一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于靜電紡絲技術領域，尤其涉及一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置。
【背景技術】
[0002]高壓靜電紡絲技術是利用高壓靜電場對高分子溶液的擊穿作用來制備納微米纖維材料的方法。其原理是利用外加電場力使聚合物溶液或熔體克服表面張力在紡絲噴頭毛細管尖端形成射流，當電場強度足夠高時，在靜電斥力、電場力和表面張力的共同作用下，聚合物射流沿不穩定的螺旋軌跡彎曲運動，在幾十毫秒內被牽伸千萬倍，隨溶劑揮發，射流固化形成亞微米至納米級超細纖維。
[0003]近年來，為了制備大孔徑組織工程支架，有學者將傳統的高壓靜電紡絲與各種成孔技術相結合制備大孔徑組織工程支架，而粒子濾瀝技術因其操作簡便，孔徑可以通過致孔顆粒大小控制而受青睞。有人將高壓靜電紡絲與粒子濾瀝技術相結合，在靜電紡絲過程中，用一個自動振動的篩子使鹽粒子10與纖維同時沉積在接收裝置上(見圖1)，所述的靜電紡絲裝置包括料桶1、高壓供電裝置4和接收板5，制得了透明質酸/膠原(HA/collagen)纖維和NaCl鹽粒子的復合物，再把纖維/NaCl復合物加工成所需的形狀和尺寸。鹽粒子去掉后，支架會發生一定程度的萎縮，但仍保持了完整的大孔結構。值得指出的是，該方法雖然可行，但由于顆粒是在纖維沉積后才附在上面的，所以所制備的孔隙位于纖維與纖維間，鹽去除后，支架會發生萎縮，力學性能差，而孔和孔之間的連通性也是個問題。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，所述靜電紡絲裝置將致孔顆粒直接嵌于纖維上，并同時嵌于纖維與纖維間。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶1、設于料桶內且能在料桶內運動的活塞2、設于料桶一端且與料桶連接的噴絲頭3、連接在噴絲頭上的高壓供電裝置4、對應噴絲頭位置設置的接收板5以及給接收板5接地的接地電源線，所述噴絲頭3位于接收板5下方，接收板5倒置設置，接收板5與噴絲頭3之間還設有漏斗6，噴絲頭3位于漏斗6咀部，所述靜電紡絲裝置還包括氣栗7和氮氣瓶8，氣栗7和氮氣瓶8產生的氣流從漏斗底部向上流動;紡絲纖維液從噴絲頭3出去后，氮氣瓶8產生的氮氣流帶動紡絲纖維液向上運動，氣栗產生的氣流將致孔顆粒10懸浮在漏斗6上方，使致孔顆粒能夠嵌入纖維上和纖維間。
[0006]所述噴絲頭3設有內針頭11和外針頭12，其中一個針頭用于導出氮氣。
[0007]所述漏斗咀部(漏斗體與漏斗腿的連接處)設有布篩9，布篩9位于噴絲頭3的下方，布篩9上布有10致孔顆粒，布篩厚度影響氣栗產生氣流的流量。
[0008]所述的致孔顆粒為氯化鈉，其他易溶于水的顆粒也可以，致孔顆粒的粒度影響紡絲纖維的孔徑。
[0009]所述氮氣瓶8、氣栗7產生的氣流分別通過各自的導氣管進入到漏斗底部。
[0010]本實用新型的工作原理是:本實用新型采用氣栗，用導氣管導出后經過布篩的濾過緩沖后形成穩定而溫和的層流，流速及壓力通過布篩厚度控制，控制到打開氣栗，氣流可以將粒度合適的致孔顆粒穩定懸浮起來，噴絲頭的針頭位于接收板下方，出絲液受重力作用，會成滴滴下，為了克服重力，本實用新型設計了內外兩層針頭，由內層或外層導出氮氣，由向上的氮氣拉伸作用，而抵抗向下的重力作用，在電場作用，重力作用，及氮氣流作用下，紡絲液得以良好拉伸而成纖。成纖過程中，纖維帶走一部分顆粒，顆粒受氣體浮力和電場力作用后，一部分嵌入纖維間，而剩余的沒有載入紡絲纖維的顆粒離開氣道后，順漏斗內壁滑落至布篩上，進入氣道，再循環載入。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型提供的靜電紡絲裝置制備簡單，操作方便，能夠將致孔顆粒直接嵌于纖維上，并同時嵌于纖維與纖維間，而且可以控制紡絲纖維的孔徑。
【附圖說明】
[0012]圖1為現有技術中的靜電紡絲裝置的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型提供的靜電紡絲裝置的結構示意圖；
[0014]圖3為噴絲頭的放大示意圖；
[0015]圖中標不:I一料桶，2—活塞，3—噴絲頭，4一尚壓供電裝置，5—接收板，6—漏斗，7一氣栗，8一氣氣瓶，9一布篩，1—致孔顆粒，11 一內針頭，12一外針頭。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案做進一步詳細說明。
