KR20090054987A - 회전 스피닝 전극 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 쌍의 단면들(2, 3)을 포함하는 폴리머 용액의 정전 스피닝을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 장치 내의 기다란 형상의 회전 스피닝 전극(1)으로서, 상기 한 쌍의 단면들 사이에 외주를 따라 동일하게 회전 스피닝 전극(1)의 회전축선(41)과 나란하게 배치되는 한편, 단면들(2, 3)이 전기 비전도 물질로 만들어지고, 모든 스피닝 부재들이 전기 전도 방식으로 상호 접속되는 회전 스피닝 전극에 관한 것이다.
스피닝 전극, 정전, 폴리머 용액, 나노파이버, 코드
Description
본 발명은 한 쌍의 단면들을 포함하는 폴리머 용액(polymer solution)의 정전 스피닝(electrostatic spinning)을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 장치의 기다란 형상의 회전 스피닝 전극(spinning electrode)으로서, 상기 한 쌍의 단면들 사이에 외주를 따라 동일하게 회전 스피닝 전극의 회전축선과 나란하게 배치되는 와이어로 형성된 스피닝 부재들이 위치한 회전 스피닝 전극에 관한 것이다.
타원 형상(oblong shape)의 피벗된 스피닝 전극을 포함하는 정전 스피닝을 통해 폴리머 용액으로부터 나노파이버들을 생산하기 위한 지금까지의 공지된 장치는 예를 들어, WO 2005/024101 A1에 개시되어 있다. 이 장치는 실린더 형상의 스피닝 전극을 포함하는데, 실린더는 그 주축 주위에서 또한 실린더가 폴리머 용액 내에 잠겨진 표면의 하부에 의해 회전한다. 폴리머 용액은 실린더의 표면에 의해 스피닝 전극과 수집 전극 사이의 전계 내로 이송되는데, 여기서 나노파이버들이 생성되는데, 기판 물질 상에 증착되기 이전에 수집 전극 쪽으로 이송된다. 이 장치는 기판 물질 상에 인가된 나노파이버들의 층이 스피닝 전극의 전체 길이를 따라 균일하게 확산되지 않음에도 불구하고 워터 폴리머 용액으로부터 나노파이버들을 매우 양호하게 생성할 수 있다.
나노파이버들의 생성된 층은 CZ PV 2005-360에 따른 장치를 통해 큰 균일성을 얻을 수 있는데, CZ PV 2005-360는 스피닝 전극의 회전 축 주위에 방사상 및 세로방향으로 배치되는 한편, 스피닝 전극의 축을 통과하고, 기판 물질의 평면에 수직인 평면에서 전계 내에 폴리머 용액을 이송하도록 작용하는 스피닝 전극의 영역 부분들의 코팅 면이 스피닝 전극과 가장 높은 강도의 수집 전극 사이의 전계의 등전위 라인으로 형성된 형상을 갖는 층의 시스템을 포함하는 스피닝 전극을 개시하고 있다. 이러한 스피닝 전극은 스피닝 전극과 수집 전극 사이의 전계의 가장 적합한 장소에 충분한 양의 폴리머 용액을 이송할 수 있으며, 동시에 또한 폴리머의 비수(non-water) 용액을 회전시키며, 균일한 층의 나노파이버들을 생산할 수 있다. 그럼에도 불구하고 이러한 스피닝 전극의 생산 수요가 많으므로 결과적으로 가격면에 단점이 있다.
DE 101 36 255 B4는 적어도 두 개의 스피닝 전극 메커니즘을 포함하는 폴리머 용액 또는 폴리머 용해물(melt)로부터 파이버들을 생산하는 장치를 개시하고 있으며, 메커니즘 각각은 다른 하나 위에 하나가 위치한 두 개의 가이딩 실린더 주위에 포착된 한 쌍의 연속 벨트 상에 장착된 나란한 와이어들의 시스템으로 형성되고, 한편 하부 가이딩 실린더는 폴리머 용액 또는 용해된 폴리머 내로 연장한다. 이들 두 개의 스피닝 전극 메커니즘 사이에 대응 전극으로서 직물이 통과되는 한편, 스피닝 전극 메커니즘은 동시에 직물의 전면과 배면 모두에 대한 코팅을 생성한다.
