Claims (11)
1. Способ производства двумерных или трехмерных волокнистых материалов из волокон (5), имеющих диаметр в диапазоне от микроволокон до нановолокон, где на стадии (а):1. A method of manufacturing two-dimensional or three-dimensional fibrous materials from fibers (5) having a diameter in the range from microfibers to nanofibres, where in stage (a):
- волокно (5) непрерывно вытягивается из раствора (1) и перемещается к вращательному набору (11) из n электродов (6), где n - натуральное число, с помощью электростатического поля, при этом отдельные электроды (6) из набора (11) установлены через регулярные интервалы по отношению друг к другу и на равном расстоянии от оси вращения набора (11) электродов (6) и параллельно ей; а волокно (5) наматывается на набор (11) электродов (6), вращая набор (11) электродов (6), после чего на стадии (b):- the fiber (5) is continuously pulled from the solution (1) and moves to the rotational set (11) of n electrodes (6), where n is a natural number using an electrostatic field, while the individual electrodes (6) from the set (11) installed at regular intervals with respect to each other and at an equal distance from the axis of rotation of the set (11) of electrodes (6) and parallel to it; and the fiber (5) is wound on a set of (11) electrodes (6), rotating the set (11) of electrodes (6), after which at stage (b):
- электростатическое поле отключается, вращение набора (11) электродов (6) прекращается, и слой (8) волокон (5), сформированный в области между двумя смежными электродами (6), удаляется,- the electrostatic field is turned off, the rotation of the set (11) of electrodes (6) is stopped, and the layer (8) of fibers (5) formed in the region between two adjacent electrodes (6) is removed,
на последующей стадии (с):in the subsequent step (c):
вращательный набор (11) электродов (6) поворачивается на угол 360/n, слой (8) волокон (5), сформированный между двумя смежными электродами (6) в области, примыкающей к области, из которой слой (8) был удален на предыдущей стадии (b), удаляется, и эта стадия повторяется n-раз.the rotary set (11) of electrodes (6) rotates through an angle of 360 / n, the layer (8) of fibers (5) formed between two adjacent electrodes (6) in the area adjacent to the area from which the layer (8) was removed on the previous one stage (b) is removed, and this stage is repeated n times.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед стадией (с), на которой слой (8), сформированный в области между двумя смежными электродами (6), удаляется, накопитель (7) слегка поворачивается, чтобы достичь направления волокон (5), отличающегося от направления волокон (5) предыдущего слоя (8).2. The method according to p. 1, characterized in that before the stage (c), in which the layer (8) formed in the region between two adjacent electrodes (6) is removed, the drive (7) is slightly rotated to achieve the direction of the fibers ( 5), different from the direction of the fibers (5) of the previous layer (8).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наложенные друг на друга слои (8) волокон (5) прессуются.3. The method according to p. 1, characterized in that the superimposed layers (8) of fibers (5) are pressed.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что необходимая пространственная форма конечного продукта, формируется, сжимая слои (8) волокон (5).4. The method according to p. 3, characterized in that the required spatial shape of the final product is formed by compressing the layers (8) of fibers (5).
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что объект, который сформирован из волокон (5), объединяется с другой средой, создавая, таким образом, композиционный материал с требуемыми свойствами.5. The method according to p. 4, characterized in that the object, which is formed from fibers (5), combines with another medium, thus creating a composite material with the desired properties.
6. Устройство производства двумерных или трехмерных волокнистых материалов, состоящих из волокон (5) для выполнения способа по пп. 1-5, содержащее, по меньшей мере, одно прядильное сопло (3), соединенное с первым потенциалом, и набор (11) электродов (6), расположенных перед соплом с регулярным интервалом между ними, и имеющих второй потенциал, и накопитель (7) для сбора волокон (5), осажденных между двумя смежными электродами (6), причем6. Device for the production of two-dimensional or three-dimensional fibrous materials consisting of fibers (5) for performing the method according to claims. 1-5, containing at least one spinning nozzle (3) connected to the first potential, and a set (11) of electrodes (6) located in front of the nozzle with a regular interval between them, and having a second potential, and a drive (7 ) to collect fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6), and
набор (11) электродов (6) является поворотным, иthe set (11) of electrodes (6) is rotary, and
отдельные электроды (6) набора (11) электродов (6) установлены через регулярные интервалы по отношению друг к другу и на равном расстоянии от оси вращения набора (11) электродов (6) и параллельно этой оси, тогда как накопитель (7)the individual electrodes (6) of the set (11) of electrodes (6) are installed at regular intervals with respect to each other and at an equal distance from the axis of rotation of the set (11) of electrodes (6) and parallel to this axis, whereas the drive (7)
- относительно электродов (6), установлен подвижно в направлении продольных осей электродов (6) для сбора волокон (5), осажденных между двумя смежными электродами (6), и- relative to the electrodes (6), mounted movably in the direction of the longitudinal axes of the electrodes (6) for collecting fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6), and
- относительно электродов (6), установленных подвижно в направлении, перпендикулярном продольным осям электродов (6) для входа в зацепление с ними, чтобы собрать волокна (5), осажденные между двумя смежными электродами (6), и для выхода из зацепления после окончания сбора волокон (5) осажденных между двумя смежными электродами (6).- relative to the electrodes (6) mounted movably in a direction perpendicular to the longitudinal axes of the electrodes (6) for engaging with them, to collect the fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6), and for coming out of engagement after the end of collection fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6).
