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利记博彩app

专利名称：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利记博彩app
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 theirapplications in nanocomposites)，，，复合材料科学与技术(Composites Science andTechnology),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 ofApplied 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 ffiley&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。用于电纺丝的常规流体(熔体、溶液、胶体、悬浮液或混合物，包括前述参考文献中列出的许多流体)典型地拥有显著的流体电导率(例如，极性溶剂或导电聚合物的离子电导率)。常规认为适用于电纺丝的流体具有典型在IOOil S/cm与大约is/cm之间的电导率(Filatov等人,微纤维与纳米纤维的电纺丝(Electrospinning of Micro-andNanofibers) ；Begell House, Inc ;纽约；2007 ;第6页)。已经观察到使用常规流体的纳米级纤维的电纺丝典型地要求大约lmS/cm或lmS/cm以上的电导率；较低电导率典型地产生微米级纤维。此外，电纺丝的常规方法典型地包括流体至纺丝尖端或发射器的流动的一个注射泵或其他驱动器/控制器，以及在高压电源的一个极(典型是高压极)与待纺流体之间的一个传导路径。这类安排被示出(例如)在美国专利公开号2005/0224998(在下文中称为'998公开)中，该公开通过引用结合，就如同在此完全阐述一般。'998公开的图1示出了一种电纺丝安排，其中高压被直接施加到一个导电发射器(例如，一个纺丝尖端或喷嘴)上，从而在高压电源与被纺流体之间建立一个传导路径。,998公开的图2、5、6A以及6B不出了不同电纺丝安排,其中一个电极被放置在含有待纺流体的一个腔室中，从而在高压电源的一个极与流体之间建立一个传导路径。该腔室与多个纺丝尖端相连通。在那些安排的任何一种中，相当大的电流(每个纺丝尖端典型地大于0. 3 iiA，经常大于Iii A/尖端)连同被纺聚合物材料一起流动。常规的电纺丝流体被沉积在金属目标基底上，这样使得通过沉积材料携带的电流可以流出基底(流到共用接地处或流回到高压电源的另一极)，从而“完成电路”并且避免电荷 累积在目标基底上。虽然如此，用于常规流体电纺丝的流动速率被典型地限制在数个U L/min/喷嘴，特别是如果所希望的是纳米纤维的话(增加流动速率倾向于增加由常规电纺丝流体纺成的纤维的平均直径)。不导电或绝缘基底上的电纺丝已经证明存在问题，这是因为电荷累积在绝缘基底上，最终会抑制电纺丝过程。向常规流体或金属纺丝尖端施加大于数kV/cm的电场经常会引起尖端与目标基底之间的电弧放电，这典型地排除了有用的电纺丝。


图1示意性图解了用于静电驱动(ESD)溶剂喷射或颗粒形成的一种示例性设备。图2A和2B示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的一种示例性多喷嘴头。图3示意性图解了在ESD溶剂喷射和颗粒形成过程中喷射的多个流体射流。图4示意性图解了在常规泰勒锥体电纺丝过程中喷射的一个单一的流体射流。图5A示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的另一个示例性设备。
图5B示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的另一个示例性设备。图6示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的另一个示例性设备。图7示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的另一个示例性设备。图8示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的另一个示例性设备。图9示意性图解了用于ESD溶剂喷射或颗粒形成的一种示例性外电极。图10示意性图解了在无颗粒形成的ESD溶剂喷射过程中喷射的多个流体射流和溶剂液滴。附图中示出的实施方案是示例性的，并且不应被视为限制本披露或所附权利要求的范围。
具体实施例方式可以采用含有聚合物的纤维或纳米纤维的常规电纺丝，或小液滴的电喷雾来产生多种有用的材料。然而，将采用常规的、相对导电的流体组合物的一个电纺丝过程扩大规模(超出实验室或原型水平)已经证明存在问题。为了达成生产型数量，经常采用通常处于阵列式安排的多个电纺丝尖端。然而，所使用的导电流体和通过自各尖端出现的纤维携带的相当大的电流(每个尖端经常大于IuA)导致不切实际地大的总电流并且导致电纺丝尖端和纤维当中的不希望的静电相互作用；这些限制了可以顺利采用的电纺丝尖端的数目和密度。在自一个多孔膜发射器进行电纺丝时，典型地遇到类似的难题。在不导电目标表面上的电纺丝也存在问题，如上文所述。在此披露了通过一种或多种物理机制用于静电驱动(ESD)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、方法以及流体组合物，该一种或多种物理机制与自形成在发射器孔口的一个单一的泰勒锥体进行的导电流体的常规、蒸发性电喷雾或电纺丝相异。可以容易地将在此披露或要求的方法扩大规模到所产生的材料的生产级数量。将流体组合物自电绝缘发射器(例如，喷嘴、毛细管或尖端)朝向一个目标表面发射，该目标表面是不导电或电隔离的，并且该目标表面不需要被连接至地面或电源，或被定位在任何电接地附近(尽管在一个绝缘目标后方或下方存在一个电接地平面可以有助于一旦颗粒形成，就将颗粒指弓丨朝向目标)。