного электрода, или цилиндр, образующий заряженный электрод, уложен в таком закрытом сосуде, а полимерным раствором смачивается, например, верхняя часть поверхности окружности цилиндра, который по своей окружности выносит из сосуда нужное количество полимерного раствора.
В примере исполнения, показанном на фиг.1, противоположный электрод 40 выполнен из дырчатого электропроводного материала, например металлического листа, которому путем свертки придается цилиндрическая форма, а цилиндрическая поверхность этого электрода образует входную часть камеры разрежения 5, присоединенной к источнику 6 разрежения. Часть поверхности противоположного электрода 40, повернутая к заряженному электроду 30, служит в качестве направляющей 41 воздухопроницаемого плоского несущего материала 72 нановолокон, который выполнен, например, в виде подкладки из текстильного материала, и уложен на отметочном приспособлении 81, расположенном с одной стороны камеры разрежения 5, и на намоточном приспособлении 82, расположенном с другой стороны камеры разрежения 5. В данном, показанном здесь исполнении плоский несущий материал 72 нановолокон образует самовоздухопроницаемое средство 7 для укладки нановолокон.
Питатель 1 полимерного раствора 2 выполнен открытым и снабжен по крайней мере одним впуском 11 полимерного раствора 2 и по крайней мере одним выпуском 12 полимерного раствора 2. Впуск 11 и выпуск 12 полимерного раствора 2 служат для обеспечения циркуляции полимерного раствора 2 и поддержания постоянной высоты его уровня в питателе 1.
К пространству между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40 присоединен подвод 90 вспомогательного сушильного воздуха 9, который по мере необходимости может известным способом подогреваться, например, в подогревателе, включенном в линию подвода 90 вспомогательного сушильного воздуха 9. Вспомогательный сушильный воздух 9 частично или полностью отсасывается из пространства между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40 в камеру разрежения 5 или выходит из этого пространства с другой стороны, противоположной входу.
При вращении заряженного электрода 30, часть окружности которого попадает в полимерный раствор 2, полимерный раствор 2 выносится по окружности заряженного электрода 30 из питателя 1 в пространство между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40, в котором создано электрическое поле. В этом пространстве на поверхности заряженного электрода 30 из полимерного раствора 2 образуются конусы Тейлора, обладающие высокой устойчивостью и являющиеся местами первичного формования нановолокон 20. Под действием электрического поля сформованные нановолокна 20 увлекаются к противоположному электроду 40 и в результате укладываются на поверхности подкладочного текстильного материала, служащего в качестве плоского несущего материала 72 нановолокон, образуя слой, толщина которого регулируется путем установки скорости отметочного приспособления 81 и намоточного приспобления 82.
Увлеканию нановолокон 20 от заряженного электрода 30 к противоположному электроду 40 способствует движение воздуха, засасываемого из наружного пространства в камеру разрежения 5, проходящего вокруг питателя 1 полимерного раствора 2 и заряженного электрода 30 и проникающего сквозь подкладочный текстильный материал, служащий в качестве плоского несущего материала 72 нановолокон, и противоположный электрод 40.
В исполнении, приведенном на фиг.4, противоположный электрод 40 выполнен другим пригодным способом, например, из стержней 400, расположенных параллельно вращающемуся цилиндру 3, образующему заряженный электрод 30. Между стержнями 400, образующими противоположный электрод 40, установлены вспомогательные стержни 410, образующие направляющую 41 для плоского несущего материала 72 нановолокон, образующего средство 7 для укладки нановолокон. При этом некоторые или все вспомогательные стержни 410 могут быть выполнены поворотными с целью уменьшения сопротивления при направлении несущего материала 72 нановолокон. В этом исполнении направляющая для плоского несущего материала 72 нановолокон может быть образована также стержнями 400, образующими противоположный электрод 40. Описанное устройство обеспечивает получение большого количества сформованных нановолокон 20, так что лимитирующими факторами производительности устройства для формования волокон являются скорость испарения растворителя полимера из сформованных нановолокон 20 и скорость отведения испаренного растворителя, поскольку летучий растворитель в пространстве между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40 в течение короткого промежутка времени переходил бы в состояние насыщенного пара, препятствующее дальнейшему испарению растворителя. Поэтому устройство снабжено подводом 90 вспомогательного сушильного воздуха 9, который обеспечивает отведение паров растворителя главным образом из пространства между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40. Для повышения эффекта может быть предусмотрен подогрев вспомогательного сушильного воздуха 9.
Следующий пример исполнения устройства по изобретению показан на фиг.2, в котором, аналогично исполнению по фиг.1, заряженный электрод 30 выполнен как вращающийся, часть его окружности погружена в полимерный раствор 2, находящийся в питателе 1, циркуляция раствора и высота уровня в питателе 1 поддерживаются за счет движения потока полимерного раствора 2 через впуск 11 и выпуск 12. Напротив свободной части окружности вращающегося заряженного электрода 30 расположен противоположный электрод 40, образованный системой из проволоки или стержней, присоединенных к земле (заземленных) или известным, не показанным здесь способом подключенных к источнику постоянного напряжения противоположной полярности по отношению к заряженному электроду 30. Вне пространства между электродами 30, 40, в котором создано электрическое поле и происходит процесс электростатического формования нановолокон 20 из полимерного раствора 2, размещен воздухопроницаемый транспортер 71 нановолокон, образующий средство 7 для укладки нановолокон, за которым расположена камера разрежения 5, присоединенная к источнику 6 разрежения.
Нановолокна 20, направляющиеся под действием электрического поля от заряженного электрода 30 к противоположному электроду 40, под действием потока воздуха, засасываемого в камеру разрежения 5, отклоняются и переносятся на воздухопроницаемый транспортер 71, где укладываются в слой, который за счет движения транспортера 71 выносится из устройства, а затем соответствующим, не показанным здесь способом подвергается отделке и облагораживанию или укладывается. С целью увеличения количества воздуха в пространстве между электродами 30, 40 устройство снабжено подводом 90 вспомогательного сушильного воздуха 9, который поступает в камеру устройства в направлении к воздухопроницаемому транспортеру 71, таким образом способствуя дальнейшему отклонению нановолокон 20 от направления к противоположному электроду 40 в направлении к воздухопроницаемому транспортеру 71.
И в этом исполнении могут быть предусмотрены разные модификации исполнения и формы противоположных электродов. Кроме того, перед воздухопроницаемым транспортером 71 можно вставить подкладочный текстильный материал или другой плоский несущий материал 72 и укладывать слой нановолокон 20 на этот плоский несущий материал 72.
