高压气流通过，从而避免产生反冲气流，影响纤维沉积。相反地，气流还可在一定程度起到沉积导向作用，定向辅助电纺丝获得的纳米纤维沉积，成为具有特定形状、结构蓬松的三维纤维支架。
[0023]所述多个敞开式旋转接收装置2之间等间距设置，多个敞开式旋转接收装置2与离心喷头1之间距离可调节。可通过调节敞开式旋转接收装置2与离心喷头1之间的距离来控制纤维的直径及均匀度。
[0024]参照图3，其中，所述离心喷头1呈圆筒状，离心喷头1的外圆筒壁上开设若干出丝细孔11，出丝细孔11面向敞开式旋转接收装置2，所述离心喷头1的底部形成向下凸起的V形弧状的锥面，并在所述锥面的下方设有导流罩板14，所述导流罩板14与锥面间形成导气通道13，所述导气通道13在离心喷头1的外圆筒壁底部边缘形成出气口 15。离心喷头1的顶部设有顶盖，顶盖的中部开设进料口 12和进气口，所述进气口通过导气管与供气装置6连接，还包括供液装置7，所述供液装置7通过导液管接入所述进料口 12。所述离心驱动机构包括设在所述离心喷头1底部的旋转轴31和通过联轴器32与旋转轴31连接的第一电机33，所述第一电机33为可调速直流电机，可通过调节第一电机33的转速来调节离心喷头1的转速，从而调节射流的旋转速度，以控制纤维的直径及均匀度。
[0025]本发明所揭示的的气流辅助离心纺丝装置，通过合理设置离心喷头1、离心驱动机构，并将敞开式旋转接收装置2以所述离心喷头1为中心设置成环形，离心喷头1下方有导气通道13，离心喷头1内部内部通有高压气流，使得离心喷头1在离心驱动机构的驱动下作旋转运动时，在离心力和气流压力的共同作用下，射流从出丝细孔喷出，出丝更容易，并在离心力和气流拉力的共同作用下拉伸变细，蒸发。离心力和辅助气流的共同作用可以使纳米纤维在敞开式接收器上沉积成为三维结构，减小了纤维直径，提高了纤维的均匀度和生产效率，同时，提高了沉积的厚度，而且获得的支架结构蓬松，密度小，更有利于组织工程应用中的细胞生长；另一方面，通过增加辅助气流，加速了溶剂的蒸发和流通，可防止获得的三维支架纤维之间由于溶剂蒸发不及时或者溶剂蒸汽浓度过高造成的二次溶解，导致粘连现象。
[0026]还包括罩在所述离心驱动机构顶部的外壳4，所述外壳4为中空的圆筒状，外壳4的顶部设有圆孔，所述旋转轴31穿过穿过圆孔与离心喷头1相连。所述外壳4的顶部设有可对离心喷头1加热的加热装置5，可对离心喷头1进行加热。
[0027]针对纺丝溶液和熔体可分别参照如下实施例:
实施例1:
本发明所揭示的大量制备三维纳米纤维支架的离心纺装置，使用时，首先在进行纺丝溶液制备，称取1800毫克PLLA (分子量=20万道尔顿)，溶于30 ml (9:1,CH2C12/DMF, v/v)溶剂中，制得6% PLLA溶液，用封口膜封口，磁力搅拌3小时，待用。
[0028]进料口 12内装入PLLA溶液，调整离心喷头1到敞开式旋转接收装置2之间的距离为12cm，打开敞开式旋转接收装置2第二电机开关，打开供液装置7，流量为lmL/min，打开供气装置6，调节气压为0.75MPa，然后打开第一电机33的开关，旋转转速为5000rpm，使出丝细孔11处的PLLA溶液在离心力的作用下形成连续射流，射流经过细化、蒸发过程，在离心力作用下，在敞开式旋转接收装置2上收集到大量三维纳米PLLA纤维支架。
[0029]实施例2:
本发明所揭示的大量制备三维纳米纤维支架的离心纺丝装置，使用时以聚乳酸为原料，将20克聚乳酸加入进料口 12中，调整离心喷头1到敞开式旋转接收装置2之间的距离为12cm，然后打开加热装置5开关，使聚乳酸在离心喷头1中加热至熔融状态，打开敞开式旋转接收装置2第二电机开关，打开供液装置7，流量为2mL/min，打开供气装置6，调节气压为0.8MPa，打开第一电机33的开关，旋转转速为6000rpm，使出丝细孔11处的聚乳酸熔体离心力作用下形成连续射流，射流经过细化、蒸发过程，在离心力和气流辅助的共同作用下，在敞开式旋转接收装置2上收集到大量三维纳米聚乳酸纤维支架。
