[發明專利]批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的收集裝置及收集方法

有效

• 申請號: 201310597148.3
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103556239A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 崔文國;趙靜文
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明屬于微納米尺度電紡絲纖維制備技術領域，具體涉及一種批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的收集裝置及收集方法。

背景技術

靜電紡絲是一種制備納米/微米尺度纖維聚集體的簡單有效地方法，其制備的微納米纖維結構的無紡管狀支架具有連接處無接縫、管壁孔隙率高、纖維精細程度高、比表面積大、均一性好等優點，在生物醫用材料、組織工程、光電材料、過濾材料、納米復合材料和傳感器等方面已經得到了廣泛的應用。

相比其它技術制備的管狀支架，靜電紡絲管狀支架具有如下幾個特點：

（1）管壁為微納米纖維組成，具有高氣體和液體通透性。

（2）多孔轉彎處無縫對接，不存在裂口。

（3）一次成型無需后期再加工。

（4）管壁厚度均一性高。

（5）管狀外形重裝的靈活性大。

例如可以生產表面光滑的人工血管、表面具有螺紋結構的人工氣管等，并可在纖維內載藥，從而使得靜電紡絲管狀纖維支架在生物醫用材料方面具有廣闊的應用前景。

制備管狀纖維支架主要是控制電紡絲裝置的收集裝置。目前，管狀纖維支架的收集裝置形式比較單一，主要是利用一根軸心旋轉的金屬棒置于噴射裝置的前方或下方來進行收集。如：一種用于靜電紡絲設備中的圓管狀收集器（中國專利申請號：200620132496.9），內部使用不銹鋼棒為內芯，聚四氟乙烯作為外層材料，雖然滿足了導電性要求，但收集效率較低且只能單根收集，另外收集直徑不可調節，適用范圍較小。一種精細靜電紡纖維接受裝置（中國專利申請號：200720070955.X），使用了絲桿來控制接受臺左右平動的方向和速度，但仍然不能克服只能單根收集的缺點。一種靜電紡絲裝置及其工業應用（中國專利公開號：CN1715463A），添加了纖維轉向導錕和纖維成品導錕，對纖維的力學性能有一定提高，但在產品的批量制備方面并無提高。這些收集裝置一個共同性是收集桿只有單根，這就導致有以下缺點：（1）接收面積小，收集時間過長；（2）纖維絲到處飄，既消耗浪費，又效率低下；（3）由于各個樣品收集時間及周圍環境不同，導致單個差異性大。之所以有以上缺點的主要原因就是有效收集面積小、收集裝置單一等缺點，因此，需要進一步的優化改進。

鑒于以上問題，有必要提出一種管狀纖維支架的收集裝置，實現批量收集靜電紡絲的目的，提高收集效率，且可根據需要收集不同形狀的管狀纖維支架，適用范圍較廣。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的收集裝置及收集方法。該收集裝置接收面積較大，可實現批量收集靜電紡絲的目的，提高收集效率，且可根據需要更換不同形狀的收集桿或套設收集殼以收集不同形狀的管狀纖維支架，適用范圍較廣。

根據本發明的目的提出的一種批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的收集裝置，所述收集裝置包括底盤與多根收集桿，所述收集桿轉動設置于所述底盤上；所述底盤包括轉輪與盤面，所述盤面上設置有旋轉口，所述多根收集桿對應安裝于所述旋轉口內，且能夠自轉；

所述轉輪設置于所述盤面中心位置處，所述轉輪為主動齒輪，所述收集桿上固定設置有從動齒輪，所述主動齒輪與所述從動齒輪相互嚙合；

轉輪在動力的作用下帶動盤面同步轉動，實現收集桿繞轉輪做公轉，與此同時，轉輪帶動從動齒輪運轉，實現收集桿的自轉運動。

優選的，所述收集桿為均勻分布于所述盤面上的多個，所述多個收集桿位于同一圓周上，且圓心為所述盤面的中心。

優選的，所述收集裝置還包括收集殼，所述收集殼可拆卸的套設于所述收集桿上。

優選的，所述收集殼的轉動半徑為1mm-10cm。

一種批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的方法，采用所述的批量制備靜電紡絲管狀纖維支架的收集裝置，具體步驟如下：

（一）、選取所需形狀的收集桿，表面均勻涂上高分子涂層，將多個收集桿對應安裝于旋轉口內，將收集裝置的底盤接地，打開轉動電源，收集桿同時發生公轉和自轉；

（二）、將裝滿高分子靜電紡絲溶液的靜電紡絲噴射器準備好，打開電源，進行靜電紡絲；

（三）、靜電紡絲噴射器對準收集裝置，調節收集裝置的轉動速度和靜電紡絲參數，在收集桿上收集不同形狀的管狀纖維支架；

（四）、收集完成后，取下收集桿，采用浸泡脫模的方式，將收集桿上的高分子涂層溶解作為滑液，取下靜電紡絲管狀纖維支架，進一步真空干燥。

優選的，所述收集桿上還套設有收集殼，用以收集不同形狀的管狀纖維支架，所述收集殼上均勻的涂有高分子涂層。