层叠纳米纤维结构的生产和用途制造技术

本发明专利技术说明一种用于生产纤维多孔结构的静电纺丝设备。该设备设计成为静电纺丝设备的出口和接收面之间的距离提供预定距离曲线。这可以通过按几何学原理改造静电纺丝设备或通过在纤维结构的增长过程中使出口相对接收面运动来达到。还描述了由所述静电纺丝设备获得的纤维结构，其包括纤维，其中纤维的直径沿静电纺丝纤维结构的一个维度具有预定的曲线。而且，本申请讨论了分层结构在创伤敷料和牙齿漂白方面的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
木专利技术涉及纤维结构、制造该纤维结构的方法和设备。具体地，本专利技术涉 及静电纺织(electrospin)纤维结构的方法和系统、所得产品(诸如纳米纤维 结构)和它们的用途。本专利技术还涉及创伤敷料领域。更具体地，本专利技术涉及控 制表面附近的液体量的方法和系统，例如在创伤敷料领域中。本专利技术还涉及牙 科应用领域。更具体地，本申请涉及增白牙齿领域的方法、产品和系统。
技术介绍
纳米纤维结构用于服装、过滤、医学和国防领域的多种应用中。根据纳米 纤维结构的高孔隙率可用于吸收、固定和包含化学药品、溶剂、溶液、熔体和 液体相，纳米纤维结构受到极大的关注。在许多优选高吸收的领域中，优选获 得约5 mL.cm—2的吸收容量。在相同的领域中，优选大的纳米纤维结构。为了 保证整个结构的吸收性质相同，使整个结构具有有规律的厚度是有用的。而且， 纳米纤维结构在过滤方面的应用需要具有高纳污容量、多层次过滤、低截止值 和有限压降的牢固结构。纳米结构可以使用静电纺织设备来生产。附图说明图1中显示 一种基本设备，它由高压电源1和镇痛泵(anaesthesia pump)2组成，该泵包 括-一个注射器3，该注射器含有聚合物溶液4，该泵将该聚合物溶液运往金属 针5的尖端，所述金属针位于喷丝头6中，所述喷丝头6包括--个上导电板7 和-个下导电板8。在...匕板和下板之间施加电场，导致针尖端的聚合物溶液能 够朝下方的元件的表面挤出。产生的电场使聚合物溶液克服将聚合物溶液保持 在一起的内聚力。电场对内聚力调整的结果是，聚合物溶液液滴喷出，形成纳 米尺寸的纤维，最终收集在下方的板上。沉积的结构的 -般尺寸是直径为约1.0 至15cm的圆弧面。因此，使用单喷嘴系统的时候，不可能以经济上可行的方 法获得许多应用需要的大表面积。在US 2002/0175449中，公开了用于静啦纺织聚合物纤维的设备和方法。 该方法包括通过调节变更电场电极上的电荷控制喷丝头尖端处的电场强度，以 便提供受控直径的纤维。通过改变静电势，改变喷射流加速度，导致改变成形 的纳米纤维的直径。这种静电势变化改变喷射流稳定性，因此，复合电极中相 应的变化可用亍稳定新的喷射流。两个相邻喷丝头之间的距离可以变化以便优 化电场，即，使单个喷丝头的电场不会相互影响。纳米纤维结构的一个具体应用是创伤敷料装置。创伤敷料可以应用亍多种 伤口类型，诸如切口、撕裂、擦破、刺伤、穿透伤、烧伤。合成创伤敷料起初使用纱布基敷料或浆糊绷带(诸如锌糊料绷带)来制作。 现代创伤敷料设计经常包括重要的性质，诸如具有保湿和吸湿功能或具有保湿 和抗菌功能。特别在烧伤的情况下，处理伤口产生的伤口渗出液是主耍问题。 经常被用于处理这类伤口的技术是尽可能使伤口保持干燥，因为这可以帮助减 少感染并帮助更好地治愈。然而，-项调查揭示，对于特殊的伤口，使伤口渗 出液保持在伤口周围是更有利的。原因是，已经发现，渗出液中存在伤口治愈 过程中涉及的重耍分子和辅因子。几种创伤敷料设计是公开的并且可从市场......匕购买。 一种具体类别的创伤敷料以使用静电纺织的材料为基础。US 4,878,908公开了一种创伤敷料设计的例 子，其具有纺织物衬垫、边缘有粘合表面、吸收性材料垫.....匕覆盖着静电纺织的材料垫。然而，该创伤敷料设计仍存在改进的空间。在一个方面，本专利技术涉及牙齿漂白领域。对于牙齿漂白，已知美观化应用 的两个主耍种类是在牙科医务所实施的应用和在牙科医务所以外(例如在消费者家中或在任何合适的地方)实施的应用。