[发明专利]合成纸

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种合成纸及其制备方法。

背景技术

多孔晶格结构从US 8,586,179被知晓。多孔晶格结构对流体流动是可操作的。

US 7,653,279、US 8,195,023、US 8,315,499、US 8,541,015和US 8,585,944公开了可以例如是倾斜的和/或互锁的有序的聚合物微结构。该微结构通过曝光于经掩膜的光化辐射、在单体库中产生期望的图案来制备。单体通过光固化成期望的图案。

雅各布森等人在Adv.Mater.2007,19,3892-3896中公开了有序的微结构。使用了硫醇-烯聚合物和紫外自由基光引发剂。

对于纸产生毛细流动的应用中，合成纸可替代纤维素基纸。

对于带流体流动的应用，问题是如何使微结构更薄，从而具有产生更高毛细作用力的可能性。

发明内容

本发明的一个目标是消除现有技术中的至少一些缺陷，提供制备微结构的改进方法。

本申请的发明人已经发现使用非化学计量配比的硫醇-烯化学物质在制备过程中提供了边缘效应，这允许更薄的微柱和更清晰更明确的边界。

在第一方面，提供了形成具有微柱的三维有序开放微结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供包含至少两种类型单体的卷，所述单体具有当曝光于光化辐射时进行聚合反应的能力；

b)曝光所述包含至少两种单体的卷于至少一个三维光图案，在所述包含至少两种单体的卷中产生图案，其中光图案的曝光能量足以引发聚合反应以在图案中产生固化的聚合物，和

c)移除未固化的单体以留下对应于图案的三维有序开放微结构，

其中所述卷包含至少一种含有至少两个硫醇基团的单体和至少一种含有至少两个碳碳双键的单体，附带条件是反应混合物中硫醇基团数量和碳碳双键数量之间的比(r₁)满足0.5≤r1≤0.9和1.1≤r1≤2中的一个。

在第二方面，提供了一种微结构，所述微结构包括根据上文描述方法制备的微柱。

在第三方面，提供了根据上述方法制备的微结构的应用，其用于选自由微流体组件、机械颗粒过滤器、侧流式检测装置、可伸缩电子装置、人造皮肤、自组装系统、合成织物和书写纸组成的组中的至少一种。

更多方面和具体实施方式限定于所附的权利要求中，其通过引用具体并入本文。

一个优点是可以制备更薄的微柱，这例如提供了获得高毛细作用力的可能性。

另一个优点是微结构可以是按期望改性的表面。非化学计量配比特征允许当反应完成时更多基团键合至表面。

对于具有互锁微柱的具体实施方式，源于柱互锁的机械稳定性允许小型化和增加的纵横比的毛细管泵，相比于可能随机坍塌的独立式垂直柱，毛细管泵没有柱坍塌。

柱倾斜和光透明的结合允许在相同的视图中观察几个表面层。

附图说明

本发明现通过实施例并结合附图的方式描述，其中：

图1显示了微结构的视图；

1.合成纸薄片

2.微柱

3.俯视方向

4.侧视方向

图2显示了指明倾斜角的两个微柱的视图；

5.柱1

6.柱2

7.薄片平面

8.柱1的主方向

9.柱2的主方向

10.薄片平面的主方向

11.薄片平面的垂直方向

12.柱1主方向在薄片平面上的投影

13.柱2主方向在薄片平面上的投影

14.角α1

15.角α2

16.角β1

17.角β2

图3显示了具有互锁的微结构的不同侧视图，

图3a)

18.子薄片

19.子装置1中的柱

20.子装置2中的柱

图3b)

21.柱直径

22.互锁点

23.倾斜角

24.高度

图3c)

25.一个柱的四个互锁点

图4显示了微结构上微柱的不同阵列的俯视图；

图4a)

26.柱间距离

图4b)微柱截面形状的实例

27.圆形截面形状

28.三角形截面形状

29.椭圆截面形状

图4c)阵列图案的实施例

30.方形格子