專利名稱：液相基質(zhì)的紡紗方法，通過液相基質(zhì)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝置、以及用于該裝置 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在靜電場中對液相基質(zhì)進(jìn)行紡紗的方法，其中所述靜電場處于至
少一個紡紗電極與布置在所述紡紗電極對面的收集電極之間，這些電極中的一種電極連接 到高壓電源的一極，第二種電極接地，正被進(jìn)行紡紗的液相基質(zhì)處于在紡紗電極的紡紗裝 置的纜線的有效紡紗區(qū)上的靜電場中。 本發(fā)明還涉及一種在電場中通過液相基質(zhì)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝置，其 中所述電場處于至少一個紡紗電極和布置在所述紡紗電極對面的收集電極之間，這些電極 中的一種電極連接到高壓電源的一極，第二種電極連接到高壓電源的異性極或者接地，并 且紡紗電極包含具有纜線的至少一個紡紗部件，纜線具有與沉積納米纖維的平面和/或收 集電極平行的筆直部分，紡紗電極形成了纜線的有效紡紗區(qū)。 本發(fā)明還涉及一種用于在電場中通過液相基質(zhì)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝 置的紡紗電極，其中所述電場處于至少一個紡紗電極和布置在所述紡紗電極對面的至少一 個收集電極之間，這些電極中的一種電極連接到高壓電源的一極，第二種電極連接到高壓 電源的異性極或者接地，紡紗電極包含在其承載體中安裝的包括纜線的至少一個紡紗部 件，纜線具有與沉積納米纖維的平面和/或收集電極平行的筆直部分。
背景技術(shù)：
DE 101 36 255 B4公開了一種通過聚合物的溶液或者熔體來生產(chǎn)纖維的裝置，其 紡紗電極由纏繞在兩個引導(dǎo)筒上的一對履帶上的平行電線組成的系統(tǒng)制成，兩個引導(dǎo)筒中 的一個位于另一個上，下面的引導(dǎo)筒延伸到聚合物的溶液或者熔體中。紡紗電極連接到高 壓電源以及反電極，并由導(dǎo)電旋轉(zhuǎn)帶制成的。聚合物的溶液或者熔體通過電線被傳送到紡 紗電極和反電極之間的電場中，在此由聚合物的溶液或者熔體產(chǎn)生纖維，并朝向反電極傳 送，落在反電極上的網(wǎng)中。其缺點是聚合物的溶液或熔體需在電場中很長時間，因為聚合物 的溶液或者熔體老化速度非?？?，在紡紗工藝中其性質(zhì)改變，使所產(chǎn)生的纖維的參數(shù)尤其 是其直徑發(fā)生變化。另一缺點是紡紗電極的電線在一對履帶上的定位，履帶必須是導(dǎo)電的， 這會不利地影響紡紗電極和反電極之間產(chǎn)生的電場。 另外US 4， 144， 533公開了一種通過適當(dāng)?shù)碾妶鲈诘讓硬牧仙想妱邮┘庸腆w物質(zhì) 的溶液、分散物和混合物的裝置。該裝置包含兩個具有外加襯底的容器，容器中具有用履帶 纏繞的滑輪，襯底通過滑輪被傳送到電場中，在電場中襯底被施加到底層材料上，接著傳送 到履帶的一個側(cè)面或者兩個側(cè)面。該裝置不能生產(chǎn)纖維，而只是為施加溶液、分散物等設(shè)計 的。 已知還有通過對包含橢圓形旋轉(zhuǎn)紡紗電極的聚合物溶液的靜電紡紗來生產(chǎn)納米 纖維的裝置，例如可見WO 2005/024101 Al。該裝置包含形狀為圓柱形的紡紗電極，其圍繞 主軸線旋轉(zhuǎn)，其下部表面浸入聚合物溶液內(nèi)。聚合物溶液通過圓柱形表面被引入紡紗電極 和收集電極之間的電場，并在此形成納米纖維，并沉積在底層材料上之后被運送到收集電極。該裝置能夠由水聚合物(water polymer)溶液生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良的納米纖維，然而，要通過 該裝置處理可溶于無水溶劑的聚合物溶液則很難。而且，施加在底層材料上的納米纖維層 是不均勻的。 通過根據(jù)CZ PV 2006-545的裝置可以獲得均勻的納米纖維層，CZPV 2006-545 描述的紡紗電極包括朝紡紗電極的旋轉(zhuǎn)軸線徑向和縱向設(shè)置的薄片系統(tǒng)，紡紗電極的一部 分表面具有包敷表面(wr即ping surface)，用來將聚合物溶液帶入到電場中，在通過紡紗 電極的軸線并垂直于底層材料所在平面的平面中，在紡紗電極和收集電極之間具有由最高 電場強度的等電位線形成的形狀。這種紡紗電極能夠?qū)⒊渥懔康木酆衔锶芤簬氲郊徏?電極和收集電極之間電場的最合適位置，同時還可非常好地對非水溶性聚合物溶液紡紗 (spin)，產(chǎn)生均勻的納米纖維層。但缺點是由于價格原因生產(chǎn)這種紡紗電極是苛刻的。
就生產(chǎn)而言，成本較低的就是根據(jù)CZ PV 2006-545的紡紗電極，其包括一對表面， 在這對表面之間安裝了通過電線形成的均勻分布在表面周界的紡紗部件，而表面是由不導(dǎo) 電材料制成的，所有的紡紗部件都是以導(dǎo)電方式導(dǎo)電連接的。以這種方式產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)紡紗 電極能夠?qū)λ头撬苄跃酆衔锶芤哼M(jìn)行紡紗，沿其整個長度產(chǎn)生均勻性很好的紡紗效 果，而用于紡紗的電場是在各個紡紗部件之間形成的，其中紡紗部件從聚合物溶液帶出后 并逐漸接近收集電極。 所有橢圓形的旋轉(zhuǎn)紡紗電極以及通過包含橢圓形的旋轉(zhuǎn)紡紗電極的聚合物溶液 的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝置的缺點是要求聚合物溶液的容器中有大量的聚合物溶 液，其中紡紗電極的一部分表面伸入溶液內(nèi)。容器有大的開口表面，表面上不僅有從聚合物 溶液中蒸發(fā)的大量溶劑，而且例如在含吸濕溶劑的溶液中，聚合物溶液會變濃稠，并且老化 速度很快，必須連續(xù)增加和更換。這增加了生產(chǎn)納米纖維的成本，同時降低了所產(chǎn)生的納米 纖維的質(zhì)量。聚合物溶液通過圓柱形的旋轉(zhuǎn)紡紗電極的表面被運送到靜電場中以用來紡紗 的速度相對緩慢，因此表面會逐漸變干，在下一次旋轉(zhuǎn)紡紗電極的表面的各處浸潤時，會粘 上大量的聚合物溶液，逐漸使紡紗工藝劣化，因此必須清潔紡紗電極的表面。為了清潔紡紗 電極，就必須中斷紡紗工藝。在纜線旋轉(zhuǎn)紡紗電極，聚合物溶液在各自的纜線上被傳送到靜 電場中，纜線提供了有效紡紗區(qū)，在紡紗過程中，其在靜電場中的位置發(fā)生變化。這又帶來 了另一缺點，在紡紗過程中，在紡紗電極的有效紡紗區(qū)上靜電場的強度已發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn) 生的納米纖維的直徑不同，降低所產(chǎn)生的納米纖維的均勻性品質(zhì)。 本發(fā)明的目的是要提供一種在靜電場中通過聚合物溶液，也可以是包含聚合物溶 液的液相基質(zhì)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的方法和生產(chǎn)裝置，在工業(yè)應(yīng)用中可以從長期出 發(fā)用最低的維修、調(diào)整需求來生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的納米纖維，并設(shè)計紡紗電極，這會彌補或者至 少降低背景技術(shù)中存在的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)本發(fā)明在靜電場中的液相基質(zhì)的紡紗方法可以達(dá)到本發(fā)明的目的，其原
理在于在紡紗工藝中纜線的有效紡紗區(qū)朝向收集電極具有穩(wěn)定位置，通過在纜線的有效紡 紗區(qū)上施加液相基質(zhì)或者通過纜線在其長度方向上的運動，液相基質(zhì)可被運送到纜線的有 效紡紗區(qū)上。 在紡紗工藝中纜線的有效紡紗區(qū)位置的穩(wěn)定性和不變性確保了以窄的直徑間隔產(chǎn)生均勻的納米纖維，這會大大提高所生產(chǎn)的納米纖維層的質(zhì)量。通常通過將液相基質(zhì)運 送到有效紡紗區(qū)的方式來提高紡紗工藝的品質(zhì)，確?？偸怯眯缕焚|(zhì)的液相基質(zhì)進(jìn)行紡紗， 優(yōu)化了紡紗工藝。為了達(dá)到清潔紡紗電極的目的，即將經(jīng)過之前的紡紗周期和/或受周圍 大氣的影響而失去價值的粘在紡紗電極的紡紗部件的有效紡紗區(qū)上的液相基質(zhì)清除，不需 要中斷紡紗工藝。 根據(jù)權(quán)利要求2，在紡紗過程中液相基質(zhì)在靜電場中被施加在靜止的有效紡紗區(qū) 上是有利的，而由于紡紗和/或受纜線的靜止的有效紡紗區(qū)周圍大氣的影響而失去價值的 液相基質(zhì)被去除。在紡紗工藝中，在纜線的靜止的有效紡紗區(qū)上施加新的液相基質(zhì)以及清 潔纜線表面的液相基質(zhì)的殘余物，會提高了紡紗的生產(chǎn)率。 為了確保紡紗工藝的優(yōu)化，在任選的間隔施加液相基質(zhì)以保證有充足量，而在其
