復合包芯靜電紡絲噴頭制造技術

本實用新型專利技術提供了一種復合包芯靜電紡絲噴頭，由內管和外管組成。在噴頭內管上加工的大均液環和小均液環的表面均表面處理，具有向下引流作用的微納米結構，與內管里流動的溶液相浸潤。反相均液環的表面處理后，與外管里流動的溶液相浸潤的、與內管里流動的溶液不相浸潤，沒有向下引流的結構。本實用新型專利技術有益效果是能夠實現兩種以上不同組分的溶液的混合靜電紡絲，為加工核?殼結構、多孔結構的功能化纖維材料提供很大的便利，能夠廣泛應用于藥物緩釋、組織工程以及藥物載體等領域，能夠依照單針管噴頭進行操作，操作工藝簡單。

Composite core electrostatic spinning nozzle

The utility model provides a composite core electrostatic spinning nozzle, which is composed of an inner tube and an outer tube. The surface of the large uniform liquid ring and the small homogeneous liquid ring processed on the nozzle tube are all treated with surface, and the micro nano structure with downward drainage is infiltrated with the solution flowing in the inner pipe. After the surface treatment of the reversed phase liquid equalizing ring, it is infiltrated with the solution flowing in the outer tube and is not infiltrated with the solution flowing in the inner pipe, and has no downward drainage structure. The utility model has the advantages of hybrid electrospinning solution can achieve more than two kinds of different components, providing great convenience for functional fiber material processing nuclear shell structure, porous structure, can be widely used in drug delivery, tissue engineering and drug carriers and other fields, can be operated in accordance with the single needle nozzle, operation simple process.