스피닝 전극은 전기 전도 순환 벨트로 형성된 대응 전극과 더불어 고 전압 원에 접속되어 있다. 폴리머 용액 또는 폴리머 용해물은 와이어들에 의해 폴리머 용액 또는 폴리머 용해물 생성 파이버들로 이루어진 스피닝 전극과 대응 전극 사이의 전계 내로 이송되고, 폴리머 용해물 생성 파이버들은 대응 전극으로 이송되고, 대응 전극상에 위치한 직물 상에서 만나게 된다. 전계에서 폴리머 용액 또는 폴리머 용해물이 장시간 머물면 단점이 나타나는데 이는 폴리머 용액뿐만 아니라 폴리머 용해물이 아주 빠르게 에이징을 받으며 스피닝 프로세스 동안, 특성을 변화시켜서 생성된 파이버들의 파라미터의 변화 특히 직경의 변화를 초래하기 때문이다. 다른 단점은 전기적으로 전도되어 있어 스피닝 전극과 대응 전극 사이에서 생성된 전계에 아주 역 영향을 미치거나, 또는 전기적으로 비 전도되어 있고 스피닝 장치를 쓸데없이 복잡하게 만드는 바람직하게 하나 내지 3개의 와이어에 슬라이딩 접점에 의해 공급된 스피닝 전극의 와이어들에 고 전압이 걸리는 한 쌍의 순환 벨트상에 스피닝 전극의 와이어들을 장착하는 점이다.
본 발명의 목적은 수집 전극과 스피닝 전극 사이에 생성된 전계 내의 정전 스피닝을 통해 폴리머 용액으로부터 나노파이버들을 생산하는 장치를 위한 간단하고 신뢰성 있는 스피닝 전극을 생성하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 한 쌍의 단면들을 포함하는 폴리머 용액의 정전 스피닝을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 장치의 회전 스피닝 전극으로서, 단면들의 외주를 따라 동일하게 배치되는 와이어에 의해 형성된 스피닝 부재들이 위치하는 한편, 본 발명의 원리는 단면들이 전기적으로 비전도 물질로 만들어지지만 모든 스피닝 부재들이 전기 전도 방식으로 상호 접속되는 구성을 갖는다. 이러한 방식으로 생성된 스피닝 전극은 물뿐만 아니라 비수 폴리머 용액을 회전시킬 수 있으며, 그 전체 길이를 따라 아주 균일한 스피닝 효과에 도달하는 한편, 스피닝을 위한 전계가 각각의 스피닝 부재들이 폴리머 용액으로부터 나와서 이어서 수집 전극에 근접한 후 각각의 스피닝 부재들 사이에서 생성된다.
모든 스피닝 부재들의 상호 전기적인 접속은 이들이 단면들의 외주부를 따라 생성된 홈 또는 개구들에서 한 단면으로부터 다른 단면으로 선택적으로 스트레치된(stretched) 하나의 금속 코드로 만들어지도록 이루어진다.
이는 단면상의 코드가 제2 단면으로 통과하는 다음 홈 또는 개구로 주행하거나, 그 단면에서 이 단면의 외주의 대향 측면 상의 홈 또는 개구 내로 엇갈리게 가이드되는 청구범위 제3항 또는 제4항에 따른 회전 스피닝 전극을 생성함으로써 달성될 수 있다. 청구범위 제3항에 따른 실시예에서, 코드의 작은 소모가 있는 한편, 4항에 따른 실시예에서, 모든 스피닝 부재들의 상호 접속이 그들이 한 조각으로 만들어진 것을 통해서뿐만 아니라 더욱이 단면들에서의 그들의 교차를 통해 이루어진다.