它任選的間隔去除失去價值的液相基質(zhì)是有利的，正如在權(quán)利要求3中描述的。 從紡紗工藝質(zhì)量的觀點出發(fā)，在施加液相基質(zhì)之前去除失去價值的液相基質(zhì)是有
利的，這樣舊的液相基質(zhì)和新的液相基質(zhì)不會混和在一起。 同時，根據(jù)權(quán)利要求5，在每次施加液相基質(zhì)之前進(jìn)行去除是有利的，這樣在有效 紡紗區(qū)上有充足量的新液相基質(zhì)，而無失去價值的液相基質(zhì)的殘余物。 在紡紗電極包含在一個平面內(nèi)并排設(shè)置的數(shù)量很多的有效紡紗區(qū)的情況下，為了
保證紡紗工藝的效率，根據(jù)權(quán)利要求6的方法是有利的，同時如果有幾個互不相鄰的有效
紡紗區(qū)被去除，則在去除過程中紡紗工藝是在相鄰的有效紡紗區(qū)上進(jìn)行的。 在權(quán)利要求7中顯示根據(jù)本發(fā)明方法的另一可能的實施例，當(dāng)有效紡紗區(qū)在其長
度方向上連續(xù)或間斷地通過靜電場時，有可能進(jìn)一步將液相基質(zhì)施加在有效紡紗區(qū)上，并
且有可能從纜線的表面去除失去價值的液相基質(zhì)的，這樣可以省掉去除失去價值的液相基質(zhì)。 與前面的實施例類似，可以在紡紗過程中，在靜電場中將液相基質(zhì)施加在纜線的 有效紡紗區(qū)上，纜線可以是靜止的纜線，也可以是運動的纜線。 根據(jù)權(quán)利要求7的方法仍然可以在纜線進(jìn)入有效紡紗區(qū)之前將液相基質(zhì)施加在
纜線上，這會進(jìn)一步提高裝置和紡紗電極設(shè)計的可行性，如在權(quán)利要求11中描述的。 根據(jù)本發(fā)明裝置的原理在于紡紗部件的纜線的有效紡紗區(qū)朝向收集電極具有穩(wěn)
定位置，并且為纜線設(shè)置了如權(quán)利要求12中所述的用來施加液相基質(zhì)的裝置。 根據(jù)背景技術(shù)，一些技術(shù)方案是很顯然的，由細(xì)電線制成的纜線代表了用于液相
基質(zhì)的靜電紡紗的非常適用的裝置。纜線的有效紡紗區(qū)朝向收集電極具有穩(wěn)定的位置使紡
紗條件更具穩(wěn)定性，由此提高了所產(chǎn)生的納米纖維的質(zhì)量，特別是直徑的穩(wěn)定性。 根據(jù)權(quán)利要求13，纜線是靜止的，并且為其有效紡紗區(qū)設(shè)置用于向有效紡紗區(qū)施
加液相基質(zhì)的裝置以及用來從有效紡紗區(qū)去除液相基質(zhì)的裝置是有利的。靜止的纜線簡化
了紡紗電極的結(jié)構(gòu)，因此紡紗電極不必包含用來驅(qū)動纜線的裝置，也不需要連續(xù)拉伸纜線
的裝置。 為了保證用來紡紗的液相基質(zhì)的質(zhì)量變化小，將用來向纜線的有效紡紗區(qū)施加液
相基質(zhì)的裝置以及用來從有效紡紗區(qū)去除液相基質(zhì)的裝置 沿纜線的有效紡紗區(qū)設(shè)置在雙向可移位是有利的。 在纜線不通過所傳送的液相基質(zhì)而與高壓電源直接連接的情況下，按照權(quán)利要求
915將施加裝置和去除裝置設(shè)置成朝纜線的有效弦區(qū)雙向可移位是有利的，其原因是在遠(yuǎn)離 纜線的有效紡紗區(qū)的位置，這些裝置不會影響紡紗電極和收集電極之間的靜電場，也不會 不利地影響納米纖維的生產(chǎn)或其參數(shù)。 根據(jù)權(quán)利要求16，纜線在其長度方向是可運動的，同時它是穩(wěn)定運動還是間隔性 運動是不確定的。 與背景技術(shù)相比，在紡紗過程中，通過纜線在靜電場中在其長度方向上的運動，纜 線清潔地進(jìn)入正在進(jìn)行紡紗的靜電場，而不會帶之前紡紗周期中失去價值的液相基質(zhì)，這 樣在紡紗工藝中纜線的表面只有新的液相基質(zhì)，不需要中斷紡紗工藝就能清潔經(jīng)過之前的 紡紗周期和/或受周圍空氣的影響而失去價值的液相基質(zhì)影響的紡紗電極，并能清潔粘在 紡紗電極的紡紗部件的有效紡紗區(qū)上的液相基質(zhì)。 在根據(jù)權(quán)利要求17的實施例中，紡紗部件的纜線具有為纜線的有效紡紗區(qū) (3100)若干倍的確定長度，其起點安裝在退繞筒上，其末端安裝在巻繞筒上，而至少巻繞筒 與巻繞驅(qū)動器是耦連的。在此實施例中，如果需要，纜線可以不帶之前的紡紗周期中失去價 值的和/或通過周圍大氣的影響失去價值的液相基質(zhì)殘余物，進(jìn)入纜線的有效紡紗區(qū)中。
為了使纜線達(dá)到充分拉伸，特別是在其有效紡紗區(qū)得到充分拉伸，退繞筒與退繞 驅(qū)動器的耦連是有利的。 在確定長度的纜線用完后相反運動的纜線的另一用法可以實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求19 的裝置，在巻繞筒前面設(shè)置了油漆刀，其用來在巻繞筒上巻繞之前去除纜線中的失去價值 的液相基質(zhì)的殘余物。 在權(quán)利要求20中描述了可以在其長度方向運動的纜線的另一實施例，根據(jù)該實 施例，纜線由至少在驅(qū)動滑輪和拉伸滑輪上纏繞的無限環(huán)(indefinite loop)形成。與之 前的實施例相比，這種設(shè)置縮短了纜線的總長度，然而與靜止的纜線相比，要求給驅(qū)動滑輪 分配驅(qū)動器。 可以根據(jù)權(quán)利要求21有利地實現(xiàn)具有確定長度纜線的裝置和具有由無限環(huán)形成
的不定或無限(indefinite)纜線的裝置，兩者都具有兩個有效紡紗區(qū)，纜線在其中以相反
方向運動。兩個紡紗區(qū)都設(shè)置在與沉積納米纖維的平面和/或收集電極平行的平面內(nèi)。僅
次于其它設(shè)置，這種設(shè)置可以使用一個這種纜線對兩個液相基質(zhì)進(jìn)行紡紗。 在實施例中以纜線可以在其長度方向上運動的方式，在纜線的有效紡紗區(qū)上施加
液相基質(zhì)是有利的，可以根據(jù)權(quán)利要求22實現(xiàn)。用于在纜線的有效紡紗區(qū)上施加液相基質(zhì)
的可雙向移位的裝置，以所需時間和所需數(shù)量在纜線上施加的液相基質(zhì)，可以通過沿纜線
的有效紡紗區(qū)的施加裝置的多次移動達(dá)到在心軸上施加所需質(zhì)量的液相基質(zhì)。 在纜線不通過所傳送的液相基質(zhì)而與高壓電源直接連接的情況下，用于施加液相
基質(zhì)的裝置朝纜線的有效紡紗區(qū)可雙向移位設(shè)置是有利的，其原因是在遠(yuǎn)離纜線的有效紡
紗區(qū)的位置，這些裝置不會影響紡紗電極和收集電極之間的靜電場，也不會不利地影響納
米纖維的生產(chǎn)或者影響其參數(shù)。 用來在電場中通過液相基質(zhì)的靜電紡紗生產(chǎn)納米纖維層的裝置通常包括如權(quán)利 要求24中描述的并排設(shè)置的數(shù)量更多的紡紗部件。與收集電極齊平或者與收集電極的平 面齊平確保了所生產(chǎn)的納米纖維層的均勻性。 權(quán)利要求25和26描述了向纜線的有效紡紗區(qū)施加液相基質(zhì)的裝置的優(yōu)選實施
10例，其可以被其它適當(dāng)?shù)氖┘友b置取代。 在權(quán)利要求27-29中描述了用來將液相基質(zhì)施加給纜線的裝置的更加簡單的實 施例，根據(jù)該實施例，液相基質(zhì)被施加在有效紡紗區(qū)之前的纜線上。通過這種配置簡化了紡 紗區(qū)域本身的組織形式，其中靜電場不受施加液相基質(zhì)的裝置的影響，但在較小程度上滿 足纜線的有效紡紗區(qū)上液相基質(zhì)的更加新的條件。 如權(quán)利要求30-32中所述，有效紡紗區(qū)可以設(shè)置成與取出所生產(chǎn)的納米纖維層的 方向平行，垂直或者與該方向成梯形。 在根據(jù)本發(fā)明的裝置的所有上述實施例中，纜線可以由導(dǎo)電材料制成，或者由不 導(dǎo)電材料制成，而在纜線由不導(dǎo)電材料制成的情況下，纜線與液相基質(zhì)持久性接觸，電流被 供應(yīng)至液相基質(zhì)中。 在權(quán)利要求35-54中描述根據(jù)本發(fā)明的紡紗電極，而在基本的實施例中，為纜線 設(shè)置用來施加液相基質(zhì)的裝置，該裝置設(shè)置在紡紗電極的承載體中，纜線的有效紡紗區(qū)在 紡紗電極的承載體中具有穩(wěn)定位置。


