[实用新型]一种熔融静电喷涂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗器材技术领域，特别涉及一种利用静电纺丝技术结合气流引导来实现药液及医用生物材料直接在目标处定点、定向、原位精确喷涂的气流引导式定向原位静电喷涂装置。

背景技术

静电喷涂是一种使带大量静电荷的待喷涂溶液在高压静电电场力的作用下定向运动，形成带电射流，从而实现溶液在目标物体表面涂覆的方法。静电喷涂主要有静电喷雾和静电纺丝两种形式。其中，静电喷雾主要用于对水或水溶液或油漆等无成丝性液体的雾化，主要用于农作物喷雾施药和汽车、家电、仪表的外壳喷漆；静电纺丝是高分子流体静电雾化的特殊形式，利用易挥发的有机溶剂配制具有一定黏度的溶液，通过高压静电发生器产生静电场，使溶液在喷口处雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，射流在空气中经劈裂、拉伸、溶剂挥发过程，最终固化成纤维，沉积在目标收集极上。

静电喷涂过程中，由于电场线的发散性分布，以及带有大量同种静电荷雾化液滴或电纺纤维的相互排斥作用，会使雾化液滴或纤维在目标物体上产生很大的喷涂区域，甚至会涂覆至目标物体的背面，即产生环包效应。当静电喷涂技术用于医疗领域时，环包效应会导致涂覆不精确，药液涂覆到不需要的区域，不仅造成药物的浪费，而且当创面位于体腔内深部时，带电的药物大部分会被吸附到离喷口更近的脏器表面上，产生法拉第笼效应，无法对创面进行有效涂覆。环包效应和法拉第笼效应阻碍了静电喷涂技术在医疗领域的发展。

随着生物敷料的发展和需要，敷料材料和结构必须适用人体组织修复的需要。通常生物医用敷料可以分为体外敷料和体内敷料。其中，体外敷料主要包括烧烫伤敷料、止血消炎敷料、绷带等。体内敷料主要指手术隔离膜，特别是应用于心胸血管器官防粘连隔离的手术。静电纺丝作为一种简单、高效的纳米纤维膜制备方法，已被广泛地研究开发和应用。在医疗止血方面，静电纺丝纳米纤维膜既具有透气性能又能提供有效的屏障保护结构，其孔径分布可以控制到足够小以阻挡细菌的入侵，并且在湿润的伤口表面可以均匀黏附防止脱水，因而非常适合用作皮肤敷料和人工皮肤。此外，电纺纤维膜还具有超高的比表面积，可以大量携载包括抗菌药物在内的多种有益成分，有利于促进受损部位的愈合和组织再生。在美容行业，电纺纤维还可制作成面膜，通过电纺将有益成分添加到纤维中，纤维膜不仅具有优异吸附、清洁作用，同时与皮肤接触可以将有益因子稳定均匀地传递给人体，利于人体组织的吸收和运输。

静电纺丝可分为溶液静电纺丝和熔体静电纺丝。相对于溶液静电纺丝，熔体静电纺丝无需溶剂、成本低、生产效率高，适用于一些室温下没有合适溶剂的聚合物。但是对于熔体电纺，聚合物熔体黏度高、导电性差，通常需要比较高的电场强度才能纺丝，而且纺丝过程中射流遇冷迅速固化，鞭动过程受到抑制，导致纤维直径多在微米级别。Dalton等(Dalton et al,Biomacromolecules,2006,7:686)以纤维原细胞作为目标接收物体，将聚合物纤维直接熔融电纺到细胞上，进行细胞培养后发现没有引起细胞死亡，而且纤维原细胞沿着电纺纤维轴向生长。实验证明，熔体纺丝具有安全无毒的特性，可应用于生物医学领域。

专利CN 201320741232.3设计了一种气流引导式定向原位静电喷涂装置，可以将α-氰基丙烯酸酯医用胶电纺成微纳米纤维，并在气流导向下精确均匀沉积到伤口表面形成致密薄膜，从而在几秒至十几秒内实现迅速止血，让手术变得更快更安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种气流引导式定向原位熔融静电喷涂装置，无需溶剂，而是利用聚合物本身的适宜熔点性质，利用熔融加热设备使聚合物保持在熔融状态下但不发生降解，进而实施静电喷涂，从而弥补现有静电喷涂技术在医疗等领域应用的缺点，能够实现聚合物等生物材料直接在人体创面目标处定点、定向、原位精确喷涂。

本实用新型的技术方案是：