[发明专利]一种多功能异向纤维及利用不良溶剂固化的方式制备的方法

说明书

本发明提供一种利用不良溶剂制备多功能异向纤维制备方法及装置，通过改变通道的数量可得到不同面数的异向纤维，同时，改变通道出口处壳结构的形状，可获得不同形貌的各异向纤维，聚合物溶液被推入接收浴的溶液中即固化成纤维，即得目标纤维，纤维的收集是通过滑轮，收集装置进行收集的。本发明开创了一种不利用任何化学或紫外光固化等方式连续获得纤维的方法，本发明是以水为不良溶剂制备纤维的制备方法，尤其是多面异向纤维，可以赋予一根微米级别的纤维多功能化，实验设备简易，容易组装，所用材料均为无污染可降解材料，所使用的方法简单、绿色、制备迅速、尺寸均一，基于这些优点，用此方法制备的各异向纤维会有更广泛的潜在应用。

技术领域

本发明属于高分子功能材料领域，具体涉及一种利用不良溶剂固化的方式制备多功能异向纤维的方法。

背景技术

纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。自然界中存在着很多的天然纤维，从植物、动物到矿物中都可以获得纤维，如黄麻、羊毛、矿物纤维等，在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用纤维用途广泛，纤维还可以织成细线、线头和麻绳，造纸或织毡时还可以织成纤维层；同时也常用来制造其他物料，及与其他物料共同组成复合材料。在我们的日常生活中天然纤维随处可见，与天然纤维相比较，化学纤维是一种经过化学手段加工处理而得到的纤维，并且有着广泛的来源和种类，在很多行业都有着重要的应用，比如说纺织业、军事、医药、环保、建筑、生物材料等诸多领域均受到了高度重视。在科学技术快速发展的今天，均一材质、单一功能的纤维已经无法满足人们的需求，复合纤维的制备显得尤为必要。对于传统的纤维制备方法而言，如熔融纺丝、湿法纺丝、静电纺丝等，由于其在工艺和原理方面的限制，在制备复杂结构和多功能的纤维上遇到了困难，尤其是在药物缓释控释、生物工程等领域，均一材质、单一功能的纤维很难或无法满足多药物的智能化释放和作为组织支架、细胞培养的三围载体等的要求。

微流控是在微米级别尺寸上的流体技术，具有装置简单、体积小、液体流动可控、消耗样品少、易于操作等优点利用微流体技术制备的微流体通道装置，能够很好地控制各异向纤维的组成、多功能化的实现，在药物缓释控释、基因组学、细胞培养的领域有着很好的应用前景和空间。传统的微流体手段大都借助连续流动相来制备纤维或微球，流动相溶液一般选用甲基硅油、正16烷、石蜡油、大豆油等。利用有机持续相等会引入杂质、不够绿色，而且后处理及固化、分离的步骤较为复杂，这就限制了其在生物学等领域的应用，所以简单的绿色的新方法建立势在必行，同时，新方法的开发及多面异向纤维合成仍是一项具有挑战性的任务。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实例。在本部分以及申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或者省略以免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有多功能纤维的技术空白，提出了本发明。

因此本发明其中的一个目的是解决现有技术不足，提供一种利用不良溶剂固化的方式制备多功能异向纤维。

在本发明的一个较佳实例实例中，所述多组分结构的形状相同或相异。

在本发明的一个较佳实例中，所述的纤维由聚丙烯腈、邻苯二甲酸醋酸纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素、聚苯乙烯、聚己内酯、聚氨酯中的一种或多种材料组成。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种制备所述的各异向纤维的制备方法，所制备的纤维是通过微流体装置实现的，包括以下步骤：

首先，微流控装置的搭建

利用微流体加工技术，采用微通道构建不同通道数和通道出口处具有不同壳结构的微流体设备，同时配备小过度滑轮和纤维收集器：

其次，多功能纤维的制备步骤：