[發(fā)明專利]一種氣流輔助手持便攜式靜電紡絲設(shè)備及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810373378.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN108441972B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜?jiǎng)P;陳照軍;沈國震;姜源;杜輝;曹玉杰;魯鴿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總醫(yī)院;青島大學(xué)
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00;A61M11/02;A61M35/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發(fā)明涉及靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氣流輔助手持便攜式靜電紡絲設(shè)備及其應(yīng)用，該設(shè)備包括絕緣外殼、大容量二次電池、充電插孔、高壓導(dǎo)線、高壓靜電發(fā)生單元、高壓靜電發(fā)生開關(guān)、氣流導(dǎo)管連接器、氣流導(dǎo)管、注射器固定支架、一次性注射器、針頭固定支架、不銹鋼針頭、氣流定向罩。采用大容量二次電池作為電源，通過高壓靜電發(fā)生單元產(chǎn)生高壓靜電；通過氣流導(dǎo)管連接器外接氣流發(fā)生器，不銹鋼針頭通過固定與氣流導(dǎo)管位于同一中軸線上，在氣流輔助下進(jìn)行靜電紡絲。該設(shè)備的集成化程度高、便于攜帶、可單手手持使用，并在氣流輔助的作用下實(shí)現(xiàn)電紡纖維的定向、均勻、高效沉積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種靜電紡絲設(shè)備及其應(yīng)用,具體涉及一種氣流輔助的可手持便攜式靜電紡絲設(shè)備。

背景技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)是制備微納米纖維及纖維膜的方法之一，其原理是利用高壓電場(chǎng)使聚合物溶液形成帶電射流由噴嘴噴出，射流在飛向基板的過程中會(huì)發(fā)生劈裂和拉伸，同時(shí)溶劑揮發(fā)、干燥、固化，最后落至基板形成微納米纖維。靜電紡絲技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高，使用該技術(shù)制備得到的微納米纖維及纖維膜具有比表面積高、長度/直徑比大、孔隙率高等特點(diǎn)。因此，靜電紡絲技術(shù)在生物組織工程、醫(yī)用材料、過濾防護(hù)、新能源、功能器件等領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。特別是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，靜電紡絲纖維在生物組織工程、創(chuàng)傷修復(fù)、藥物控釋等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

由于受到設(shè)備體積較大的局限，靜電紡絲技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的原位應(yīng)用比較困難，因此有必要開發(fā)小型便攜式的靜電紡絲設(shè)備。如中國專利“一種便攜式靜電紡絲設(shè)備及其使用方法”(CN104790049A)公開了一種便攜式的靜電紡絲設(shè)備，將電源、高壓靜電發(fā)生模塊、氣體發(fā)生裝置、參數(shù)控制模塊等集成在一起，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化和便攜功能；但該設(shè)備使用干電池作為電源，電源的續(xù)航能力較差，且廢棄電池會(huì)污染環(huán)境。中國專利“實(shí)驗(yàn)室專用便攜式小型集成靜電紡絲機(jī)”(CN202152382U)公開了一種實(shí)驗(yàn)室專用的便攜式小型集成靜電紡絲機(jī)，該設(shè)備將絕緣箱體、透明塑料門、加壓螺絲、加液瓶蓋、排氣軟管、排氣口閥門、白熾燈開關(guān)、帶鎖拉手、加壓氣筒、通氣閥、連接套、軟管、固定環(huán)、直流高壓電源等集成到一起，設(shè)備的體積較小，集程度高。但該設(shè)備的紡絲過程需要在相對(duì)密閉的環(huán)境中進(jìn)行，其使用和產(chǎn)品尺寸形狀會(huì)受到設(shè)備的限制。中國專利“一種靜電紡絲裝置”(CN104695031A)公開了一種結(jié)構(gòu)緊湊、集成化程度較高、電壓流速可調(diào)的經(jīng)典紡絲裝置，該裝置由驅(qū)動(dòng)單元、推進(jìn)單元、靜電紡絲單元和散熱單元組成，采用小型化的可調(diào)式高壓靜電發(fā)生模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓電源，并將其與其他功能單元進(jìn)行了模塊化集成設(shè)計(jì)和融合；但該裝置還配置了散熱模塊和控制模塊，增加了裝置體積和重量，不便于手持使用。

在靜電紡絲過程中，由于電場(chǎng)線的發(fā)散性分布，以及帶有相同電荷的纖維間存在排斥作用，會(huì)造成紡制的纖維在接收目標(biāo)位置上較大范圍的無序分布。當(dāng)靜電紡絲技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域時(shí)，這一問題將導(dǎo)致涂覆不精確以及藥物的損失浪費(fèi)。中國專利“一種氣流引導(dǎo)式定向原位熱溶靜電噴涂裝置及其應(yīng)用”(CN104225738A)公開了一種氣流引導(dǎo)式定向原位熱溶靜電噴涂裝置，該裝置在氣流引導(dǎo)的作用下可以實(shí)現(xiàn)藥液及醫(yī)用生物材料直接在目標(biāo)處定點(diǎn)、定向、原位精確噴涂，但該裝置結(jié)構(gòu)集成度不高、體積較大，不利于便攜使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氣流輔助手持便攜式靜電紡絲設(shè)備，克服現(xiàn)有的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)靜電紡絲設(shè)備的高度集成化、便于攜帶、可單手手持使用，并在氣流輔助的作用下實(shí)現(xiàn)電紡纖維的定向、均勻、高效沉積。