청구범위 제5항에 따른 실시예에서, 스피닝 부재들은 쌍으로 분할되고, 그 각각은 하나의 금속 코드로 형성되고, 이들 코드들은 단면들 상에서 교차한다.
스피닝 전극의 스피닝 요소들을 생성하는 코드 또는 코드들을 선택적으로 주행하는 단면들의 상호 위치를 보장하기 위해서 청구범위 제6항에 따르면 이들 단면들은 하나의 축 상에 위치한다.
청구범위 제7항 또는 제8항에 따른 실시예에서 스피닝 전극을 이용하는 경우 전기 전도 축이 대체되거나 또는 단면들 사이의 그 부분이 전기 비전도 스페이싱 튜브에 의해 커버되는 경우, 스피닝 프로세스의 보다 바람직한 조건을 얻을 수 있다.
단면들 사이의 공간으로부터 전기 전도 축을 제거하고, 스피닝 전극의 구동부와 결합된 독립 힌지에 단면들 각각의 장착을 통해 유사한 효과를 얻을 수 있다. 단면들과 구동부를 결합함으로써 단면들이 같은 방향에서 같은 속도로 회전하는 것을 얻을 수 있으며, 또한 이들 단면들의 변하지 않는 상호 위치가 보장되어 또한 스피닝 수단의 나란한 위치가 단면들의 회전 축과 함께 단면들 내의 홈 또는 홀 내에 장착된다.
회전 스피닝 전극이 첨부 도면에 개략적으로 도시되는데,
도 1은 본 발명에 따른 전극의 축측 투영도(axonometric view)이다.
도 2는 단면들에서 교차하는 한 코드에 의해 형성된 스피닝 부재들을 갖는 실시예의 전극의 축측 투영도이다.
도 3은 각각이 단면들에서 교차하는 하나의 코드에 의해 형성된 쌍들로 분할된 스피닝 부재들을 갖는 실시예의 전극에 대한 도면이다.
도 4는 폴리머 용액의 저장소에 축이 없는 다른 실시예의 스피닝 전극의 장착을 도시한다.
본 발명에 따른 회전 스피닝 전극(1)의 일 실시예에서, 회전 스피닝 전극(1)은 두 개의 단면들(2 및 3)을 포함하는데 그 각각은 예를 들어, 세로 축선(41)에 수직인 축(4) 상에 동심원적으로 장착된 예를 들어 플라스틱인 전기 비 전도 물질의 디스크로 형성되는데, 세로 축선은 동시에 축(4)과 스피닝 전극(1)의 회전 축이다. 단면(2)의 전 외주를 따라 방사상 홈(21, 22, 23, 24, 25 및 26)이 고르게 형성되고, 직경이 단면(2)의 직경과 같은 단면(3)의 전 외주를 따라 방사상 홈(31, 32, 33, 34, 35 및 36)이 고르게 형성되어 있다. 단면들(2, 3)의 외주 상의 방사상 홈이 서로 대향하여 배치되어 있다. 단면들(2, 3)의 외주 상의 방사상 홈에서 그리고 단면(3)의 외주 상의 방사상 홈에서 순환 루프(endless loop)에 포함된 전기 전도 물질인 코드(5)가 장착되어 있다.
코드(5)는 단면(2)의 외주상의 방사상 홈 예를 들어 21로부터 나오고, 단면(3)의 외주 상의 대향 홈(31)으로 이어지는 축(4)의 축선 (41)과 나란한 한편, 홈(21)과 대향 홈(31) 사이의 코드(5)의 부분은 스피닝 전극(1)의 스피닝 요소들에서 하나를 생성한다.
홈(31)을 통해 코드(5)가 단면(2)과 반대로 된 단면(3)의 외측으로 통과하고, 이 홈을 통해 코드가 인접 홈(32)의 내부로 들어가고, 이 홈(32)으로부터 축(4)의 축선(41)과 나란한 코드(5)가 단면(2)의 외주에서 대향 홈(22) 내로 외측으로 이어진다. 따라서 홈(32)과 대향 홈(22) 사이의 코드(5)의 부분이 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 생성한다.