На фиг.3 показано исполнение устройства с вращающимся заряженным электродом 30, нижняя часть окружности которого погружена в полимерный раствор 2. Напротив свободной части окружности заряженного электрода 30 расположен противоположный электрод 40, образованный системой стержней, параллельных оси вращения заряженного электрода 30, а в пространстве между электродами 30, 40 направляется плоский несущий материал 72 нановолокон при помощи направляющей 41, образованной натяжными элементами 42.
Заряженный электрод 30 образован телом, выполненным с возможностью вращения, например, в форме цилиндра, четырехгранной или многогранной призмы и т.п. При этом выгодно, если осью вращения является ось симметрии примененного тела. По окружности цилиндра 3 выполнены выступы 31 и/или пазы 32. Примеры целесообразных форм поверхности цилиндра, пригодного для применения в качестве заряженного электрода, показаны на фиг. 5а-е, однако эти формы не ограничивают возможность применения других исполнений и служат только в качестве примера. В вышеописанных исполнениях устройства в пространстве между электродами предусматривается создание постоянного электрического поля. Однако это устройство может быть оснащено средствами для создания прерывистого электрического поля, если это окажется необходимым для формования или укладывания слоя нановолокон 20.
Конкретные примеры осуществления способа приведены ниже.
Пример 1
Питатель 1 полимерного раствора 2 устройства по фиг.1 наполняется двенадцатипроцентным водным раствором поливинилового спирта со степенью гидролиза 88 процентов, молекулярной массой Mw=85000, содержащим 5 молярных процентов лимонной кислоты в качестве структурирующего агента в расчете на структурные единицы решетки полимера. Вязкость раствора - 230 мПа.с при 20°С, удельная электропроводность - 31 мСм/см, поверхностное натяжение 38 мН/м. Полимерный раствор 2 поступает в питатель 1 через впуск 11 и вытекает через выпуск 12, при этом высота уровня полимерного раствора 2 в питателе 1 поддерживается за счет положения выпуска 12. Заряженный электрод 30 образован цилиндром 3 диаметром 30 мм в исполнении по фиг.5с и вращается по часовой стрелке со скоростью 2,5 оборотов в минуту. Цилиндр 3 подключен к источнику постоянного напряжения +40 кВ. Устройство выполнено согласно фиг. 1, в нем направляется подкладочный текстильный материал, образующий плоский несущий материал 72 нановолокон. Под действием разрежения в камере разрежения 6 за воздухопроницаемым противоположным электродом 40 плоский материал прилегает к противоположному электроду 40, который таким образом образует направляющую этого материала. По поверхности вращающегося цилиндра 3 полимерный раствор 2 выносится из питателя 1, под действием электрического поля между электродами 30, 40 образуются конусы Тейлора и происходит формование нановолокон 2 диаметром 50-200 нанометров. Нановолокна 20 увлекаются к противоположному электроду 40 и укладываются на пробегающий подкладочный текстильный материал, где образуют слой, толщина которого регулируется скоростью движения подкладочного текстильного материала. В пространство между электродами подводится вспомогательный сушильный воздух 9 при температуре 50°С. При длине вращающегося цилиндра 3 в один метр масса получаемого из нановолокон слоя образуется со скоростью 1,5 г/мин.
Пример 2
Питатель 1 полимерного раствора 2 устройства по фиг.2 наполняется десятипроцентным водным раствором поливинилового спирта со степенью гидролиза 98 процентов, молекулярной массой Mw=120000, содержащим 5 молярных процентов лимонной кислоты в качестве структурирующего агента в расчете на структурные единицы решетки полимера. Вязкость раствора - 260 мПа.с при 20°С, удельная электропроводность, полученная за счет добавления небольшого количества водного раствора NaCl, составляет 25 мСм/см, поверхностное натяжение понижено путем добавления 0,25 процентов неионогенного поверхностно-активного вещества до 36 мН/м. Полимерный раствор 2 поступает в питатель 1 через впуск 11 и вытекает через выпуск 12, положение которого определяет высоту уровня полимерного раствора 2 в питателе 1. Цилиндр 3, образующий заряженный электрод, имеет диаметр 50 мм и гладкую поверхность, как показано на фиг.5а. Цилиндр 3 подключен к источнику постоянного напряжения +40 кВ, проволочный противоположный электрод 40 - к источнику постоянного напряжения -5 кВ. В пространстве между заряженным электродом 30 и противоположным электродом 40 происходит формование нановолокон 20 диаметром 50-200 нанометров, которые под действием воздуха, отсасываемого из пространства между электродами 30, 40 в камеру разрежения 5, и вспомогательного сушильного воздуха 9 увлекаются к поверхности воздухопроницаемого транспортера 71, где укладываются в слой в количестве 1,8 г/мин - при длине вращающегося цилиндра в один метр.
Промышленная применимость
Способ и устройство согласно изобретению применимы для получения слоев из нановолокон диаметром 50-200 нанометров. Эти слои могут быть использованы для фильтрования в качестве батарейных сепараторов для создания специальных композитных материалов, конструирования датчиков с предельно малой постоянной времени, в производстве защитной одежды, медицине и других областях.

Claims (14)

1. Способ производства нановолокон из полимерного раствора (2) методом электростатического формования волокна в электрическом поле, созданном за счет разности потенциалов между заряженным электродом (30) и противоположным электродом (40), при котором полимерный раствор (2) подводится в электрическое поле для электростатического формования волокна поверхностью вращающегося заряженного электрода (30), часть поверхности которого погружена в полимерный раствор (2), одновременно образованные нановолокна (20) под действием электрического поля смещаются от вращающегося заряженного электрода (30) к противоположному электроду (40) и затем укладываются на средство (7) для укладки нановолокон, отличающийся тем, что нановолокна (20) образуются на цилиндрической или четырехугольной или многоугольной призматической поверхности заряженного электрода (30), а противоположный электрод (40) располагается против свободной части заряженного электрода (30), а воздух из пространства между заряженным электродом (30) и противоположным электродом (40) отсасывается.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нановолокна (8), увлекаемые потоком воздуха в направлении к противоположному электроду (40), укладываются перед ним на воздухопроницаемое средство (7) для укладки нановолокон.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в пространство между электродами подводится вспомогательный сушильный воздух (9).
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что по крайней мере часть вспомогательного сушильного воздуха (9) отводится из пространства перед воздухопроницаемым средством (7) для укладки нановолокон, без проникновения сквозь это средство (7).
5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что вспомогательный сушильный воздух (9) перед входом в пространство между электродами подогревается.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимерный раствор является водным раствором.