在附圖中示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置，其中 圖1表示具有三個紡紗單元的裝置實施例的第一變型的縱剖面， 圖2表示通過根據(jù)圖1的具有紡紗電極的裝置的A-A截面，其紡紗部件包含與底
層材料的運動方向平行設(shè)置的確定長度的纜線， 圖3表示通過根據(jù)圖1的具有紡紗電極的裝置的A-A截面，其紡紗部件包含與底 層材料的運動方向傾斜設(shè)置的確定長度的纜線， 圖4表示通過根據(jù)圖1的具有紡紗電極的裝置的A-A截面，其紡紗部件包含與底 層材料的運動方向垂直設(shè)置的確定長度的纜線， 圖5表示具有紡紗部件的紡紗電極的軸測視圖部分，其紡紗部件具有不定長度的 纜線以及可更換的液相基質(zhì)施加裝置， 圖6表示具有紡紗部件的紡紗電極的軸測視圖部分，其紡紗部件具有不定長度的 纜線，液相基質(zhì)施加裝置是由液相基質(zhì)的容器形成的， 圖7表示具有確定長度纜線的紡紗部件的細(xì)節(jié)，其具有由毛細(xì)管形成的可更換的 液相基質(zhì)施加裝置， 圖8表示具有確定長度纜線的紡紗部件的細(xì)節(jié)，其具有由旋轉(zhuǎn)羅拉形成的可更換 的液相基質(zhì)施加裝置， 圖9表示具有不定纜線的紡紗部件，其兩個分支形成有效紡紗區(qū)，
圖10表示具有紡紗電極的裝置的縱剖面，紡紗電極具有固定纜線，
圖11表示根據(jù)圖10的裝置的A-A截面。
具體實施例方式
在圖1和圖2表示的通過液相基質(zhì)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝置的示例性實 施例中，液相基質(zhì)的實體部分是由聚合物的溶液或者熔體形成的，或者是由聚合物的混合 物形成的，該裝置包括紡紗室l，該紡紗室l通過隔離區(qū)11， 12被劃分成三個紡紗空間，在紡紗空間中設(shè)置了紡紗單元2，在紡紗空間外各自包括紡紗電極3和布置在其對面的收集電 極4。在紡紗電極3和收集電極4之間，以已知方式產(chǎn)生高強度的靜電場。在紡紗室1中， 以已知的但非特定的方式為底層材料5鋪設(shè)通道，在已知但未示出的退繞裝置中底層材料 5被退繞，并通過進(jìn)料羅拉61，62送入紡紗室1中。底層材料5通過送出羅拉71，72從紡紗 室l中引出，隨后，在未示出的巻繞裝置中底層材料5以已知但未示出的方式被巻繞。此處 描述的隔離區(qū)11， 12只用來順次互相屏蔽各紡紗單元2，它們對于提交的發(fā)明不是必需的。
紡紗電極3包含設(shè)置在承載體32中的多個紡紗部件31 。每個紡紗部件31包括一 根纜線310，纜線310安裝在退繞筒311和巻繞筒312上，而退繞筒311和巻繞筒312同時 用作纜線310的拉伸裝置。纜線310在退繞筒311和巻繞筒312之間的筆直部分與底層材 料5的運動方向平行，該筆直部分產(chǎn)生紡紗部件31的纜線310的有效紡紗區(qū)3100。纜線 310由導(dǎo)電的細(xì)金屬線制成，或者由不導(dǎo)電的塑料線制成。 —個紡紗電極3的紡紗部件31的退繞筒311安裝在共同的退繞軸33上，退繞軸 33安裝在承載體32中，并與退繞驅(qū)動器34耦連。 一個紡紗電極3的紡紗部件31的巻繞筒 312安裝在共同的巻繞軸35上，巻繞軸35安裝在承載體32中，與巻繞驅(qū)動器36耦連。退 繞驅(qū)動器34和巻繞驅(qū)動器36是以已知方式耦連的，即機械方式或者電學(xué)方式，以確保纜線 310在其有效紡紗區(qū)3100中的必需拉伸，并且確保纜線310在其有效紡紗區(qū)3100中的連續(xù) 或者間斷的向前運動。因此每個紡紗部件31的纜線310在其長度方向上是可移位地定位 的，這表示每個纜線的有效紡紗區(qū)3100在其長度方向上連續(xù)或者間斷地運動通過靜電場。 一個紡紗電極3的所有紡紗部件31的纜線310的有效紡紗區(qū)3100都設(shè)置在一個平面內(nèi)， 與收集電極4和底層材料5平行。 用來向纜線的有效紡紗區(qū)3100施加液相基質(zhì)38的裝置37安裝在承載體32上、 一個紡紗電極3的紡紗部件31的纜線310的有效紡紗區(qū)3100下面。因此，每個纜線310 成為液相基質(zhì)38的運送裝置。用來施加液相基質(zhì)的裝置37包含可移位地安裝在承載體 32上并與已知的但未示出的驅(qū)動器耦連的翼梁371上，以確保其沿纜線的有效紡紗區(qū)3100 的長度的雙向運動。在纜線的每個有效紡紗區(qū)3100下面的翼梁371上安裝一個施加裝置 372，其在示出的實施例中是由毛細(xì)管施加裝置3721形成的。毛細(xì)管施加裝置3721的空腔 與翼梁371中的空腔連接在一起，其以已知但未示出的方式連接到未示出的液相基質(zhì)38的 容器。液相基質(zhì)38通過已知但未示出的電力部件之后到達(dá)毛細(xì)管施加裝置3721的空腔， 該電力部件連接到電壓源的一極，液相基質(zhì)38將所需的電勢帶給纜線的有效紡紗區(qū)3100， 使得可以在相應(yīng)紡紗部件31的纜線的有效紡紗區(qū)3100和各自的紡紗單元2的收集電極4 之間產(chǎn)生高強度的靜電場。纜線的有效紡紗區(qū)3100上出現(xiàn)的該高強度的靜電場可以以已 知方式來自液相基質(zhì)38，以移開液相基質(zhì)38的波束，液相基質(zhì)38在高強度的靜電場中形成 納米纖維8，通過高強度的靜電場的作用納米纖維8被傳送到收集電極4，并沉積在底層材 料5上，在底層材料5上產(chǎn)生納米纖維層51。液相基質(zhì)38可以進(jìn)一步包含另一物質(zhì)，該物 質(zhì)以所需方式改變所產(chǎn)生的納米纖維的性質(zhì)。 在紡紗過程中通過用來施加液相基質(zhì)38的裝置37在纜線的有效紡紗區(qū)3100下 面的運動，液相基質(zhì)38在靜電場中被施加到有效紡紗區(qū)3100。在根據(jù)圖1所描述的施加過 程的示例性實施例中，施加裝置372正在移動，與靜止的纜線310的有效紡紗區(qū)3100接觸。 不管纜線310是否運動，換種說法，在施加液相基質(zhì)38的過程中其有效紡紗區(qū)3100不被排
12斥。 在根據(jù)圖2的實施例中，在底層材料5的方向上接連設(shè)置三個紡紗單元2，在圖上 向外的方向表示三個紡紗電極3。第一紡紗電極3包含以彼此相隔相同距離設(shè)置在承載體 32中的四個紡紗部件31。第二和第三電極3包含彼此相隔相同距離設(shè)置的三個紡紗部件 31，而在運送材料5的運動方向上，緊接的下一紡紗電極3的紡紗裝置31設(shè)置在前一紡紗 電極3的紡紗裝置31之間的空間中，減少了納米纖維層中條紋的形成，或者完全阻止條紋 的形成。 也可以通過其它方法消除在所產(chǎn)生的納米纖維中形成條紋，例如根據(jù)未示出的實 施例，其包括至少兩個紡紗電極3，這兩個紡紗電極3具有相同數(shù)量的紡紗部件31，紡紗部 件31以相同位置和相同的相互距離被設(shè)置在承載體32中。通過設(shè)置緊接的下一個紡紗電 極3的承載體32的位置，可以使緊接著定位的紡紗電極3的紡紗部件31的位置不同。
在根據(jù)圖3的示例性實施例中，在紡紗室1中設(shè)置了三個紡紗單元，表示紡紗電極 3，而與之前的實施例不同，紡紗室1的內(nèi)空間不通過隔離區(qū)分隔開。紡紗電極3包括承載 體32，其中紡紗部件31以傾斜于底層材料的運動方向52被設(shè)置，這與之前的示例性實施例 是相同的。紡紗部件的退繞筒311以及巻繞筒312配備了已知但未示出的各自的驅(qū)動器， 這些驅(qū)動器耦連在一起以確保纜線310在有效紡紗區(qū)3100中的必需拉伸，并確保纜線310 在其長度方向上的連續(xù)或者間斷運動。液相基質(zhì)38的施加裝置372可移位地安裝在纜線 的有效紡紗區(qū)3100下面。該裝置以與上述根據(jù)圖1和圖2描述的實施例的相同方式工作。
