[发明专利]波形流道聚合物毛细管制备方法及波形流道聚合物毛细管

说明书

本发明公开了一种波形流道聚合物毛细管制备方法及波形流道聚合物毛细管，通过分段式的循环加工工序，制备出波形流道聚合物变径毛细管，大幅缩短了热拉伸后的变径部位长度，实现变径毛细管内径颈缩的同时，增加了外径的尺寸和均匀性，进而提升了变径毛细管的抗弯强度，可有效避免管道受到外力时产生褶皱，从而提升了热拉伸聚合物毛细管流阻的稳定性，可广泛应用于微流控技术领域。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其是一种波形流道聚合物毛细管制备方法及波形流道聚合物毛细管。

背景技术

微流控技术：是指在尺寸为数十至数百微米的微管道中处理或操纵流体的技术，涉及物理、化学、生物、电子、新材料等多种学科领域，具有微型化、集成化等显著优势，在生物医学研领域包括体外诊断仪器和体外仿生模型方面具有非常大的发展潜力和广阔的应用前景。

聚合物毛细管在材料疏水性、结构灵活性、抗压强度、生产使用成本等方面具有天然优势，可作为微流道应用于微流控技术。例如市面上商业化的毛细管中，聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)及氟化乙烯丙烯(FEP)等，具有拒水、拒油、透光性好等优点，还可以进行二次加工塑性，具有不错的开发潜力。

一些聚合物材质具有优异的延展性，进行热拉伸成型时，长度尺寸变化较大，且变径区域内径和外径同步大幅减小，故抗弯强度降低，易发生弯折，并在弯折部位形成不规则的褶皱结构，显著影响微流道内的流阻大小。因此，现有技术难以满足微流控技术对微流道流阻稳定性的设计要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种波形流道聚合物毛细管制备方法及波形流道聚合物毛细管，能够有效提升变径毛细管的抗弯强度，进而增微流道内流阻的稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种波形流道聚合物毛细管制备方法，包括：

对目标毛细管进行预处理；

将目标模具设置于所述目标毛细管的目标加热位置，启动所述目标模具加热至成型温度；

对所述目标毛细管的目标加工位置进行分段式热拉伸处理，使所述目标加工位置发生内径与外径异步变径的多段颈缩，形成内径波形阶段式颈缩且外径尺寸均匀的波形流道；所述分段式热拉伸处理包括拉伸工序、定位工序和延时工序；

对所述分段式热拉伸处理后热拉伸成型的目标毛细管进行冷却处理，使波形流道聚合物毛细管冷却成型。

可选地，所述对目标毛细管进行预处理，包括：

对目标毛细管进行清洗处理；

和，对目标毛细管进行干燥处理。

可选地，所述将目标模具设置于所述目标毛细管的目标加热位置这一步骤中，所述目标模具为通孔模具，所述通孔模具的通孔直径大于所述目标毛细管直径。

可选地，所述所述将目标模具设置于所述目标毛细管的目标加热位置，包括：

将所述目标毛细管穿过所述通孔模具的通孔，使所述通孔模具的通孔设置于所述目标加热位置，并保持所述目标毛细管与所述通孔模具的通孔同轴。

可选地，所述将目标模具设置于所述目标毛细管的目标加热位置这一步骤中，所述目标模具设置于电驱动加热管和温度传感器的加热模块上。

可选地，所述拉伸工序包括：

将所述目标毛细管一端固定，另一端以预设速度进行拉伸，使所述目标加工位置发生颈缩，且目标颈缩区域移出所述目标模具的加热区域。

可选地，所述定位工序包括：

沿轴向移动所述目标模具或所述目标毛细管，使所述目标模具的加热区域定位至所述目标颈缩区域。

可选地，所述延时工序包括：