7. Устройство для изготовления нановолокон из полимерного раствора (2) методом электростатического формования волокна в электрическом поле, созданном за счет разности потенциалов между заряженным электродом (30) и противоположным электродом (40), при котором полимерный раствор (2) подводится в электрическое поле для электростатического формования волокна поверхностью вращающегося заряженного электрода (30), часть поверхности которого погружена в полимерный раствор (2), одновременно образованные нановолокна (20) под действием электрического поля смещаются от вращающегося заряженного электрода (30) к противоположному электроду (40) и затем укладываются на средство (7) для укладки нановолокон, отличающееся тем, что заряженный электрод (30) представляет собой цилиндр или четырехугольную или многоугольную призму, и противоположный электрод (40) расположен против свободной части заряженного электрода (30).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что часть свободной поверхности заряженного электрода (30) по всей ее длине охвачена противоположным электродом.
9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что между электродами (30, 40) размещено средство (7) для укладки нановолокон.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что средство (7) для укладки нановолокон выполнено воздухопроницаемым, а пространство за ним в направлении заряженного электрода (30) подключено к источнику вакуума.
11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что вне пространства между электродами (30, 40) размещено воздухопроницаемое средство (7) для укладки нановолокон, при этом пространство за этим средством (7) в направлении к заряженному электроду (30) соединено с источником (6) разрежения, служащего для образования потока воздуха, направляемого к этому средству (7).
12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что средство (7) для укладки нановолокон образовано воздухопроницаемым транспортером (71).
13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что средство (7) для укладки нановолокон образовано плоским несущим материалом (72) нановолокон.
14. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в пространство между электродами (30, 40) выведен подвод (90) вспомогательного сушильного воздуха (9).
RU2006108868/12A 2003-09-08 2004-09-08 Способ изготовления нановолокон из полимерного раствора и устройство для его осуществления RU2365686C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZPV2003-2421 2003-09-08
CZ20032421A CZ20032421A3 (cs) 2003-09-08 2003-09-08 Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006108868A RU2006108868A (ru) 2006-08-10
RU2365686C2 true RU2365686C2 (ru) 2009-08-27

Family

ID=33304495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006108868/12A RU2365686C2 (ru) 2003-09-08 2004-09-08 Способ изготовления нановолокон из полимерного раствора и устройство для его осуществления

Country Status (21)

Country Link
US (1) US7585437B2 (ru)
EP (1) EP1673493B1 (ru)
JP (1) JP4439012B2 (ru)
KR (1) KR101143934B1 (ru)
CN (1) CN1849418B (ru)
AT (1) ATE435934T1 (ru)
AU (1) AU2004270787B2 (ru)
BR (1) BRPI0414163A (ru)
CA (1) CA2536595C (ru)
CY (1) CY1110534T1 (ru)
CZ (1) CZ20032421A3 (ru)
DE (1) DE602004021951D1 (ru)
DK (1) DK1673493T3 (ru)
ES (1) ES2329578T3 (ru)
IL (1) IL173881A (ru)
PL (1) PL1673493T3 (ru)
PT (1) PT1673493E (ru)
RU (1) RU2365686C2 (ru)
SI (1) SI1673493T1 (ru)
WO (1) WO2005024101A1 (ru)
ZA (1) ZA200601791B (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447207C1 (ru) * 2010-10-19 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов
RU2477165C1 (ru) * 2012-03-14 2013-03-10 Юрий Николаевич Филатов Фильтрующий материал, способ его получения и применение
RU2584520C2 (ru) * 2011-04-12 2016-05-20 Элмарко С.Р.О. Способ и устройство для нанесения жидкой полимерной матрицы на волокнообразующие струны
RU2600903C1 (ru) * 2013-08-08 2016-10-27 Као Корпорейшн Устройство для изготовления нановолокна, способ изготовления нановолокна и структура, сформованная из нановолокна
RU174492U1 (ru) * 2017-03-31 2017-10-17 Георгий Онуфриевич Волик Устройство для электроформования нетканого материала
RU2690816C1 (ru) * 2018-03-22 2019-06-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" Способ получения наноразмерных ворсистых материалов

Families Citing this family (199)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100334267C (zh) * 2005-03-25 2007-08-29 东南大学 组合式连续电纺纳米纤维膜制造装置及制备方法
US7536962B2 (en) 2005-04-19 2009-05-26 Kamterter Ii, L.L.C. Systems for the control and use of fluids and particles
US8308075B2 (en) 2005-04-19 2012-11-13 Kamterter Products, Llc Systems for the control and use of fluids and particles
US7311050B2 (en) 2005-04-19 2007-12-25 Kamterter Ii, L.L.C. Systems for the control and use of fluids and particles
CZ299537B6 (cs) 2005-06-07 2008-08-27 Elmarco, S. R. O. Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvláknováním
CZ305244B6 (cs) * 2005-11-10 2015-07-01 Elmarco S.R.O. Způsob a zařízení k výrobě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů
KR101147726B1 (ko) * 2006-03-28 2012-05-25 코오롱패션머티리얼 (주) 나노섬유 웹의 제조방법
CZ304668B6 (cs) * 2006-04-12 2014-08-27 Elmarco S.R.O. Zařízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvlákňováním roztoků nebo tavenin polymerů
JP4914750B2 (ja) * 2006-04-19 2012-04-11 出光テクノファイン株式会社 有害物質吸着体および有害物質吸着体の製造方法
CN1861268A (zh) * 2006-05-29 2006-11-15 张爱华 一种界面助力型无喷丝头电流体力学方法及其应用
CZ2006359A3 (cs) * 2006-06-01 2007-12-12 Elmarco, S. R. O. Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních roztoku
JP4830992B2 (ja) * 2006-07-05 2011-12-07 パナソニック株式会社 ナノファイバー及び高分子ウェブの製造方法と装置
JP3918179B1 (ja) * 2006-07-21 2007-05-23 廣瀬製紙株式会社 微細繊維集合体の製造方法
JP4965188B2 (ja) * 2006-08-10 2012-07-04 日本バイリーン株式会社 ポリマー溶液供給部材、静電紡糸装置及び静電紡糸不織布の製造方法
JP4800879B2 (ja) * 2006-08-25 2011-10-26 日本バイリーン株式会社 ポリマー溶液供給部材、静電紡糸装置及び静電紡糸不織布の製造方法
CZ299549B6 (cs) * 2006-09-04 2008-08-27 Elmarco, S. R. O. Rotacní zvláknovací elektroda
CN100436701C (zh) * 2006-11-03 2008-11-26 湘潭大学 超细轻质导电纤维的制备方法
WO2008062784A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-29 Panasonic Corporation Process and apparatus for producing nanofiber and polymer web
TWI306909B (en) 2006-12-21 2009-03-01 Taiwan Textile Res Inst Electrostatic spinning apparatus
TW200848561A (en) * 2006-12-22 2008-12-16 Body Organ Biomedical Corp Device for manufacturing fibrils
CZ2007108A3 (cs) * 2007-02-12 2008-08-20 Elmarco, S. R. O. Zpusob a zarízení pro výrobu vrstvy nanocástic nebo vrstvy nanovláken z roztoku nebo tavenin polymeru
JP5217190B2 (ja) * 2007-03-07 2013-06-19 東洋紡株式会社 繊維集合体の製造方法