홈(22) 수단에 의해, 코드(5)는 단면(3)과 반대로 된 단면(2)의 외측으로 통 과하고, 이 단면(3) 상에서 코드가 인접 홈(23) 내로 이어진다. 홈(23)으로부터 코드(5)가 단면(3)의 외주 상의 대향 홈(33) 내로 축(4)의 축선(41)과 나란하게 이어지는 한편, 홈(23 및 23) 사이의 코드(5)의 부분이 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 생성한다.
코드(5)가 단면(3)의 외주 상의 다음 방사상 홈들(34, 35 및 36) 및 단면(2) 상의 다음 방사상 홈들(24, 25 및 26)을 통해 또한 통과하는 한편, 축선(41)과 나란한 단면들(2 및 3) 사이의 코드(5)의 부분들은 스피닝 전극(1)의 각각의 스피닝 요소들을 생성하는 한편, 단면들(2 및 3)의 외측 면들상에서 주행하는 코드(5)의 부분들은 전도 방식으로 스피닝 요소들을 상호접속한다.
코드(5)는 몇 가지 다른 방식으로 장착된 단면(2)과 단면(3)의 외주상의 방사상 홈들 내에 있을 수 있는데 이 몇 가지 방식 중 하나가 도 2에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 코드(5)는 전술한 예와 같이 순환 루프 내에 포함되는 한편, 이 경우 단면(2)의 외주 상의 그리고 단면(3)의 외주 상의 방사상 홈들 내에서 장착하는 방식에 의해 코드(5)는 단면들(2와 3)의 외측면들 상에서 교차된다.
단면(2)의 외주면 상의 방사상 홈 예를 들어 21을 통해 코드(5)는 축(4)의 축선(41)과 나란하게 단면(3)의 외주 상의 대향 홈(31) 내로 통과하는 한편, 홈들(21 및 31) 사이의 코드(5) 부분이 스피닝 전극(1)의 스피닝 요소들 중 하나를 형성한다. 홈(31)에 의해 코드(5)는 단면(2)과 반대로 된 단면(3)의 외측으로 통과하고, 단면(2)을 통해 코드는 단면(3)의 외주의 대향 부분에 형성된 홈(34) 내로 주행한다.
홈(34)을 통과한 후, 코드(5)는 단면(2)의 외주상의 대향 홈(24) 내로 축(4)의 축선(41)과 나란하게 주행하는 한편, 홈(34 및 24) 사이의 코드(5)의 부분이 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 형성한다. 홈(24)을 통해 코드(5)는 단면(2)의 외측면으로 이어지고, 단면 위에서 코드는 단면(2)의 외주의 대향 부분에 형성된 홈(26)으로 주행한다.
홈(26)을 통과한 후, 코드(5)는 단면(3)의 외주 상의 대향 홈(36) 내로 이어지는 축(4)의 축선(41)과 나란하게 되고, 홈(26과 36) 사이에서 코드는 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 형성한다. 홈(36)을 통해 코드(5)는 또한 단면(3)의 외측면으로 이어지고, 단면(3)상에서 코드는 단면(3)의 외주의 대향 부분에 형성된 홈(33) 내로 주행하는 한편, 단면(3) 상에서 코드(5)는 교차한다.
홈(33)으로부터 코드(5)는 단면(2)의 외주상의 대향 홈(23) 내로 축(4)의 축선(41)과 나란하게 주행함으로써 홈(33과 23) 사이의 코드(5)의 부분이 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 형성한다. 홈(23)에 의해 코드(5)는 단면(2)의 외측으로 통과하고, 이 단면상에서 코드는 또한 단면(2)의 외주의 대향 부분내에 형성된 홈(25) 내로 주행하는 한편, 단면(2)의 외측 상에서 코드(5)가 교차한다.
