[发明专利]静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法、静电纺丝机

权利要求书

1.一种静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖季铵盐与2％wt的乙酸水溶液按照质量比为1～10:30加入至混合皿中，在20～60℃的条件下，搅拌30～120min，得溶液Ⅰ；

(2)将羟基磷灰石、纳米ZnO加入至步骤(1)中的溶液Ⅰ中，在20～60℃的条件下搅拌20～80min，得到溶液Ⅱ；其中羟基磷灰石与溶液Ⅰ的质量比为3～6:100、纳米ZnO与溶液Ⅰ的质量比2～5:100；

(3)将海藻酸钙加入至步骤(2)的溶液Ⅱ中，在室温条件下搅拌60～100min，得到纺丝液；其中海藻酸钙与溶液Ⅱ的质量比3～5:100；

(4)开启阀门，纺丝液流入至注射器中；

(5)当注射器中的纺丝液注满后，关闭阀门，启动电机以及高压电源，高压电源的工作电压为14kV～20kV；

(6)电机正转，带动上丝杆、下丝杆同时正向转动；下丝杆正向转动带动下推板向前推进，推动注射器的活塞柄向前移动，注射器中纺丝液从针头出喷出至收集极上，制得纤维；上丝杆正向转动带动上推板向退移动，带动混合皿的活塞柄向退移动；

(7)当注射器完成喷射后，电机反转，带动上丝杆、下丝杆同时反向转动；下丝杆反向转动带动下推板向退移动，注射器的活塞柄复位；上丝杆反向转动带动上推板向前移动，推动混合皿的活塞柄向前移动，混合皿中的纺丝液通过出料管补充至注射器中；

(8)依次反复重复步骤(6)、(7)。

2.根据权利要求1所述的静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法，其特征在于，所述步骤(1)中壳聚糖季铵盐与2％wt的乙酸水溶液按照质量比为1:15加入至混合皿中。

3.根据权利要求1所述的静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法，其特征在于，所述(2)中羟基磷灰石与溶液Ⅰ的质量比为1:20、纳米ZnO与溶液Ⅰ的质量比为1:30。

4.根据权利要求1所述的静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法，其特征在于，所述(3)中海藻酸钙与溶液Ⅱ的质量比为1:25。

5.根据权利要求1所述的静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法，其特征在于，所述壳聚糖季铵盐为NMA-HTCC或者HTCC。

6.一种实现如权利要求1-5任一项所述的静电纺丝制备掺杂抗菌颗粒纤维的方法的静电纺丝机，其特征在于：包括注射器、电机、下推板、下丝杆、换向装置、上丝杆、上推板、混合皿、上活塞杆、注入管、液阀、补液管、收集极、针头、高压电源；

所述注射器的喷头与所述针头连接，所述注射器的活塞柄与所述下推板连接，所述下推板与所述下丝杆螺纹配合，所述下丝杆与所述电机连接，且所述下丝杆通过所述换向装置与所述上丝杆连接；所述上丝杆与所述上推板螺纹配合；所述上推板与所述上活塞杆的活塞柄连接，所述上活塞杆的活塞端伸入至所述混合皿中；

所述注射器与所述混合皿之间接通有所述注入管、补液管；所述液阀安装在所述注入管上，所述补液管的一端与所述混合皿的前端的上部连通，所述补液管的另一端与所述注射器的前端连通；所述收集极位于所述注射器的正前向，所述收集极用于收集经所述针头喷出的纤维；所述高压电源的正极与所述收集极连接，所述高压电源的负极与所述针头连接。

7.根据权利要求6所述的静电纺丝机，其特征在于：所述换向装置包括第一下锥形齿轮、第二下锥形齿轮、转轴、第一上锥形齿轮、第二上锥形齿轮；所述第一下锥形齿轮套设在所述下丝杆上，所诉第二下锥形齿轮与所述第一下锥形齿轮啮合且所述第二下锥形齿轮套设在所述转轴的下端；所述第二上锥形齿轮套设在所述转轴的上端且所述第二上锥形齿轮套与所述第一上锥形齿轮啮合，所述第一上锥形齿轮套设在所述上丝杆上。

8.根据权利要求6所述的静电纺丝机，其特征在于：在所述混合皿上方还设置有搅拌装置；所述搅拌装置的搅拌桨伸入至所述混合皿中。

9.根据权利要求8所述的静电纺丝机，其特征在于：所述电机、所述搅拌装置的搅拌电机均为步进电机或者伺服电机；所述液阀为电磁阀；所述电机、搅拌电机、高压电源、电磁阀的输入端均分别连接控制器的输入端。

10.根据权利要求9所述的静电纺丝机，其特征在于：所述下丝杆的一端与所述电机连接，所述下丝杆的另一端通过下轴承与机架连接；所述上丝杆的两端分别通过一个上轴承与机架连接。