CZ17577U1 (cs) * 2007-03-08 2007-06-11 Elmarco S. R. O. Zarízení pro výrobu nanovláken a/nebo nanocástic z roztoku nebo tavenin polymeru v elektrostatickémpoli
CZ2007179A3 (cs) * 2007-03-08 2008-09-17 Elmarco S. R. O. Lineární vlákenný útvar obsahující polymerní nanovlákna, zpusob výroby a zarízení k výrobe takovéhoútvaru
JPWO2008111609A1 (ja) * 2007-03-14 2010-06-24 日東紡績株式会社 シリカ繊維の製造方法
JP4523013B2 (ja) * 2007-03-22 2010-08-11 パナソニック株式会社 不織布製造装置
JP5140886B2 (ja) * 2007-05-07 2013-02-13 帝人株式会社 複合繊維構造体
DE102007027014A1 (de) 2007-06-08 2008-12-18 Rainer Busch Vorrichtung zur Herstellung von Nano- und Microfasern durch elektrostatisches Spinnen einer durch Zentrifugalkräften in radialer Richtung aufgeschichteten Polymerlösung
CZ300345B6 (cs) 2007-07-17 2009-04-22 Elmarco, S. R. O. Zpusob zvláknování kapalné matrice, zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním kapalné matrice a zvláknovací elektroda pro takové zarízení
CZ2007716A3 (cs) 2007-10-15 2009-04-29 Elmarco S. R. O. Zpusob výroby nanovláken
JP4853452B2 (ja) * 2007-10-17 2012-01-11 パナソニック株式会社 ナノファイバー製造装置
CZ2007728A3 (cs) * 2007-10-18 2009-04-29 Elmarco S. R. O. Zarízení pro výrobu vrstvy nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních matric
CZ2007727A3 (cs) * 2007-10-18 2009-04-29 Nanopeutics S. R. O. Sberná elektroda zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních matric, a zarízení obsahující tuto sbernou elektrodu
CZ2007729A3 (cs) 2007-10-18 2009-04-29 Elmarco S. R. O. Zarízení pro výrobu vrstvy nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerních matric a sberná elektroda pro takové zarízení
KR20100088141A (ko) * 2007-10-23 2010-08-06 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 전기-기계적 방사에 의한 섬유의 제조
US7967588B2 (en) * 2007-11-20 2011-06-28 Clarcor Inc. Fine fiber electro-spinning equipment, filter media systems and methods
CA2705557C (en) 2007-11-20 2017-04-18 Clarcor Inc. Filtration medias, fine fibers under 100 nanometers, and methods
AU2014206173B2 (en) * 2007-11-20 2015-08-20 Clarcor Inc. Fine fiber electro-spinning equipment, filter media systems and methods
US7815427B2 (en) 2007-11-20 2010-10-19 Clarcor, Inc. Apparatus and method for reducing solvent loss for electro-spinning of fine fibers
US20090156740A1 (en) 2007-12-15 2009-06-18 Annette Lechtenboehmer Tire with component containing polymeric nanofiber
JP4879915B2 (ja) * 2008-01-16 2012-02-22 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、不織布製造装置
JP4907571B2 (ja) * 2008-02-14 2012-03-28 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、不織布製造装置
JP4960279B2 (ja) * 2008-03-04 2012-06-27 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
JP4939467B2 (ja) * 2008-03-12 2012-05-23 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造方法、ナノファイバ製造装置
WO2009113290A1 (en) 2008-03-12 2009-09-17 Panasonic Corporation Fiber manufacturing method, fiber manufacturing apparatus and proton-exchange membrane fuel cell
JP4892508B2 (ja) * 2008-03-12 2012-03-07 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造方法、ナノファイバ製造装置
EP2271796A4 (en) 2008-03-17 2012-01-04 Univ Texas FIBER SUPERFIN CREATION SECTOR AND USES THEREOF
KR101282155B1 (ko) 2008-03-20 2013-07-04 더 유니버시티 오브 아크론 나노크기 금속 촉매 입자를 함유하는 세라믹 나노섬유 및 이의 매체
CN101981238B (zh) 2008-04-02 2012-05-02 松下电器产业株式会社 纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法
JP4880638B2 (ja) * 2008-05-07 2012-02-22 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置
CZ301226B6 (cs) * 2008-04-09 2009-12-16 Elmarco S.R.O. Zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerní matrice
CZ2008218A3 (cs) * 2008-04-09 2010-09-15 Elmarco S.R.O. Zpusob a zarízení ke zvláknování polymerní matrice v elektrostatickém poli
JP4866872B2 (ja) * 2008-04-10 2012-02-01 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
JP4972027B2 (ja) * 2008-04-15 2012-07-11 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置、不織布製造装置
US20090266759A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Clarcor Inc. Integrated nanofiber filter media
JP5457445B2 (ja) * 2008-06-24 2014-04-02 ステレンボッシュ ユニバーシティ 微細繊維の製造方法及び装置
JP4965521B2 (ja) * 2008-07-08 2012-07-04 パナソニック株式会社 ナノファイバ製造装置
GB2462112B (en) * 2008-07-24 2012-11-07 Stfc Science & Technology An apparatus and method for producing fibres
US8894907B2 (en) * 2008-09-29 2014-11-25 The Clorox Company Process of making a cleaning implement comprising functionally active fibers
KR101719377B1 (ko) * 2008-10-17 2017-03-23 디킨 유니버시티 정전기 방사 조립체
US7669626B1 (en) 2008-11-07 2010-03-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with component containing polyketone short fiber and polyethyleneimine
US20100116403A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-13 Ralf Mruk Tire with component containing polyketone short fiber and epoxidized polyisoprene
US20100116404A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-13 Annette Lechtenboehmer Tire with component containing polyketone short fiber and functionalized elastomer
CZ2008763A3 (cs) 2008-12-03 2010-06-16 Elmarco S.R.O. Zpusob výroby nanovláken a/nebo nanovlákenných struktur fosfo-olivínu, nanovlákna fosfo-olivínu a nanovlákenná struktura tvorená nanovlákny fosfo-olivínu
US8172092B2 (en) * 2009-01-22 2012-05-08 Clarcor Inc. Filter having melt-blown and electrospun fibers
US8859843B2 (en) 2009-02-27 2014-10-14 The Procter & Gamble Company Absorbent article with containment barrier
CZ2009149A3 (cs) 2009-03-09 2010-09-22 Elmarco S.R.O. Zpusob ukládání funkcní vrstvy polymerních nanovláken na povrch podkladu
CZ2009152A3 (cs) 2009-03-10 2010-11-10 Elmarco S.R.O. Vrstvený filtracní materiál a zarízení pro cištení plynného média
SG10201605780QA (en) 2009-03-19 2016-09-29 Emd Millipore Corp Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
CZ302876B6 (cs) * 2009-07-01 2011-12-28 Technická univerzita v Liberci Zpusob a zarízení k výrobe nanovláken preplavovacím elektrostatickým zvláknováním
CZ302699B6 (cs) * 2009-07-27 2011-09-07 Student Science, s. r. o. Zpusob výroby nanokapslí pripravených na bázi nanovláken
CZ308360B6 (cs) 2009-08-06 2020-06-24 Elmarco S.R.O. Rotační zvlákňovací elektroda
US8257639B2 (en) 2009-09-22 2012-09-04 Kent State University Method of making stimuli responsive liquid crystal-polymer composite fibers
CZ305039B6 (cs) 2009-11-27 2015-04-08 Technická univerzita v Liberci Lineární vlákenný útvar obsahující nanovlákna a způsob a zařízení pro jeho výrobu
EP2533743A1 (en) * 2010-02-10 2012-12-19 The Procter & Gamble Company Absorbent article with bonded web material
EP2533745A1 (en) 2010-02-10 2012-12-19 The Procter & Gamble Company Web material(s) for absorbent articles
BR112012020057A2 (pt) * 2010-02-10 2016-05-10 Procter & Gamble artigo absorvente com barreira de confinamento.
