[发明专利]用于静电驱动溶剂喷射或颗粒形成的设备、方法以及流体组合物

说明书

发明人：A·S·斯科特、E·E·科斯洛、A·L·华盛顿二世、J·A·罗伯逊、A·F·洛特斯、J·J·廷达勒、T·拉扎伊娃以及M·J·毕晓普

相关申请的权益要求

本申请要求以A·S·斯科特、E·E·科斯洛、A·L·华盛顿二世、J·A·罗伯逊、A·F·洛特斯、J·J·廷达勒、T·拉扎伊娃以及M·J·毕晓普的名义于2010年5月29日提交的标题为“用于静电驱动溶剂喷射或颗粒形成的设备、方法以及流体组合物”的美国临时申请号61/349,832的优先权，所述临时申请特此通过引用结合，就如同在此完全阐述一般。

技术领域

本发明的领域涉及静电驱动的溶剂喷射或颗粒形成。具体来说，在此披露了用于静电驱动(ESD)的溶剂喷射(例如，喷雾或雾化)或颗粒形成(例如，包括纳米颗粒或纳米纤维的颗粒或纤维的形成)的设备、方法以及电导率降低的流体组合物。

背景技术

在此披露的主题可能与共有的以下各项中所披露的主题相关：(i)2006年12月5日提交的标题为“利用单独尖端流动限制的替换阵列的电喷雾/电纺丝阵列”的美国非临时申请号11/634,012(现为专利号7,629,030)；(ii)2009年3月19日提交的标题为“电纺丝阴离子型聚合物和方法”的美国临时申请号61/161,498；(iii)2009年10月30日提交的标题为“用降低的电流或使用具有降低的电导率的流体进行电纺丝”的美国临时申请号61/256,873；以及(iv)2010年3月19日提交的标题为“用于电场驱动的纤维纺丝的流体配制品”的美国非临时申请号12/728,070。所述临时和非临时申请各自特此通过引用结合，就如同在此完全阐述一般。

“电纺丝”和“电喷雾”在常规上是指分别产生纤维或液滴，即可以通过将高静电场施加到一个或多个填充有流体的喷雾或纺丝尖端(即，发射器或喷丝头)来“纺成”纤维或“喷出”液滴。在适合的条件下并用适合的流体，所谓的纳米纤维或纳米液滴可以由形成在各尖端处的一个泰勒锥体形成(尽管这些条件还应用于产生较大的液滴或纤维)。高静电场典型地(至少在使用一种常规的，相对导电的流体时)在发射纤维或液滴的各尖端开口处产生泰勒锥体，该锥体具有大约98.6°的特征全角。喷出的液滴或纺成的纤维被典型地收集在典型地定位在几十厘米以外的一个目标基底上；在运输至目标过程中自液滴或纤维的溶剂蒸发在通过常规电纺丝和电喷雾的液滴或纤维形成中典型地起到重要作用。一个高压电源在纺丝尖端(通常处于高压下，无论是正压还是负压)与目标基底(通常接地)之间提供一个静电势差(并且因此是静电场)。已公开了电纺丝的许多评论，包括：(i)Huang等人，“关于通过电纺丝的聚合物纳米纤维和它们在纳米复合材料中的应用的综述(A review on polymer nanofiers byelectrospinning and their applications in nanocomposites)”，复合材料科学与技术(Composites Science and Technology)，第63卷，第2223至2253页(2003)；(ii)Li等人，“纳米纤维的电纺丝：无谓的重复劳动？(Electrospinning of nanofiers：reinventing the wheel？)”，先进材料(Advanced Materials)，第16卷，第1151至1170页(2004)；(iii)Subbiath等人，“纳米纤维的电纺丝(Electrospinning ofnanofiers)”，应用聚合物科学杂志(Journal of Applied Polymer Science)，第96卷，第557-569页(2005)以及(iv)Bailey，液体的静电喷雾(Electrostatic Sprayingof Liquids)(John Wiley&Sons，New York，1988)。常规电纺丝材料和方法的细节可以在前述参考文献和其中引用的各种其他著作中找到，并且此处不需要重复。