可以、但不需要将电压直接施加到流体上。相对于常规电纺丝流体组合物(大于大约IOOiI S/cm ;对于产生聚合物纳米纤维来说典型地大于大约lmS/cm)，在此披露的一些流体组合物展示出实质上降低的电导率(小于约lmS/cm，优选小于约100 u S/cm ;一些组合物小于约50 u S/cm,小于约30 u S/cm,或小于约20 u S/cm)。一些披露的组合物包含具有大于大约25的介电常数的一种第一材料，该第一材料被混入具有小于大约15的介电常数的一种液体溶剂中；在一些披露的实例中，液体溶剂的介电常数是小于大约10、或小于大约5。一些披露的组合物包括一种盐、一种表面活性剂(离子型或非离子型)或一种溶解的离子型液体。在此披露的不导电发射器、不导电或隔离的目标表面和/或一些流体组合物的降低的电导率可以至少部分地减轻上文所述的不希望的静电相互作用，可以使得流动速率能够大于大约IOOiI L/min/发射器,可以使得多个发射器能够在彼此间隔例如一厘米或一厘米以下来进行使用，可以使得颗粒或纤维能够沉积在一个电绝缘或电隔离的收集表面上，或可以使得颗粒能够在一个对电极的缺失下形成和沉积，该对电极是在收集表面的附近，被接地或连接至驱动沉积的电源。那些电导率降低的流体组合物，和电绝缘发射器和收集表面的使用还可以使得能够使用较高的电压和/或较小的发射器至目标距离(例如，从只有数厘米下降至大约5毫米)，它们的使用将典型地引起使用常规流体的一个常规电纺丝安排中的电弧放电。常规电纺丝安排中典型地要求大约5cm至20cm的发射器至目标距离足够近以便使得能够施加足够大的电场，而不施加足够高以致引起电弧放电的电压，但足够远以便使得溶剂能够在它们到达目标之前自纺成纤维充分蒸发。看似矛盾的是，在此披露的组合物还可以被用于一种安排中，在该安排中国标或收集表面距离发射器超过大约30cm，或甚至40cm或50cm或更远。将流体组合物发射成这样一个庞大、不受阻的体积显现出提高了流体的流动速率和纺成纤维的生产速率(下文将进一步描述)。于在此披露的条件下并且使用在此披露的流体配制品，常规的泰勒锥体形成和自该泰勒锥体进行的常规电纺丝或电喷雾显现出受抑制，从而有利于在流体组合物离开发射器之后自流体组合物的溶剂喷射和颗粒形成的一种不同的、非蒸发性机制(纤维和纳米纤维被认为是伸长的颗粒)。因此，应采用术语“静电驱动(ESD)溶剂喷射和颗粒形成”，或简单地“ESD溶剂喷射”来描述在此披露的观察到的现象并且应认为该术语与常规电纺丝或电喷雾是相异的。附图中示意性图解了示例性设备，每个设备包括一个喷嘴102 (发射器)，该喷嘴在它的远端处具有一个孔口 104，该喷嘴中引入了一种流体组合物(下文将进一步描述)。虽然示例性实施方案中示出并描述了喷嘴102，但可以等效地采用任何适合的发射器。喷嘴102由一个绝缘台106或使喷嘴与其周围环境电隔离的其他适合的结构支撑，并且喷嘴102自身包含一种或多种电绝缘材料如玻璃、塑料、聚四氟乙烯(PTFE)、尼龙或在化学上还与流体组合物相容的其他适合的绝缘材料。喷嘴102可以充当流体组合物的一个储存器(例如，如图1中所示)，或可以与一个流体储存器相连通。可以采用多个喷嘴102，并且希望时，各自可以与一个共用流体储存器108相连通(例如像在图2A/2B中)。流体通过喷嘴102的流动可以通过在喷嘴孔口 104上方安排一个适合的流体高差通过重力来驱动，或可以通过一个泵(例如，一个注射泵)或其他流量调节装置来驱动。孔口 104可以被安排成提供针对流体流动的一个适合的流体动力阻力水平。在一个适合的安排中，可以将一个毛细管(包含例如，PTFE)插入喷嘴102的远端，这样使得毛细管的远端充当孔口 104并且毛细管的近端与喷嘴102的内部或与一个流体储存器相连通。在另一个适合的安排中，一个毛细管充当整个发射器，其中该毛细管的远端充当孔口 104(例如像在图2A/2B中)并且该毛细管的近端与一个流体储存器108相连通。一种适合的毛细管的一个实例具有大约0. 5mm的一个内径和约2cm至20cm或20cm以上的一个长度；可以采用其他适合的长度或直径来产生所希望的流体流动特征。毛细管的适合的长度和直径可以至少部分地由流体组合物的粘度来确定，例如，较长或较窄的毛细管典型地被用于一种粘度较低的流体组合物。虽然示例性实施方案中示出并描述了喷嘴102，但可以等效地采用任何适合的发射器，包括但不限于烧结玻璃、多孔陶瓷、多孔聚合物膜、一个绝缘板中的一个或多个经过微机械加工的通道，或一束纤维、细丝或细杆当中的间隙通道。如果一种多孔或烧结材料被用作一个发射器，那么相对应的孔口由到达材料边缘或表面的材料的单独孔隙形成。可以采用宽范围的流体组合物。第一组适合的流体组合物包括组合物，这些组合物包含具有大于大约25的介电常数的一种第一材料，该第一材料被混入具有小于大约15的介电常数的一种液体溶剂之中。下文描述了展示出至少那种程度的介电反差的适合的流体组合物的许多实例。大多数披露的高介电反差流体组合物的实例还包含溶解、乳化或以其他方式分散在液体溶剂中的一种聚合物。在第一组的一些示例性流体组合物中，第一材料具有大于大约30的介电常数，或液体溶剂具有小于大约10或小于大约5的介电常数；具有甚至更大介电反差的其他示例性流体组合物已被披露并且可以被采用。组合物可以包括一种或多种其他材料，每种材料具有在低介电液体溶剂与高介电材料的那些介电常数之间的介电常数，从而形成一个所谓的“介电阶梯”。第二组示例性流体组合物包含一种盐、一种表面活性剂(离子型或非离子型)，或溶解于或混入一种液体溶剂中的一种离子型液体，连同一种溶解的、乳化的或分散的聚合物。适合的流体组合物的所述前两个组之间可能存在一些重叠，例如，一种盐、表面活性剂或离子型液体可以充当一种高反差流体组合物中的一种高介电材料，经常作为介电阶梯中的“顶部梯级”。第三组适合的流体组合物的实例可以包含溶解、乳化或分散在一种液体溶剂中的一种聚合物，其中该液体溶剂具有大于大约8的介电常数并且主介电反差是在溶剂与聚合物之间，该聚合物具有小于大约4的介电常数。在第三组示例性流体组合物中，在溶剂介电常数与允许ESD溶剂喷射的最大粘度之间显现出一种正相关。下文描述了来自所有三组流体组合物的具体实例。