홈(25)을 통과한 후, 코드(5)는 단면(3)의 외주상의 대향 홈(35) 내로 축(4)의 축선(41)과 나란하게 주행하고, 홈(25와 35) 사이의 그 부분이 다른 스피닝 요소를 생성한다. 홈(35)에 의해 코드(5)는 단면(3)의 외측으로 이어지고, 상기 단면상에서 코드는 단면(3)의 외주의 대향 부분에 형성된 홈(32) 내로 주행하여 단면(3) 상에서 코드(5)가 다시 교차된다.
홈(32)으로부터 코드는 또한 단면(2)의 외주 상의 대향 홈(22) 내로 축(4)의 축선(41)과 나란하게 주행함으로써 코드는 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 형성한다. 홈(22)을 통해 코드(5)는 단면(2)의 외측 상으로 이어지고 상기 단면상에서 코드는 홈(21) 내로 이어진다.
도 1 및 도 2에 나타낸 전술한 실시예와 다른 나타내지 않은 실시예의 예들은 단면들(2와 3)의 외주 상의 방사상 홈들 내의 코드(5)의 장착에 의해 특히 다르게 될 수 있는 한편, 코드(5)는 항상 한 조각으로 만들어진 순환으로 되고, 그 단부들은 단면들(2와 3)의 일단 상에서 접속된다.
폴리머 용액의 정전 스피닝을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 기술에 따라 나노파이버들의 생산을 위한 장치에서 코드(5)는 도시치 않은 고 전압원의 한 극과 공지의 방식으로 접속되고 가능하게는 코드는 그라운드되어 스피닝 전극의 모든 스피닝 요소들에서 같은 전압에 있다.
손상되거나 결함있는 스피닝 요소들을 유지 및 가능한 대체의 관점에서 본 스피닝 전극(1)의 실시예의 예중 가장 적합한 예를 도 3에 도시한다. 스피닝 전극(1)은 도 1 및 도 2에 따른 이전의 실시예들에서와 같은 방식으로 만들어지는데, 코드(5)로부터의 순환 루프가 단면들 상에서 서로 교차하는 3개의 독립 순환 루프(514, 525 및 536)로 형성된 실시예의 나타낸 예에 있는 것이 차이점이다.
코드(514)는 단면(2)의 외주상의 방사상 홈(21)으로부터 나와서 축(4)의 축선(41)과 나란하게 단면(3)의 외주 상의 대향 홈(31)으로 들어가고 홈(21과 31) 사이의 그 단면이 스피닝 전극의 스피닝 요소들 중 하나를 형성한다. 홈(31)을 통해 코드(514)는 단면(3)의 외측으로 이어지고, 이 단면상에서 코드는 단면(3)의 외주의 대향 단면에서 홈(34) 내로 주행하고, 단면(3)을 통해 축(4)의 축선(41)과 나란하게 단면(2)의 외주 상의 대향 홈(24) 내로 들어가서 홈(34와 24) 사이에서 스피닝 전극(1)의 다른 스피닝 요소를 생성한다. 홈(24)을 통해 코드(514)는 단면(2)의 외측으로 이어지고, 이 단면상에서 코드는 인접 홈(21) 내로 주행한다.
같은 방식으로 방사상 홈들(22, 32, 25 및 35) 내에 순환 루프에 포함된 코드(525)가 장착되고, 방사상 홈들(23, 33, 26 및 36) 내에 순환 루프에 포함된 코드(536)가 장착되는 한편, 단면들(2와 3)의 외측들 상에 모두 3개의 코드(514, 525 및 536)가 교차되어 그 전도 접속이 보장된다.
도 3의 예로부터 유도된 실시예의 다른 예들에서 스피닝 전극(1)의 한 쌍의 스피닝 요소들을 생성하는 코드(514, 525 및 536)의 다른 도시되지 않은 배치를 생성할 수 있는 한편, 모든 이들 3개의 코드들이 서로 전도 방식으로 예를 들어 상호 접촉에 의해 상호 접속되면 바람직하다. 코드들이 교차되지 않는 경우에, 다른 공지의 방법 또는 수단을 통해 두 단면들(2와 3) 중 어느 하나 또는 모두의 외측 상에서 코드의 전도 접속이 수행된다.