US20110210081A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Clarcor Inc. Fine fiber liquid particulate filter media
CZ302873B6 (cs) * 2010-03-05 2011-12-28 Šafár@Václav Zpusob výroby nanovláken zvláknováním polymerního roztoku v elektrostatickém poli a zarízení k provádení zpusobu
CZ303024B6 (cs) * 2010-03-05 2012-02-29 Šafár@Václav Zpusob výroby nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerního roztoku a zarízení k provádení zpusobu
CN101798710B (zh) * 2010-03-11 2011-08-31 东华大学 一种用于制备微米或纳米纤维的机械式气泡纺丝装置
CN101857976B (zh) * 2010-05-19 2011-06-08 青岛大学 一种有序排列和交叉结构纳米纤维的制备装置
TWI406982B (zh) 2010-06-30 2013-09-01 Taiwan Textile Res Inst 滾筒式電紡設備
CN102312296B (zh) * 2010-06-30 2013-10-30 财团法人纺织产业综合研究所 滚筒式电纺设备
JP6113072B2 (ja) 2010-07-02 2017-04-12 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー パーソナルケア物品の製造方法
CZ2010585A3 (cs) 2010-07-29 2012-02-08 Elmarco S.R.O. Zpusob elektrostatického zvláknování taveniny polymeru
EP2603611B1 (en) 2010-08-10 2019-12-18 EMD Millipore Corporation Method for retrovirus removal
CZ2010648A3 (cs) 2010-08-30 2012-03-07 Elmarco S.R.O. Zarízení pro výrobu nanovláken
JP5473144B2 (ja) * 2010-11-18 2014-04-16 勝 田丸 ナノファイバー製造方法
CN101985793B (zh) * 2010-11-22 2012-07-25 北京化工大学 静电纺丝法连续制备无纺布制品的装置
CZ305107B6 (cs) 2010-11-24 2015-05-06 Technická univerzita v Liberci Chromatografický substrát pro tenkovrstvou chromatografii nebo pro kolonovou chromatografii
CZ303299B6 (cs) 2011-01-17 2012-07-18 Royal Natural Medicine, S.R.O. Oblicejová rouška a zpusob její výroby
WO2012109215A2 (en) 2011-02-07 2012-08-16 Fiberio Technology Corporation Apparatuses and methods for the production of microfibers and nanofibers
CN102140701B (zh) * 2011-03-21 2013-05-08 李从举 制备纳米纤维毡的多孔喷头静电纺丝装置及其制备方法
US11154821B2 (en) 2011-04-01 2021-10-26 Emd Millipore Corporation Nanofiber containing composite membrane structures
CZ2011273A3 (cs) * 2011-05-09 2012-07-18 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.v.i. Zpusob a zarízení pro beztryskovou odstredivou výrobu nanovláken a mikrovláken na povrchu rotujících válcu
CZ303298B6 (cs) * 2011-05-18 2012-07-18 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.v.i. Zpusob a zarízení pro beztryskovou odstredivou výrobu nanovláken a mikrovláken s použitím rotujících válcu s profilovaným povrchem
CZ2011306A3 (cs) 2011-05-23 2012-12-05 Technická univerzita v Liberci Zpusob zvýšení hydrofobních vlastností plošné vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenými hydrofobními vlastnostmi, a vrstvený textilní kompozit, který obsahuje takovou vrstvu
CZ303453B6 (cs) 2011-07-14 2012-09-19 Elmarco S.R.O. Substrát pro kultivaci bunek a zpusob jeho výroby
CZ2011540A3 (cs) 2011-08-30 2012-10-31 Vysoká Škola Bánská -Technická Univerzita Ostrava Zpusob prípravy vláknitých a lamelárních mikrostruktur a nanostruktur rízeným vakuovým vymrazováním kapalinové disperze nanocástic
KR101382860B1 (ko) * 2011-10-12 2014-04-08 고려대학교 산학협력단 전기 방사 장치
US9469920B2 (en) 2011-10-12 2016-10-18 Korea University Research And Business Foundation Electrospinning device
JP5883614B2 (ja) * 2011-10-25 2016-03-15 勝 田丸 ナノファイバー積層体の製造方法
US8496088B2 (en) 2011-11-09 2013-07-30 Milliken & Company Acoustic composite
CN103998667B (zh) * 2011-12-21 2018-02-02 纳幕尔杜邦公司 平铺来自离心式纺丝工艺的纤维网的方法
WO2013100638A1 (ko) * 2011-12-30 2013-07-04 (주)엠엔에스이십일 나노섬유웹 제조장치 및 방법
KR101415302B1 (ko) * 2012-05-09 2014-07-04 (주)엠엔에스21 나노섬유웹 제조장치 및 방법
CZ201233A3 (cs) 2012-01-19 2013-10-16 Contipro Biotech S.R.O. Zvláknovací kombinovaná tryska pro výrobu nano- a mikrovlákenných materiálu
CN102925996A (zh) * 2012-04-10 2013-02-13 南京理工大学 采用特殊滚筒的静电成形方法
CN102704193A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 威程(天津)科技有限公司 一种多实心针电极纳米纤维非织造布生产装置
CZ2012549A3 (cs) * 2012-08-14 2013-06-19 Technická univerzita v Liberci Nanovlákenná struktura s imobilizovaným organickým agens a zpusob její výroby
CN102828261B (zh) * 2012-09-18 2015-06-03 东华大学 一种用于制备纳米纤维管的无喷头静电纺丝装置及方法
US9186608B2 (en) 2012-09-26 2015-11-17 Milliken & Company Process for forming a high efficiency nanofiber filter
JP5719421B2 (ja) 2012-10-11 2015-05-20 花王株式会社 電界紡糸装置及びそれを備えたナノファイバ製造装置
CZ2012834A3 (cs) 2012-11-23 2013-11-06 Nafigate Corporation, A.S. Zpusob a zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním roztoku nebo taveniny polymeru
