形成均匀的纳米纤维基质的工艺及装置的制作方法

专利名称：形成均匀的纳米纤维基质的工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明整体上涉及制造均匀的纳米纤维网的方法及装置，更准确地 说是涉及制造均匀的纳米纤维网的方法，其中当原纤维化材料从模具组 件挤出时使用了压缩空气源去影响原纤维化材料的喷射图型及质量，所 述模具组件含有多流体开口背景技术技术上已知的熔纺技术包含纺粘及熔喷工艺，处置诸如空气的处 理气体的流动，并使聚合物材料同时通过模具体，以便影响聚合物材料 形成连续的或不连续的纤维。在熔喷喷嘴的大多数已知构造中，热空气 被供应通过制成在模具顶端每侧上的通路。热空气加热模具，并由此在 熔化的聚合物排出及冷却时防止模具冻结。以这种方法防止模具被固化 的聚合物堵塞。除去加热模具体之外，有时称为主要空气的热空气使熔 化物被抽拉或抽细成细长微尺寸的长丝。在某些情况下，还使用了辅助 空气源，它碰撞被抽拉的长丝以便在一皮沉积在收集表面之前分割及冷却 长丝。已知普通的熔喷纤维含有直径小于IO微米的纤维。目前，已开发了形成具有直径小于1.0微米或IOOO纳米的纤维的纤 维的方法。这些纤维常称为极细纤维、超微纤维或纳米纤維。技术上已 知晓产生纳米纤维的方法，并常常使用多个多流体喷头，由此把空气源 供输至内流体通路，而把熔化的聚合物材料供输至外环形通路，后者绕 内通路同心地布置。尽管纳米纤维网的物理性质对多种无纺物市场是有 利的，但由于相关的成本导致其商品只占有有限的市场。一皮结合在此处作参考的Nyssen等人的两项美国专利N0.5,260,003 及NO.5,114,631,描述了由具有平均纤维直径0.2 - 15孩i米的热塑性聚 合物制造极细纤维和极细纤维垫的熔喷工艺及装置。使用了 Laval喷嘴
把处理气体加速至超声速度，然而在操作成本及设备成本两方面，如所 公开的，已实现的所述工艺极其昂贵。也被结合于本文作参考的两项Reneker等人的美国专利 N0.6,382，526和NO.6,520,425公开了 通过驱使纤维形成材料同心地环 绕压缩气体的内环形通路来制造纳米纤维的方法。所迷气体在气体喷射 空间中碰撞纤维形成材料，以便把材料切割成极细纤维。被结合于本文 中作参考的Torobin的美国专利NO.4,536,361教导了类似的纳米纤维的 形成方法，其中同轴(心)的喷吹喷嘴具有在正压力下把喷吹气体传 送至流体薄膜材料的内表面的内通路，以及传送薄膜材料的外通路。 Torobin等人的美国专利NO.6,183,670教导了另外的纳米纤维的形成方 法，它被结合于此处作参考。在模具体内的喷嘴间隔可布置成这样使排出喷嘴的材料的分布能 以更均匀的方式被聚集在形成表面上。已经认识到相等间隔的喷嘴的 线性构成可导致带状图型，它在已收集的纤维网内可明显地看到。已发 现条带反映了相邻喷嘴之间的间隔。在纤维网中看到的条带效应可进一 步描述为"山丘与山谷"，由此"山丘"呈现出明显地比"山谷"更高 的基重。工业上也称这种基重不一致性为隔距带。被结合于本文作参考的两项美国专利N0.5,582,卯7和NO.6,074,察到条带，所述每个平行行列具有基本相等的间隔。此外，喷嘴的两个 行列被偏置，使得喷嘴彼此成交错关系。此外，两行列的交错喷嘴彼此 相向朝内倾斜。在这种方式下，每个喷嘴被用于主要压缩空气的相应供 应，但缺少用于协助网形成的辅助空气源。这些专利还要求通过替代气 体源来从外部破裂聚合物材料，这有损于达到充分的网均匀性。仍保有对下列工艺的需求为在纳米纤维的形成中使熔化的聚合物 及气体易于分布可使用多流体开口，并且还加入了辅助气体源，所述辅 助气体源在横跨纤维网的宽度上协助纤维的均匀收集。发明内容气源来影响原纤维化材料的喷射图型及质;，所述源纤维化材料是从含 有多流体开口的模具组件挤出的。此处上述压缩空气哈当地被限定作为
