[发明专利]用于形成纳米纤维和纳米纤维网的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种喷丝头，包括：

第一导管，所述第一导管具有第一末端；

第二导管，所述第二导管在所述第一导管周围同轴设置，并且具有第二末端，所述第二末端靠近所述第一末端，

其中所述第一导管和所述第二导管在所述第一导管和所述第二导管之间形成环状通道，且另外，

其中所述第一末端轴向向外延伸超过所述第二末端。

2.根据权利要求1所述的喷丝头，其中靠近所述第一末端的所述环状通道的至少一部分被导向所述第一导管。

3.根据权利要求1所述的喷丝头，其中所述第一末端由大致圆形的周边限定。

4.根据权利要求3所述的喷丝头，其中所述大致圆形的周边包括具有多个齿的齿状边缘，从而在所述周边周围产生锯齿状图案。

5.根据权利要求1所述的喷丝头，其中所述第一末端轴向向外延伸超过所述第二末端至少0.1mm。

6.根据权利要求5所述的喷丝头，其中所述第一末端轴向向外延伸超过所述第二末端至多5mm。

7.一种模具，包括至少一个根据权利要求1至权利要求6中的任一项所述的喷丝头。

8.根据权利要求7所述的模具，包括多个所述喷丝头。

9.根据权利要求8所述的模具，其中多个所述喷丝头设置在多个行中，使得从任何行的喷丝头喷出的纤维流在飞射中与从任何其它行的喷丝头喷出的纤维流基本上不重叠。

10.一种用于形成非织造纤维网的设备，包括：

流体材料源；

加压气体源；

根据权利要求7所述的模具，其中所述环状通道连接到所述流体材料源，且所述第一导管连接到所述加压气体源；和

收集器，所述收集器用于收集离开所述模具之后的所述流体材料，其中所述流体材料在所述收集器上以基本上固体的形式被收集作为非织造纤维网。

11.一种用于形成多个亚微米纤维的系统，包括：

流体材料流；

加压气体流；

根据权利要求7所述的模具，其中所述环状通道与所述流体材料流流动连通，且所述第一导管与所述加压气体流流动连通；和任选地，

收集器，所述收集器用于收集离开所述模具之后的所述流体材料作为多个非织造纤维，其中所述多个纤维在所述收集器上以基本上固体的形式被收集作为非织造纤维网。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述流体材料流包含熔融聚合物。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述加压气体流包含压缩空气。

14.一种制备非织造纤维网的方法，包括：

提供流体材料源；

提供加压气体流；

提供根据权利要求7所述的模具；

将所述环状通道设置成与所述流体材料源流动连通；

将所述第一导管设置成与所述加压气体流流动连通；以及

收集离开所述模具之后的所述流体材料作为多个非织造纤维，其中所述多个非织造纤维以基本上固体的形式被收集作为非织造纤维网。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述流体材料流包含熔融聚合物。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述加压气体包含压缩空气。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个纤维包含中值纤维直径在从约0.2μm到约0.9μm的范围内的亚微米纤维组。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个纤维包含聚合物纤维。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述聚合物纤维包含：聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、环状聚烯烃、聚甲醛、多烯热塑性弹性体或它们的组合。