这些方案l::'的--些需耍多次访问牙 科医务所。关于可以在牙科医务所之外实施的应用的一些方案涉及使用托架，该托架 制作成适合使用者的嘴和牙齿，它们在牙科医务所制作但是可以在家中使用。 由于成本，这类器件通常可能需要重复使用并且必需很坚固以便允许重复操 作、清洗、添充、安装、除去等。6人们已经提供低成本方案，其中采用单种尺寸适合所有使用者的系统。因为这些系统经常不会与牙齿完美匹配，所以经常增加漂白剂的用量。另一方面，这类系统还具有漂白剂泄漏到牙龈和任选地被吞下的问题。宝洁公司的US2005/0196352 Al公开了-一种牙齿漂白方法，其中，该方法包括向多个相邻的牙齿施加牙齿漂白递药系统。该牙齿漂白递药系统包括条状材料和具有过氧化物活性成分的牙齿漂白组合物。该方法包括将条状材料的第一部分施加到牙齿的正面—匕绕多个相邻牙齿的切缘折叠条状材料的第二部分，折叠条状材料的第二部分以覆盖相邻牙齿的切缘以便向牙齿的舌面施加该第二部分。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供生产纤维(例如纳米纤维)结构的创新性设备或方法。本专利技术的实施方式的一个优点是，可以获得包含纤维的纤维结构和生产该纤维结构的方法和设备，其中，所述纤维的直径随着静电纺织纤维结构的维度而变化，例如减小。本专利技术的实施方式的一个优点是，提供产生具有坚固结构的纳米纤维结构的方法和系统，所谓坚固结构即使用中很少或不发生分解、变形或分层的纳米纤维结构。本专利技术的实施方式的一个优点是，提供产生坚固的、多孔的和/或可重现的纳米纤维结构的方法和系统。而且，本专利技术的实施方式的一个优点是，提供具有优良液体吸收能力的纤维结构和它们的生产方法。本专利技术的实施方式的另一个优点是，提供具有优良控制释放能力和过滤性质的纤维结构和它们的生产方法。本专利技术的实施方式的- 个优点是，可以以经济上可行的方法来提供纤维结构。本专利技术的实施方式的--个优点是，可以获得具有两个或更多个.....t述优点的组合的纤维结构。本专利技术的实施方式的一个优点是，可以制作层状结构。本专利技术的实施方式的一个优点是，采用相对接收器移动不同的喷嘴可以获得良好的重叠。通过本专利技术的方法和设备可以实现以上目的。本专利技术涉及生产纤维结构的静电纺织设备，所述静电纺织设备包括一组输出溶液或熔体的出口、接受来自所述一组出口的输出物的接收面，其中，所述接收面设计成沿着与所述接收面平行的第一方向移动，所述移动负责所述纤维结构的纵向生产，在所述一组出口和所述接收面之间产生电势差的电压源，其中特征在于，所述静电纺织设备设计成使得在所述纤维结构的生产过程中，存在静电纺织过程中设备的出口和接受面之间的距离根据预定的曲线变化，以便获得预定的纤维结构外部的纤维厚度轮廓。这种根据预定曲线的变化可以通过预定的距离曲线来获得，该距离是出口与接收面之间沿垂直于接收面的方向、对于不同出口是沿所述第一方向的距离。该预定的距离曲线可以是增加的距离曲线或减小的距离曲线。该预定的距离曲线可以是单调增加的距离曲线或单调减小的距离曲线。本专利技术的实施方式的- 个优点是，提供允许产生包含纤维的纤维结构的设备，其中，所述纤维的直径沿所述静电纺织纤维结构的 个维度(dimension)而减小，并且，在与所述维度垂直的任意部分中，纤维直径的局部变化低于预定的水平，例如低于10%。在本专利技术的实施方式中，所述纤维的直径沿所述静电纺织纤维结构的一个维度单调减小。在本专利技术的其它实施方式中，纤维的直径根据预定的纤维直径曲线沿静电纺织纤维结构的--- 个维度变化。例如，所述纤维的直径沿所述静电纺织纤维结构的一个维度单调地、连续地减小。