所有三组中的示例性组合物展不出小于大约lmS/cm,优选小于大约100 ii S/cm的电导率。可以有利地米用小于大约50 u S/cm,小于大约30 u S/cm,或小于大约20 u S/cm的电导率。在图1、2A/2B、5A、5B以及6的实例中，电源110通过一个绝缘或屏蔽的电缆112和浸在流体组合物(在发射器102内或在一个流体储存器108内)中的一个电极114将一个电压施加到流体组合物上。在采用一种适合的流体组合物(例如，具有足够大的介电反差和/或足够低的电导率)时，施加足够的电压在流体通过孔口 104离开发射器102之后会引起溶剂自流体组合物的非蒸发性喷射(即，ESD溶剂喷射)。高速摄影显示出，在经由被浸没的电极114施加足够的电压之后，通过孔口 104离开发射器102的流体组合物形成一个或多个离散的流体射流342。那些射流中的每一个迅速变得不稳定并且在距离它的相对应的形成点2mm至3mm以内处散开(示意性图解于图3中)。与自一种常规的、导电的电纺丝流体出现的一个流体射流(示意性图解于图4中，其中射流442自一个泰勒锥体444出现，该锥体形成在发射器402的孔口 404处并且在视觉上自该孔口突出)形成对比，那些射流342是自表现为未形成一个典型泰勒锥体(至少不是视觉上突出于喷嘴孔口 104的锥体)的流体的弯液面344的一部分出现。虽然在施加电压时自流体组合物出现两种类型的流体射流(ESD喷射和常规的泰勒锥体电纺丝)都是有可能的，但在如在此披露来安排和操作的一个设备中使用在此披露的一种类型的流体组合物显现出有利于产生行为大致上如图3中所示的流体射流342，并且抑制自一个相对应的泰勒锥体出现并且行为大致上如图4中所示的流体射流442的产生。如图3中所示意性图解，在ESD溶剂喷射中，流体射流342各自典型地(但并不总是)相对于发射器102成一个角度出现。这些射流342在数目和方向上可以发生略微随机的变化，有时形成与张开的雨伞的伞骨相似的安排。高速摄影显示出，各流体射流342在距离它的相对应的形成点大约2_至3_以内处突然散开并且喷射溶剂。溶剂显现出在与发射器大致成横向的一个方向上喷射，并且喷射显现出是非蒸发性的。喷射出的溶剂可以随后蒸发，但显现出最初是作为液滴346从射流342喷射出来。先前已观察到图3中示意性描绘的射流行为(Eda等人；“在半稀释聚苯乙烯溶液电纺丝过程中溶剂对射流发展的影响” (“Solvent effects on jet evolutionduringelectrospinning of sem1-dilute polystyrene solutions，，)；欧洲聚合物杂志(European Polymer Journal),第43卷,第1154页(2007))。然而,先前的工作人员未能认识到所观察到的那种射流行为的潜在效用。在先前的工作中，施加的电场被限制于小于大约4-5kV/cm(大多数采用的导电发射器)。通过采用绝缘发射器、一个绝缘或被绝缘的收集表面和相对低电导率的流体组合物，可以采用较大的电场，这些较大的电场显现出增强了图3中所描绘的射流行为并且抑制了图4中所描绘的射流行为。这种偏好行为是有利的，这是因为可以达成实质上更大的流体流动速率，例如，对于图3的射流来说大于大约IOOii L/min/射流器。对于包含聚合物的流体组合物，已经观察到高达2mL/min/发射器的速率，并且对于不包含聚合物的流体组合物，已经观察到多达lOmL/min/发射器的速率。如果流体组合物包含一种聚合物，那么溶剂的ESD喷射会引起聚合物颗粒或纤维348的形成和那些颗粒或纤维348与喷射出的溶剂的分离。可以将纤维视作是伸长的颗粒，并且术语“颗粒”和“纤维”在随后的讨论中可以在某种程度上互换使用以便涵盖纤维连同未伸长的颗粒。在此披露的用于ESD溶剂喷射和颗粒形成的方法和流体组合物可以被有利地用于以比常规电纺丝更快的速率形成较大量的聚合物纤维(包括聚合物纳米纤维，例如，具有小于大约500nm的平均直径的纤维)。在常规的电纺丝(图4)中，射流442在自泰勒锥体444出现之后典型地在十厘米或十厘米以上范围内保持完整。在前几厘米之后，射流442在被沉积在一个收集表面上之前因静电作用而开始伸长并绕卷；然而，射流442典型地保持完整直到它被沉积。溶剂从射流442蒸发，并且收集表面典型地必须位于距离发射器402大约10厘米至20厘米处，以便允许充分的溶剂蒸发，从而使被沉积的纤维大致上不含溶剂。相比之下，在ESD溶剂喷射(图3)中，聚合物颗粒348在高速摄影中显现出是从射流342喷射出来,喷射是在与发射器大致成横向(例如,相对于喷嘴102大致成横向)的一个方向上，在距离射流的 相对应的形成点约2mm至3mm以内处，射流的相对应的形成点即射流342散开并且喷射溶剂之处。聚合物纤维348显现出以实质上低于所喷射出的溶剂液滴346的粘度来进行喷射，因而实现分离。将聚合物颗粒348沉积在一个收集表面130上，如下文进一步描述。除了非蒸发性的ESD溶剂喷射机制的高速摄影证据之外，针对这一机制的其他证据包括以下观察结果大致上不含液体溶剂的聚合物纤维348可以通过使用一种溶剂如，例如，具有相对高沸点(176°C )和相对低蒸汽压(在20°C下是2_ Hg)的d-柠檬烯来沉积在离发射器孔口 104小于大约lcm( S卩，图1中小于大约Icm的距离d ;已采用d ^ 0. 5)处的一个收集表面130上。计算表明在这样小的距离内，一种蒸发性溶剂去除机制无法去除这样一种高沸点的溶剂。因此，一个非蒸发性ESD溶剂喷射机制可以从基本上不含溶剂的纤维的沉积中推测出来，其中发射器孔口 104距离收集表面130小于I厘米。在图1的实例中，将聚合物纤维348沉积在定位在发射器孔口 104与一个电接地表面120(典型是导电的并且在图1的实例中经由导线122与电源110 —起连接至一个共用接地；可以被称作“对电极”或“接地平面”)之间的一个收集表面130上。由于存在接地表面120而引起的静电相互作用倾向于将聚合物纤维348朝向收集表面130推进。然而，收集表面130自身不需要导电，并且优选是绝缘的或仅略微导电，以便减小在较高施加电压下的电弧放电的可能性。