替代的或辅助的空气源，所述辅助空气源与主要压缩空气相分隔，所述 主要空气与熔化的聚合物材料同时被供输至形成纤维的多流体开口 。本 发明的辅助空气源还不同于辅助空气，已知在技术上所述辅助空气是作 为淬冷空气。辅助空气可被描述为屏蔽空气或塑形空气(塑造空气的形 状)的连续的流体幕。虽然较好是使用空气，但本发明设想使用替代的 合适气体，诸如氮气。出于本公开的目的，辅助空气在本文称为"流体 幕"或"连续的空气幕。"根据本发明，本文公开了形成均匀的纳米纤维网的方法。所述方法 包含多流体开口，其中开口包含用于引导气体的通路和用于引导聚合物 材料通过开口的分隔的通路。所述方法还包含至少一个流体幕喷嘴，它 布置得在工作上与多流体开口相关联。根据本发明的方法，熔化的聚合 物材料及气体流体被同时地供输至多流体开口的分隔的相关通路。气体 被引导通过多流体开口以碰撞聚合物材料，以便由此形成喷射图型。流 体也被引导通过流体幕喷嘴，以控制由多流体开口挤压出的纳米纤维的 喷射图型，而随后纳米纤维聚集在一个表面上来形成均匀的纳米纤维 网。除去控制从多流体开口挤压出的纳米纤维的喷射图型之外，相信流 体幕还控制多流体开口的温度，其中流体幕可提高多流体开口的温度。在一个实施例中，当原纤维化材料从多流体开口挤压出时，使用了 连续的空气幕来影响原纤维化材料的喷射图型及质量，所述多流体开口含有两个或更多的多流体喷嘴的行列。多流体喷嘴具有用于引导诸如 气体的第一流体的内通路，和环绕着内通路、用于引导第二流体或熔化 的聚合物纤维形成材料的外环形通路。此外，至少一个连续的空气幕被 布置得工作上与全部多个喷嘴行列相关联，以影响聚合物的喷射形成图 型，所述图型通常被描述成圆锥形的。观察到 一个或多个空气幕用于"挤 压，，及塑形原纤维化材料的喷射图型，所述原纤维化材料是从喷嘴射出 的，由此减小了纤维与锥形喷射形成物相隔的距离。另外，当空气幕碰 撞在聚合物的喷射物上以影响喷射图形时，空气幕还起到了屏蔽相邻的 多个喷嘴行列之间的喷射形成，以消除相邻的喷嘴行列之间的纤维材料 的互相作用或掺合。相信减少了相邻的喷嘴行列之间的纳米纤维的原纤 维化聚合物喷射的掺合，会显著地改善纳米纤维集中在收集表面上时网 的均匀性。
在一个设想的实施例中，形成均匀的纳米纤维网的方法包括两个或 多个多流体喷嘴的行列，所述行列较好是对准成普通的直线安排，其中 多个多流体喷嘴行列被布置成在横跨纤维形成装置的宽度上彼此平 行。此外，至少一个空气幕喷嘴被布置得工作上与多个多流体喷嘴行列 的每一个相关联，其中空气幕喷嘴限定了普通的细长槽，流体被引导通 过所述槽以形成流体(空气)幕。本发明还设想使用具有各种其它多流体开口构造 一 诸如带槽的 模具 一 的一个或多个空气幕。带槽的模具构造的例子包括双槽模具和单槽模具。人们相信工作上与双槽的多流体开口或单槽的多流体开口 相关联的 一个或多个空气幕的使用，影响了纤维形成并增大了形成的纤 維网的均匀性。从下列详细描述、附图及附录的权利要求书，本发明的其它特点及 优点将容易变得明显。


图1是空气幕在多流体喷嘴构造的聚合物喷射形成方面的作用的略图；图2是实践本发明原理的环形喷嘴行列的略图；图3是本发明的带槽的模具组件的实施例的略图；图4是本发明的替代的带槽的模具组件的实施例的略图；和图5是本发明的仍有的另 一 个替代的非环形的实施例的略图。