在本专利技术的实施方式中，所述一组出口包括亚组出口，所述亚组出口的各出口由与所述接收面等距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于静电纺丝纤维结构的静电纺丝设备，所述静电纺丝设备包括：　－一组用于输出溶液或熔体的出口（５），　－用于接受来自所述出口（５）组的输出物的接收面（８），其中，所述接收面（８）设计成可在与所述接收面（８）平行的第一方向上移动 ，通过所述移动用于所述纤维结构的纵向生产，　－用于在所述出口组和所述接收面之间产生电势差的电压源（１），　其特征在于，所述静电纺丝设备设计成以下形式：在静电纺丝过程中，所述设备的出口与接收面之间的距离根据预定曲线变化，从而在整个 纤维结构中获得预定的纤维厚度曲线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-5-18 07009995.7;EP 2007-12-7 07076056.6;EP1.一种用于静电纺丝纤维结构的静电纺丝设备，所述静电纺丝设备包括-一组用于输出溶液或熔体的出口(5)，-用于接受来自所述出口(5)组的输出物的接收面(8)，其中，所述接收面(8)设计成可在与所述接收面(8)平行的第一方向上移动，通过所述移动用于所述纤维结构的纵向生产，-用于在所述出口组和所述接收面之间产生电势差的电压源(1)，其特征在于，所述静电纺丝设备设计成以下形式在静电纺丝过程中，所述设备的出口与接收面之间的距离根据预定曲线变化，从而在整个纤维结构中获得预定的纤维厚度曲线。2. 如权利要求1所述的静电纺丝设备，其特征在亍，所述静电纺丝设备设 计成以F形式对于不同的所述出口，沿所述第一方向，提供所述出口(5)和 接收面(8)之间在垂直于接收面(8)的方向上的距离的预定距离曲线，从而造成距离的变化。3. 如权利要求1或2所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述预定距离曲 线是减小的或增大的距离曲线。4. 如权利要求3所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述距离曲线是单调 减小的或单调增大的距离曲线。5. 如以上任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述出口 (5)组包含至少两个出口(5)亚组，其中，各所述亚组由与所述接收面(8)等距 离的出口(5)组成，其中，各亚组与接收面(8)之间的距离可以根据沿所述第一方向的所述预定距离曲线进行设定。6. 如以上任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述出口 组包括在相对于接收面以一种角度倾斜的平面内。7. 如以.....匕任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述出口 (5)组的至少两个相邻出口(5)相互分隔至少:1 cm的距离。8. 如以...h任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，在各所述出口(5)组内的出口(5)之间的距离设计成可获得包含至少50%基本上不与相邻纤维交联的纤维的纤维结构。9. 如以上任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述出口 (5)组设计成可在与所述接收面(8)平行并且与所述第一方向垂直的方向上作 往复移动。10. 如以上任何一项权利要求所述的静电纺丝设备，其特征在于，所述设 备包括用于改变所述出口与接收面之间距离的控制装置(IO)，以便在所述纤维 结构的所述静电纺丝过程中改变所生产的纤维的直径。11. 一种生产纤维结构的方法，所述方法包括以F步骤 提供用于输出溶液或熔体的出口 (5)组， -提供用于接受来自所述出口 (5)组的输出物的接收面(8)， -使得所述接收面(8)在与所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：P韦斯特布鲁克，T范坎普，S德弗利茨，K德克莱克，
申请(专利权)人：根特大学，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]