可以采用图1的安排来将聚合物纤维沉积在各种各样的略微导电或电绝缘的收集表面130上，包括但不限于纸或其他纤维素材料，纤维或纺织材料，聚合物膜如Mylar(即，双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯或boPET), Saran (即，聚偏氯乙烯)，或聚四氟乙烯，或复合材料如玻璃纤维。虽然图1中将接地表面120示为在横向程度上大于收集表面130，但这种情况并不是必需的。事实上，可以有利地安排收集表面130，以便有效阻断在流体射流与接地表面120之间的任何潜在的电荷转移，实际上是“断开电路”，(例如，像在常规电纺丝中)该电路会由高压电源110、流体、接地表面120以及公共接地连接122形成。在将聚合物纤维收集在一种略微导电的材料(例如，纤维素纸)上时，可以通过将一个不可渗透的绝缘层(例如，一个Mylar薄片)插置在接地表面120与收集表面130之间来增加纤维收集率。接地表面120的存在优选仅用于界定静电场场线，但不意图携带任何实质电流。在图1的安排中(一个接地表面120与电源110 —起连接至一个共用接地122)，喷嘴孔口 104与收集表面之间的距离d可以小至大约0. 5cm或大约1cm，或可以大至大约IOcm至15cm或更大(条件为被施加的电压足够大，例如，喷嘴孔口 104与接地表面120之间每分离一厘米，大于大约5kV)。在大约2_至3_内，溶剂自射流342喷射出，从而使得聚合物纤维348能够大致上不含溶剂地沉积在收集表面130上，甚至是在该收集表面距一个单一喷嘴的距离小于Icm的情况下。然而，在一个多喷嘴安排中已经观察到从邻近喷嘴的射流喷射的溶剂可以连同那些喷嘴的纤维一起沉积，例如，在这些喷嘴间隔大约3cm并且收集表面比大约IOcm更近。在一个多喷嘴安排中，可以采用较大的喷嘴至表面距离d或较高的施加电压(如果需要或希望的话，可任选地与基于气体流动的溶剂回收联用)来产生大致上不含溶剂的沉积纤维。在图5A中示意性图解的ESD溶剂喷射的另一个示例性安排中，收集表面130被定位在仅充当机械支撑物的一个电隔离表面124上，其中不存在邻近的或并置的接地平面或对电极。高压电源110通过接地连接118保持接地。总体的周围环境(例如，陈设、其他附近设施、墙壁、地板、天花板或大地表面)将典型地提供一些有效的“接地”，典型地是足够远以致仅可忽略地影响到流体射流342或聚合物纤维348的行为。如果收集表面130具有足够的刚性以致可以自我支撑，那么可以省去支撑表面124。在采用图5A的安排时，喷射出的聚合物纤维倾向于从射流342横向喷射出来，在所有方向上喷射出多达大约IOcm或IOcm以上的一个横向距离，并且然后倾向于有些无目的性地漂浮。为了实现聚合物纤维348在收集表面130上的沉积，可以采用气体流动(正或负压，例如，通过一个鼓风机、真空带或类似装置提供)或其他标准手段来将聚合物纤维推进至收集表面130上。取而代之或除此此夕卜，可以采用气体流动来收集或回收喷射出的溶剂，作为液滴或作为蒸汽(如上文所述)。可以采用任何适合的气体，包括环境空气；可以采用电离气体并且在一些情境下已观察到该电离气体通过稳定射流342和/或抑制来自喷嘴的电晕放电来增强ESD溶剂喷射。在图6的示例性安排中，收集表面包括活组织132并且未采用邻近的或并置的接地平面或对电极。图5B中示意性图解的示例性安排包括一个表面126,该表面通过一个接地连接128来接地，该接地连接未被直接连接至高压电源110的接地连接118。与图1中所示的“直接”接地连接122形成对照，这一种接地连接应被称为“间接”。在较小的喷嘴-表面分离下，(例如，分离小于大约IOcm,对于每分离一厘米，大于大约5kV)下，图1和图5B的安排表现类似。然而，观察到图5B的安排(仅包括与表面126的一个间接接地连接128)在喷嘴孔口与接地表面120之间的较大分尚下展不出与图1的安排(包括与表面120的一个直接接地连接122)展示出的行为相异的行为。在任一种安排中，例如，大约15kV的一个施加电压和大约3cm的一个喷嘴至表面分离引起了 ESD溶剂喷射。然而，在图1的安排中(例如，在大于大约5cm的一个分离下)，使接地表面120移动远离喷嘴孔口 104最终会熄灭ESD溶剂喷射。在图5B的安排中未观察到ESD溶剂喷射的这种熄灭；在一些情况下，观察到每个喷嘴的流动速率在实质上更大的分离下会增加。在这类实质上更大的喷嘴至表面分离下(例如，多达30cm、40cm、50cm或更多)下，图5B的安排的行为与图5A的安排(具有一个隔离的收集表面并且不具有接地表面)的行为相似。可以通过消除在高压电源110与一个收集表面130或接地表面126之间的一个直接的接地连接，利用所观察到的图1和图5B安排的行为上的差异达成更大的流动速率或更大的聚合物纤维沉积率。例如，在喷嘴被安排以使得沉积的聚合物纤维被收集在沿着一个输送器移动的一个基底上的制造环境下，输送器的不同金属部件可以充当具有一个间接的接地连接128的表面126，S卩，与高压电源110的接地连接118分离开。相对于在高压电源和输送器共享一个直接的、共用接地连接时获得的那些收集率来说，因而可以达成提高的聚合物纤维收集率。能够以多种方式实现一个间接的接地连接，例如，通过连接至独立的电源插座，通过连接至建筑的电力布线的独立的、独特的电路，或通过将表面126连接至实际地面而高压电源通过建筑布线接地；可以采用其他间接的接地连接。已经观察到将流体射流342和纤维348发射成一个较大的、不受阻的空间体积显现出会提高流体组合物通过发射器的流动速率。定位在距离喷嘴102有30cm、40cm或50cm，或甚至更远处的一个收集表面130显现出会引起流体组合物通过喷嘴孔口 104的流动速率增加(例如，在图5A和图5B的安排中)。可获得的较大体积可以至少部分地说明相对于图1(在较小的分离下)图5A和图5B(在大的分离下)所展示出的提高的流动速率。相对于收集表面距离喷嘴102小于大约5cm的情况下的流动速率来说，已经观察到多达大约50%或以上的流动速率的提高。在如此大的距离下，一个间接接地表面126的存在或缺失只会最小程度地影响到射流342或聚合物纤维348的行为。