具体实施方式
虽然本发明可以有各种形式的实施例，但是附图中显示了、并将在 下文描述本发明的当前优先实施例，同时应理解本公开是被考虑作为本 发明的范例，而不是把本发明限制在所图释的特定实施例中。根据本发明制造纳米纤维网的方法可以和美国专利NO.4,536,361 和N0.6，183,670的教导相一致的方式来实践，以上两项专利先前已被结 合于本文作参考。本发明还设想了形成原纤維化纳米纤维及纳米纤维网 的方法，其中图2中所示的一个实施例包含模具组件20，它含有多个 多流体喷嘴28的行列。每个喷嘴限定了引导气体24的内流体通路和外 通路，其中外通路环绕着内通路以引导聚合物材料22通过喷嘴。此外，
至少一个流体幕喷嘴26或"空气幕"喷嘴被布置得与多个多流体喷嘴 的每个行列工作连接。虽然较好是使用通过流体幕喷嘴的空气，但本发 明设想了使用诸如氮气的替代的合适气体。图1图释空气幕相对各个喷嘴的影响的略图。空气幕成形并屏蔽喷 嘴的喷射图型，以减少原纤维化材料的相邻纤维喷射图型之间的混合。 图2是多流体喷嘴行列28的略图，其中至少一个空气幕26设置为与行 列28工作连接。如图1中所表示的，空气幕成形由行列内喷嘴喷出的 原纤维化材料的喷射图型，并且还屏蔽了相邻的多流体喷嘴行列的喷射 形成。提供含有传送气体及聚合物材料的槽构造的模具组件也在本发明 的范围内。在这种构造中，设想将聚合物材料作为连续的薄膜设置在薄 膜形成表面上，其中薄膜形成表面的非限定性例子包括线性的，波浪 状的，带槽状的及类似的。图3是槽构造的图释性实施例，其中薄膜形 成表面32是线性的。显示于图3中的槽构造也称为双槽模具组件30。 双槽模具组件限定了一对线性的薄膜形成表面32，表面32被布置得彼 此成收敛关系。根据本发明，双槽模具组件限定了细长的气体通路34, 以引导压缩气体对着两对线性的薄膜形成表面32上的熔化的聚合物。人们相信 一旦薄膜与气体的路径相交时就会发生薄膜原纤维化，这在 薄膜朝向薄膜形成表面下降时开始发生，并且在薄膜被沉积在气流中时 继续发生。此外，至少一个流体幕喷嘴36或"空气幕"喷嘴被布置与 每个博膜形成表面相工作连接。再者，虽然较好是使用通过流体幕喷嘴 的空气，但是本发明设想使用诸如氮气的替代的合适气体。在另一个图释的实施例中，如图4中所示，另一个模具组件40含 有槽构造，其中一对线性的薄膜形成表面42被限定及安排成彼此平行。 另外， 一对气体通路44被布置得成收敛关系以便分别引导压缩气体， 以碰撞相应的薄膜形成表面42。此外，这个实施例还包含至少一个流体 幕喷嘴46或"空气幕"喷嘴，这个实施例被布置得与每个薄膜形成表 面工作连接。在仍有的另一个图释的实施例中，如图5中所示，槽构造也称为单 槽模具組件50,它限定了至少一条气体排出通路54及一个薄膜形成表 面52。来自气体增压室(未图示)的压缩气体被引导通过气体排出通路 54,通路54在这个图释的实施例中被配置成与薄膜形成表面52构成锐
角。此外，至少一个流体幕喷嘴56或"空气幕"喷嘴被布置得与薄膜形成表面工作连接。在仍有的另一个实施例中，槽构造含有薄膜形成表面，气体排出 通路和碰撞表面，其中排出模具的气体被引导朝向碰撞表面上的已形成 的薄膜。在这样一种实施例中，薄膜形成表面可以是水平表面，或称为 0G,或者被布置成处于高达80G。较好的是，薄膜形成表面被布置成处 于约OG-约60、薄膜形成表面可被描述成还具有一长度。薄膜形成表面 较好是具有约0-约0.120 inch的长度。