[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)由具有同軸結(jié)構(gòu)的纖維所構(gòu)成的納米纖維及微纖維材料的噴絲頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380037437.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104540985A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬萊克·博克爾尼;吉里·瑞貝斯克;拉達·蘇科瓦;金德瑞查·諾瓦克;亞納·諾瓦克娃;瓦迪米爾·韋萊布尼
• 申請（專利權(quán)）人: 康迪普羅生物技術(shù)公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D5/30;D01D4/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)納米纖維或微纖維材料的裝置，該裝置包括連接至高壓電源電位點中之一的噴絲電極，該電極由導(dǎo)電組件及非導(dǎo)電組件組成，兩種不同的噴絲混合物通過兩個單獨分配通道被送入導(dǎo)電組件及非導(dǎo)電組件中，該通道連接至兩個各自的配比裝置，該混合物中之一形成纖維的縱向核，而該混合物中的另一者形成纖維的縱向殼，另外，環(huán)繞該噴頭的氣流通過該噴頭。

背景技術(shù)

用于生產(chǎn)納米纖維或微纖維材料的靜電噴絲的方法基于利用連接至相反電位點的兩個電極。在基本配置中，該電極中之一起到按比例配制聚合物溶液以及使該溶液成形為具有較小曲率半徑的彎曲形狀的作用。由于強電場引發(fā)的力的作用，可形成所謂的泰勒錐(Taylor?cone)，同時生成纖維，該纖維被靜電力吸引至另一電極處，即，具有反極性且可起到俘獲飛行纖維作用的相對電極。該纖維被俘獲后相繼在該相對電極的表面上形成連續(xù)層，該層由隨機排列的小直徑(大體介于十幾納米與幾微米之間)纖維組成。為了能夠在強電場中實際形成纖維，必需滿足關(guān)于聚合物溶液本身的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)以及環(huán)境影響及電極的幾何形狀的諸多條件。在兩種不同材料在符合多個其它附加的條件下供應(yīng)至調(diào)適合適的噴頭的情況下，可形成同軸纖維，這意味著每個單個纖維都由同軸核(由該兩種材料中之一制成)及殼(由另一不同材料制成)形成。該調(diào)適的過程被稱為同軸靜電噴絲或縮寫為“同軸-靜電噴絲”(co-electrospinning)。從上述描述中可理解的是，必需啟動發(fā)源于由該混合物中之一形成的內(nèi)部液滴以及由另一混合物形成的封閉外部液滴兩者的泰勒錐，以便獲得該同軸纖維。可通過同軸導(dǎo)電噴頭供應(yīng)兩種不同混合物來實現(xiàn)這一點。

結(jié)合新穎的納米纖維和微纖維材料及其應(yīng)用的開發(fā)，關(guān)于這種材料的擴展形態(tài)學(xué)參數(shù)的需要在持續(xù)增加。此情況也適用于關(guān)于生成具有擴展功能的較復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)的要求。在最新應(yīng)用中，纖維的簡化概念在于具有經(jīng)修改的納米結(jié)構(gòu)或微觀結(jié)構(gòu)的纖維代替了具有圓形橫截面的薄、長形狀的纖維。該結(jié)構(gòu)修改還可包括由兩種不同材料構(gòu)成的核和殼所形成的同軸纖維。由該同軸纖維制成的稱為“核-殼纖維”的最終產(chǎn)品可用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)應(yīng)用以及其它工業(yè)應(yīng)用(藥物控釋、纖維表面活性增加、機械性質(zhì)增強、過濾效率增加等)中。示例性應(yīng)用包括用于控制藥物分配及釋放的新材料，其中首先從纖維的殼釋放第一材料，隨后從纖維的核釋放第二材料(反應(yīng)動力學(xué)由材料的結(jié)構(gòu)控制)。另外，在噴絲過程期間，不可獨立噴絲或可能被損壞或遭受耐久性快速損失等其它粒子或物質(zhì)，諸如病毒、細菌、晶體或類似物可封裝至該外殼中。另外，該殼可充當(dāng)不可降解的障壁，該障壁能夠封裝用于例如偵測、診斷及類似用途的有毒物質(zhì)。當(dāng)該材料本身不可噴絲但具有對于各別應(yīng)用絕對必需且實質(zhì)的功能時，該核可相反地將第二材料(即，該殼中所含的混合物)結(jié)合在核的表面上。然后，可在以獲得具有中空橫截面的纖維為目的的后處理過程中去除內(nèi)部材料。以此方式，可形成諸如那些能夠增加各別纖維材料的具體表面、能夠制備微量吸液管等的納米通道或微通道。該纖維的進一步優(yōu)勢在于該纖維具有增強的機械屬性，材料中之一就機械性能而言更重要，并且組成用于另一材料的承載元件。以上概述的該可能應(yīng)用的全部范圍明顯指出這種復(fù)雜的納米纖維及微纖維材料的開發(fā)及使用的重要性將來會繼續(xù)增大，且正在/將研發(fā)同軸纖維的工業(yè)生產(chǎn)。