可以有利地采用在一个提高的流动速率下通过各喷嘴产生的一个相对大的聚合物纤维的横向“云”的组合效应，以用于在一个相对宽广的区域内沉积大量聚合物纤维。图7和图8的示例性安排分别对应于图1和图5A的那些安排，只是浸没的电极114被定位在发射器102外部邻近处的一个外电极116替换。外电极116被定位在发射器孔口104的上游，即，外电极116被定位以使得发射器102大致上远离电极116指向。距离D(电极116至收集表面130)和d(发射器孔口 104至收集表面130)可以独立地变化。图7的安排类似于图1的安排，即，收集表面130被定位在发射器孔口 104与一个接地表面120之间。图8的安排类 似于图5A的安排，S卩，收集表面130是电隔离的，S卩，不存在对电极。还可以使用图8的安排以类似于图6所示的方式将聚合物纤维沉积在活组织上，或该安排可以包括针对一个表面126的一个间接接地连接，如图5B中。在图7和图8的安排中，在发射器102中的流体组合物与外电极116之间不存在直接的传导路径。换句话说，不可能建立包括高压电源110、流体组合物以及收集表面130的一个“电路”。可以采用任何适合的外电极116。图9图解了可以使用的电极116的一个具体类型的细节。图9中描绘的示例性电极116是一种所谓的电离棒或“针(pinner) ”棒，并且包括多个电离针117。可替代地，喷嘴102可以延伸穿过在一个导电平板电极中的一个或多个开口，如申请号61/256，873 (结合在上文中)中所示和所述。必须将足够大的电压(正或负)经由电极114或116施加到流体组合物上，以便通过自发射出的流体组合物进行ESD溶剂喷射来形成聚合物纤维。取决于采用的具体流体组合物和发射器102与收集表面130的安排，精确的电压阈值可以发生些许变化。在图1和图7的安排(包括一个接地的对电极表面120)中，用于形成流体射流的一个电压阈值取决于发射器孔口 104与接地表面120之间的距离，连同流体组合物和特性。由于发射器102是不导电的，所以量化发射器孔口 104附近的电场强度或电场梯度存在问题。然而，离开发射器孔口 104的流体的行为可以是与所施加的电压除以发射器孔口 104与接地表面120之间的距离d相关联的。该量(电压-距离商；容易测量)应区别于电场强度(难以测量)，尽管采用的单位(即，kV/cm)相似。对于图1和图7的安排(采用电绝缘喷嘴或发射器)来说，在d小于大约IOcm或小于大约5cm下，经常观察到总体流体行为的以下进展。电压范围是近似的并且在不同的流体组合物当中可以发生明显变化。在电压-距离商多达约3kV/cm时，典型地观察到来自每个发射器的一个单一泰勒锥体的常规电纺丝，特别是在采用常规导电电纺丝流体时。流动速率典型地小于大约5 ii L/min/发射器。在电压-距离商在大约3kV/cm与约5_6kV/cm之间的情况下，观察到来自每个发射器的多个泰勒锥体的常规电纺丝，其中流动速率在大约5与大约15 ii L/min/发射器之间。取决于流体的电导率，可能开始发生在流体与接地表面120(或任何附近的接地表面或物体)之间的电弧放电，并且可能限制可以施加到至一种具体的流体组合物的电压。在电压-距离商在大约5-6kV/cm与大约10kV/cm之间的情况下，观察到来自每个发射器的多个泰勒锥体的常规电纺丝与非蒸发性ESD溶剂喷射的一种混合。在电压增加时，由于流体的介电反差增大或流体电导率减小，那些并行过程的相对权重远离常规电纺丝并且朝向非蒸发性ESD溶剂喷射偏移。经常观察到在大约20与大约300 u L/min/发射器之间的流动速率，并且流动速率在施加电压情况下倾向于变大。除非流体电导率被保持在大约lmS/cm以下,优选地小于大约IOOii S/cm,更优选地小于大约30 u S/cm或小于大约20 u S/cm,否则倾向于发生电弧放电。对于高于10kV/cm的电压-距离商，常规的泰勒锥体电纺丝被大致消除并且非蒸发性ESD溶剂喷射占主导地位。因电弧放电而典型地不能采用常规的电纺丝解决方案。使用在此披露的流体组合物和电极/发射器/目标安排，已经观察到自数百U L/min/喷嘴至多达并且超过lmL/min/喷嘴的流动速率，这使得聚合物纤维沉积率能够大于大约0. 5g/小时/喷嘴，经常多达数g/小时/喷嘴。在图5A、6以及8的安排(没有对电极)中，不存在与离开发射器孔口 104的流体的行为相关的明确限定的距离；唯一测量的、与流体行为相关的参数是相对于地面施加的电压。观察到一个电压阈值是在大约IOkV与大约15kV之间，并且该电压阈值显现出随着流体组合物和流体特性(例如，介电常数、电导率和/或粘度)而变化。在高出阈值电压时，观察到本披露的非蒸发性ESD溶剂喷射与伴随的颗粒形成。在较低的施加电压(仍然高出阈值电压)下，有时还可以观察到来自一个可见泰勒锥体的常规电纺丝。在电压进一步增加超出阈值时，常规的泰勒锥体电纺丝倾向于受抑制或消除，而非蒸发性ESD溶剂喷射得以增强。如上文所述，取决于喷嘴至表面的距离和施加的电压，图5B的安排(包括针对表面126的一个间接接地连接128)展示出这两种类型的行为(即，与图1类似或与图5A类似)。在所施加的电压被关闭时，使在此披露的方法和流体组合物与用常规流体的常规电纺丝区分开的另一个特征会变得明显。常规泰勒锥体电纺丝在关闭电源时几乎立即停止。相比之下，在图1、5A、5B、6、7或8的任何安排中使用一个低电导率、高介电反差的流体时，非蒸发性ESD溶剂喷射和聚合物纤维形成经常会持续几分钟。典型地观察到离开喷嘴孔口 104的流体的行为的演变。在刚刚关闭电压之后，离开发射器孔口 104的流体射流342的行为几乎不发生变化。在几分钟的过程中，(I)某种多泰勒锥体电纺丝连同ESD溶剂喷射开始发生，(2)ESD溶剂喷射停止，(3)泰勒锥体电纺丝被减少到一个单一的锥体和射流，并且(4)最后的射流停止。在演变过程中，有时发生滴液，并且由于每一滴都与发射器中的流体分离，所以发生多流体射流的一个短时喷涌，这降低了每个连续滴的强度并且缩短了持续时间。在关闭所施加的电压之后，离开喷嘴孔口 104的流体射流的继续表明了系统的至少一个特征性弛豫时间，并且表明了特征性弛豫时间可以被利用来增强ESD溶剂喷射过程和聚合物纤维的形成(并且通过电压循环的工作循环来减少任何并行的泰勒锥体电纺丝)。