WO2014093345A1 (en) 2012-12-10 2014-06-19 Emd Millipore Corporation Ultrporous nanofiber mats and uses thereof
CN102978718B (zh) * 2012-12-11 2015-01-21 东南大学 一种静电纺丝法量产纳米纤维的装置及方法
CZ304099B6 (cs) 2012-12-17 2013-10-16 Technická univerzita v Liberci Zpusob a zarízení k výrobe nanovlákenné textilie, zejména pro osazování zivými organizmy
CZ304656B6 (cs) 2013-01-18 2014-08-20 Technická univerzita v Liberci Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken
CN103088443B (zh) * 2013-01-28 2015-05-13 东华大学 一种伞状静电纺丝喷头及静电纺丝方法
CZ308409B6 (cs) 2013-02-26 2020-08-05 Elmarco S.R.O. Přípravek pro aplikaci alespoň jedné biologicky a/nebo farmaceuticky aktivní látky
CN103114347B (zh) * 2013-03-08 2015-03-11 厦门大学 连续的纤维制造装置
EP3569262A1 (en) 2013-03-14 2019-11-20 Tricol Biomedical, Inc. Biocompatible and bioabsorbable derivatized chitosan compositions
US9504610B2 (en) 2013-03-15 2016-11-29 The Procter & Gamble Company Methods for forming absorbent articles with nonwoven substrates
US9205006B2 (en) 2013-03-15 2015-12-08 The Procter & Gamble Company Absorbent articles with nonwoven substrates having fibrils
US20140259483A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 The Procter & Gamble Company Wipes with improved properties
US20140272359A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 The Procter & Gamble Company Nonwoven substrates
EP2778270A1 (en) 2013-03-15 2014-09-17 Fibertex Personal Care A/S Nonwoven substrates having fibrils
US20140272223A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 The Procter & Gamble Company Packages for articles of commerce
CN103215660B (zh) * 2013-03-28 2015-11-25 昆山同日精密测试设备有限公司 静电纺丝纳米纤维设备
CZ305569B6 (cs) * 2013-03-29 2015-12-16 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby prostorově tvarované vrstvy polymerních nanovláken a způsob pokrývání prostorově tvarovaného povrchu tělesa prostorově tvarovanou vrstvou polymerních nanovláken
CN103215661B (zh) * 2013-04-07 2016-04-13 高小歌 一种静电纺丝装置及纺丝方法
CN103194806B (zh) * 2013-04-25 2015-06-17 杨宝麟 聚合物溶液静电纺丝组件、装置和方法
CZ307624B6 (cs) * 2013-05-10 2019-01-23 Technická univerzita v Liberci Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu
EP2839949B1 (en) 2013-08-23 2016-10-12 W.L. Gore & Associates GmbH Process for the production of a structured film
US9624605B2 (en) 2013-08-29 2017-04-18 Mahle International Gmbh Filter material, filter element, and method and device for producing a filter material
US20160279550A1 (en) * 2013-08-29 2016-09-29 Mahle International Gmbh Filter material, filter element, and a method and a device for producing a filter material
CZ305320B6 (cs) 2013-09-13 2015-07-29 Technická univerzita v Liberci Lineární textilní útvar typu jádro-plášť obsahující plášť z polymerních nanovláken a filtrační prostředek pro filtrování plynných médií
CN103469492B (zh) * 2013-09-22 2015-08-19 北京化工大学 一种静电纺丝纤维沉积均化装置及方法
JP2015081390A (ja) * 2013-10-22 2015-04-27 積水化学工業株式会社 電界紡糸装置
US9931777B2 (en) 2013-12-10 2018-04-03 The University Of Akron Simple device for economically producing electrospun fibers at moderate rates
CN103726110B (zh) * 2013-12-11 2015-12-09 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种静电纺丝设备及其用于制备静电纺丝的方法
JP2015132028A (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 積水化学工業株式会社 電界紡糸装置
WO2015124250A1 (en) 2014-02-20 2015-08-27 Merck Patent Gmbh Stable catalyst ink formulations, methods of using such inks in fiber formation, and articles comprising such fibers
CN106413683A (zh) 2014-04-22 2017-02-15 宝洁公司 可溶性固体结构体形式的组合物
JP6205674B2 (ja) * 2014-04-23 2017-10-04 株式会社Roki 微細繊維の製造方法
KR20210115050A (ko) 2014-06-26 2021-09-24 이엠디 밀리포어 코포레이션 개선된 먼지 포집 능력을 갖는 필터 구조
CA2959817A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 The Procter & Gamble Company Nonwoven web
CZ2014674A3 (cs) 2014-09-30 2016-04-13 Nafigate Cosmetics, A.S. Způsob aplikace kosmetického přípravku obsahujícího alespoň jednu aktivní látku na pokožku, a prostředek pro tento způsob aplikace kosmetického přípravku
CN104451910B (zh) * 2014-11-10 2017-06-06 厦门大学 射流定点诱发的电纺装置
CZ306536B6 (cs) * 2014-11-26 2017-03-01 AUDACIO, s. r. o. Zařízení k výrobě submikronových vláken a nanovláken v elektrostatickém poli