【技術實現步驟摘要】
復合包芯靜電紡絲噴頭
本技術涉及一種靜電紡絲噴頭，從使用上講，是一種基于靜電紡絲法得到復合包芯纖維用的靜電紡絲噴頭。
技術介紹
同軸靜電紡絲法是在靜電紡絲的基礎上改進裝置發展而來的一種工藝，可用來制備特殊功能結構的纖維材料，它的出現彌補了普通靜電紡絲法在制備非常規結構纖維時所存在的缺陷。但是，由于同軸靜電紡絲的噴頭，以及操作工藝及其嚴格，不容易控制生成雙層或復合的纖維，特別是內針頭管道伸出外針頭管道的距離是影響同軸噴射流形成的關鍵性因素：距離太小時，內管道溶液容易被外層管道的溶液堵住，內針頭溶液沒辦法順利流出，此時在電場力作用下內層溶液得不到拉伸，僅有外層溶液形成射流。距離太大時，溶液沿內管壁的外表面流出，無法將內針頭伸出部分完全包覆，進而導致許多溶液從針頭四周射出，無法得到穩定的同軸噴射流。因此，解決上述問題，需要設計一種精準、易操作的同軸靜電紡絲噴頭，能夠制備核-芯結構、中空結構及多級結構的纖維材料提供技術的支撐，進而拓寬納米纖維的應用領域。
技術實現思路
本技術的技術方案為：一種復合包芯靜電紡絲噴頭，由內管和外管組成，其特征在于：內管的端頭封閉，管頭呈H4高的尖錐形，在距離封閉的管頭底邊H3尺寸的地方，加工有一個反相均液環，在距離反相均液環H2尺寸的地方，加工有一個小均液環，在距離小均液環H1尺寸的地方，加工有一個大均液環。均液環的設計在于將上述出口的溶液很好地均勻涂覆在內管圓周壁上，避免出現線流而導致各種溶液混合不均勻。在距離大均液環上方h尺寸的地方，加工有垂直內管軸向，橫向貫通內管內徑的2個對稱的上貫通口；在距離大均液環下方h尺寸的地方，加工有垂直內管軸向，橫向貫通內管內徑的，橫向貫通內管內徑的，方向與上貫通口相互十字對稱排布的2個對稱的下貫通口。相互十字對稱排布的貫通口設計，避免溶液在一個方向上堆積，易于溶液鋪展。內管的橫向貫通口的設計，改變了原同軸噴頭內外管開口都一致，容易導致各個組分來不及相互混勻或內外包覆不好的問題。設計在于避免了原同軸靜電紡絲噴頭的內外噴頭針管，在紡絲過程中，由于內外針頭管間距、長度等參數設置不好，而造成的其內管與外管不同組分溶液的混合不均的難題。從上貫通口上部平齊線開始的內管表面，一直到管頭的表面，均加工有與內管溶液相浸潤的管體處理表面；大均液環和小均液環的表面，都加工有與內管里流動的溶液相浸潤的大均液環處理表面和小均液環處理表面，并具有向下引流作用微納米結構；反相均液環的表面，加工有與外管里流動的溶液相浸潤的、與內管里流動的溶液不相浸潤的反相均液環處理表面，并只具有溶液涂覆的微納米表面結構，沒有向下引流的結構。這是本技術其中一個創新點，目的在于將內管流出的溶液快速地鋪滿內管表面，為外管的另外一種溶液下一步均勻包覆內管流出的溶液，或均勻混合內管出口流出的溶液做準備。同時，在反相均液環處，因外管溶液容易涂覆，所以能夠更好地被外管的溶液包覆或混合。上述技術方案中，所述上貫通口的開口直徑?上與下貫通口的開口直徑?下，之間尺寸關系是?上=1.5?下。設計目的是為了保證內管的上貫通口與下貫通口的溶液，在計算的合理管徑和流速下，上下兩層出口的溶液，能夠迅速匯合，均勻鋪展在內管表面。所述上貫通口的下邊到大均液環的距離h=3?上，下貫通口的上下邊到大均液環和小均液環的距離h=3?上。所述反相均液環、小均液環和大均液環的厚度h1一致，h1=?上。設計目的同樣是為了保證內管的上貫通口與下貫通口的溶液，能夠均勻鋪展在內管表面，同時與被輔助管流出的溶液均勻包覆；或者，與輔助管流出的溶液均勻混合做準備。上述技術方案中，所述大均液環與小均液環之間的距離H1≥2?上，小均液環與反相均液環之間的距離H2≥5（?上+?下），反相均液環到管頭底邊的距離H3=2（H1+H2），管頭的尖角角度α=60°~90°。距離和角度的限定了實驗最優參數的選擇，目的是保證外管流出的溶液和內管流出的另外一種溶液，有足夠的流程混合或包覆。在高壓靜電拉伸時，保證已經是一體的。上述技術方案中，所述外管（12）的內徑半徑與內管（1）的外壁半徑只差L0≥5?上；反相均液環（2）半徑與內管（1）的外壁半徑之差L3=0.5?上~4?上；小均液環（3）外沿半徑與內管（1）的外壁半徑之差L2=0.5?下~2?下；大均液環（2）外沿半徑與內管（1）的外壁半徑之差L1=0.5?上~2?上；所述內管（1）伸出外管（12）的平口端的距離h0=2L0。此設計，使得外管和內管的溶液能夠均勻混合，在相同參數設置下其流速與內管的溶液的流速基本相同，簡化了操作的參數設定，統一設置參數即可。上述技術條件設計，是本技術能夠依據不同的實驗，制備不同的復合靜電紡絲纖維。如果，外管的溶液和內管的溶液均是一樣的親水或疏水，能夠使用本技術。兩者溶液揮發速率相似，能夠容易形成混合復合纖維，如兩者溶液揮發速率有差別，能夠容易形成核-殼層狀結構的復合纖維。如果外管的溶液是親水，另一個內管的溶液是疏水，本技術也能夠用。或者，內管的溶液是親水，外管的溶液是疏水，本技術也能夠用。也能夠容易形成核-殼層狀結構的復合纖維。本技術設計的同軸靜電紡絲噴頭與現有的常規同軸靜電紡絲相比，本技術有下列有益效果。（1）因為在高壓靜電紡絲前幾種原料溶液已經混合為一體，在操作參數的設定過程中，能夠依照單針管噴頭進行操作，只需在本技術噴頭的封閉尖頭處形成復合泰勒錐，繼而從泰勒錐體拉伸出由殼層包覆核層的同軸殼-芯復合結構的纖維。操作工藝簡單。（2）同時，能夠實現兩種以上不同組分的溶液的混合靜電紡絲，為加工核-殼結構、中空結構、多孔結構的功能化纖維材料提供很大的便利。（3）本技術能夠廣泛應用于藥物緩釋、組織工程以及藥物載體等領域。附圖說明圖1為本技術的內管結構主視示意圖。圖2為本技術的內管結構尺寸標注示意圖。圖3為本技術的裝配結構主視示意圖。圖4為本技術的裝配結構仰視示意圖。其中：1.內管；2.反相均液環；3.小均液環；4.大均液環；5.上貫通口；6.管體處理表面；7.大均液環處理表面；8.下貫通口；9.小均液環處理表面；10.反相均液環處理表面；11.管頭；12.外管。具體實施方式下面結合附圖和實施例進一步對本技術加以說明。具體實施例一本技術的一種復合包芯靜電紡絲噴頭，由內管1和外管12組成。大均液環4和小均液環3的表面的大均液環處理表面7和小均液環處理表面9，具有向下引流作用的微納米結構，與內管里流動的溶液相浸潤。反相均液環2的表面的反相均液環處理表面10與外管12里流動的溶液相浸潤的、與內管里流動的溶液不相浸潤，沒有向下引流的結構。內管1內徑2mm，上貫通口5的開口直徑?上=0.75mm，下貫通口8的開口直徑?下=0.5mm。上貫通口5的下邊到大均液環4的距離h=2.25mm，下貫通口8的上下邊到大均液環4和小均液環3的距離h=2.25mm。反相均液環2、小均液環3和大均液環4的厚度h1一致，h1=0.75mm。大均液環4與小均液環3之間的距離H1=5mm，小均液環3與反相均液環2之間的距離H2=7.5mm，反相均液環2到管頭11底邊的距離H3=25mm，管頭的尖角角度α=90°。外管12的內徑半徑與內管1的外壁半徑只差本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合包芯靜電紡絲噴頭，由內管（1）和外管（12）組成，其特征在于：內管（1）的端頭封閉，管頭（11）呈H