在根據(jù)圖4的示例性實施例中，紡紗室1包括通過隔離區(qū)11彼此分隔開的紡紗單 元2。紡紗電極3由所示的紡紗單元表示，包括承載體32，其中垂直于底層材料5的運動方 向52設(shè)置紡紗部件31，其以與根據(jù)圖1和圖2的實施例相同方式實現(xiàn)。 一個紡紗電極3的 紡紗部件31的退繞筒311安裝在共同的退繞軸33上，該退繞軸33安裝在承載體32中，與 退繞驅(qū)動器34耦連。 一個紡紗電極3的紡紗部件31的巻繞筒312安裝在共同的巻繞軸35 上，巻繞軸35安裝在承載體32中，與巻繞驅(qū)動器36耦連。通過紡紗電極3的退繞驅(qū)動器 34和巻繞驅(qū)動器36之間的連桿獲得纜線310在有效紡紗區(qū)3100中的必要拉伸。 一個紡紗 電極3的所有紡紗部件31的有效紡紗區(qū)3100都被設(shè)置在一個平面內(nèi)，與收集電極4和底 層材料5平行。該裝置以與根據(jù)圖1和圖2的實施例相同的方式工作。
圖10和圖11表示根據(jù)本發(fā)明的另一可替代實施例，其中在紡紗室1中設(shè)置了兩 個紡紗單元，紡紗室外各自包括紡紗電極3和布置在其對面的收集電極4，在這兩者之間以 已知方式實現(xiàn)高強度的靜電場。在紡紗室1中為底層材料5鋪設(shè)通道，在紡紗過程中納米 纖維8沉積在納米纖維層51上。每個紡紗電極3都包含承載體32，在相距某個距離的承載 體的側(cè)壁之間拉伸每個纜線310。該獨立的纜線310被牢固地安裝在承載體32的側(cè)壁中， 它們?yōu)榇_定的固定長度，并且與底層材料5的平面平行。各自的纜線310形成紡紗部件31， 幾乎其全部長度形成纜線的有效紡紗區(qū)3100。 在所示實施例中，在下一紡紗電極3所產(chǎn)生的納米纖維層51的取出方向上的纜線 310位于前一紡紗電極3的纜線310之間，這有助于降低所產(chǎn)生的納米纖維層52中的條紋 的產(chǎn)生或者幾乎消除條紋的產(chǎn)生。 在承載體32上、每個紡紗電極3的纜線310的有效紡紗區(qū)3100下面，可移位地安 裝用于向纜線的有效紡紗區(qū)3100施加液相基質(zhì)38的裝置37。用于施加液相基質(zhì)38的裝置37包括可移位地安裝在承載體32上并與未示出的驅(qū)動器耦連的翼梁371 ，從而確保其沿 纜線的有效紡紗區(qū)3100的雙向運動。在翼梁371上的每個有效紡紗區(qū)3100下面安裝液相 基質(zhì)38的一個施加裝置372，該施加裝置在所示的實施例中是由施加裝置3721形成的，其 在朝向和遠(yuǎn)離纜線的有效紡紗區(qū)3100的方向上同時可雙向移位地設(shè)置。在翼梁371上另 外設(shè)置了用于從纜線的有效紡紗區(qū)3100中去除液相基質(zhì)38的裝置370，其同時獨立地位于 施加裝置372上，施加裝置372在朝向和遠(yuǎn)離纜線的有效紡紗區(qū)3100的方向上可雙向移位 地設(shè)置。 電勢通過有效紡紗區(qū)3100與電源的一極或者通過接地而引入有效紡紗區(qū)3100。
如果該電勢是通過液相基質(zhì)38引入纜線的有效紡紗區(qū)3100的，則如同在根據(jù)圖 1的實施例中描述的那樣，施加裝置372處于與纜線的各個有效紡紗區(qū)3100持久接觸。
在未示出的實施例中，為纜線的有效紡紗區(qū)3100分別設(shè)置液相基質(zhì)38的施加裝 置372。用于為每個有效紡紗區(qū)3100去除液相基質(zhì)38的裝置370與施加裝置372獨立設(shè) 置或者與其一起設(shè)置。根據(jù)它們的配置，液相基質(zhì)的施加裝置372和用于去除液相基質(zhì)的 裝置370可以實現(xiàn)各種活動組合。 例如，在紡紗過程中，液相基質(zhì)38被施加到靜止的有效紡紗區(qū)3100，有效紡紗區(qū) 3100與其相應(yīng)的液相基質(zhì)38的施加裝置372持續(xù)接觸，電勢通過它被同時引入到有效紡紗 區(qū)3100。如果需要的話，可從有效紡紗區(qū)3100中去除掉因紡紗和/或周圍大氣的作用而失 去價值的液相基質(zhì)38。 或者在紡紗過程中液相基質(zhì)38被施加到靜止的有效紡紗區(qū)3100，有效紡紗區(qū) 3100僅在施加周期中與相應(yīng)的施加裝置372接觸，之后施加裝置372從纜線的有效紡紗 區(qū)3100中取出，不再與其接觸。在需要時，可以與之前實施例中相同的方式從有效紡紗區(qū) 3100中去除掉因紡紗和/或因周圍大氣的作用而失去價值的液相基質(zhì)38。
可以以任選間隔將液相基質(zhì)38施加到纜線的有效紡紗區(qū)3100，并且以其它的任 選間隔從有效紡紗區(qū)中去除液相基質(zhì)38。 可以在將液相基質(zhì)38施加到纜線的有效紡紗區(qū)3100之前進(jìn)行失去價值的液相基 質(zhì)38的去除過程，可以在每次施加液相基質(zhì)38之前執(zhí)行去除過程。 在紡紗電極3包含在一個平面內(nèi)并排設(shè)置的更多纜線的有效紡紗區(qū)3100時，可以 在纜線的有效紡紗區(qū)3100上同時執(zhí)行從纜線的有效紡紗區(qū)3100中去除粘住的失去價值液 相基質(zhì)38，而在被去除的纜線的接連的下一個有效紡紗區(qū)3100之間，總是有至少一個具有 被施加液相基質(zhì)38的有效紡紗區(qū)3100，其在此時是不被去除的。 牢固而不可能移動地設(shè)置在紡紗電極3的承載體32中的纜線的有效紡紗區(qū)3100 可以與底層材料5的運動方向52平行，或者與取出所產(chǎn)生納米纖維層52的方向平行，正如 在圖10和圖11中所示的?；蛘哂行Ъ徏唴^(qū)3100可以是與上述底層材料5的運動方向52 相垂直的方向，或者可以與此方向形成所需角度。 圖5中所示的紡紗電極3包含其中設(shè)置了紡紗部件31的承載體32。每個紡紗部 件31都包括驅(qū)動滑輪313和拉伸滑輪314，它們通過不確定的纜線310皮帶連接，其與收集 電極4相鄰的筆直部分形成有效紡紗區(qū)3100。 一個紡紗電極3的所有紡紗部件31的纜線 310的有效紡紗區(qū)3100是齊平設(shè)置的。如果紡紗電極3在裝置的紡紗室1中，則它與收集 電極4和底層材料5平行。 一個紡紗電極3的所有紡紗部件31的驅(qū)動滑輪313安裝在驅(qū)動滑輪的共同軸3131上，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在承載體32中，并與驅(qū)動滑輪的驅(qū)動器3132耦 連。驅(qū)動器3132用來產(chǎn)生驅(qū)動滑輪313的軸3131的連續(xù)或者間斷的旋轉(zhuǎn)運動。各個紡紗 部件31的每個拉伸滑輪314安裝在拉伸器3141上，確保拉伸滑輪314的位置以及確定纜 線310的必要拉伸。 承載體32上的紡紗部件31之間安裝至少兩個支撐件321，在支撐件上設(shè)置穿過所 有紡紗部件31的翼梁371，在支撐件上還安裝了穿過所有紡紗部件31的用于向纜線310的 紡紗區(qū)3100的有效部分施加液相基質(zhì)38的裝置37。在根據(jù)圖5的實施例中用來施加液相 基質(zhì)38的裝置37包括在纜線310的有效紡紗區(qū)3100的長度方向上設(shè)置的可雙向移位的 由上述有開口的液相基質(zhì)38的容器3722形成的施加裝置372，其中可轉(zhuǎn)動地安裝了施加羅 拉3723，其上部與各自的紡紗電極3的紡紗部件31的所有纜線310的有效紡紗區(qū)3100接 觸。施加羅拉3723與施加羅拉的驅(qū)動器3724耦連。液相基質(zhì)38的容器3722與已知但未 示出的驅(qū)動器耦連，確保其在纜線的有效紡紗區(qū)3100下面的雙向或者間斷運動。通過3722 的運動或者通過用于施加液相基質(zhì)38的整個裝置37沿纜線的有效紡紗區(qū)3100的運動，可 以確保液相基質(zhì)38施加到纜線的有效紡紗區(qū)3100。 在可替代的未示出的實施例中，施加羅拉3723可以由圓盤系統(tǒng)代替，其周界的下 部被浸入到液相基質(zhì)38中，其周界的上部與各自的纜線310的有效紡紗區(qū)3100接觸。或 者用于施加液相基質(zhì)38的裝置37可以像根據(jù)圖1至圖4的實施例中一樣包含毛細(xì)管施加 裝置3721，可能的其它適當(dāng)施加裝置。 在所示的實施例中，每個拉伸滑輪314的下部設(shè)置了非纖維液相基質(zhì)38的去除裝 置3142，其在有效紡紗區(qū)3100中不進(jìn)行紡紗。去除裝置3142引入到輔助容器3143中。
