TW201111568A - Rotary spinning electrode - Google Patents

Description

201111568 六、發明說明：

【發明所屬之技術領城】 本發明係關於細長形之旋轉式纺紗電極，使用來將聚 合物基質之溶液或熔體從貯池載送入電場中用來於參置中 紡紗，透過聚合物基質之溶液或炫體之靜電紡紗製造奈米 纖維。該旋轉式紡紗電極包括配置在載送機構上端 面，在該對端面之間安裝線或導線。 【先前技術】 /直至今日’透過包括安裝細長形之旋轉式纺紗電極之 靜電纺紗而從聚合物溶液製造奈米纖維之已知麥^ WO20關241G1A1中所揭露者。該裝置包 之紡紗電極，該電極繞著其主軸旋轉並且藉 段該電極吸㈣人郷合物溶液1合物_^圓㈣ 之表面被载人紡紗與收集電極之間之電場，於 生出奈米纖維，所產生之奈米纖維被載送朝向收集= 於該收集電極前面沉積於基板材料上。此裝置能夠極佳狹 水聚合物溶液製造出奈米纖維，但敷設於基板材料上之奈 米纖維層並不沿著紡紗電極之整個長度均勻地分佈。 DE 101 36 255 B4揭示一種用來從聚合物溶液或聚合 物熔體製造纖維之裝置，該裝置包括至少二個紡紗電極機 構’各纺紗電極機構由安裝在圍繞二個導引圓柱體之一對連 續的帶上之平行導線之系統形成，該二個導引圓柱體係一個 位在另一個之上方，而下方之導引圓柱體延伸進入聚合物溶 液或聚合物熔體。在此二個紡紗電極機構之間，織物會通過 3 94952 201111568 作為相對電極（counter electrode)，而紡紗電極機構則同 時在該織物之面側以及背侧上產生塗層（c〇ating)。 、 紡紗電極係與由導電循環帶形成之相對電搞— 一 I他一起連 接至尚壓源。聚合物溶液或聚合物炼體係經由導線载入纺 紗電極與相對電極之間之電場，於該電場中從聚合物、、六^ 或聚合物熔體製造出奈米纖維，所製造之奈米纖維被 朝向對電極並且落在位於該相對電極上之織物上。聚人物 溶液或聚合物熔體長時間停留於電場中並不有利，因I會 使得聚合物溶液以及聚合物熔體很快地老化，並且於纺会丨、 製程期間改變其性質，這也會導致所產生之纖維之參數的 改變，尤其是纖維的直徑。另一個缺點是紡紗電極之導線 安裝在一對循環皮帶（endless belt)上，該循環皮帶不是 因為其導電而非常不利地影響於紡紗電極與相對電極之間 所產生之電場，就是不導電而藉由滑動接觸將高壓供應至 紡紗電極之導線（較佳是1到3根導線），如此使得紡紗裝 置無益地變得複雜。 W0 2008/028428揭示一種細長形之旋轉式紡紗電極用 於透過聚合物溶液之靜電紡紗製造奈米纖維之裝置，該旋 轉式紡紗電極包括在其間安裝有由導線形成之紡紗構件之 一對端面，該對端面平均地分佈圍繞於旋轉式紡紗電極之 旋轉軸之周圍並且與該旋轉轴平行。該等端面由非導電材 料製成’而所有的紡紗構件係以導電方式相互連接。 雖然與旋轉式紡紗電極之旋轉軸平行安裝之紡紗構 件確保在電場中紡紗之良好的狀況，不過在紡紗構件從聚 4 94952 201111568 合物之溶液或熔體退出時，仍然會有聚合物溶液或熔體因 • 為表面張力而被飛錢之問題，尤其是電極長度超過0.5m ， 時，因為在那一刻紡紗構件之整個長度露出於溶液水平之 上。 本發明之目的係要保持對於紡紗之良好的狀況，以及 要消除從聚合物之溶液或熔體退出該紡紗構件所產生之飛 濺問題。 【發明内容】 透過依照本發明之旋轉式紡紗電極可以達成本發明 之目的，其原理在於紡紗線或導線相對於該旋轉式紡紗電 極之旋轉轴係在偏斜位置。由於該偏斜位置，線或導線漸 漸從聚合物基之溶液或熔體露出，而使得即使紡紗電極之 長度超過1 m時亦沒有飛濺發生。 為了在紡紗過程中達到最佳狀況，若紡紗線或導線之 端部係在安裝於距旋轉軸相同距離之二個端面上，則其係 有利的。 為了達成容易供應電壓至紡紗線或導線，若該等端面 由導電材料製成則是有利的。於此溶液，若電壓供應入聚 合物基質之溶液或熔體，由於端面部分仍然在聚合物基質 之溶液或熔體中使所有的紡紗線或導線在電壓下導電，則 其為足夠的。 尤其是在旋轉式紡紗電極之長度大於1m之情況，重 要的是要將所有的紡紗線或導線完全地拉緊，那是很重要 的。此能夠藉由拉伸機構達成。 