Способ производства полимерных нановолокон путем электрического формования волокна из раствора или расплава полимера, волокнообразующий электрод для этого способа и устройство для производства полимерных нановолокон, оснащенное, по крайней мере, одним вол - RU2018122292A

1. Волокнообразующий электрод (1) для производства полимерных нановолокон путем электрического формования волокон из раствора или расплава полимера, содержащий подающий канал (2) раствора или расплава полимера, который выходит на его торце (3), отличающийся тем, что около хотя бы части отверстия (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера на торце волокнообразующего электрода образована волокнообразующая поверхность (4), закругленная в направлении вниз, под отверстие (20), причем эта волокнообразующая поверхность (4) плавно переходит в ориентированную вниз поверхность отвода (6), образованную на наружной поверхности подающего канала (2) раствора или расплава полимера.

2. Волокнообразующий электрод (1) по п. 1, отличающийся тем, что стенка подающего канала (2) раствора или расплава полимера в направлении к отверстию (20) этого подающего канала (2) расширяется в направлении наружу, причем около хотя бы части отверстия (20) на расширении стенки волокнообразующего электрода (1) образована волокнообразующая поверхность (4), закругленная в направлении вниз, под отверстие (20), причем эта волокнообразующая поверхность (4) плавно переходит в ориентированную вниз поверхность отвода (6), образованную на наружной поверхности подающего канала (2) раствора или расплава полимера.

3. Волокнообразующий электрод (1) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что между отверстием (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера и волокнообразующей поверхностью (4) образована плоская, наклонная, закругленная или ломаная транспортная поверхность (5), ориентированная в направлении над или под отверстие (20), которая плавно переходит в волокнообразующую поверхность (4).

4. Волокнообразующий электрод (1) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что хотя бы часть подающего канала (2) раствора или расплава полимера под волокнообразующей поверхностью (4) по всему своему периметру покрыта кожухом (7), причем между наружной поверхностью подающего канала (2) раствора или расплава полимера и внутренней поверхностью этого кожуха (7) образован зазор (72) для отвода раствора или расплава полимера.

5. Волокнообразующий электрод (1) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит хотя бы два отделенных друг от друга подающего канала (2, 22) раствора или расплава полимера, причем около хотя бы части отверстия (20, 202) каждого из них расположена отдельная волокнообразующая поверхность (4, 44) закругленная в направлении вниз, под это отверстие (20, 202).

6. Волокнообразующий электрод (1) по п. 5, отличающийся тем, что отделенные волокнообразующие поверхности (4, 44) расположены друг над другом.

7. Волокнообразующий электрод (1) по п. 5, отличающийся тем, что отделенные волокнообразующие поверхности (4, 44) являются соосными.

8. Волокнообразующий электрод по п. 2, отличающийся тем, что поверхность отвода (6) на наружной поверхности подающего канала (2) раствора или расплава полимера плавно переходит во вторую транспортную поверхность (52), которая дальше плавно переходит во вторую закругленную волокнообразующую поверхность (42), которая расположена на большем наружном диаметре, чем волокнообразующая поверхность (4), расположенная хотя бы на части периметра отверстия (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера, и она образована с меньшим радиусом закругления (Rz), чем эта волокнообразующая поверхность (4), причем вторая волокнообразующая поверхность (42) плавно переходит во вторую поверхность отвода (62).

9. Волокнообразующий электрод по п. 2, отличающийся тем, что волокнообразующая поверхность (4) на расширении стенки подающего канала (2) раствора или расплава полимера следует непосредственно после отверстия (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера, причем он образован хотя бы двумя частными закругленными волокнообразующими поверхностями, плавно последующими друг за другом в направлении от отверстия (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера, радиусы закругления (4¹, 4²) которых в направлении от отверстия (20) подающего канала (2) раствора или расплава полимера постепенно уменьшаются.