此外，碰撞表面也具有优先的表 面位置，其中碰撞表面可垂直于薄膜形成表面或描述成相对于薄膜形成 表面为90Q,或者碰撞表面相对于薄膜形成表面处于不同于9(^的角。此 外，碰撞表面具有约0-0.150 inch之间的较好长度，更好是约0-0.060 inch 之间，而最好是约0-0.001 inch之间。根据本发明，适于形成本发明的纳米纤维及纳米纤维网的熔化的聚 合物材料是那些能熔纺的聚合物，它们包括但不局限于聚烯烃，聚酰 胺，聚酯，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯(及其它的丙烯酸类树脂)， 聚苯乙烯，聚氨基甲酸酯，以及它们的共聚物(含ABA式嵌段共聚物)， 交联及非交联形式的各种水解度的聚乙烯醇，以及弹性聚合物，加上它 们的衍生物及混合物。以及还设想了改良丙烯酸，聚丙烯腈，芳族聚酰 胺，三聚氯胺以及其它的阻燃的共聚物。所述聚合物还可选自均聚物， 共聚物以及共轭物，并且可包含具有加入的熔4匕添加剂或表面活性剂的 那些聚合物。如图1中所图释，共聚物材料被供输至喷嘴的外通路，通过每个喷 嘴的相应内通路同时地供输通常为空气的流体，以碰撞通过相应的外通 路引导的聚合物材料，从而由每个喷嘴形成原纤维化的纳米纤维的喷射 图型。由多个多流体喷嘴的行列形成的喷射图型受到至少 一个空气幕喷 嘴的影响，其中所述空气幕喷嘴限定了整体细长的槽，如图2中所示。在这样一种实施例中，槽可显示为线性构造，它被布置得与喷嘴的 整个行列工作连接，以控制及成形行列的喷射图型。较好的是槽的长度 约至少是多个多流体喷嘴行列的长度，最好，长度近似等于行列的长度 加上两倍的单个喷嘴中心至另一中心间距。因此，在当前的实施例中， 其中喷嘴行列含有3个单独的喷嘴，所述喷嘴中心一中心的间隔约0.42 inch,而相关的空气幕喷嘴的槽长度约1.7mch。另外，提供的槽的宽度
较好是约0.003 -约0.050 inch。本发明工艺使用的合适温度的范围较好 是10° -400°C之间，而更好的范围是25。 -36CTC之间。曾观察到空气幕还屏蔽相邻的多流体喷嘴行列的喷射图型，因此减 少了多流体喷嘴行列之间的混合度，以及减少了行列内相邻多流体喷嘴 的纤维的过度混合。此外，关于槽构造实施例方面，相信空气幕还影响 了原纤维化薄膜的喷射图型的形状。不受理论限制，据信可控的原纤 维化材料的喷射图型导致纳米纤维在表面上更均匀的收集从而生产更 均匀的纤维网。网均匀度通常涉及在网宽度上的一致度，并可由若干测量系统加以 确定，它们包含但不局限于孔隙直径变化的系数，空气穿透性及不透 明性。纤维网均匀性的尺度往往取决于单位重量。本发明的无纺纳米纤 维织物的单位重量范围从非常轻至非常重，其中有效范围从小于5 gsm 的织物至大于200 gsm的织物。美国专利N0.5,173,356中公开了 一个合理的均匀性尺度，所述专利 被结合于此处作参考，并且含有收集从在纤维网宽度上(离边沿足够远 以避免边沿效应)的各种位置获取的小样品，以确定单位重量的均匀 性。用于评价均匀性的另外的合理方法可依据原始论文"Nonwoven Uniformity—Measurments Using Image Analysis" — 2003年春天发表于 International Nonwovens Journal Vol.12.N0.1 —来实践，所述论文也-皮 结合作参考。尽管是使用评价均匀性的上述方法，但由于各个网纤维的内在特性 的差异，较轻重量的纤维网可呈现不均匀的性能特性。如被结合作参考 的美国专利NO.6,846,450所教导的，轻重量纤维网可通过测量纤维的而 不是纤维网的性质来评价其均匀性。