[发明专利]一种电纺射流定向涂层装置及利用定向涂层装置制备高分子管材的工艺

权利要求书

1.一种利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，所述电纺射流定向涂层装置，包括：微量注射泵、金属接收装置和高压电源；所述微量注射泵与注射器相连，注射器通过聚四氟乙烯管与金属射流喷头相连，金属射流喷头外围设置有电场屏蔽管，金属射流喷头和电场屏蔽管均通过导线与高压电源的相同电极相连；所述金属接收装置设置于金属射流喷头的正下方，金属接收装置与金属射流喷头尖端的垂直距离小于射流发生鞭动处与金属射流喷头尖端的垂直距离，金属接收装置与高压电源的接地线相连；

所述电纺射流定向涂层装置还包括滑台、滑台电机和控制器；所述滑台上设置有滑块，滑块与聚四氟乙烯管的底端固定连接，滑台和滑台电机相连，滑台电机与控制器相连；

所述金属接收装置包括金属接收杆、安装盘和电机；所述金属接收杆两端通过中心转轴设置在安装盘上，金属接收杆的一端通过中心转轴与电机相连；

所述金属射流喷头沿电场屏蔽管中心轴方向设置在电场屏蔽管的中间，金属射流喷头的尖端与电场屏蔽管的底端距离小于1cm；

制备步骤如下：

(1)高分子溶液的制备：将高分子溶于溶剂中，室温搅拌，得到高分子溶液；

(2)高分子管材的制备：将步骤(1)得到的高分子溶液加入注射器中，调节高压电源的电压为10-20KV，调节金属射流喷头尖端与金属接收杆的垂直距离为2-8cm，调节微量注射泵的推进速率为0.5-50mL/h，微量注射泵推进注射器开始纺丝，金属射流喷头沿金属接收杆中心轴方向从金属接收杆的一端向另一端往复移动，同时，金属接收杆在电机带动下以中心转轴为转轴转动，制得包覆有高分子涂层的金属接收杆；所述金属射流喷头沿金属接收杆中心轴方向的移动速率和金属接收杆以中心转轴为转轴的转动速率满足使金属接收杆上相邻纺丝液彼此紧靠；

(3)脱膜：将步骤(2)得到的包覆有高分子涂层的金属接收杆经挥干溶剂后，将高分子涂层与金属接收杆分离，得高分子管材。

2.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，所述金属接收杆的材质为不锈钢或外层镀铬的合金金属杆；所述金属接收杆的直径为0.1-10cm，长度为3-200cm。

3.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，所述电场屏蔽管的材质为铁、铝、铜或合金中的一种；所述电场屏蔽管的内径为10-20mm，管壁厚度为0.5-1mm；所述金属射流喷头为不锈钢射流喷头。

4.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述高分子溶液的质量浓度为2-30％。

5.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述高分子为乙交酯、丙交酯或己内酯的均聚物，乙交酯、丙交酯或己内酯中的两种或两种以上的共聚物，壳聚糖，海藻酸钠，聚乙烯醇，胶原或蛋白质中的一种或两种以上的高分子复合物。

6.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述溶剂为三氟乙醇、六氟异丙醇、氯仿、水、N，N-二甲基甲酰胺、乙醇或丙酮中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的利用电纺射流定向涂层装置制备高分子管材的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述高压电源的电压为13-15KV，金属射流喷头尖端与金属接收杆的垂直距离为3-5cm，微量注射泵的推进速率为10-15mL/h。