이어서 코드(514) 및/또는 코드(525) 및/또는 코드(536)는 나타내지 않은 고전압 원의 단극과 공지의 방식으로 가능하게는 그라운드되어 있는 접속된 나노파이버들의 생산 기술에 따른다.
(이하 참조하는) 스피닝 전극(1)의 회전 동안 스피닝 전극(1)의 스피닝 요소들과 이 스피닝 전극(1)의 위쪽의 공간 내의 스피닝 챔버 내에 배치된 도시치 않은 수집 전극 사이에 연속적으로 정전계(electrostatic field)가 생성되는 것을 고려하면, 단면들(2와 3) 사이의 공간 내의 축(4)이 전기 비전도 물질의 공간 튜브에 의해 대체되는 것이 바람직하다. 그러면 공간 튜브는 스피닝 전극(1)의 대향 스피닝 요소들의 전계의 스크리닝에 상당히 기여하여 스피닝 프로세스의 설정을 안정화할 뿐만 아니라 스피닝 전극(1)의 높은 강성에 기여한다.
축(4), 가능하게는 폴리머 용액의 도시되지 않은 저장소 내에 수평적으로 및 회전가능하게 장착된 나노파이버들의 생산을 위한 장치 내에 실시예의 도시한 예들의 몇몇에 따른 스피닝 전극(1)의 공간 튜브가 있는 한편, 수집 전극과 반대로 된 스피닝 전극(1)의 하측 상의 스피닝 요소들 중 일부가 폴리머 용액의 저장소에 포함된 폴리머 용액 내로 넣어지고, 한편, 축(4)이 스페이싱 튜브로 대체되는 경우, 스페이싱 튜브와 폴리머 용액 사이에는 바람직하지 못한 접촉이 없게 된다. 축(4) 가능하게는 스페이싱 튜브 또는 스피닝 전극의 다른 부분은 또한 스피닝 전극(1)의 회전 운동을 위해 도시치 않은 구동부와 공지의 방식으로 결합된다.
폴리머 용액의 정전 스피닝을 통한 나노파이버들의 생산을 위한 장치의 동작 동안, 구동부를 통해 스피닝 전극(1)이 그 세로방향 축 둘레로 회전하고, 단면들(2와 3)의 외주를 따라 균일하게 위치한 그 스피닝 요소들이 폴리머 용액의 저장소 내의 폴리머 용액의 레벨 아래에 연속적으로 넣어지고, 그 물리적 특성 덕분에 폴리머 용액으로 커버된 레벨 위쪽에 나타나게 된다. 나타나게 되면, 이어서 폴리머 용액과 스피닝 요소가 수집 전극에 가까워지고, 수집 전극은 스피닝 전극(1)의 스피닝 요소들보다 그라운드된 또는 고 전압원의 대향 극에 접속된 정전 스피닝 기술 에 따른다. 스피닝 요소가 수집 전극에 충분히 가까운 순간에 스피닝 요소와 수집 전극 사이에 그들의 전기 전위의 차이의 결과로서 충분히 강한 전계가 생성되어 이 전계가 스피닝 요소의 전체 길이를 따라 스피닝 프로세스를 개시한다. 이 스피닝 프로세스 동안, 폴리머 나노파이버들이 스피닝 요소의 표면상의 폴리머 용액으로부터 생성되고, 스피닝 요소는 정전계의 힘의 작용을 통해 수집 전극쪽으로 이동한다.