在紡紗過程中，在此實施例中，處于其有效紡紗區(qū)3100中的纜線310可以持久地 連續(xù)運動，或者可以以間斷方式運動。在纜線310連續(xù)運動的情況下，用于施加液相基質(zhì) 38的裝置37的位置靠近驅(qū)動滑輪313，液相基質(zhì)38被連續(xù)地施加到各紡紗部件31的緩慢 運動的纜線310上。通過施加羅拉3723的旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行液相基質(zhì)38的施加，通過其圓周將 液相基質(zhì)38從容器3722中帶出。纜線310被驅(qū)動滑輪313帶動，被拉伸器3141拉伸。在 纜線310通過其有效紡紗區(qū)3100后，通過為拉伸滑輪314設(shè)置的去除裝置3142去除掉因 紡紗工藝和/或周圍大氣的影響而失去價值的非纖維液相基質(zhì)38，并將其送出到輔助容器 3143中。在纜線310間斷性運動的情況下，通過施加液相基質(zhì)的裝置37沿纜線的有效紡 紗區(qū)3100的運動，執(zhí)行液相基質(zhì)38的施加，同時施加羅拉3723旋轉(zhuǎn)，通過其周界將液相基 質(zhì)38從容器3723中帶出。在將液相基質(zhì)38施加到纜線的有效紡紗區(qū)3100之后，用來施 加液相基質(zhì)的裝置37達(dá)到一次極限位置，與纜線310保持接觸并向其傳遞電勢，或者在某 些情況下從纜線310中汲取電勢，通過另一方式將電勢引入纜線的有效紡紗區(qū)3100，其中 纜線310由導(dǎo)電或者非導(dǎo)電材料制成。 在圖6中示出紡紗電極3的另一實施例。紡紗部件31以與根據(jù)圖5的實施例類 似的方式設(shè)置在承載體32中，紡紗部件31包含驅(qū)動滑輪313和拉伸滑輪314，這兩者由不 定長的纜線310纏繞，與收集電極相鄰的筆直部分形成有效紡紗區(qū)3100，而一個紡紗電極3 的所有紡紗部件31的有效紡紗區(qū)3100都設(shè)置在同平面內(nèi)。承載體32中的紡紗部件31的 纜線310的拉伸滑輪314以與根據(jù)圖5的實施例相同的方式被設(shè)置在拉伸器3141上。一 個紡紗電極3的所有紡紗部件31的驅(qū)動滑輪313安裝在驅(qū)動滑輪的共同軸3131上，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在靜止的容器373中，該容器373部分充滿液相基質(zhì)38，并被牢固地安裝在承載 體32中。通過皮帶連接的纜線310，驅(qū)動滑輪313的一部分圓周伸到靜止的容器373中液 相基質(zhì)38的液面下，在此實施例中形成用來向纜線310施加液相基質(zhì)38的裝置37，而纜 線310帶著施加的液相基質(zhì)38進(jìn)入有效紡紗區(qū)3100中以進(jìn)行紡紗。從無端纜線310的雙 向部分進(jìn)入靜止的容器373的一側(cè)，執(zhí)行廢棄容器374，其配備了油漆刀375，在進(jìn)入驅(qū)動滑 輪313之前，纜線310被引導(dǎo)通過油漆刀375。通過油漆刀375的作用，從纜線310中去掉 液相基質(zhì)38的殘余物，使其不在有效紡紗區(qū)3100中進(jìn)行紡紗。為了更好地確定纜線310 在進(jìn)入靜止的容器373的范圍之前的路徑，通過引導(dǎo)部件376引導(dǎo)每個紡紗部件31的纜線 310，在所示的實施例中，引導(dǎo)部件376是由旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)滑輪形成的，不過也可以由另一已知 的引導(dǎo)元件形成。 在此實施例中，纜線310處于持久運動中，來自靜止的容器373的液相基質(zhì)38被 纜線310運送，在纜線310運動時由于驅(qū)動滑輪313的皮帶傳送，到達(dá)靜止的容器373中的 液相基質(zhì)38的液面下。在離開驅(qū)動滑輪313的周界時，其表面上具有液相基質(zhì)38的纜線 310進(jìn)入有效紡紗區(qū)3100中，在此進(jìn)行紡紗。纜線的有效紡紗區(qū)3100是通過拉伸滑輪314 完成的，其上纏繞了纜線310，通過引導(dǎo)部件376和油漆刀375回到驅(qū)動滑輪313的周界。
圖7表示一個紡紗部件31，其包括退繞筒311，纜線310由此被引導(dǎo)通過可旋轉(zhuǎn)安 裝的輸入引導(dǎo)滑輪315和可旋轉(zhuǎn)安裝的輸出引導(dǎo)滑輪316到達(dá)巻繞筒312。退繞筒311與 退繞驅(qū)動器34耦連，巻繞筒312與巻繞驅(qū)動器36耦連。在輸入引導(dǎo)滑輪315和輸出引導(dǎo) 滑輪316之間的一部分纜線310形成有效紡紗區(qū)3100。從相反于收集電極4的一側(cè)，將用 來向纜線310的有效紡紗區(qū)3100施加液相基質(zhì)38的裝置37設(shè)置到有效紡紗區(qū)3100，其包 括液相基質(zhì)的兩個毛細(xì)管施加裝置3721，它們安裝在沿有效紡紗區(qū)3100雙向移位設(shè)置的 翼梁371上。翼梁371配備了液相基質(zhì)的入口 3711。 在需要向纜線310的有效紡紗區(qū)3100施加液相基質(zhì)38的情況下，翼梁371以已知 方式被設(shè)置成沿整個有效紡紗區(qū)3100運動，并且液相基質(zhì)38被帶入毛細(xì)管施加裝置3721 中，迫使液相基質(zhì)38從這些裝置中出來，粘在纜線310的有效紡紗區(qū)3100上。在施加足夠 量的液相基質(zhì)38之后，翼梁371停止，中斷液相基質(zhì)38的施加。在纜線310的有效紡紗區(qū) 3100上滴入的液相基質(zhì)38的質(zhì)量能夠剛好用于紡紗時，當(dāng)紡紗過程因缺乏液相基質(zhì)38還 未完成但已經(jīng)有危害時，翼梁371使用于施加液相基質(zhì)的裝置37重新運動起來。翼梁371 在其死點之間執(zhí)行一次或者多次運動。翼梁371的運動，即毛細(xì)管施加裝置3721的運動是 頻繁快速的，使有效紡紗區(qū)3100的區(qū)域中有足夠質(zhì)量的液相基質(zhì)38以用于紡紗。
圖8表示用于向線狀纖維成型件50施加納米纖維8的紡紗單元2的示例性實施 例，其與CZ PV 2007-179中詳細(xì)描述的類似。紡紗單元2的紡紗部件31以根據(jù)圖7的實 施例相同的方式實現(xiàn)，只不過用其它裝置37來向纜線310的有效紡紗區(qū)3100施加液相基 質(zhì)38。收集電極4與有效紡紗區(qū)3100平行地安裝，還與收集電極4平行地引導(dǎo)線狀纖維 成型件50，其在通過已知的用于傳播假的扭曲的裝置500之后進(jìn)入有效紡紗區(qū)3100和收 集電極4之間的紡紗空間中，在通過紡紗空間之后通過送出羅拉71 ， 72取出。用于施加液 相基質(zhì)的裝置37的施加裝置372包括上面開口的液相基質(zhì)38的容器3722，其中可旋轉(zhuǎn)地 安裝與未示出的驅(qū)動器耦連的施加羅拉3723。施加羅拉3723的上部與纜線310的有效紡 紗區(qū)3100耦連。沿纜線310的有效紡紗區(qū)3100可移位地安裝容器3722，其與已知但未示出的驅(qū)動器耦連，確保在有效紡紗區(qū)3100下面雙向連續(xù)地或者間斷地運動。使用施加羅拉 3723時對于容器3722的需要與前述實施例中的相同。 圖9示意性地表示具有兩個有效紡紗區(qū)3100的紡紗部件31的實施例。無端纜線 310在驅(qū)動滑輪313和拉伸滑輪314上纏繞。在其兩者之間通過引導(dǎo)滑輪317引導(dǎo)，而在驅(qū) 動滑輪313 —側(cè)上的引導(dǎo)滑輪317是軸向的，其共同的軸被設(shè)置在與驅(qū)動滑輪313所在平 面平行的驅(qū)動滑輪317上，它與驅(qū)動滑輪313的旋轉(zhuǎn)軸的方向垂直。在拉伸滑輪314—側(cè) 上的引導(dǎo)滑輪317是軸向的，其共同的軸被設(shè)置在與該拉伸滑輪314所在平面平行的拉伸 滑輪314上，并與拉伸滑輪314的旋轉(zhuǎn)軸的方向垂直。驅(qū)動滑輪313可旋轉(zhuǎn)地安裝在液相 基質(zhì)的第一容器318中，其周界的一部分伸入該液面下。拉伸滑輪314可旋轉(zhuǎn)地安裝在液 相基質(zhì)的第二容器319中，其周界的一部分伸入液面下，而在兩個容器中的液相基質(zhì)38可 以彼此不同。在其每個有效紡紗區(qū)3100中的纜線310在相反方向上移動。