[发明专利]批量制备大孔径纳米纤维膜的方法

说明书

本发明涉及一种批量制备大孔径纳米纤维膜的方法，包括如下步骤：(1)配置制备纳米纤维膜所需的纺丝溶液；(2)打开通过第二导气管与滚筒连接的第二气泵，所述第二气泵向所述滚筒内输送气体，直至滚筒内的气体均匀；(3)将配置所得的纺丝溶液倒入至喷射装置内，并打开通过第一导气管与所述喷射装置连接的第一气泵，所述第一气泵向所述喷射装置内输送气体，直至喷射装置内产生稳定气泡；打开高压电源并调节电压，直至气泡表面进行静电纺丝。本发明通过将接收装置设置成滚筒，从而达到最大限度收集纳米纤维、减少资源浪费的效果；本发明方法步骤简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及一种批量制备大孔径纳米纤维膜的方法，属于静电纺丝领域。

背景技术

静电纺技术制备超细纤维是目前材料领域的最主要的研究内容之一。由于静电纺丝装置比较简单，容易操作、控制，可纺的聚合物多以及成本低廉等优点，已经成为有效制备超细纤维材料的主要途径。其中静电纺丝法制备的纳米纤维支架有一个很大的优点，它类似于天然细胞外基质结构，而且它的三维结构可以使得细胞得到充分的分化，在组织工程领域中作为组织工程支架具有良好的应用前景。组织工程支架作为细胞生长和繁殖的载体，要求有适合细胞生长的孔结构、较高的孔隙率和良好的机械性能。组织工程支架具有高的孔隙率、孔相互连通性和大的比表面积，更有利于营养、代谢产物等的扩散，更有利于细胞的黏附与增值。由静电纺丝技术纺得的超细纤维膜具有高的比表面积和高的孔隙率，并且其亚微米级、纳米级纤维堆积的构造及其高的孔隙率类似于天然的细胞外基质结构，这些优点使得静电纺超细纤维膜可作为组织工程支架，其高比表面积、高孔隙率及类似天然的细胞外基质结构的结构有利于细胞的黏附与增值。并且静电纺超细纤维膜的三维结构可以使得细胞得到充分的分化。但是由于静电纺超细纤维膜的纤维间堆积的较紧密，形成的孔径太小，孔隙率也不高，这使得细胞在超细纤维支架上无法良好的渗透生长，细胞无法长入超细纤维支架内部，这将影响之后的移植至生物体内以及其与组织、器官的整合。为了得到大孔径的组织工程支架，人们做出了一系列的研究，探究其在能够提高静电纺丝纺制的超细纤维支架的孔径、孔隙率的同时，也能保持其纤维形态和孔隙的连接互通性。目前，人们主要通过调节纺丝参数、改变接收装置、材料舍弃法、微米-纳米堆砌法及物理修饰等方法去改变纳米纤维的孔径及孔隙率的大小。以上方法虽然都在一定程度上可以实现纳米纤维孔隙率的提升，但效果不好，比如孔径太大或太小，并且存在支架机械性能差等问题。另外静电纺丝高速射丝，不稳定的鞭动射流，使得制备出的纳米纤维大都以无纺布的形式无规则堆积。纳米纤维取向性差，均一性低，而且现有的静电纺丝技术还存在纺丝效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决传统静电纺丝效率低、纳米纤维间距排列紧密的静电纺丝方法，其步骤简单且能够制备大孔径纳米纤维膜。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种批量制备大孔径纳米纤维膜的方法，所述方法包括如下步骤：

S1：配置制备纳米纤维膜所需的纺丝溶液；

S2：打开与滚筒连接的第二气泵，所述第二气泵向所述滚筒内输送气体，直至滚筒内的气体均匀；

S3：将配置所得的纺丝溶液倒入至喷射装置内，并打开与所述喷射装置连接的第一气泵，所述第一气泵向所述喷射装置内输送气体，直至喷射装置内产生稳定气泡；打开高压电源并调节电压，直至气泡表面进行静电纺丝。

进一步地，所述步骤“S2”的具体步骤为：

S21：启动滚筒底座，所述滚筒在所述滚筒底座的作用下保持旋转运动；

S22：打开并调节第二气泵向所述滚筒内输送气体，直至所述滚筒内各处气体均匀，保持此时所述第二气泵输送的气体量。

进一步地，所述滚筒上设置有小孔，所述小孔阵列分布，所述小孔的直径范围为1mm至4mm。

进一步地，所述滚筒内各处气体均匀时，所述第二气泵输送的气体量范围为0.5m/s-2m/s。