通过以近似为相关弛豫时间的倒数量级的频率来循环地开启和关闭所施加的电压，可以达成非蒸发性ESD溶剂喷射的增强。与其尝试测量或表征相关弛豫时间，更有利的可以是改变所施加的电压的循环频率并且注意显现出可以增强所希望的ESD溶剂喷射过程的频率(或频率范围)。对于非蒸发性ESD溶剂喷射来说，已观察到用于增强的适合的频率是在大约0.1Hz与大约IOOHz之间。使用具有高介电反差和低电导率的流体组合物通过在此披露的方法形成的聚合物纤维可以被有利地用于各种各样的目的，特别是在形成的纤维是纳米纤维时，即，具有小于大约I Pm，或典型地小于大约500nm的直径。这类目的可以包括但不限于过滤、防护装备、生物医学应用或材料工程。例如，聚合物纳米纤维网可以形成仅传送小于大约Ium的颗粒的过滤介质的至少一部分。在另一个实例中，聚合物纳米纤维的基质可以用于保留其他材料(例如，超吸水性聚合物、沸石、活性炭或炭黑)的小颗粒(例如，小于0. lym)，以便产生具有各种希望的特性的材料。对于由此形成的纤维的许多用途的完整讨论不在本披露的范围内。取决于产生的纳米纤维的所希望的特性，可以采用一系列广泛的聚合物、液体溶齐U、低介电液体溶剂(例如，介电常数小于大约15)、高介电材料(例如，介电常数大于大约25)、盐、表面活性剂和/或离子流体，并且下文给出了许多实例。对于待沉积在一个给定收集表面上的一种给定聚合物来说，将典型地要求对参数进行一些优化以便产生适合的或最优的纤维或纳米纤维。那些参数可以包括低介电溶剂的身份、介电常数以及重量百分比；高介电材料、盐、表面活性剂或离子型液体的存在、身份以及重量百分比；任何其他高介电材料的存在、身份以及重量百分比；流体组合物的电导率和粘度；发射器(例如，喷嘴、通道或可透性膜)的性质、发射器孔口直径、发射器流体动力阻力；施加的电压；接地表面的存在和它距发射器孔口的距离；在发射器孔口与收集表面之间的距离。在此披露的原理和实例将使得本领域技术人员能够鉴别并且优化产生所希望的聚合物纤维或纳米纤维的聚合物、低介电溶剂以及高介电材料的在此未明确披露的许多其他组合；那些其他组合和由此产生的纤维或纳米纤维应属于本披露或所附权利要求的范围内。化学相容并且充分可溶的聚合物、高介电材料、盐、表面活性剂或离子型液体的许多组合可以与一种给定溶剂一起采用，以便产生展示ESD溶剂喷射的一种流体组合物。表I是展示ESD溶剂喷射的流体组合物的实例的一览表；根据在此披露的方法，采用了包括一种聚合物的那些实例以便通过ESD溶剂喷射产生聚合物纤维或纳米纤维。所列出的配制品是示例性的，旨在说明指导流体组分选择的一般性原理，并且不意图限制本披露或随附权利要求的总范围。然而，具体披露的示例性配制品或配制品范围可以被视为是优选实施方案并且因此在此基础上可以与现有技术进一步区分开来。表1-通过ESD溶剂喷射产生聚合物纳米纤维的流体组合物
权利要求
1.一种方法，包括 将一种流体组合物引入一个或多个发射器中，其中(i)每个发射器包括一种电绝缘材料并且具有一个相对应的发射器孔口，(ii)该流体组合物包含一种具有的介电常数大于大约25的第一材料，该第一材料被混入一种具有的介电常数小于大约15的液体溶剂中，并且(iii)该流体组合物的电导率是小于大约lmS/cm;并且 将一个电压施加到该流体组合物上以便在该流体组合物通过这些相对应的发射器孔口离开这些发射器之后弓I起该溶剂自该流体组合物的非蒸发性喷射。
2.如权利要求1所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约IOOiiS/cm。
3.如权利要求1所述的方法，其中该第一材料的介电常数大于大约30。
4.如权利要求1所述的方法，其中该流体组合物进一步包含被溶解、乳化或分散在该液体溶剂中的一种聚合物。
5.如权利要求4所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约100u S/cm。
6.一种方法，包括 将一种流体组合物引入一个或多个发射器中，其中(i)每个发射器包括一种电绝缘材料并且具有一个相对应的发射器孔口，并且(ii)该流体组合物包含一种具有的介电常数大于大约25的第一材料，该第一材料被混入一种具有的介电常数小于大约5的液体溶剂中；并且 将一个电压施加到该流体组合物上以便在该流体组合物通过这些相对应的发射器孔口离开这些发射器之后弓I起该溶剂自该流体组合物的非蒸发性喷射。
7.如权利要求6所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约100u S/cm。
8.如权利要求6所述的方法，其中该第一材料的介电常数是大于大约30。
9.如权利要求6所述的方法，其中该流体组合物进一步包含被溶解、乳化或分散在该液体溶剂中的一种聚合物。
10.如权利要求9所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约100u S/cm。
11.如权利要求1至3或6至8中任一项所述的方法，进一步包括将自该流体组合物喷射的溶剂颗粒收集到一个收集体积中或收集在一个收集表面上。
12.—种物质组合物，包含通过权利要求11所述的方法所形成的喷射出的溶剂颗粒。
13.如权利要求11所述的方法，其中这些溶剂颗粒具有小于大约2ii m的平均直径。
14.一种方法,包括 将一种流体组合物引入一个或多个发射器中，其中(i)每个发射器包括一种电绝缘材料并且具有一个相对应的发射器孔口，(ii)该流体组合物包含被溶解、乳化或分散在一种液体溶剂中的一种聚合物，(iii)该流体组合物进一步包含被混入该液体溶剂中的一种盐、非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂或离子型液体，并且(iv)该流体组合物的电导率是小于大约lmS/cm;并且 将一个电压施加到该流体组合物上以便在该流体组合物通过这些相对应的发射器孔口离开这些发射器之后弓I起该溶剂自该流体组合物的非蒸发性喷射。
15.如权利要求14所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约IOOiiS/cm。