5 94952 201111568 於依照申請專利範圍第4項之 電極之紡紗線或導線係由n續 ^ ’同時至少一個端面於旋 之旋 向為可調整，並且與該拉伸機構輕接。㈣轴之方 該拉伸機構由緊m於料端面狀制 簧所形成，該壓力彈簧配置於 〃力彈 間。 、该制止器與該可調整端面之 小中，器具有端*之形狀和大 书整的^ n &開°肖來通顧料或導線至該可 於依照申凊專利範圍第7項眘 線獨立安裝在端面上，丄Γ::紡紗線或導 至各纺紗線或導線。及至广個個別的拉伸機構分配 在同-_，烟的拉㈣财魏由配 緊固在紡紗線或導線之端部之端構件之間之壓轉 【實施方式】 旋轉式紡紗電極包括載送機構i，該載送機構i於此 表不之貫施例中由軸形成，在此軸上安裝有端面2、3垂直 於其縱軸1卜該縱軸U係同時為旋轉式紡紗電極之旋轉 之轴。載送機構i可以例如由管或其他適合的主體形成。 於依照第1圖實施例之例子中，二個端面2、3為相同的直 径，並且沿著他們的周圍平均地產生有凹槽21、22、23、 24、25、26、3卜32、33、34、35、和36，線或導線4安 94952 6 201111568 裝在：等凹槽中，同時拉緊於該端面 4 41 M2 ^43 . 44 ^ 45 ^6 ^ 被轉朝向端面2，而你媒6。端面3 而使伸紡紗構件41、42、43、44 46偏斜於紡紗電極< 纟 、45、 Μ、π Μ 轉轴1卜紡紗構件4卜42、43、 、之端部安裝於二個端面2 同的距離。端面2、3 _ 距㈣之軸相 田等電材枓製成。於依照第1和 圖貫施例之例子中，钫灿h 和2 〆丄 紡々構件41、42、43、44、45、从 係由一條連續的線戎遙令 46 線4形成。依照第1 ®，線或導蟪 4係緊固於固定的端面2、3上。 — …^照第2圖’一個端面2固定’而第二端面3係以軸 可調整之方式安裝於載送機構1上。於端面2、3之間，在 载送機構1上以固定方式安裝有制止器5,於該制止哭5 與可調整的端面3之間安裝有壓力彈簧6。於所表示之實 施例中’制止器5與端面3為相同的形狀和大小，並且設 有開口或凹槽用來通過線或導線4形成纺紗構件4 (、4 2°、 43、44、45、46。 於依照第3和4圖實施例之例子中，紡紗構件41、42、 43、44、45、46係由個別的線或導線4形成。於第3圖為 與依照第2圖貫施例相同的方式，一個端面2固定，而第 二端面3係以軸可調整方式安裝於載送機構丨上。於端面 2、3之間，在載送機構丨上係以固定方式安裝有制止器5， 於該制止器5與可調整的端面3之間安裝有壓力彈簧6。 於所表示之實施例中’制止器5與端面3為相同的形狀和 大小’並且設有開口或凹槽用來通過線或導線4形成紡紗 7 94952 201111568 構件41、42、43、44、45、46。於未表示之實施例中，制 止器5之直控小於端面3之直徑。於此實施例中，所有個 別的紡紗構件41、42、43、44、45、46由一個可調整的端 面3和壓力彈簧6拉伸，該麼力彈簧6負擔了對於個別紡 紗構件41、42、43、44、45、46具有極為相同的長度之極 大需求。 此問題係藉由依照第4圖之配置而得以補救，其中第 4圖中個別的拉伸機構係分配至各個個別的紡紗構件41、 42 ' 43、44 ' 45、46 ’該拉伸機構由壓力彈簧6與繫緊於 紡紗構件41、42、43、44、45、46之端部之端末構件7 形成。 如果需要改變旋轉式紡紗電極之長度，則可以簡單的 方式調整於載送機構1上之端面2、3。舉例而言，載送機 構1可以改有固定間距之緊固開口（fastening 〇pening)。 然後’使用者能夠依照被處理材料之寬度調整端面2、3 之距離。 【圖式簡單說明】 依照本發明之旋轉式紡紗電極係以示意方式表示; =附圖式中’其中第1圖表示於旋轉式紡紗電極上之i S【La::metric view)’第2圖具體實施具有由〜彳 有i立二之拉伸構件與拉伸機構，第3圖具體實施 有獨立的拉伸構件 ;有獨立的扳伸構件和個二及第4圖具體h 【主要元件符號說明】 伸_。 94952 8 201111568 1 載送機構 2、3 端面 線或導線 5 制止器 6 壓力彈簧 7 端末構件 11 軸 凹槽 2卜 22、23、24、25、26、3卜 32、33、34、35、36 41、42、43、44、45、46 紡紗構件 9 94952