【技術特征摘要】
1.一種復合包芯靜電紡絲噴頭，由內管（1）和外管（12）組成，其特征在于：內管（1）的端頭封閉，管頭（11）呈H4高的尖錐形，在距離封閉的管頭（11）底邊H3尺寸的地方，加工有一個反相均液環（2），在距離反相均液環（2）H2尺寸的地方，加工有一個小均液環（3），在距離小均液環（3）H1尺寸的地方，加工有一個大均液環（4）；在距離大均液環（4）上方h尺寸的地方，加工有垂直內管（1）軸向，橫向貫通內管（1）內徑的2個對稱的上貫通口（5）；在距離大均液環（4）下方h尺寸的地方，加工有垂直內管（1）軸向，橫向貫通內管（1）內徑，方向與上貫通口（5）十字對稱排布的2個對稱的下貫通口（8）；從上貫通口（5）上部平齊線開始的內管（1）表面，一直到管頭（11）的表面，均加工有與內管溶液相浸潤的管體處理表面（6）；大均液環（4）和小均液環（3）的表面，都加工有與內管（1）里流動的溶液相浸潤的大均液環處理表面（7）和小均液環處理表面（9），并具有向下引流作用的微納米結構；反相均液環（2）的表面，加工有與外管（12）里流動的溶液相浸潤的、與內管（1）里流動的溶液不相浸潤的反相均液環處理表面（10），并只具有溶液涂覆的微納米表面結構，沒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文峰，廖曉玲，徐紫宸，楊曉玲，
申請(專利權)人：重慶科技學院，
類型：新型
國別省市：重慶,50