[发明专利]采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结构纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属芯鞘结构纤维的制备领域，特别是涉及一种采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结 构纤维的方法。

背景技术

近年来，由于纳米科技的热潮，应用高压静电纺丝技术制备功能纳米纤维膜的研究报 道越来越多。目前该技术在应用研究方面的普遍情况是：(1)将各种天然的或者合成的高 分子材料、甚至核酸或小分子如卵磷脂类可以形成“蠕虫”结构类物质电纺成纳米纤维， 包括直线纤维或螺旋状纤维，证明电纺工艺的有效性同时制备新型无纺纳米纤维；(2)将 一种成纤聚合物与另外一种活性组分共溶解或共混后纺丝，以通过纳米纤维的方式发挥或 增强活性成分的功能，如在纳米纤维中载入一种药物、在纳米纤维中混入一种无机功能材 料、或在其中混入另外一种功能聚合物等。

而对于如何应用该技术制备具有特殊结构特征纳米纤维的报道并不多见。在各种结构 特殊的纳米纤维中，芯鞘结构纳米纤维因为用途广泛而备受研究人员注意。但是由于同 轴纺丝头的制备与应用比较困难，因此这方面研究非常受限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结构纤维的方 法，该方法简单，操作方便，易于控制，在高压电场下单步制备出具有芯鞘结构特征的纳 米纤维膜；且制备出的芯鞘结构纤维直径均匀、表面光滑。

本发明的一种采用电纺同轴纺丝头装置制备芯鞘结构纤维的方法，包括：

分别配制鞘液，芯液；按照图3所述方式连接，然后在流量为0.5ml/h，电压为12-15kV， 接受距离12cm-105cm条件下采用电纺同轴纺丝头电纺，即得。

所述鞘液为10％W/V的聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液。

所述芯液为15％W/V的聚丙烯酸树脂的DMAc∶甲醇20∶80溶液或20％W/V的阿魏酸 乙醇溶液。

所述鞘液为10％(W/V)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K60乙醇溶液，芯液为15％(W/V) 的聚丙烯酸树脂EudragitL-100的DMAc∶甲醇(20∶80)溶液，在流量为0.5ml/h，电压为15kV， 接受距离12cm条件下采用电纺同轴纺丝头电纺。

所述鞘液为10％(W/V)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K60乙醇溶液，芯液为20％(W/V) 的阿魏酸乙醇溶液，在流量为0.5ml/h，电压为12kV，接受距离105cm条件下采用电纺同轴 纺丝头电纺。

所述的电纺同轴纺丝头，包括纺纱头套部和纺纱头轴心部，所述的纺纱头套部为L型 管，所述的纺纱头轴心部穿过纺纱头套部中部且与其管道同轴。

所述鞘液入口位于纺纱头套部的侧端，同轴出口位于纺纱头套部下端，所述的芯液入 口位于纺纱头轴心部上端。

高压静电纺丝技术是一种自上而下(top-down)的纳米制造技术，通过外加电场力克服 喷头尖端液滴的液体表面张力和粘弹力而形成射流，在静电斥力、库仑力和表面张力共同 作用下，被雾化后的液体射流被高频弯曲、拉延、分裂，在几十毫秒内被牵伸千万倍，经 溶剂挥发或熔体冷却在接收端得到纳米级纤维。

有益效果

(1)本发明的制备方法简单、操作方便、易于控制，在高压电场下单步制备出具有芯鞘 结构特征的纳米纤维膜；

(2)本发明制得的芯鞘结构纤维直径均匀、表面光滑。

附图说明

图1同轴纺丝头剖视图，a-鞘液入口，b-芯液入口，c-同轴出口；

图2同轴纺丝头与注射器连接方法；

图3双通道轴流注射泵控制电纺图；

图4制备芯鞘结构纤维照片；

图5芯鞘结构纤维；

图6包裹药物的芯鞘结构纤维。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。

实施例1

同轴纺丝头制备

如图1所示，通过不锈钢坯铸造出套筒，然后将一定直径不锈钢毛细管焊接于套筒中央， 制备出同轴纺丝头。

实施例2

同轴纺丝头与注射器连接

如图2所示，芯液直接与注射器相连，鞘液通过高弹硅胶软管与注射器相连。