还曾设想通过监测纤维网不一致 性的各种商业上有效的扫描装置的方法，于在线加工中来测量网均匀 性。除了改善网均匀性之外，人们相信当通过使用空气幕以更加可控 的方式使纳米纤维沉积时，形成在收集表面上的纳米纤维呈现出更高高 的规格。本发明还设想通过形成更均匀的纳米纤维和创造时间上可控的环 境，利用空气幕来改善原纤维化材料的质量，上述时间是指从聚合物首 先从模具组件喷出直至形成的纳米纤维被收集在收集表面上的时间。纤 维的均匀度可通过技术上已知的那些方法来测量，如被结合作参考的2004年夏天在International Nonwovens Journal上发表的原始论文 "Ensemble Laser Diffraction for Online Measurment of Fiber Diameter Distribution During the Melt Blown Process"中描述的，诸如一旦织物利 用激光衍射组离线或在线采用扫描电子显微镜测量。不受理论限定，当 空气幕与两个或多个多流体喷嘴行列一起使用时，人们相信当辅助空 气从多流体喷嘴端头朝向纤维收集表面收敛时，空气幕形成可控的梯状 效应。在喷嘴端头区域中，空气流通过控制喷嘴端头处温度来影响纤维 的形成过程。这个控制可包含用流体(空气)流来提高流体喷嘴的温度。 由于来自幕的空气从喷嘴端头(开始)分散，相信本发明的空气幕会带 走周围环境的空气，所述周围环境的空气起到隔绝新形成的纳米纤维的 作用，同时减少了在纤维网形成方面的有害的"弹丸(shot)"效应。 在技术上已知"弹丸"是指一种聚合物的收集在纤维形成过程期间， 聚合物的收集未能形成纤維，而在纤維收集表面上沉积为有害地影响纤 维网形成的聚合物球体。根据本发明，当沉积在收集表面上时，形成的纳米纤维通常是自行 连接的，然而，纳米纤维网可通过热扎光或技术人员知道的其它连接技 术而被进一步固结，这属于本发明的范围。把本发明的无纺的纳米纤维 网与附加的纤维的及非纤維的基质相结合以形成多层的结构物，这还是 属于本发明的范围。可与纳米纤维网(N)结合的基质可选自由以下成 分构成的组粗梳的纤维网(C)，纺粘网(S),熔喷网(M)，以及 类似的或非类似的单位重量、纤维成分、纤维直径及物理性质的薄膜 (F)。这种构成物的非限制性例子包含S-N, S-N-S, S-M-N-M-S, S-N隱N-S, S-N—S/S—N-S, S—M—S/S-N—S, C-N-C, F-N—F等，其中可 利用液压喷水针刺的方法，通过空气连接、胶粘连接、超声波连接、热 点连接、平滑扎光或通过技术上任何其它已知的连接技术，来使多层的 构造物被连接或固结。洁用品、个人卫生用品、医疗用品及其它可使用无纺织物的终端用品。 一次性的无纺内衣及一次性的吸收性卫生物品，诸如妇女卫生巾、失禁 垫、尿布及类似物，其中术语"尿布，，涉及通常为婴儿及残疾人织造的 吸收物品，它是围绕穿者的下躯干而织造的，可受益于吸收层构造物中 的纳米纤维无纺物均匀性的改进。
此外，所述材料可用作医疗纱布或类似的吸收性的外科材料，用于 吸收受伤渗出物及协助清除来自手术处的渗出液。其它的终端用途包括湿或干的保健、抗菌用品，或用于医疗、工业、汽车、家庭照料、 饮食服务及图表印刷艺术市场方面难清洗表面的擦拭，它能使清洁及类 似工作易于手工操作。本发明的纳米纤维网可包括适于用作医疗及工业保护外衣的构造 物，诸如长衫、窗帘、衬衣、厚实织品、实验室服装、面罩及类似物； 和保护罩，包括诸如轿车、卡车、船、飞机、摩托车、自行车、高尔夫 球车的车辆的罩；以及常留在户外的设备 一 像栅栏、院子及花园设备 一的罩子，所述设备诸如是割草机及转轴式松土机、草坪家具、地板 铺盖物、台布及野餐铺地物。