스피닝 요소는 임의의 시간 간격 동안만 그 표면상의 폴리머 용액의 스피닝을 위해 적합한 위치에 유지되는데, 시간 간격의 길이는 축선(41) 주위의 스피닝 전극(1)의 회전 속도에 적합하고, 이 시간 간격의 만료 후, 스피닝 전극은 수집 전극의 근처로부터 이동하고 결과적으로 다시 폴리머 용액의 저장소의 폴리머 용액 내로 넣어진다. 한편 이어서 수집 전극의 근처 내에 전극들의 표면상의 스피닝을 위한 폴리머 용액을 포함하는 스피닝 요소들을 또한 얻는다. 따라서 기술한 스피닝 요소들의 배치를 갖는 스피닝 전극에 의해 나노파이버들의 연속적인 생산을 할 수 있다.
그럼에도 불구하고 스피닝 전극(1)의 구성은 실시예의 전술한 예들 및 그들의 변형으로만 한정되지 않는다. 스피닝 전극의 각각의 요소들의 배치의 다른 가능성은 나노파이버들의 생산을 위한 장치의 다른 부분들의 배치 및 구조로부터 생성된다. 그러한 예들 중 하나가 도 4에 도시된다. 이 경우 스피닝 전극(1)은 두 개의 단면들(2 및 3)을 포함하는데, 그 각각은 전기 비전도 물질로 된 디스크로 형성된다.
외측의 단면들(2 및 3)은 힌지(20 및 30)를 구비하고, 이 힌지들은 폴리머 용액(7)의 저장소(6)의 대향 벽들에 회전가능하게 축방향으로 장착된다. 단면들의 단부에서 힌지들은 치차(tooth wheel)를 구비하고, 장착에 있어 그들의 상호 축방향 위치는 힌지(20 및 30) 내의 넥에 장착되고, 폴리머 용액의 저장소(6)의 외벽에 대해 접하는 디스턴스 링(202, 302)에 의해 실시예의 나타낸 예에서 공지의 방식의 일부에 의해 확보된다. 치차(201, 301)는 구동부(8)와 결합된 구동 치차(82, 83)에 결합된다. 치차(201, 301)의 연결부 및 구동 치차(82, 83)는 같은 방향에서 및 같은 속도에서 단면들(2 및 3)의 구동부에 작용할 뿐만 아니라 단면들(2 및 3) 모두의 대응 홈들이 서로 대향하여 배치된 단면들(2 및 3)의 일정 상호 위치를 확보하도록 작용하여 스피닝 수단을 통과하는 이들 홈들이 단면들(2 및 3)의 회전 축선과 나란하게 된다. 단면(2)의 전체 외주를 따라 고르게 방사상 홈들(21, 22, 23, 24, 25 및 26)이 위치하고, 단면(3)의 전체 외주 둘레에 고르게 방사상 홈들(32, 33, 34, 35 및 36)이 위치하는 한편, 실시예들 중 전술한 예들 중 일부에 따라 단면(2)의 외주 상의 방사상 홈들 및 단면(3)의 외주 상의 방사상 홈들을 통해 순환 루프 내에 포함된 코드(5) 또는 몇 개의 순환 루프들 내에 포함된 몇 개의 코드들(5)이 주행한다.
실시예들의 전술한 예들 모두를 기반으로 특히 단면들(2와 3)의 외주상의 다수의 방사상 홈들에 의해 실시예의 기술한 예들로부터 변화하는 스피닝 전극(1)의 거의 제한된 양의 몇 가지의 다른 변형이 있을 수 있으므로, 스피닝 전극(1)의 다수의 스피닝 요소들에 의해 가능하게는 코드(5) 또는 코드들(5)이 순환 루프 내에 포함되지 않지만 이들이 단면들(2와 3)의 일부의 외측에서 시작 및 종료하는 것을 통해 변형이 있을 수 있다. 다른 차이들은 임의의 3차원 본체로서 원리적으로 생성될 수 있는 단면들(2와 3)의 여러 실시예를 통해 얻을 수 있다. 그럼에도 불구하고 단면들(2와 3)은 코드(5) 또는 코드들(5)의 지속성 및 안전성 그리고 더불어 스피닝 프로세스상의 이들 단면들(2 및 3)의 효과의 최소화와 관련하여 에지들이 라운드된 전기 비전도 물질 디스크 일 수 있는 것이 가장 편리한 해법일 수 있다.