16.—种方法,包括 将一种流体组合物引入一个或多个发射器中，其中(i)每个发射器包括一种电绝缘材料并且具有一个相对应的发射器孔口，(ii)该流体组合物包含溶解于一种液体溶剂中的一种聚合物，并且(iii)该流体组合物的电导率是小于大约lmS/cm;并且 将一个电压施加到该流体组合物上以便在该流体组合物通过这些相对应的发射器孔口离开这些发射器之后弓I起该溶剂自该流体组合物的非蒸发性喷射。
17.如权利要求16所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约IOOiiS/cm。
18.如权利要求16所述的方法，其中该溶剂具有大于大约8的一个介电常数并且该聚合物具有小于大约4的一个介电常数。
19.如权利要求14至18中任一项所述的方法，其中该液体溶剂包含水、甲醇、乙醇或二氯甲烷。
20.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约50 u S/cm。
21.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该流体组合物的电导率是小于大约30 V- S/cm。
22.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该流体组合物的电导率是 小于大约20 ii S/cm。
23.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中每个发射器包括一个喷 嘴并且该相对应的发射器孔口包括相对应的喷嘴的一个喷嘴孔口。
24.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中每个发射器包括一个电绝缘毛细管，该相对应的发射器孔口包括相对应的毛细管的一个第一开口端，并且每个毛细管的一个第二开口端延伸至一个流体储存器之中。
25.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中这些发射器包括在一种多孔、电绝缘材料中的孔隙。
26.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中这些发射器包括在一种电绝缘材料中形成的通道。
27.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该流体组合物离开这些发射器中的多个，该多个是以小于大约2cm的发射器间隔进行安排的。
28.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中将该电压施加到该流体组合物上包括将该电压施加到一个导电电极上，该导电电极被浸在该流体组合物之中，该流体组合物是处于这些发射器内或处于与这些发射器相连通的一个流体存储器内。
29.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中将该电压施加到该流体组合物上包括将该电压施加到一个导电电极上，该导电电极被定位在这些发射器外部邻近处、处于这些相对应的发射器孔口的上游的一个位置上，而未在该导电电极与该流体组合物之间提供一个电传导通路。
30.如权利要求29所述的方法，其中该导电电极包括具有电离针的一个电离棒。
31.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中将该电压施加到该流体组合物上包括以在大约0.1Hz与大约IOOHz之间的一个频率将一系列电压脉冲施加到该流体组合物上。
32.如权利要求31所述的方法，其中相对于将一个DC电压施加到该流体组合物上来说，该频率引起通过这些发射器的流体流动速率增大。
33.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中所施加的电压具有大于大约IOkV的大小。
34.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中所施加的电压具有大于大约15kV的大小。
35.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中离开该发射器孔口的该流体组合物形成一个或多个离散的流体射流，并且各射流在距离其相对应的形成点大约3mm以内处喷射溶剂并且散开。
36.如权利要求35所述的方法，其中溶剂从各流体射流在大致横向于该射流的方向上被喷射出来。
37.如权利要求35所述的方法，其中这些流体射流自该发射器孔口处的一个流体弯液面出现。
38.如权利要求35所述的方法，其中在不具有在该发射器孔口外部可见的一个相对应的泰勒锥体情况下，形成这些离散的流体射流中的至少一个。
39.如权利要求4、5、9、10或14至18中任一项所述的方法，进一步包括将通过自该流体组合物喷射该溶剂而形成的聚合物颗粒收集在一个收集表面上。
40.如权利要求39所述的方法，其中这些收集的聚合物颗粒大致不含该液体溶剂。
41.如权利要求39所述的方法，其中该液体溶剂具有在大约20°C下小于大约IOmmHg的蒸汽压，或具有在一个大气压下大于大约150°C的沸点。
42.如权利要求39所述的方法，其中该流体组合物具有小于大约1000厘泊的一个粘度。
43.如权利要求39所述的方法，其中该流体组合物以大于大约100u L/min/发射器的速率离开这些发射器。
44.如权利要求39所述的方法，其中该聚合物包含以下各项中的一种或多种聚苯乙烯、聚碳甲基硅烷、聚砜、聚醚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇。
45.如权利要求39所述的方法，其中这些收集的聚合物颗粒包含聚合物纤维。
46.一种物质组合物，包含通过权利要求45所述的方法形成的多种纤维。
47.如权利要求45所述的方法，其中这些纤维是以大于大约0.5/g/小时/发射器的速率而收集的。
48.如权利要求45所述的方法，其中这些纤维具有小于大约IU m的一个平均直径。