[0017]如圖1、2所示，所述靜電紡絲裝置包括料桶1、設于料桶內且能在料桶內運動的活塞2、設于料桶I 一端且與料桶I連接的噴絲頭3、連接在噴絲頭3上的高壓供電裝置4、對應噴絲頭位置設置的接收板5以及給接收板5接地的接地電源線，所述噴絲頭3位于接收板5下方，接收板5倒置設置，接收板3與噴絲頭5之間還設有漏斗6，噴絲頭位于漏斗6咀部，所述靜電紡絲裝置還包括氣栗7和氮氣瓶8，氣栗7和氮氣瓶8產生的氣流從漏斗6底部向上流動;紡絲纖維液從噴絲頭3出去后，氮氣瓶8產生的氮氣流帶動紡絲纖維液向上運動，氣栗7產生的氣流將致孔顆粒懸浮在漏斗上方，使致孔顆粒能夠嵌入纖維上和纖維間。
[0018]所述噴絲頭3設有內針頭11和外枕頭12，其中外針頭用于導出氮氣，內針頭導出紡絲液，如圖2所示。
[0019]所述漏斗6咀部設有布篩9，布篩位于噴絲頭的下方，布篩上布有致孔顆粒氯化鈉10。
[0020]所述靜電紡絲的工作過程如下:接通高壓供電裝置4后，并打開氮氣瓶8和氣栗7，纖維紡絲液將克服自身重力，在氮氣流和電場力的雙重作用下，充分拉伸后收集于上方收集板上，在氣栗7產生的氣流作用下，置于布篩9上的鹽顆粒懸浮于漏斗6中，隨著紡絲溶液拉伸鞭動，隨機的將氯化鈉10顆粒載入纖維中及纖維間，落于接收板5后層層疊加，形成載有大直徑氯化鈉10鹽顆粒的立體的纖維支架，氯化鈉10顆粒存在于單根纖維上，也位于纖維與纖維間。待纖維支架制備完成后，將顆粒溶去，干燥，以期獲得孔徑可控的組織工程支 。球
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【主權項】
1.一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶(I)、設于料桶(I)內且能在料桶(I)內運動的活塞(2)、設于料桶(I)一端且與料桶(I)連接的噴絲頭(3)、連接在噴絲頭(3)上的高壓供電裝置(4)、對應噴絲頭(3)位置設置的接收板(5)以及給接收板(5)接地的接地電源線，其特征在于，所述噴絲頭(3)位于接收板(5)下方，所述接收板(5)倒置設置，接收板(5)與噴絲頭(3)之間還設有漏斗(6)，噴絲頭(3)位于漏斗咀部，所述靜電紡絲裝置還包括氣栗(7)和氮氣瓶(8)，氣栗(7)和氮氣瓶(8)產生的氣流從漏斗(6)底部向上流動;紡絲纖維液從噴絲頭(3)出去后，氮氣瓶(8)產生的氮氣流帶動紡絲纖維液向上運動，氣栗(7)產生的氣流將致孔顆粒(10)懸浮在漏斗(6)上方，使致孔顆粒(10)能夠嵌入纖維上和纖維間。2.如權利要求1所述的用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述噴絲頭(3)設有內針頭(11)和外針頭(12)，其中一個針頭用于導出氮氣。3.如權利要求1所述的用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述漏斗(6)咀部設有布篩(9)，布篩(9)位于噴絲頭(3)的下方，布篩(9)上布有致孔顆粒(10)。4.如權利要求3所述的用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述的致孔顆粒(10)為氯化鈉。5.如權利要求1所述的用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其特征在于，所述氮氣瓶(8)、氣栗(7)產生的氣流分別通過各自的導氣管進入到漏斗底部。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于制備多孔納米纖維的靜電紡絲裝置，其包括料桶、設于料桶一端且與料桶連接的噴絲頭、對應噴絲頭位置設置的接收板以及給接收板接地的接地電源線，所述噴絲頭位于接收板下方，接收板與噴絲頭之間還設有漏斗，噴絲頭位于漏斗咀部，所述靜電紡絲裝置還包括氣泵和氮氣瓶，氣泵和氮氣瓶產生的氣流從漏斗底部向上流動；紡絲纖維液從噴絲頭出去后，氮氣瓶產生的氮氣流帶動紡絲纖維液向上運動，氣泵產生的氣流將致孔顆粒懸浮在漏斗上方，使致孔顆粒能夠嵌入纖維上和纖維間。本實用新型提供的靜電紡絲裝置制備簡單，操作方便，能夠將致孔顆粒直接嵌于纖維上，并同時嵌于纖維與纖維間，而且可以控制紡絲纖維的孔徑。
【IPC分類】D01D4/02, D01D5/00
【公開號】CN205241869
【申請號】CN201520890108
【發明人】李罡, 陳鳳源, 李艷紅, 林云紅
【申請人】昆明醫科大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月10日