[发明专利]离心式溶纺纳米纤维方法

权利要求书

1.纳米纤维形成方法，所述方法包括以下步骤：

向旋转速度介于约4,000rpm和约100,000rpm之间的旋转纺丝盘提供纺丝溶液，所述纺丝溶液具有在介于约100℃和溶剂的凝固点之间的温度下溶解于至少一种溶剂的至少一种聚合物，所述纺丝盘具有平坦表面和向前表面排放边缘；沿所述平坦表面从所述纺丝盘排出纺丝溶液以致充分润湿纺丝盘的平坦表面并且将所述纺丝溶液朝所述纺丝盘的排放边缘的向前表面分配成膜；并且在所述溶剂蒸发的同时由所述纺丝溶液形成独立纤维流以制备聚合物纳米纤维。

2.权利要求1的方法，其中所述聚合物选自聚环氧烷、聚(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃、聚苯乙烯基聚合物及共聚物、乙烯基聚合物及共聚物、含氟聚合物、聚酯及共聚酯、聚氨酯、聚烷撑、聚酰胺、芳族聚酰胺、热塑性聚合物、液晶聚合物、工程聚合物、可生物降解的聚合物、生物基聚合物、天然聚合物、和蛋白质聚合物。

3.权利要求1的方法，其中所述纺丝溶液具有约10cP至约100,000cP的粘度。

4.权利要求3的方法，其中所述纺丝溶液具有约100cP至约75,000cP的粘度。

5.权利要求4的方法，其中所述纺丝溶液具有约1,000cP至约50,000cP的粘度。

6.权利要求1的方法，其中所述纺丝溶液以约1cc/min至约500cc/min的通过速率提供。

7.权利要求1的方法，其中所述纺丝盘的旋转速度介于约6,000rpm和约100,000rpm之间。

8.权利要求7的方法，其中所述纺丝盘的旋转速度介于约8,000rpm和约100,000rpm之间。

9.权利要求1的方法，其中所述纳米纤维具有小于约1,000nm的平均纤维直径。

10.权利要求9的方法，其中所述平均纤维直径小于约500nm。

11.权利要求10的方法，其中所述平均纤维直径小于约100nm。

12.权利要求1的方法，所述方法还包括使成型流体围绕所述纺丝盘流动以将所述纺丝溶液导离所述纺丝盘。

13.权利要求12的方法，其中所述成型流体包括气体。

14.权利要求13的方法，其中所述气体为空气或氮气并且可被加热或冷却。

15.权利要求1的方法，所述方法还包括将所述纳米纤维收集到收集器上以形成纤维网。

16.权利要求15的方法，所述方法还包括施加穿过所述收集器的真空以将所述纳米纤维抽吸到所述收集器上以形成纤维网。

17.权利要求1的方法，所述方法还包括在所述溶剂蒸发的同时由所述纺丝溶液形成独立纤维流期间提供电场以制备聚合物纳米纤维。

18.权利要求17的方法，其中所述电场具有约1kV至约150kV的电势。

19.权利要求18的方法，所述方法还包括施加穿过所述收集器的真空以将所述纳米纤维抽吸到所述收集器上以形成纤维网。

20.权利要求19的方法，其中将所述电势保持在所述纺丝盘和所述收集器之间。

21.权利要求19的方法，其中将所述电势保持在纺丝盘和电极之间，所述电极位于纺丝盘和收集器之间。

22.权利要求1的方法，其中将所述向前表面排放边缘锯齿化。

23.权利要求1的方法，其中所述纺丝盘具有相对于所述平坦表面的凹形区域，所述凹形区域同心地位于至所述纺丝盘的中心的径向距离的40％以内，所述区域限定用于接纳所述纺丝溶液的贮存器。

24.权利要求23的方法，其中将所述贮存器用用于接纳所述纺丝溶液的入口和用于排放所述纺丝溶液的分配孔的出口包封。

25.权利要求24的方法，其中间隙存在于所述贮存器出口和所述纺丝盘的平坦表面的垂直部分之间，所述垂直部分限定所述凹形区域，其中纺丝盘的内边缘被限定在所述纺丝盘的垂直部分与所述纺丝盘的平坦表面的交会处。

26.权利要求25的方法，其中所述纺丝盘的内边缘为倒圆的或锐利的。