纳米纤维材料也被用于床用品的上部，包括褥子护罩、盖被、羽 绒被以及床罩。此外，声学用途，诸如内部及外部汽车部件、地毯背衬、 绝缘及减噪用品及机器包装及墙壁覆盖物，也可从本发明的纳米纤维网 受益。均匀的纳米纤维网还对各种过滤用途有利，包括(吸尘器)滤袋、 附加池子及矿泉疗养场所的过滤器。还曾经设想包含本发明的纳米纤维网的多层结构，可通过在含有 一系列空虚空间的形成表面上提高结构而、凸显或赋予一个或多个凸出 部分。合适的形成表面包括金属网屏，三维皮带，金属鼓及激光切割 的外壳，诸如三維图像传送装置。在美国专利N0.5，098/764中公开了三 维图像传送装置，所述专利被结合在此处作参考，对于这种图像传送装 置的使用，需要提供具有增强的物理性能及艺术上愉悦外观的织物。根据均匀的无纺纳米纤维的所需终端用途，专用的添加剂可直接地 包含在聚合物的熔化物中，或是在网形成之后进行添加。这种添加剂的 合适的非限制性例子包括增强或减阻吸收性的添加剂；UV稳定剂； 阻燃剂；染料及涂料；香料；皮肤保护剂；表面活性剂；含水的或不含 水的功能性工业溶剂，诸如植物油、动物油、萜类化合物、硅油、矿物 油、白矿物油、石蜡溶剂、聚丁烯、聚异丁烯、聚cc-烯烃及它们的混合 物；曱苯；螯合剂；防蚀剂；磨料；石油馏出液；脱脂剂及它们的结合 物。附加添加剂包括杀菌成分，包含但不局限于碘；醇，诸如乙醇或 丙醇；抗微生物剂；磨料；金属材料，诸如金属氧化物，金属盐，金属 络合物，金属合金或它们的混合物；抑菌络合物，杀菌络合物，以及它 们的混合物。从上所述，可观察到可实现无数的修正及变化，而不背离本发明 的新颖概念的真实精神和范围。应理解到对本文图释的特定实施例方 面没有限制的意图或应是推论。本公开的意图是通过附录的权利要求书 来覆盖全部这些修正，认为它们是落在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种形成均匀的纳米纤维网的方法，包括下述步骤提供多流体开口，所述开口限定用于引导气体的流体通路，和用于引导聚合物材料通过所述开口的分隔的通路；提供被布置得与所述多流体开口工作连接的至少一个流体幕喷嘴；供输熔化的聚合物材料至所述多流体开口，并且同时供输气体流体至所述开口，使得所述气体被引导通过所述多流体开口的相应气体通路，以便碰撞被引导通过相应的聚合物通路的聚合物材料，由此由每个所述开口形成纳米纤维的喷射图型；供输流体通过所述至少一个流体幕喷嘴，以形成用于控制所述多流体开口的喷射图型的流体幕；和使所述纳米纤维沉积在收集表面上，以形成所述均匀的纳米纤维网。
2. 根据权利要求l的方法，其特征在于由每个所述多流体开口形成的所述喷射图型通常是圆維形的。
3. 根据权利要求l的方法，其特征在于所述多流体开口是槽构造。
4. 根据权利要求3的方法，其特征在于所述槽构造是单槽的或双槽的。
5. 根据权利要求l的方法，其特征在于所述流体幕喷嘴限定了整体细长的槽，为形成所述流体幕，流体被 引导通过所述普通的细长槽。
6. 根据权利要求5的方法，其特征在于 所述细长槽是线性构造。
7. 根据权利要求l的方法，其特征在于被供输至所述多流体开口的所述流体和被供输至所述流体幕喷嘴 的所述流体分別包括气体流体。
8. 根据权利要求1的方法，包含用所述流体幕去控制多流体开口 的温度。
9. 根据权利要求8的方法，其特征在于 所述控制步骤包括用所述流幕去提高流体开口的温度。