7. Устройство по п. 6, отличающийся тем, что накопитель (7) имеет форму параллелограмма, ширина которого меньше расстояния между самыми близкими поверхностями нескольких смежных электродов (6), чтобы вставить его между указанными смежными электродами (6).7. The device according to p. 6, characterized in that the drive (7) has the shape of a parallelogram, the width of which is less than the distance between the closest surfaces of several adjacent electrodes (6) to insert it between these adjacent electrodes (6).
8. Устройство по п. 7, отличающийся тем, что накопитель (7) установлен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной поверхности накопителя (7) и проходящей через центр поверхности накопителя (7) для осаждения последующего слоя (8) волокон (5), осажденных между двумя смежными электродами (6) с направлением волокном (5), отличающимся от направления волокон (5) предыдущего слоя (8).8. The device according to claim 7, characterized in that the drive (7) is mounted to rotate around an axis perpendicular to the surface of the drive (7) and passing through the center of the surface of the drive (7) to deposit a subsequent layer (8) of fibers (5), deposited between two adjacent electrodes (6) with a fiber direction (5) different from the fiber direction (5) of the previous layer (8).
9. Устройство по п. 7, отличающийся тем, что накопитель (7):9. The device according to p. 7, characterized in that the drive (7):
- имеет квадратную форму со стороной короче расстояния между самыми близкими поверхностями двух смежных электродов (6), и- has a square shape with a side shorter than the distance between the closest surfaces of two adjacent electrodes (6), and
- установлен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной поверхности накопителя (7) и проходящей через центр поверхности накопителя (7) для поворота накопителя (7) на угол 90° для осаждения последующего слоя (8) волокон (5), осажденных между двумя смежными электродами (6) с направлением волокон (5) перпендикулярным направлению волокон (5) предыдущего слоя (8).- installed with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the surface of the drive (7) and passing through the center of the surface of the drive (7) to rotate the drive (7) through an angle of 90 ° to deposit a subsequent layer (8) of fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6) with the direction of the fibers (5) perpendicular to the direction of the fibers (5) of the previous layer (8).
10. Устройство по п. 6, отличающийся тем, что накопитель (7) имеет форму кюветы, в которую вносятся собранные слои (8) волокон (5), причем устройство дополнительно имеет поршень для прессования волокон (5) в накопителе (7) и для сжатия отдельных слоев (8) из собранных слоев (8) волокон (5) с целью механического укрепления упорядоченной трехмерной структуры.10. The device according to p. 6, characterized in that the drive (7) has the shape of a cuvette, into which the collected layers (8) of fibers (5) are introduced, the device additionally having a piston for pressing fibers (5) in the drive (7) and for compressing individual layers (8) from assembled layers (8) of fibers (5) in order to mechanically strengthen an ordered three-dimensional structure.
11. Устройство по п. 10, отличающийся тем, что накопитель (7) установлен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной поверхности накопителя (7) и проходящей через центр поверхности накопителя (7) для небольшого поворота накопителя (7) для того, чтобы внести последующий слой (8) волокон (5), осажденных между двумя смежными электродами (6) с направлением волокон (5), отличающимся от направления волокон (5) предыдущего слоя (8).
11. The device according to p. 10, characterized in that the drive (7) is mounted to rotate around an axis perpendicular to the surface of the drive (7) and passing through the center of the surface of the drive (7) for a slight rotation of the drive (7) in order to a subsequent layer (8) of fibers (5) deposited between two adjacent electrodes (6) with a fiber direction (5) different from the direction of the fibers (5) of the previous layer (8).