[发明专利]通过对聚合物基质进行的静电纺丝来生产纳米纤维的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在纺丝空间中通过对聚合物基质的静电纺丝来生产纳米纤维的装置，在纺丝空间中彼此相抵着地布置了收集电极和纺丝电极，在收集电极和纺丝电极之间感应出一种高强度的电场，在该电场中布置着至少一个电气装置。

背景技术

所有迄今为止已知的用于通过对液体基质进行的静电纺丝来生产纳米纤维的装置的缺点在于：在由纺丝电极和收集电极的电势差所感应出的(尤其是由于高压的感应所导致的)静电纺丝场中，无法放置任何电气装置和对这种装置供电。这原则上排除了对静电纺丝场、聚合物基质、纺丝空间中的状况的一些重要参数加以监测的可能性，且因此也使得无法对这些参数进行任何积极的干预。

CZ PV 2006-361公开了能够实现对聚合物基质的参数进行监测的装置，在该处是化学品分配系统，在其中制备和/或存储了聚合物基质，该化学品分配系统与纺丝室是电流隔离的，在所述纺丝室中对这种基质进行纺丝。在介于化学品分配系统与纺丝室之间的区域中，创建了引导件，在引导件上以可移动的方式安装了容器罐，容器罐用于从化学品分配系统向纺丝室内传送成批的聚合物基质以及反过来从纺丝室向化学品分配系统传送聚合物基质。这种配置能够实现对聚合物基质的参数和化学品分配系统中这些参数的有效改变的监测，然而，仅在把聚合物基质传送到纺丝空间之前以及在对聚合物基质进行纺丝之前能够进行这种监测。接下来的缺点尤其在于：相对较大量的相对较为复杂的元件(例如，用于把聚合物基质抽入到容器罐中和从容器罐抽出聚合物基质的系统)的使用、以及在对化学品分配系统中聚合物基质的参数进行的积极干预与静电纺丝期间这些参数的反应之间的较长时间延迟。此外，在使用这种装置时，仅可以监测聚合物基质的参数，而无法监测对静电纺丝的过程施加几乎相同影响的纺丝空间中的状况。最重要的参数尤其属于纺丝空间中的电气条件(所述电气条件主要源于纺丝空间中的湿度、温度和大气组成)，而结合这些值的改变监测这些值在本质上增加了静电纺丝的过程中的有效性/效力以及它的安全性，因为这样可以防止纺丝空间中所包含的聚合物基质的溶剂的蒸汽的燃烧或者甚至爆炸。

本发明的目的在于能够原则上实现对任何电气装置(诸如，测量、评估和照明元件)进行配置，还可以实现对具有一种能够对纺丝空间的一些参数进行积极干预的驱动器的机械元件进行配置。

发明内容

本发明的目的已利用一种在纺丝空间中通过对聚合物基质的静电纺丝来生产纳米纤维的装置而实现，在纺丝空间中彼此相抵着地布置了收集电极和纺丝电极，在收集电极和纺丝电极之间感应出一种高强度的电场，在该电场中布置至少一个电气装置，该装置的原理在于：电气装置连接到对高压绝缘的变压器的绕组，而变压器的第二绕组连接到位于纺丝空间之外的用于产生和/或评估电压脉冲的装置。

当电气装置在纺丝空间中连接到对高压绝缘的变压器的一次绕组、而同时变压器的二次绕组连接到位于纺丝空间之外的交流电压源时，用于引入用作电气装置的能量源或用作对它的活动的控制信号的电压脉冲的最有利的方式是通过变压器。通过这种方式，确保了把电压脉冲提供给纺丝空间中的电气装置，同时防止了将在纺丝空间之外的电气装置上感应出的高直流电压传导走/传导离开、甚至是把该高直流电压传导到交流电压源。

以相同的方式，在纺丝空间之外也可以传导走呈电压脉冲的形式的这些电气装置的输出。在这种情况下，电气装置另外连接到输出变压器的一次绕组，输出变压器的二次绕组连接到位于纺丝空间之外的数据装置。该数据装置在这种情况下用于对电气装置的输出进行处理和/或修改和/或存储和/或显示。

有利地，用于电气装置的操作的交流电压源是公共分布网络(尤其是考虑到它的可用性)。

当运用本发明的原理时能够设置在纺丝空间中的电气装置几乎是任何电气装置，例如用于提高纺丝空间中的可见度的照明元件。另一有利的装置是例如用于确定纺丝空间中的聚合物基质的参数或大气组成的测量元件，该元件的使用在本质上增加了整个装置的安全性，因为这样可以预测到、甚至可以结合另外的电气装置来防止溶剂的蒸汽的燃烧甚至爆炸的危险。

为了评估测量装置的数据，在纺丝空间中另外设置一种评估元件。

此外，进一步处理所获得的或所评估的信息、甚至可能控制位于纺丝空间之中或之外的另外电气装置的活动的类似电气装置是控制系统，控制系统要么包括处理器、或者包括在继电器或晶体管等的基础上的其它逻辑电路。

从改变纺丝空间中的条件或聚合物基质的参数的角度来看，位于纺丝空间中比较有利的另一电气元件是例如积极影响这些条件或参数的机械元件的驱动器。