[发明专利]一种基于反应性纺丝的水凝胶光导纤维的连续制备方法

权利要求书

1.一种水凝胶光导纤维的连续制备方法，包括：

(1)质量分数为1-5％的海藻酸钠水溶液为皮层纺丝液；

(2)质量分数为10-90％的聚乙二醇双丙烯酸酯PEGDA水溶液中加入光引发剂和无水CaCl₂，避光搅拌均匀，作为芯层纺丝液；

(3)将皮层纺丝液、芯层纺丝液经同轴针头挤出至凝固浴的水浴中，并在距离喷丝口1-10mm处设置波长为紫外点光源，皮层纺丝液由于水浴和芯层中Ca²⁺的存在而固化，芯层溶液进入到紫外固化区后固化成型，得到初生水凝胶纤维，通过卷绕收集，得到皮芯结构的水凝胶光纤。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中海藻酸钠的分子量为M_w＝4000-400000。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PEGDA分子量为M_w＝250-5000；光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮IRGACURE 2959。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中光引发剂的质量为PEGDA溶液质量的0.2％-1％，CaCl₂的质量为去离子水质量的0.5-3wt.％。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中同轴针头的外层纺丝孔的直径为1.0-3.0mm，芯层直径为0.2-1.0mm，同轴针头位于液面以下2-10cm深处水平放置；凝固浴为CaCl₂水溶液。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中挤出为：通过推进泵将纺丝液经同轴针头挤出；其中皮层纺丝液的挤出速率为2-20mL/h；芯层纺丝液的挤出速率为0.5-10mL/h；皮芯层挤出速率比为范围为0.01-20。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中紫外点光源的波长为200-400nm；卷绕收集中的卷绕的线速度为1-150m/h。

8.一种权利要求1所述方法制备的水凝胶光导纤维。

9.一种权利要求8所述水凝胶光导纤维的应用。

10.一种权利要求1所述水凝胶光导纤维的连续制备所用装置，其中所述装置依次包括：喷丝头、紫外点光源、浴槽、卷绕装置，所述喷丝头为同轴针头，同轴针头位于液面以下2-10cm深处水平放置，距离喷丝头1-10mm处设置紫外点光源，浴槽内设有导丝辊，浴槽外设置卷绕装置用于纤维牵伸和收集；其中卷绕装置在水浴外靠近浴槽壁处。