CZ306018B6 (cs) 2014-12-22 2016-06-22 Technická univerzita v Liberci Způsob a zařízení pro výrobu textilního kompozitního materiálu obsahujícího polymerní nanovlákna, textilní kompozitní materiál obsahující polymerní nanovlákna
KR101638910B1 (ko) * 2015-02-27 2016-07-12 경북대학교 산학협력단 톱니치형이 형성된 스크류 콜렉터를 구비한 고분자 복합체 나노섬유의 제조장치 및 방법
CZ306213B6 (cs) 2015-03-06 2016-10-05 Technická univerzita v Liberci Cévní náhrada, zejména maloprůměrová cévní náhrada
CZ307884B6 (cs) 2015-03-09 2019-07-24 Technická univerzita v Liberci Způsob pro výrobu textilního kompozitu zejména pro outdoorové aplikace, který obsahuje alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken, a tímto způsobem připravený textilní kompozit
CN104775169B (zh) * 2015-04-08 2017-02-01 刘千祥 一种用于静电纺丝的同步循环型螺旋密封带装置
KR20170113638A (ko) 2015-04-17 2017-10-12 이엠디 밀리포어 코포레이션 접선방향 유동 여과 모드에서 작동되는 나노섬유 한외여과막을 사용하여 샘플에서 목적하는 생물학적 물질을 정제하는 방법
CZ306537B6 (cs) 2015-06-26 2017-03-01 Pegas Nonwovens S.R.O. Absorpční hygienický výrobek obsahující netkanou textilii s bariérovými vlastnostmi
CN104911721A (zh) * 2015-07-06 2015-09-16 苏州大学 一种批量生产纳米纤维的静电纺丝装置
JP6591817B2 (ja) * 2015-07-30 2019-10-16 花王株式会社 電界紡糸装置
CN105442065B (zh) * 2015-11-13 2018-05-22 广东工业大学 一种大量制备三维纳米纤维支架的离心气电纺装置
CN105350095A (zh) * 2015-11-13 2016-02-24 广东工业大学 一种气流辅助离心纺丝装置
CZ306772B6 (cs) 2015-12-21 2017-06-28 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby polymerních nanovláken elektrickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru, zvlákňovací elektroda pro tento způsob, a zařízení pro výrobu polymerních nanovláken osazené alespoň jednou touto zvlákňovací elektrodou
CN105483841B (zh) * 2015-12-31 2017-08-01 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种多喷头循环静电纺丝设备及其工作方法
JP6586019B2 (ja) * 2016-01-12 2019-10-02 株式会社エアード ナノ繊維を含有した不織布又は織布の製造装置。
CN105568404B (zh) * 2016-01-27 2017-11-24 广东工业大学 一种自吸气搅拌供液静电纺丝装置
CN108601860A (zh) 2016-02-12 2018-09-28 金珂生物医疗公司 壳聚糖超细纤维系统
CN109310541B (zh) 2016-02-25 2021-10-15 阿文提特种材料公司 包含增强阻挡性能的添加剂的非织造织物
CN105648548A (zh) * 2016-03-08 2016-06-08 西安工程大学 锥形凸起辊筒式静电纺丝装置及其制备纳米纤维膜的方法
CN105937055A (zh) * 2016-06-27 2016-09-14 佛山轻子精密测控技术有限公司 一种圆柱面螺旋线阵列分布方式的静电纺丝针尖诱导喷嘴
CN106087079B (zh) * 2016-07-28 2019-01-29 东华理工大学 静电纺丝的生产方法及装置
CZ306923B6 (cs) 2016-10-06 2017-09-13 Nafigate Corporation, A.S. Způsob ukládání vrstvy polymerních nanovláken připravených elektrostatickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru na elektricky nevodivé materiály, a tímto způsobem připravený vícevrstvý kompozit obsahující alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken
WO2018162950A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 The Stellenbosch Nanofiber Company (Pty) Ltd Apparatus and method for the production of fine fibers
WO2019016605A1 (en) 2017-07-21 2019-01-24 Merck Millipore Ltd MEMBRANES OF NONWOVEN FIBERS
CA3074944A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 Board Of Regents Of The University Of Texas System Mechanoluminescence polymer doped fabrics and methods of making
US11174570B2 (en) 2018-02-05 2021-11-16 Fermi Research Alliance, Llc Methods and systems for electrospinning using low power voltage converter
KR101870156B1 (ko) * 2018-02-06 2018-06-25 한국화학연구원 드럼타입 나노파이버 대량생산 용융전기방사장치 및 무용매 용융전기방사방법
CZ201874A3 (cs) * 2018-02-15 2019-09-11 Inocure S.R.O. Elektroda pro hladinové elektrostatické zpracovávání polymerních materiálů
CN108166080A (zh) * 2018-03-22 2018-06-15 北京化工大学 一种蘸液式静电纺丝装置
CN108385174A (zh) * 2018-04-24 2018-08-10 东华大学 一种分离控制电场多孔球形静电纺丝喷头及其纺丝方法
CN108411383B (zh) * 2018-04-24 2021-04-06 东华大学 一种多孔球形静电纺丝喷头及其纺丝方法
CN108660521B (zh) * 2018-05-03 2021-03-05 东华大学 定纺丝液曲率下控制电场分布的球形静电纺丝喷头及其使用
CN108611687B (zh) * 2018-05-03 2021-03-05 东华大学 一种多孔纳米纤维批量化制备装置及其使用方法
KR20210045450A (ko) 2018-09-18 2021-04-26 후지필름 가부시키가이샤 부직포 제조 방법 및 설비
RU2697772C1 (ru) * 2018-10-04 2019-08-19 Закрытое акционерное общество "МОСТ" Текстильный нетканый электропрядный материал с многокомпонентными активными модифицирующими добавками и способ его получения
CA3116905A1 (en) 2018-11-01 2020-05-07 Emd Millipore Corporation Efficient production of nanofiber structures
CN109629015A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 李瑞锋 一种分离控制电场多孔圆柱形静电纺丝装置及其纺丝方法
MX2021009876A (es) * 2019-02-14 2022-01-04 Uab Res Found Un sistema de electrodos de campo alterno y un metodo para la generacion de fibras.
