[发明专利]一种微流控纺丝装置及方法

说明书

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种微流控纺丝装置及方法，所述微流控纺丝装置包括：第一导气微管；设置在所述第一导气微管内部的导液微管；所述第一导气微管和导液微管同轴放置；所述导液微管的出液管口位于所述第一导气微管内部；所述导液微管的进口与液体注射器相连，所述第一导气微管的进口与第一空气泵相连。从所述导液微管的出液管口输出的溶液在第一导气微管输出的鞘层气体的剪切作用下形成纤维，在所述鞘层气体的聚焦作用下，提升所述溶液的连续射流的稳定性。同时，鞘层气体的预拉伸作用可以使制备的纤维具有更好的内部取向，提升纤维的力学性能。因而，本发明提供的微流控纺丝装置生产的纤维直径更小，力学性能更优。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种微流控纺丝装置及方法。

背景技术

微纳纤维材料是当下各个领域研究的热点，其在军事、能源、化工、医学等诸多方面已经有所应用。微纳米材料由于其本身较小的尺寸，使其具有了区别于常规尺寸材料的特殊物理化学性质。纳米纤维是纳米材料的一个重要分支，由于其具有良好的力学性能、传导效应和高比表面积等特点，受到了越来越多的重视和研究。但目前制备纳米纤维的技术如干式纺丝、湿式纺丝、静电纺丝都尚不成熟，干法纺丝产量较低，湿式纺丝工艺流程复杂，静电纺丝适用的聚合物范围较小，都存在一定的缺陷，同时，得到的纳米纤维的力学性能有待于提高，无法制备满足人们要求的纤维材料。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种微流控纺丝装置及方法，采用本发明的微流控纺丝装置生产的纤维直径更小、力学性能更优。

本发明提供了一种微流控纺丝装置，包括：

第一导气微管；

设置在所述第一导气微管内部的导液微管；

所述第一导气微管和导液微管同轴放置；所述导液微管的出液管口位于所述第一导气微管内部；

所述导液微管的进口与液体注射器相连，所述第一导气微管的进口与第一空气泵相连。

优选的，所述第一导气微管的出气管口为锥形，所述导液微管的出液管口为锥形。

优选的，所述导液微管的进口通过聚乙烯管与液体注射器的液体出口相连，所述第一导气微管的进口通过第一橡胶管与第一空气泵的气体出口相连。

优选的，还包括注射泵和第一空气阀；

所述注射泵与液体注射器相连，用于控制液体注射器的进给速度；

在所述第一导气微管与第一空气泵之间设置有第一空气阀，用于控制第一导气微管进口处的气体流速。

优选的，还包括第二导气微管和第二空气泵；

所述第一导气微管设置在所述第二导气微管内部；所述第二导气微管、第一导气微管和导液微管同轴放置；所述第一导气微管的出气管口位于所述第二导气微管的内部；

所述第二导气微管的进口与第二空气泵相连。

优选的，所述第二导气微管的出气管口为锥形；

所述第二导气微管的进口通过第二橡胶管与第二空气泵的气体出口相连。

优选的，还包括第二空气阀；

在所述第二导气微管与第二空气泵之间设置有第二空气阀，用于控制第二导气微管进口处的气体流速。

本发明还提供了一种在上文所述微流控纺丝装置上进行微流控纺丝的方法，包括以下步骤：

通过液体注射器将蛋白溶液通入导液微管，控制所述液体注射器的进给速度为0.5～2mL/h；