49.如权利要求45所述的方法，其中这些纤维具有小于大约500nm的一个平均直径。
50.如权利要求45所述的方法，其中这些收集的聚合物纤维形成仅传送小于大约IU m的颗粒的一种过滤介质的一部分。
51.如权利要求39所述的方法，其中该聚合物包含聚苯乙烯与聚碳甲基硅烷的混合物，并且该方法进一步包括用UV光照射这些收集的聚合物颗粒，以便相对于在对它们进行照射之前的它们的熔点来增大这些收集的聚合物颗粒的熔点。
52.一种物质组合物，包含通过权利要求51所述的方法形成的多种纤维。
53.如权利要求39所述的方法，进一步包括在将这些聚合物纤维收集在该收集表面上的过程中将其他颗粒沉积在该收集表面上，这样使得这些其他颗粒被保留在由这些收集的聚合物纤维所形成的基质之中。
54.如权利要求53所述的方法，其中这些其他颗粒包含一种超吸水性聚合物。
55.如权利要求53所述的方法，其中这些被保留的其他颗粒包括小于大约0.1ym的颗粒。
56.如权利要求39所述的方法，其中该发射器孔口与该收集表面相间隔小于大约5cm。
57.如权利要求39所述的方法，其中该发射器孔口与该收集表面相间隔小于大约1cm。
58.如权利要求39所述的方法，其中该收集表面被定位在这些发射器孔口与一个电接地表面之间。
59.如权利要求58所述的方法，其中所施加的电压除以在这些发射器孔口与该电接地表面之间的距离是大于大约5kV/cm。
60.如权利要求58所述的方法，其中该电接地表面是通过一个直接连接来接地，该直接连接是到供应所施加的电压的一个电源的一个接地连接的直接连接。
61.如权利要求58所述的方法，其中该电接地表面是在不具有与供应所施加的电压的一个电源的一个接地连接的任何直接连接的情况下接地的。
62.如权利要求61所述的方法，其中该发射器孔口与该收集表面相间隔大于大约30cmo
63.如权利要求39所述的方法，其中所施加的电压除以这些发射器孔口与该收集表面之间的距离是大于大约5kV/cm。
64.如权利要求39所述的方法，其中该收集表面是电绝缘的。
65.如权利要求39所述的方法，其中该收集表面是电隔离的。
66.如权利要求39所述的方法，其中所施加的电压是大于大约10kV，并且该发射器孔口与该收集表面相间隔大于大约30cm。
67.如权利要求66所述的方法，其中所施加的电压是大于大约15kV。
68.如权利要求66所述的方法，其中该发射器孔口与该收集表面相间隔大于大约50cmo
69.如权利要求39所述的方法，其中该收集表面包括活组织。
70.如权利要求39所述的方法，进一步包括应用气流以便将这些聚合物颗粒推进至该收集表面上。
71.如权利要求39所述的方法，进一步包括应用气流以便收集所喷射出的溶剂。
72.如权利要求39所述的方法，进一步包括应用电离的气流以便使由离开该发射器的该流体所形成的一个射流稳定，或以便抑制来自该发射器或流体的电晕放电。
73.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该液体溶剂包含一种萜烯、萜类化合物或芳族溶剂。
74.如权利要求73所述的方法，其中该液体溶剂包含d-柠檬烯、对-伞花烃、萜品烯或職品油烯。
75.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该第一材料包含DMF、NMP、DMSO 或 PC。
76.如权利要求75所述的方法，其中该液体溶剂包含一种萜烯、萜类化合物或芳族溶剂。
77.如权利要求1至10或14至18中任一项所述的方法，其中该第一材料包含一种盐、表面活性剂或离子型液体，并且该组合物进一步包含DMF、NMP、DMSO、PC、MEK或丙酮中的一种或多种。
78.如权利要求77所述的方法，其中该液体溶剂包含一种萜烯、萜类化合物或芳族溶剂。
79.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中该第一材料包含悬浮在该液体溶剂中的固体颗粒。
80.如权利要求79所述的方法，其中该液体溶剂包含一种萜烯、萜类化合物或芳族溶剂。
81.如权利要求79所述的方法，其中该第一材料包含二氧化钛或钛酸钡。
82.如权利要求79所述的方法，其中该流体组合物包含按重量计在大约0.1%与大约10%之间的固体颗粒。
83.如权利要求79所述的方法，其中该组合物进一步包含DMF、NMP,DMSO, PC、丙酮或MEK中的一种或多种。
84.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中该流体组合物进一步包含溶解于该液体溶剂中的一种第二材料，该第二材料具有的介电常数是在该第一材料的介电常数与该液体溶剂的介电常数之间。
85.如权利要求84所述的方法，其中该液体溶剂包含一种萜烯、萜类化合物或芳族溶剂。
86.如权利要求84所述的方法，其中该第一材料包含一种盐、表面活性剂、离子型液体、DMF、NMP, DMSO或PC，并且该第二材料包含DMF、NMP, DMSO, PC、MEK或丙酮中的一种或多种并且不同于该第一材料。
全文摘要
一种方法包括将一种流体组合物引入一个或多个电绝缘发射器中，并且将电压施加到该流体上以便在该流体离开该发射器之后引起溶剂自该流体的喷射。该流体组合物包含具有的介电常数大于大约25的第一材料以及被混入具有的介电常数小于大约15的液体溶剂中的聚合物，或被混入具有的介电常数大于大约8的溶剂中的聚合物。可以经由一个导电电极将电压施加到该流体组合物上，该导电电极被浸在该流体中，或被定位在这些发射器外部邻近处。该流体组合物的电导率可以是小于大约100μS/cm。一种物质组合物包含通过该方法形成的纳米纤维。
文档编号D01D5/00GK103069057SQ201180034662
公开日2013年4月24日 申请日期2011年5月28日 优先权日2010年5月29日
发明者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, M·J·毕晓普 申请人: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, M·J·毕晓普