[實用新型]一種靜電紡絲纖維膜的生產設備

有效

• 申請號: 201420143200.8
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN203821054U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 詹澤豐;林高強;徐弢;袁玉宇
• 申請（專利權）人: 廣州邁普再生醫學科技有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/76;D01D5/00;D06C7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術領域

本實用新型涉及的靜電紡絲技術領域，更具體地，涉及一種靜電紡絲纖維膜的生產設備。

背景技術

靜電紡絲是一種利用帶電荷的高分子溶液或熔體在靜電場中流動與變形制備納米到微米尺寸聚合物纖維的紡絲技術，相對于一般方法制備的聚合物纖維，靜電紡制備的纖維具有直徑小、孔隙度高、孔隙連通、比表面積大等優點，而且其設備易組裝、操作方便。同時，靜電紡納米纖維支架可在形態和結構上模擬人體天然細胞外基質（ECM），有利于細胞的粘附和增殖，可為組織器官的再生創造有利的條件。正是由于上述的優點，使得靜電紡絲纖維膜在仿生、組織工程等醫療領域有廣闊的應用前景。但是，通過靜電紡得到的納米纖維膜力學性能較差，限制了其在肌腱、韌帶、肌肉、疝氣等需要較強力學支撐的組織再生領域的應用。

能夠提高靜電紡纖維膜強度的方法有很多種，他們都有各自的優點，也有其應用的局限。如對靜電紡絲過程進行多方面的改進：a、設計不同的收集方法，如滾筒式、液體收集、平板收集、交換電極等；b、對紡絲過程進行改進，如使用附加電場、設計多頭紡絲等；c、優化紡絲工藝，包括調節電壓、接收距離、紡絲液濃度、紡絲液流速等。但上述的方法對提高納米纖維膜的力學性能效果不明顯。

另外還有物理熱處理。如專利ZL?200710056878.7中提到，將PVDF溶解后進行電紡，得到超細纖維膜，并將兩層或者多層的超細纖維膜在熱合裝置上連續熱合處理，得到力學性能良好的PVDF纖維膜；另外還有將無機材料與聚合物溶解在同一溶劑中形成共混溶液，靜電紡絲得到的納米纖維膜后，進行高溫煅燒，得到具有高強度的納米纖維膜。雖然物理熱處理的方式，能夠極大的提高納米纖維膜的力學性能，對基礎的聚合物的耐熱性要求較高，且經過熱處理后的納米纖維膜普遍偏硬，孔隙率及比表面積相應的會降低。也可采用物理共混如共紡、或者混紡，但是其紡絲條件比較苛刻，未能夠適用所有的聚合物。而如果采取靜電紡納米纖維膜與其他膜直接復合的話，在受力情況下容易出現分層現象，如CN?101787651?A中所描述的。

而采取化學交聯、固化的方式提高強度也是比較常見的。如CN101139746A中提供一種通過縮聚的方法得到高強度的納米纖維膜，聚酰胺酸靜電紡得到PAA無紡布，高溫縮聚成聚酰亞胺納米纖維膜。另外，可以采用直接將引發劑或交聯劑和聚合物混合溶解進行電紡，或形成電紡纖維膜后浸漬含有引發劑或交聯劑的溶液，然后交聯、固化得到具有高強度的納米纖維膜。一方面，化學改性的方面需要聚合物有相應的官能團，如酯基、羧基、羥基、氨基等，未能夠針對所有的聚合物納米纖維膜進行補強，另一方面交聯、固化后的納米纖維膜的孔隙率、比表面積相應的會降低，同時納米纖維膜有變硬的可能性。

無論上述何種方法，都是采用原有的靜電紡絲設備，在制備靜電紡絲膜后增加后續的工藝步驟實現的，其操作復雜，工藝難以控制。設計一種可以簡化操作，同時獲得強度高的電紡纖維膜的生產設備，具有實際意義。

發明內容

本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種靜電紡絲纖維膜的生產設備，其結構簡單，通過增設的噴嘴裝置，使得靜電紡和噴涂結合，將增強材料和/或活性因子分散在電紡膜纖維支架內部，得到具有高強度或含有高活性的活性因子的納米纖維膜；進一步的，提供利用該設備制備靜電紡絲纖維膜的方法，該方法可以將一些具有良好力學性能的材料與納米纖維膜復合，為納米纖維膜提供力學支撐，使得到具有高孔隙度、高比表面積的納米纖維膜；同時具備較高的力學強度，能夠廣泛應用于疝氣、肩袖、肌腱、韌帶等損傷修復。同時，該方法還可以將一些含有活性因子的溶液與納米纖維膜更好地結合，降低生長因子的失活風險。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種靜電紡絲纖維膜的生產設備，包括電紡液供液裝置、與電紡液供液裝置連接的電紡液噴絲裝置，電紡液噴絲裝置設有噴絲針頭；還包括接收裝置和第一高壓靜電發生器、第二高壓靜電發生器，接收裝置設有可轉動接收噴絲針頭噴出纖維的接收輥，第一高壓靜電發生器與噴絲針頭電連接，第二高壓靜電發生器與接收輥電連接；

還包括噴嘴裝置，所述的噴嘴裝置設有噴涂噴嘴，噴涂噴嘴與噴絲針頭成一定角度設置。

本方案中，噴嘴裝置可以設置多個，因此噴涂噴嘴也可以為多個，這樣可以便于豐富和調控噴涂組分的組成。

噴涂噴嘴與接收輥的距離為小于等于100mm，噴涂面積與溶液的特性、壓力、距離、噴嘴的性狀等密切相關，距離越短，噴涂面積越小，由于接收輥為弧面，接收面積不大，過大的距離不利于接收。所以需控制距離低于100mm。