본 발명에 따른 스피닝 전극(1)의 실시예의 가장 가능한 변형은 단면들(2와 3)에 있어서 방사상 홈 대신 하나 이상의 코드들(5)이 위치한 경우의 변형이다. 그럼에도 불구하고 이러한 구조의 스피닝 전극(1)을 사용하면, 특히, 단면들(2와 3)의 표면상에서 수행된 수집과 스피닝 전극(1) 사이의 정전계 내로의 폴리머 용액의 영향에 의해 야기되는 문제가 발생한다. 단면들 상에서 스피닝 프로세스를 개시하는 위험은 단면들에 할당된 폴리머 용액의 적합한 와이핑 수단에 의해 방지된다.
본 발명에 따른 스피닝 전극은 물뿐만 아니라 비수 폴리머 용액의 정전 스피닝을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 장치에서 이용할 수 있다.
참조 부호의 리스트
1 스피닝 전극
2 단면
201 치차
202 디스턴스 링
21 방사상 홈
22 방사상 홈
23 방사상 홈
24 방사상 홈
25 방사상 홈
26 방사상 홈
3 단면
30 힌지
301 치차
302 디스턴스 링
31 방사상 홈
32 방사상 홈
33 방사상 홈
34 방사상 홈
35 방사상 홈
36 방사상 홈
4 축
41 축선
5 코드
514 코드
525 코드
536 코드
6 폴리머 용액 저장소
7 폴리머 용액
8 구동부
81 구동 치차
82 구동 치차
Claims (9)
- 한 쌍의 단면들(2, 3)을 포함하는 폴리머 용액의 정전 스피닝을 통해 나노파이버들을 생산하기 위한 장치의 기다란 형상의 회전 스피닝 전극(1)으로서, 상기 한 쌍의 단면들 사이에 외주를 따라 동일하게 회전 스피닝 전극의 회전축선(41)과 나란하게 배치되는 와이어로 형성된 스피닝 부재들이 위치한 회전 스피닝 전극(1)에 있어서,상기 단면들(2, 3)은 전기적으로 비전도 물질로 만들어지고, 모든 스피닝 부재들은 상호 전기 전도 방식으로 접속되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 스피닝 부재들은 단면들(2, 3)의 외주를 따라 형성된 홈들(21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) 또는 개구들에 일 단면들(2, 3)으로부터 다른 단면으로 선택적으로 스트레치된(stretched) 하나의 금속 코드(5)로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 2 항에 있어서, 상기 코드(5)는 그 코드가 제2 단면들(2, 3)로 통과하는 다음 홈(21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) 또는 개구로 상기 단면들(2, 3) 상에서 이어지는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 2 항에 있어서, 상기 코드(5)는 단면들(2, 3)의 대향 측면상의 홈(21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) 또는 개구로 엇갈리게 상기 단면들(2, 3)상에서 이어지는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 스피닝 부재들은 하나의 금속 코드(5)로 형성된 쌍들로 분할되는 한편, 이들 코드들은 상기 단면들(2, 3) 상에서 교차되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단면들(2, 3)은 축(4) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단면들(2, 3)은 전기 전도 스페이싱 튜브 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 6 항에 있어서, 상기 단면들 사이의 축(4)의 단면은 전기 비전도 스페이싱 튜브에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 회전 스피닝 전극.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 상의 단면들(2, 3)은 폴리머 용액(7)의 대향 측벽들에서 회전가능하게 장착되고 그리고 축방향으로 정렬된 힌지들(20, 30)과 축방향으로 연결되는 한편, 상기 단면(2) 내의 방사상 홈들(21, 22, 23, 24, 25, 26) 또는 개구들이 제2 단면(3) 내의 방사상 홈들(31, 32, 33, 34, 35, 36) 또는 개구들에 대향하여 배치되고, 힌지들(20, 30)은 상기 스피닝 전극(1)의 구동부(8)와 결합되는 것을 특징으로 하는 전극.
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