一種制備聚合物納米纖維的壓力回旋裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用壓力回旋制備聚合物納米纖維的裝置。本發(fā)明中的壓力回旋裝置，通過控制聚合物的濃度、旋轉(zhuǎn)速度和工作壓力來控制纖維的直徑(60～1000nm)，通過控制旋轉(zhuǎn)的速度來調(diào)控纖維的長度。本發(fā)明將離心紡絲和溶液濺射有機(jī)地結(jié)合起來，從而實現(xiàn)了形貌較好的聚合物納米纖維的批量化生產(chǎn)。本發(fā)明涉及的裝置每小時可以產(chǎn)生6kg的納米纖維，因而同其它制備納米纖維的裝置(如靜電紡絲、離心紡絲和濺射)相比，具有更好的批量化制備能力，具備很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
【專利說明】一種制備聚合物納米纖維的壓力回旋裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新穎的制備聚合物納米纖維的裝置，尤其涉及一種制備聚合物納米纖維的壓力回旋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物納米纖維是一種非常有前景的材料，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如電子、光學(xué)設(shè)備、電池和過濾領(lǐng)域。由于其大的比表面積，納米纖維在很多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛，作為支架材料用于組織工程、藥物釋放、人造器官、創(chuàng)傷醫(yī)療和血管嫁接。鑒于工業(yè)應(yīng)用對納米纖維不斷增大的需求，發(fā)展一種可靠的、牢固的并且低價的能夠有效提高目前已經(jīng)存在的技術(shù)在大量生產(chǎn)方面的效率的技術(shù)就變得非常有必要。 [0003]靜電紡絲是一種能夠產(chǎn)生多種尺寸在微米~納米級別的聚合物纖維的方法，但這種方法所涉及的裝置需要很高的電壓，并且相對價格比較昂貴，它是靠單根纖維從噴絲頭噴出。離心紡絲能夠用電紡性能差的材料制備納米纖維。離心紡絲是在一個旋轉(zhuǎn)磨具上依靠離心力來剪切聚合物溶液從而形成纖維。它與聚合物溶液的性質(zhì)，如與靜電紡絲密切相關(guān)的導(dǎo)電性和介電常數(shù)，沒有關(guān)系。但離心紡絲卻受限于噴絲頭設(shè)計的復(fù)雜性，因而所制備的纖維的質(zhì)量和生產(chǎn)力有很大的差別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一種利用壓力回旋制備聚合物納米纖維的裝置，具體的裝置如下:
[0005]本發(fā)明涉及的制備納米纖維的裝置，它包含一個可旋轉(zhuǎn)的圓筒形容器(直徑30~60mm ;高度30~50mm)，容器的壁上有10~30個小孔，每個小孔的大小為0.5~
1.2_，容器和小孔的分布可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)；在圓筒形容器的一段連接一個能夠產(chǎn)生36000rpm轉(zhuǎn)速的電動機(jī)，容器的另一端連接N2流，N2流產(chǎn)生的壓力可以調(diào)節(jié)到3 X IO5Pa,高速旋轉(zhuǎn)的容器(旋轉(zhuǎn)速度為10000~15000rpm)產(chǎn)生聚合物的噴射流，然后噴射流會通過小孔被拉伸成纖維，拉伸可以通過氣流被加強。為了便于收集纖維，圍繞著容器有一個鋁箔制成的接收板，接收板可以改變以便于進(jìn)一步增強纖維的產(chǎn)率或者制備具有更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的纖維。
[0006]本發(fā)明裝置利用離心紡絲和溶液濺射制備納米纖維，從而實現(xiàn)了形貌較好的聚合物納米纖維的批量化生產(chǎn)。這種裝置不僅可以操控纖維的直徑，還可以調(diào)控纖維的分布和纖維的長度。纖維的直徑(60~1000nm)與加工系統(tǒng)中聚合物的濃度、旋轉(zhuǎn)速度和工作壓力有關(guān)，纖維的長度依賴于旋轉(zhuǎn)的速度。這種裝置每小時可以產(chǎn)生6kg的納米纖維，因而同其它制備納米纖維的裝置(如靜電紡絲、離心紡絲和濺射)相比，具有更好的批量化制備能力。
【具體實施方式】
[0007]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。[0008]本發(fā)明涉及的制備納米纖維的裝置，它包含一個可旋轉(zhuǎn)的圓筒形容器(直徑50mm ;高度45mm)，容器的壁上有25個小孔，每個小孔的大小為0.6mm,容器和小孔的分布可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)。在圓筒形容器的一段連接一個能夠產(chǎn)生36000rpm轉(zhuǎn)速的電動機(jī)，容器的另一端連接N2流，N2流產(chǎn)生的壓力調(diào)節(jié)到3 X IO5Pa,高速旋轉(zhuǎn)的容器產(chǎn)生聚合物的噴射流，然后噴射流會通過小孔被拉伸成纖維，拉伸可以通過氣流被加強；為了便于收集纖維，圍繞著容器有一個鋁箔制成的接收板，接收板設(shè)計為一種可旋轉(zhuǎn)的接收筒以便于進(jìn)一步增強纖維的產(chǎn)率。
【權(quán)利要求】
1.一種利用壓力回旋制備聚合物納米纖維的裝置，其特征在于:制備納米纖維的裝置包含一個可旋轉(zhuǎn)的圓筒形容器:直徑30?60mm，高度30?50mm，容器的壁上有10?30個小孔，每個小孔的大小為0.5?1.2mm ;容器上小孔的分布為直線型，在圓筒形容器的一段連接一個能夠帶動容器轉(zhuǎn)動的電動機(jī)，容器的另一端連接N2流，N2流產(chǎn)生的壓力為1.5 X IO5?3 X IO5Pa ;容器的的旋轉(zhuǎn)速度為10000?30000rpm，圍繞著容器有一個鋁箔制成的接收板。
2.如權(quán)利要求1所述的制備聚合物納米纖維的裝置，其特征在于:所述小孔的數(shù)量為.25個。
3.如權(quán)利要求1所述的制備聚合物納米纖維的裝置，其特征在于:所述小孔的大小為.0.6mmο
【文檔編號】D01D5/00GK103614788SQ201310586141
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】韓志超, 許杉杉, 佴剛 申請人:無錫中科光遠(yuǎn)生物材料有限公司