因為有兩個有 效紡紗區(qū)3100的緣故，紡紗部件的這種配置可以實現(xiàn)各種變型的解決方案，其中優(yōu)選兩個 有效紡紗區(qū)3100設(shè)置在一個平面內(nèi)，在紡紗電極3中并排設(shè)置有更多紡紗部件31的情況 下，所有紡紗部件的所有有效紡紗區(qū)3100都在一個平面內(nèi)。不過在未示出的實施例中，一 個紡紗部件31的每一紡紗區(qū)可以設(shè)置在另一平面內(nèi)。 根據(jù)另一未示出的示例性實施例，紡紗部件31包含一個確定長度的纜線310或者 不定長度的纜線310，其包括超過兩個有效紡紗區(qū)3100，與所描述的示例性實施例相比，該 實施例就其結(jié)構(gòu)而言要求苛刻，不過它也落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。 之前描述過的實施例的所有組合及所產(chǎn)生的變型，特別是通過用相同或者相似功 能的等同物或者相似部件或者部件來替代裝置的一部分或者裝置的一部分元件所產(chǎn)生的 變型都落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)，上述變型特別涉及用于施加液相基質(zhì)的裝置37、去除裝置 3142和油漆刀375、紡紗部件31及其部件、其驅(qū)動器等的排列的各種可能變體。附圖標(biāo)記列表1紡紗室11， 12隔離區(qū)2紡紗單元3紡紗電極31紡紗部件310纜線3100纜線的有效紡紗區(qū)311退繞筒312巻繞筒313驅(qū)動滑輪3131驅(qū)動滑輪軸3132驅(qū)動滑輪驅(qū)動器314拉伸滑輪3141拉伸器3142液相基質(zhì)的去除裝置3143輔助容器315輸入引導(dǎo)滑輪
0106]316v輸出引導(dǎo)滑輪
0107]317引導(dǎo)滑輪
0108]318液相基質(zhì)的第一容器
0109]319液相基質(zhì)的第二容器
0110]32承載體
0111 ]321支撐件
0112]33退繞軸
0113]34退繞驅(qū)動器
0114]35巻繞軸
0115]36巻繞驅(qū)動器
0116]37用來施加液相基質(zhì)的裝置
0117]370用來去除液相基質(zhì)的裝置
0118]371翼梁
0119]3721毛細(xì)管施加裝置
0120]3722上面開口的液相基質(zhì)的容器
0121]3723施加羅拉
0122]3724施加羅拉的驅(qū)動器
0123]373靜止容器
0124]374廢棄容器
0125]375由漆刀
0126]376引導(dǎo)部件
0127]38液相基質(zhì)
0128]4收集電極
0129]5底層材料
0130]51內(nèi)米纖維層
0131]52底層材料的運動方向
0132]61，62進(jìn)料羅拉
0133]71，72送出羅拉
0134]8納米纖維
權(quán)利要求
一種在靜電場中對液相基質(zhì)(38)進(jìn)行紡紗的方法，其中所述靜電場處于至少一個紡紗電極(3)與布置在所述紡紗電極對面的收集電極(4)之間，這些電極(3，4)中的一種電極連接到高壓電源的一極，第二種電極(4，3)連接到高壓電源的異性極或者接地，正被進(jìn)行紡紗的液相基質(zhì)處于紡紗電極(3)的紡紗裝置(31)的纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)上的靜電場中，其特征在于，所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)在紡紗工藝中具有朝向所述收集電極(4)的穩(wěn)定位置，通過向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加液相基質(zhì)(38)或者通過纜線(310)在其長度方向上的運動來將液相基質(zhì)(38)傳送到纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液相基質(zhì)(38)在紡紗過程中被施加到靜電場中的所述纜線(310)的靜止有效紡紗區(qū)(3100)，而在需要時，從所述靜止有效紡紗區(qū)中去除掉因紡紗和/或因周圍大氣的作用而失去價值的所述液相基質(zhì)(38)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，以任選間隔在靜電場中將所述液相基質(zhì)(38)施加到所述纜線的所述靜止有效紡紗區(qū)(3100)，以其它任選間隔從所述有效紡紗區(qū)去除掉失去價值的液相基質(zhì)(38)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除掉所述失去價值的液相基質(zhì)(38)是在向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)之前進(jìn)行的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除過程是在每次施加所述液相基質(zhì)(38)之前進(jìn)行的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項所述的方法，其特征在于，在所述紡紗電極(3)包含在一個平面內(nèi)并排設(shè)置的纜線(310)的多個有效紡紗區(qū)(3100)時，在所述纜線的多個有效紡紗區(qū)(3100)上同時執(zhí)行從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)中去除粘住的失去價值的液相基質(zhì)(38)，而在正在被去除的纜線的接連的下一個有效紡紗區(qū)(3100)之間，總是有至少一個具有被施加液相基質(zhì)(38)的有效紡紗區(qū)(3100)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)在其長度方向上連續(xù)或者以間斷方式運動通過靜電場。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在紡紗過程中所述液相基質(zhì)(38)在靜電場中被施加到所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述纜線(310)在其長度方向上運動時，所述液相基質(zhì)(38)被施加到所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述液相基質(zhì)(38)被施加到所述纜線的不運動的有效紡紗區(qū)(3100)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，施加到所述纜線(310)的所述液相基質(zhì)(38)是在所述纜線(310)進(jìn)入有效紡紗區(qū)(3100)之前施加的。
12. —種在靜電場中通過液相基質(zhì)(38)的靜電紡紗來生產(chǎn)納米纖維的裝置，其中所述靜電場處于至少一個紡紗電極(3)與布置在所述紡紗電極對面的收集電極(4)之間，這些電極(3， 4)中的一種電極連接到高壓電源的一極，第二種電極(4， 3)連接到高壓電源的異性極或者接地，并且紡紗電極(3)包含具有纜線(310)的至少一個紡紗部件(31)，所述纜線(310)包括與沉積納米纖維(5)的平面和/或與收集電極(4)平行的筆直部分，紡紗電極形成所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)，其特征在于所述紡紗部件(31)的纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)朝向所述收集電極(4)有一穩(wěn)定位置，并且還設(shè)置有用于向所述纜線(310)施加所述液相基質(zhì)的裝置(37)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述纜線(310)是靜止的，并且設(shè)置有用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)以及用于從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)和用于從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)沿所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)可雙向移位地安裝在所述紡紗電極(3)的承載體(32)中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)和用于從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)在朝向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)的方向上被設(shè)置成可雙向移位。