10. Волокнообразующий электрод по п. 9, отличающийся тем, что образоющая кривая волокнообразующей поверхности (4) образована сплайн-кривой, т.е., кривой, которая соответствует полиномической функции, определенной по интервалам.

11. Волокнообразующий электрод (1) по п. 2 или 9, отличающийся тем, что расширение стенки подающего канала (2) раствора или расплава полимера является интегральной частью подающего канала (2) раствора или расплава полимера.

12. Волокнообразующий электрод (1) по п. 2 или 9, отличающийся тем, что расширение стенки подающего канала (2) раствора или расплава полимера образовано отдельным корпусом, установленным на подающем канале (2) раствора или расплава полимера или соединенным с ним.

13. Волокнообразующий электрод (1) по любому из пп. 2, 9, 11, 12, отличающийся тем, что у расширения стенки подающего канала (2) раствора или расплава полимера хотя бы на части его высоты постоянный наружный диаметр.

14. Волокнообразующий электрод (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он образован из токопроводящего материала.

15. Волокнообразующий электрод (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он образован из токонепроводящего материала.

16. Устройство для производства нановолокон путем электрического формования волокон из раствора или расплава полимера, отличающийся тем, что оно оснащено хотя бы одним волокнообразующим электродом (1) по любому из пп. 1-15, причем подающий канал (2, 22) раствора или расплава полимера этого волокнообразующего электрода (1) соединен с источником раствора или расплава полимера, и Волокнообразующий электрод (1) и/или источник раствора или расплава полимера и/или линия подачи раствора или расплава полимера между ними присоединены или оснащены средствами присоединения к источнику переменного электрического тока.

17. Способ производства нановолокон путем электрического формования волокон из раствора или расплава полимера, при котором раствор или расплав полимера подается подающим каналом (2) раствора или расплава полимера, выходящим на торце волокнообразующего электрода, на торец волокнообразующего электрода (1), причем на волокнообразующий электрод (1) и/или в раствор или расплав полимера подается переменное электрическое напряжение, отличающийся тем, что раствор или расплав полимера вследствие тяготения растекается по торце волокнообразующего электрода (1) и формуется в волокна на волокнообразующей поверхности (4), расположенной вокруг хотя бы части отверстия (20) раствора или расплава полимера, которая закруглена в направлении вниз, под это отверстие (20), причем на эту волокнообразующую поверхность подается излишек раствора или расплава полимера, и несформованный в волокна раствор или расплав полимера омывает волокнообразующую поверхность (4) волокнообразующего электрода, после чего с ней вследствие тяготения стекает на последующую поверхность отвода (6) на наружной поверхности подающего канала (2) раствора или расплава полимера, причем на этой поверхности отвода (6) уже не происходит формование волокон.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что раствор или расплав полимера с поверхности отвода (6) вследствие тяготения подается на закругленную, наклонную, горизонтальную или ломаную вторую транспортную поверхность (55), и с ней потом на вторую волокнообразующую поверхность (44), которая закруглена и ориентирована в направлении вниз.

19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что в течение формования волокна из раствора или расплава полимера с волокнообразующей поверхности (4) волокнообразующего электрода (1), на эту волокнообразующую поверхность (4) подается со второй волокнообразующей поверхности (44), установленной над первой, другой раствор или расплав полимера, вследствие чего образуются двухкомпонентные нановолокна.

20. Способ по п. 17, отличающийся тем, что на две отделенных друг от друга закругленных, ориентированных вниз волокнообразующих поверхности (4, 44) волокнообразующего электрода (1) из двух отдельных подающих каналов (2, 22) раствора или расплава полимера подаются одинаковые или разные растворы или расплавы полимера, из каждого из них на каждой из волокнообразующих поверхностей (4, 44) формуются волокна, вследствие чего, пользуясь разными растворами или расплавами полимера, образуется смесь нановолокон двух типов, которые отличаются друг от друга материалом и/или диаметром и/или возможным содержанием активного вещества/веществ в материале волокон и/или другим параметром.