[发明专利]多区电吹工艺

权利要求书

1.用于制备纤维的方法，所述方法包括以下步骤：从具有带出口端的纺丝喷嘴的喷丝头电吹聚合物溶液，其中所述聚合物溶液包含至少一种聚合物和至少一种溶剂，其中所述电吹包括以下步骤：

a)将所述聚合物溶液从纺丝喷嘴排放到电场中，同时从邻近所述纺丝喷嘴的出口端定位的气体喷嘴注入气体；

b)由排放的聚合物溶液形成包含聚合物纤维的聚合物流，蒸发溶剂并将聚合物纤维沉积到收集器上；并且

其中所述聚合物流通过保持在第一平均温度T1的区1并持续第一停留时间，并且随后通过保持在第二平均温度T2的区2并持续第二停留时间，并且其中所述第二平均温度T2高于所述第一平均温度T1，

其中所述聚合物流在所述区1中的停留时间在0.1毫秒至10毫秒的范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中T2和T1之间的温度差值在20℃至200℃的范围内。

3.根据权利要求2所述的方法，其中T1在20℃至40℃的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物流在所述区1中的停留时间在0.5毫秒至2毫秒的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物流在所述区2中的停留时间是在所述区1中的停留时间的1至20倍。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚合物流在所述区2中的停留时间是在所述区1中的停留时间的1至5倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物溶液包含选自下列的聚合物：聚酰亚胺、尼龙、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚丙烯腈、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯、聚苯胺、聚环氧乙烷、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、SBR(丁苯橡胶)、聚苯乙烯、PVC(聚氯乙烯)、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚醚砜、聚乙烯丁烯、或它们的衍生物或共聚物或它们的任何组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述聚合物为芳族聚酰胺。

9.用于电吹纤维的设备，所述设备包括：

a)纺丝喷嘴，所述纺丝喷嘴具有用于排放聚合物溶液的出口端；

b)气体喷嘴，所述气体喷嘴邻近所述纺丝喷嘴的出口端设置，用于注入压缩气体以形成气体流；

c)收集器，所述收集器用于收集由从所述纺丝喷嘴排放的聚合物溶液形成的纤维；

d)电压，所述电压施加于i)所述纺丝喷嘴，或ii)所述收集器，或iii)任选的电极，所述电极与所述纺丝喷嘴和所述收集器电隔离，其中电场在所述纺丝喷嘴、收集器和任选的电极中的全部三者或任意两者之间产生；

其中，在所述纺丝喷嘴出口和收集器之间包括至少区1和区2，由聚合物溶液形成的聚合物流通过所述区；其中所述纺丝喷嘴出口被设置成排放到所述区1中，并且其中所述区1具有第一长度D1并且维持在第一平均温度T1；其中所述区2位于所述区1的末端和所述收集器前之间的区域中，具有第二长度D2，并且维持在第二平均温度T2；并且其中所述第二平均温度T2高于所述第一平均温度T1。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述区1和所述区2由分隔物隔开，所述分隔物包括聚合物流和气体流能够通过的开口。

11.根据权利要求9所述的设备，所述设备还包括区3，其中所述区1至少部分地位于所述区3内，并且其中所述区3包括至少部分地封装所述区1的封装件，并且其中所述封装件具有一个或多个开口，气体能够通过所述开口从所述区3通入所述区1中。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述区1具有第一气体入口并且所述区2具有通过其供应气体的第二气体入口。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述区2中的平均温度通过从所述第二气体入口供入所述区2的气体来调节。

14.根据权利要求11所述的设备，其中区3具有用于控制所述区1的温度的气体供应。

15.根据权利要求9所述的设备，其中在所述区1和所述区2之间不存在物理分隔物，并且相对距离D1和D2通过供入所述区1的气体的第一流速Q1和供入所述区2的气体的第二流速Q2以及由所述气体喷嘴排放的气体射流流速Qv来确定，并且其中比率Q1/Qv介于1和7之间。