10. —种形成均匀的纳米纤维网的方法，包括下述步骤 提供含多个多流体喷嘴的行列，每个所述喷嘴限定内流体通路，和环绕着所述内通路、用于引导聚合物材料通过所述喷嘴的外通路；提供布置得与所述行列的多个多流体喷嘴的每一个工作连接的至 少一个流体幕喷嘴；供输熔化的聚合物材料至所述多个所述多流体喷嘴，使得所述聚合 物材料被引导通过所述喷嘴的相应外通路；并且同时供输流体至所述喷 嘴，使得所述流体被引导通过每个所迷喷嘴的相应内通路；以碰撞被引导通i相应外通路的聚合物材料，由此由每个所述喷嘴形成纳米纤维的喷射图型；供输一种流体通过所述至少一个流体幕喷嘴，以形成用于控制所述 行列的所述多流体喷嘴的喷射图型的流体幕；和使所述纳米纤维沉积在收集表面上，以形成所述均匀的纳米纤维网。
11. 根据权利要求10的方法，其特征在于由每个所述多流体喷嘴形成的所述喷射图型是大致圆锥形的。
12. 根据权利要求10的方法，其特征在于所述流体幕喷嘴限定了大致细长的槽，为形成所述流体幕，流体被 引导通过所述大致细长的槽。
13. 根据权利要求12的方法，其特征在于 所述细长槽是线性构造。
14. 根据权利要求10的方法，其特征在于供输至所述多流体喷嘴的所述流体和供输至所述流体幕喷嘴的所 述流体都包括气体流体。
15. 根据权利要求10的方法，包含提供含有多个多流体喷嘴的所述行列的另 一个，并把所述流体幕喷嘴布置在多流体喷嘴的所述行列的中间。
16. 根据权利要求10的方法，包含用所述流体幕去控制多流体喷嘴的温度。
17. 根据权利要求16的方法，其特征在于 所述控制步骤包含用所述流体流去提高流体喷嘴的温度。
18. —种形成纳米纤维的装置，包括含有多个多流体喷嘴的行列，每个所述喷嘴限定内流体通路，和 环绕着所述内流体通路、用于引导聚合物材料通过所述喷嘴的外通路， 当被引导通过所述内通路的流体碰撞聚合物材料时，每个所述喷嘴形成 纳米纤维的喷射图型，所述纳米纤维由所述聚合物材料制成；和流体幕喷嘴被布置得与所述行列的所述多个多流体喷嘴的每一个 工作连接，所述流体幕喷嘴限定了一个槽，流体被引导通过所述一个槽 以控制所述行列的所述多流体喷嘴的喷射图型。
19. 根据权利要求18的装置，其特征在于所述流体幕喷嘴的所述槽具有细长的线性构造。
20. 根据权利要求18的装置，其特征在于每个所述多流体喷嘴的所述喷射图型是大致圆锥形的。
21. 根据权利要求18的装置，包含含有所述多个多流体喷嘴的另 一个行列，所述流体幕喷嘴被布置在 多流体喷嘴的所述行列中间。
22. 根据权利要求18的装置，其特征在于所述流体幕喷嘴通过作用于所述喷嘴的端头来影响所述多流体喷嘴。
23. 根据权利要求22的装置，其特征在于 所述流体喷嘴提高所述多流体喷嘴的端头处的温度。
全文摘要
本发明的目标是制造纳米纤维网的方法及装置，其中使用了压缩空气源去影响原纤维化材料的喷射图型及质量，所述材料是从含有多流体开口的模具组件挤压出来的。此处上述的压缩空气被恰当地限定作为替代的或辅助的空气源，所述辅助空气与主要压缩空气是相分隔的，所述主要空气与熔化的聚合物材料同时地被供输至形成纤维的多流体开口。本发明的辅助空气源还区别于辅助空气，已知所述辅助空气在技术上是作为淬冷空气。辅助空气可被描述成屏蔽或塑形空气的连续流体幕。
文档编号B05B1/14GK101163553SQ200680013180
公开日2008年4月16日 申请日期2006年4月19日 优先权日2005年4月19日
发明者H·徐, O·伊泽勒, R·恰夫拉, R·费伦茨, T·克劳斯 申请人:Pgi聚合物公司