[发明专利]静电微流控纺丝装置及纺丝工艺

权利要求书

1.静电微流控纺丝装置，其特征在于由高压直流电源(1)、微量注射泵(2)、控制面板(3)、移动滑台(4)、移动滑台电机(5)、喷丝针头(6)、工作台(7)、筒式接收器(8)、接收器电机(9)、排风装置(10)、照明装置(11)和腔体(12)组成；移动滑台(4)、移动滑台电机(5)、工作台(7)、筒式接收器(8)、接收器电机(9)均内置于腔体(12)内部；其中高压直流电源(1)安装在腔体(12)的顶部，利用导线与喷丝针头(6)相连接；微量注射泵(2)通过金属隔板内置于腔体(12)的一侧顶部，控制面板(3)镶嵌于腔体(12)的一侧表面，通过线路与微量注射泵(2)、移动滑台电机(5)、接收器电机(9)、排风装置(10)和照明装置(11)相连接；移动滑台电机(5)固定于移动滑台(4)的上方，并置于工作台(7)的上方，通过移动滑台电机(5)控制移动滑台左右往复运动；在工作台(7)的下方设有筒式接收器(8)，其一端与工作台相连，接收器电机(9)固定在接收器(8)另一端，通过线路与接收器相连带动接收器旋转；在腔体内部另一侧的角上安装有排风装置(10)；照明装置(11)内置于腔体(12)另一侧，以便观察。

2.一种利用如权利要求1所述的静电微流控装置制备多功能纳米纤维膜的纺丝工艺，其具体步骤如下:用溶剂将聚合物溶解成一定质量分数的纺丝溶液并装入到微量注射泵(2)装置中的注射器中，使喷丝针头(6)靠近筒式接收器(8)并固定；通过控制面板(3)设置好高压直流源(1)的电压大小、微量注射泵(2)、移动滑台电机(5)和接收器电机(9)的速率；当聚合物液滴接触接收器时，通过牵引力的作用将纤维缠绕在接收器(8)上；启动移动滑台电机(5)和接收器电机(9)，接收器电机(9)带动筒式接收器(8)旋转收丝，移动滑台电机(5)通过丝杆带动移动滑台(4)移动，使接收器上的丝等距偏移，形成有序的纤维阵列；通过移动滑台(4)带动筒式接收器(8)往复运动，使纳米纤维层层叠加，形成纳米纤维膜。

3.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于所述的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、尼龙66、聚偏氟乙烯或聚己内酯；所述的溶剂为水、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺或甲酸。

4.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于纺丝液的质量分数范围在15％-25％。

5.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于所用的喷丝针头(6)的内外径直径分别控制在0.21-0.72mm和0.42-1.08mm之内。

6.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于高压直流电源(1)的输出电压大小在10-50KV之间。

7.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于微量注射泵(2)的流速控制在0.1-2ml/h。

8.根据权利要求2所述的纺丝工艺，其特征在于筒式接收器(8)的旋转速率控制在200-600rpm，移动滑台(4)滑动速率控制在500-10000μm/s。

9.根据权利要求2述的纺丝工艺，其特征在于所纺的纤维直径在50nm-1μm之间。