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述纜線(310)被安裝成具有在其長度方向的運動可能性。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述紡紗部件(31)的纜線(310)具有為所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)幾倍的確定長度，其起點被安裝在退繞筒(311)上，其末端被安裝在巻繞筒(312)上，而所述巻繞筒(312)與所述巻繞驅(qū)動器(36)耦連。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述退繞筒(311)與所述退繞驅(qū)動器(34)耦連。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置，其特征在于，在所述有效紡紗區(qū)(3100)之后、所述巻繞筒(312)之前所述纜線(310)的運動方向上，在所述纜線(310)的軌跡上設(shè)置有所述液相基質(zhì)(38)的油漆刀(375)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述紡紗部件(31)的纜線(310)是由至少在驅(qū)動滑輪(313)和拉伸滑輪(314)上纏繞的無端環(huán)形成的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16-20中任一項所述的裝置，其特征在于，所述紡紗部件(31)的纜線(310)具有兩個有效紡紗區(qū)(3100)，它們被設(shè)置在與沉積納米纖維的平面和/或與收集電極(4)平行的平面內(nèi)，而所述纜線(310)在有效紡紗區(qū)(3100)中的運動方向是相反的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16-21中任一項所述的裝置，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)沿所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)可雙向移位地安裝在所述紡紗電極(3)的承載體(32)中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)在朝向和遠(yuǎn)離所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)的方向上被雙向設(shè)置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求12-23中任一項所述的裝置，其特征在于，該裝置包括包含纜線(310)的至少兩個并排設(shè)置的紡紗部件(31)，纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)被設(shè)置在一個平面內(nèi)，該平面與所述收集電極(4)平行或者與收集電極的平面平行。
25. 根據(jù)權(quán)利要求12-24中任一項所述的裝置，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)包括毛細(xì)管施加裝置(3721)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求12-24中任一項所述的裝置，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)包括液相基質(zhì)(38)的容器(3722)，在該容器中有可轉(zhuǎn)動安裝的施加羅拉(3723)，其一部分周界伸到容器(3722)中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下，在其施加位置接觸所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求16-21中任一項所述的裝置，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)的裝置(37)在所述纜線的運動方向上被設(shè)置到所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)之前。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)是由安裝在所述液相基質(zhì)(38)的容器中的退繞筒(311)形成的，其纏繞纜線(310)的一部分周界伸到容器中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)是由安裝在所述液相基質(zhì)(38)的容器中的驅(qū)動滑輪(313)形成的，其纏繞纜線(310)的一部分周界伸到容器中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下。
30. 根據(jù)權(quán)利要求12-29中任一項所述的裝置，其特征在于，所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)與取出所生產(chǎn)的納米纖維層(8)的方向平行。
31. 根據(jù)權(quán)利要求12-29中任一項所述的裝置，其特征在于，所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)垂直于取出所生產(chǎn)的納米纖維層(8)的方向。
32. 根據(jù)權(quán)利要求12-29中任一項所述的裝置，其特征在于，所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)在取出所生產(chǎn)的納米纖維層(8)的方向上形成銳角或鈍角。
33. 根據(jù)權(quán)利要求12-32中任一項所述的裝置，其特征在于，所述纜線(310)是由導(dǎo)電材料制成的。
34. 根據(jù)權(quán)利要求12-32中任一項所述的裝置，其特征在于，所述纜線(310)是由不導(dǎo)電材料制成的，電流被引入到所述液相基質(zhì)中，所述纜線(310)或至少其有效紡紗部分(3100)與液相基質(zhì)持久接觸。
35. —種用于在電場中通過液相基質(zhì)的靜電紡紗生來產(chǎn)納米纖維的裝置的紡紗電極，其中所述電場是在至少一個紡紗電極和布置在所述紡紗電極對面的至少一個收集電極之間產(chǎn)生的，這些電極中的一種電極連接到高壓電源的一極，第二種電極連接到高壓電源的異性極或者接地，紡紗電極包含安裝在其承載體中的具有纜線的至少一個紡紗部件，纜線包括與沉積納米纖維的平面和/或收集電極平行的筆直部分，紡紗電極形成所述纜線的有效紡紗區(qū)，其特征在于所述纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)在所述紡紗電極(3)的承載體(32)中具有穩(wěn)定位置，給纜線(310)設(shè)置用于向纜線(310)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)，該裝置(37)設(shè)置在所述紡紗電極(3)的所述承載體(32)中。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的紡紗電極，其特征在于，所述纜線(310)是靜止的，向其有效紡紗區(qū)(3100)設(shè)置用于向所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)，以及用于從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的紡紗電極，其特征在于，用于向所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)以及用于從所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)在所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)的長度方向上可雙向移位地安裝在所述紡紗電極(3)的所述承載體(32)中。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的紡紗電極，其特征在于，用于向所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)以及用于從所述有效紡紗區(qū)(3100)去除所述液相基質(zhì)(38)的裝置(370)在朝向所述纜線的所述有效紡紗區(qū)(3100)的方向上可雙向移位地設(shè)置在所述紡紗電極(3)的所述承載體(32)中。
39. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的紡紗電極，其特征在于，所述紡紗電極(32)的所述承載體(32)中的所述纜線(310)以在其長度方向上可以運動的方式被安裝。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的紡紗電極，其特征在于，所述紡紗部件(31)的所述纜線(310)具有為所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)幾倍的確定長度，其起點安裝在可轉(zhuǎn)動地安裝在所述承載體(32)中的退繞筒(311)上，其末端安裝在可轉(zhuǎn)動地安裝在所述承載體(32)中的巻繞筒(312)上，而所述巻繞筒(312)與所述巻繞驅(qū)動器(36)耦連。
41. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的紡紗電極，其特征在于，所述退繞筒(311)與所述退繞驅(qū)動器(34)耦連。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的紡紗電極，其特征在于，在所述纜線(310)在所述有效紡紗區(qū)(3100)之后、所述巻繞筒(312)之前的運動方向上，在所述纜線(310)的軌跡上設(shè)置所述液相基質(zhì)(38)的油漆刀(375)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的紡紗電極，其特征在于，所述紡紗部件(31)的纜線(310)是由至少在驅(qū)動滑輪(313)并在拉伸滑輪(314)上纏繞的無端環(huán)形成的，它們可轉(zhuǎn)動地安裝在所述承載體(32)中。
44. 根據(jù)權(quán)利要求39-43中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，所述紡紗部件(31)的纜線(310)具有兩個有效紡紗區(qū)(3100)，所述兩個有效紡紗區(qū)(3100)被設(shè)置在與沉積納米纖維的平面和/或收集電極(4)平行的平面內(nèi)，而所述纜線(310)在有效紡紗區(qū)(3100)中的方向是相反的。
45. 根據(jù)權(quán)利要求39-44中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)沿所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)可雙向移位地安裝在所述紡紗電極(3)的承載體(32)中。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的紡紗電極，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)在朝向和遠(yuǎn)離所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)的方向上被設(shè)置成可雙向移位。
47. 根據(jù)權(quán)利要求39-46中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，該裝置包括包含纜線(310)的至少兩個并排設(shè)置的紡紗部件(31)，纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)被設(shè)置在一個平面內(nèi)。
48. 根據(jù)權(quán)利要求35-47中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，用于向所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)包括毛細(xì)管施加裝置(3721)。
49. 根據(jù)權(quán)利要求35-47中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝置(37)包括液相基質(zhì)(38)的容器(3722)，在該容器中有可轉(zhuǎn)動安裝的施加羅拉(3723)，其一部分周界伸到容器(3722)中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下，在其施加位置接觸所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。
50. 根據(jù)權(quán)利要求39-44中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)的裝置(37)在所述纜線的運動方向上被設(shè)置在所述纜線的有效紡紗區(qū)(3100)之前。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的紡紗電極，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝 置(37)是由安裝在所述液相基質(zhì)(38)的容器中的退繞筒(311)形成的，其由纜線(310) 纏繞的一部分周界伸到容器中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的紡紗電極，其特征在于，用于施加所述液相基質(zhì)(38)的裝 置(37)是由安裝在所述液相基質(zhì)(38)的容器中的驅(qū)動滑輪(313)形成的，其由纜線(310) 纏繞的一部分周界伸到容器中的所述液相基質(zhì)(38)的液面下。
53. 根據(jù)權(quán)利要求35-52中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，所述纜線(310)是由 導(dǎo)電材料制成的。
54. 根據(jù)權(quán)利要求35-52中任一項所述的紡紗電極，其特征在于，所述纜線(310)是 由不導(dǎo)電材料制成的，電流被引入聚合物溶液中，所述纜線(310)或至少其有效紡紗部分 (3100)與聚合物溶液持久接觸。
全文摘要
一種在靜電場中對液相基質(zhì)(38)進(jìn)行紡紗的方法，其中靜電場處于至少一個紡紗電極(3)和布置在紡紗電極對面的收集電極(4)之間，這些電極中的一種電極連接到高壓電源的一極，而第二種電極連接到高壓電源的異性極或者接地，對液相基質(zhì)(38)的紡紗是在紡紗電極(3)的紡紗裝置(31)的纜線(310)的有效紡紗區(qū)(3100)上的電場中進(jìn)行的。在紡紗工藝中，纜線的有效紡紗區(qū)(3100)朝向收集電極(4)具有穩(wěn)定位置，通過向纜線的有效紡紗區(qū)(3100)施加液相基質(zhì)(38)或者通過纜線(310)在其長度方向上的運動來將液相基質(zhì)(38)傳送到纜線的有效紡紗區(qū)(3100)。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)納米纖維的裝置，并涉及一種紡紗電極(3)，紡紗電極(3)的承載體(32)中的纜線的有效紡紗區(qū)(3100)具有穩(wěn)定位置，并且為纜線(310)設(shè)置用于向其施加液相基質(zhì)(38)的裝置(37)，該裝置設(shè)置在紡紗電極(3)的承載體(32)中。
文檔編號D01D5/00GK101755079SQ200880025156
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者D·佩特拉斯, F·亞庫貝克, J·奇梅利克, J·波茲納, J·特爾德利卡, L·馬雷斯, M·科瓦克, M·馬利, V·斯特羅姆斯基 申請人:埃爾馬科有限公司