WO2020172207A1 (en) 2019-02-20 2020-08-27 Board Of Regents, University Of Texas System Handheld/portable apparatus for the production of microfibers, submicron fibers and nanofibers
CN109750360B (zh) * 2019-03-21 2021-05-25 东华大学 一种自清洁螺旋型静电纺丝喷头及其使用方法
CN111041566B (zh) * 2019-03-22 2021-11-02 大连民族大学 组合式基于重力阶梯电场的静电纺丝实验装置
CN110230107A (zh) * 2019-04-23 2019-09-13 上海云同纳米材料科技有限公司 无针静电纺丝头及静电纺丝发生装置
US20220380944A1 (en) 2019-04-30 2022-12-01 Cornell University Fibers of polymers that have a backbone including a positively charged component of a zwitterionic moiety, and their use in implantable therapeutic delivery systems
JP7340037B2 (ja) 2019-05-01 2023-09-06 アセンド・パフォーマンス・マテリアルズ・オペレーションズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー ポリアミドナノファイバー層を含むろ過媒体
WO2021014413A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-28 Nanoshields Technology Limited Device and method for applying nanofibers and/or microfibers onto a substrate, and system comprising the devices
US20210254248A1 (en) 2020-02-18 2021-08-19 Emd Millipore Corporation Sterilizable porous filtration media containing nanofiber
CZ202169A3 (cs) * 2021-02-16 2022-08-24 Technická univerzita v Liberci Způsob zvlákňování roztoku nebo taveniny polymeru s využitím střídavého elektrického napětí a zařízení k provádění tohoto způsobu
EP4166699A1 (en) 2021-10-14 2023-04-19 Technicka univerzita v Liberci Biocompatible and biodegradable fibrous structure containing silica-based submicron fibers, biogenic ions and with a functional surface for binding active substances and a method of its production
CZ2022248A3 (cs) * 2022-06-09 2023-12-20 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken střídavým elektrickým zvlákňováním, zařízení k provádění tohoto způsobu a zařízení k výrobě nanovlákenné niti

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143196A (en) 1970-06-29 1979-03-06 Bayer Aktiengesellschaft Fibre fleece of electrostatically spun fibres and methods of making same
GB1346231A (en) 1970-06-29 1974-02-06 Bayer Ag Filter made of electrostatically spun fibres
US4069026A (en) 1970-06-29 1978-01-17 Bayer Aktiengesellschaft Filter made of electrostatically spun fibres
US3994258A (en) * 1973-06-01 1976-11-30 Bayer Aktiengesellschaft Apparatus for the production of filters by electrostatic fiber spinning
US6624261B1 (en) * 1997-02-18 2003-09-23 E. I. Du Pont Nemours And Company Catalytic polymerization process
IL119809A (en) * 1996-12-11 2001-06-14 Nicast Ltd A device for the production of a complex material for filtration and a method for its application
WO2000022207A2 (en) 1998-10-01 2000-04-20 The University Of Akron Process and apparatus for the production of nanofibers
IL132945A0 (en) 1999-06-07 2001-03-19 Nicast Ltd Filtering material and device and method of its manufacture
US6753454B1 (en) 1999-10-08 2004-06-22 The University Of Akron Electrospun fibers and an apparatus therefor
US20020084178A1 (en) 2000-12-19 2002-07-04 Nicast Corporation Ltd. Method and apparatus for manufacturing polymer fiber shells via electrospinning
DE10063518C2 (de) 2000-12-20 2003-11-20 Sandler Helmut Helsa Werke Verfahren zum elektrostatischen Spinnen von Polymeren zum Erhalt von Nano- und Mikrofasern
US6713011B2 (en) 2001-05-16 2004-03-30 The Research Foundation At State University Of New York Apparatus and methods for electrospinning polymeric fibers and membranes
DE10136256B4 (de) * 2001-07-25 2005-03-31 Helsa-Werke Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Herstellung von Fasern in einem elektrostatischen Spinnverfahren
US6520425B1 (en) 2001-08-21 2003-02-18 The University Of Akron Process and apparatus for the production of nanofibers
KR100422460B1 (ko) * 2002-02-01 2004-03-18 김학용 상향식 전기방사장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447207C1 (ru) * 2010-10-19 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов
RU2584520C2 (ru) * 2011-04-12 2016-05-20 Элмарко С.Р.О. Способ и устройство для нанесения жидкой полимерной матрицы на волокнообразующие струны
RU2477165C1 (ru) * 2012-03-14 2013-03-10 Юрий Николаевич Филатов Фильтрующий материал, способ его получения и применение
RU2600903C1 (ru) * 2013-08-08 2016-10-27 Као Корпорейшн Устройство для изготовления нановолокна, способ изготовления нановолокна и структура, сформованная из нановолокна
RU174492U1 (ru) * 2017-03-31 2017-10-17 Георгий Онуфриевич Волик Устройство для электроформования нетканого материала
RU2690816C1 (ru) * 2018-03-22 2019-06-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 68240" Способ получения наноразмерных ворсистых материалов

Also Published As

Publication number Publication date
IL173881A0 (en) 2006-07-05
ZA200601791B (en) 2006-10-25
JP2007505224A (ja) 2007-03-08
EP1673493B1 (en) 2009-07-08
ATE435934T1 (de) 2009-07-15
RU2006108868A (ru) 2006-08-10
CN1849418A (zh) 2006-10-18
CZ294274B6 (cs) 2004-11-10
PT1673493E (pt) 2009-10-12
DE602004021951D1 (de) 2009-08-20
EP1673493A1 (en) 2006-06-28
CY1110534T1 (el) 2015-04-29
JP4439012B2 (ja) 2010-03-24
DK1673493T3 (da) 2009-11-16
SI1673493T1 (sl) 2009-12-31
CA2536595A1 (en) 2005-03-17
KR101143934B1 (ko) 2012-05-09
AU2004270787A1 (en) 2005-03-17
KR20060079211A (ko) 2006-07-05
WO2005024101A1 (en) 2005-03-17
PL1673493T3 (pl) 2009-12-31
US20060290031A1 (en) 2006-12-28
AU2004270787B2 (en) 2010-06-17
CA2536595C (en) 2011-08-02
IL173881A (en) 2010-11-30
ES2329578T3 (es) 2009-11-27
BRPI0414163A (pt) 2006-10-31
CN1849418B (zh) 2012-07-04
US7585437B2 (en) 2009-09-08
CZ20032421A3 (cs) 2004-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2365686C2 (ru) Способ изготовления нановолокон из полимерного раствора и устройство для его осуществления
US8337742B2 (en) Bubble launched electrospinning jets
US7134857B2 (en) Electrospinning of fibers using a rotatable spray head
EP1637637B1 (en) Method and apparatus of producing fibrous aggregate
JP4567561B2 (ja) 繊維集合体の製造方法及び繊維集合体の製造装置
JP4129261B2 (ja) 電気紡糸法を用いたナノ繊維製造装置及びこれに採用される紡糸ノズルパック
US8632721B2 (en) Electrospinning in a controlled gaseous environment
KR101719377B1 (ko) 정전기 방사 조립체
CN101981238B (zh) 纳米纤维制造装置、纳米纤维制造方法
JP5216551B2 (ja) ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
JP2006152479A (ja) 極細繊維の製造装置およびそれを用いた製造方法
KR20070026744A (ko) 회전형 핀 다발 방사체를 구비한 정전방사 장치 및 이를이용한 섬유제조방법
Sunil Biopolymer Electrospinning
JP4927793B2 (ja) ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
CZ2010164A3 (cs) Zpusob výroby nanovláken elektrostatickým zvláknováním polymerního roztoku a zarízení k provádení zpusobu

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111010