Claims (1)

1. 201111568 七、申請專利範圍： 1。:種細長形之旋轉式纺紗電極’使用於將聚合物溶液從 _ 聚合物溶液或熔體之貯池載送人電場中，^於 紡紗’並藉由聚合物溶液或熔體之靜電紡紗製造： 維’該旋轉式料、電極包括置在載送機構一 對端面（2、3)，且在該對端面（2、3)之間安 ^ 導線（4)所形成之紡紗構件（4卜42、43''' 其中，該紡紗構件⑷、42、43、44'45、46)相對4= 旋轉式紡紗電極之旋轉軸（11)係在偏斜的位置。、以 2. 如申請專利範圍第丨項所述之旋轉式紡紗 該紡紗構件（41、42、43、44、45、46)之端部係在、安裝 於距該旋轉軸（11)相同距離之二個端面（2、3)上。"" 3. 如申請專利範圍第2項所述之旋轉式紡紗電極，复 該端面（2、3)係由導電材料所製成。 八 4. 如申請專利範圍第項中任何—項所 紗電極，其中’該紡紗構件⑷、42、43、44、45、如 係由一條連續的線或—條連續的導線（4)所形成，且 少-個端面（3)於該旋轉式纺紗電極之旋轉轴⑴ 為可調整，並與拉伸機構耦接。 ° 5. 如申料祕圍第4额述之_式紡紗電極， 該拉伸機構係由緊固於該等端面（2、3)間之制止二， 以及配置於該制止器⑸與該可調整端面(mu) 彈簧（6)所形成。 ㈣ 6. 如申請專利範圍第5項所述之旋轉式紡紗電極，其中 ίο 94952 201111568 該制止器（5)具有端面（2、3)之形狀和大小，並且設有 開口，用以通過該紡紗構件（41、42、43、44、45、46) 至該紡紗構件（4卜42、43、44、45、46)所緊固於上的 該可調整端面（3)。 7. 如申請專利範圍第1至3項中任何一項所述之旋轉式紡 紗電極，其中，該紡紗構件（4卜42、43、44、45、46) 係獨立安裝在該端面（2、3)上，且至少一個個別的拉伸 機構分配至各該纺紗構件（41、42、43、44、45、46)。 8. 如申請專利範圍第7項所述之旋轉式紡紗電極，其中， 該個別的拉伸機構係由配置在各自的端面（3)與緊固在 該紡紗構件（4卜42、43、44、45、46)端部之端構件（7) 間的壓縮彈簧（6)所形成。 11 94952