[0030]本发明所揭示的取向性纳米纤维的离心纺丝装置，结构简单、操作方便、控制简单、工艺流程短。
[0031]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:包括离心喷头、供气装置、敞开式旋转接收装置及驱动所述离心喷头转动的离心驱动机构，所述离心喷头内部具有储液腔，离心喷头上设有在离心喷头转动时使储液腔内的纺丝溶液或熔体喷出的出丝细孔，所述敞开式旋转接收装置包括转轴、可驱动所述转轴转动的传动装置以及设在所述转轴上的若干支撑臂，支撑臂随转轴转动时可形成正对所述离心喷头的碗状回转面，所述敞开式旋转接收装置设置多个，且多个所述敞开式旋转接收装置以所述离心喷头为中心排列成环形，所述离心喷头上在所述出丝细孔的一侧设有导气通道，所述导气通道与所述供气装置连接，并可产生由出丝细孔吹向敞开式旋转接收装置的气流。2.根据权利要求1所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述支撑臂采用弯曲的金属片或金属杆或塑料杆，各所述支撑臂均匀的分布在所述转轴上并形成碗状的爪结构。3.根据权利要求1所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述多个敞开式旋转接收装置之间等间距设置，多个敞开式旋转接收装置与离心喷头之间距离可调节。4.根据权利要求1所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述离心喷头呈圆筒状，离心喷头的外圆筒壁上开设若干出丝细孔，所述离心喷头的底部形成向下凸起的锥面，并在所述锥面的下方设有导流罩板，所述导流罩板与锥面间形成导气通道，所述导气通道在离心喷头的外圆筒壁底部边缘形成出气口。5.根据权利要求4所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述离心喷头的顶部设有顶盖，顶盖的中部开设进料口和进气口，所述进气口通过导气管与供气装置连接，还包括供液装置，所述供液装置通过导液管接入所述进料口。6.根据权利要求4所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述离心驱动机构包括设在所述离心喷头底部的旋转轴和通过联轴器与旋转轴连接的第一电机。7.根据权利要求6所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述传动装置包括输出端与转轴连接的第二电机，所述第一电机、第二电机均为可调速直流电机。8.根据权利要求6所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:还包括罩在所述离心驱动机构顶部的外壳，所述外壳为中空的圆筒状，外壳的顶部设有圆孔，所述旋转轴穿过穿过圆孔与离心喷头相连。9.根据权利要求8所述的气流辅助离心纺丝装置，其特征在于:所述外壳的顶部设有可对离心喷头加热的加热装置。
【专利摘要】本发明公开了一种气流辅助离心纺丝装置，包括离心喷头、供气装置、敞开式旋转接收装置及离心驱动机构，离心喷头内部具有储液腔，离心喷头上设有出丝细孔，敞开式旋转接收装置包括转轴、传动装置及若干支撑臂，支撑臂随转轴转动时碗状回转面，敞开式旋转接收装置设置多个，并以所述离心喷头为中心排列成环形，离心喷头上设有导气通道，导气通道与供气装置连接，并可产生由出丝细孔吹向敞开式旋转接收装置的气流。气流和离心力使喷射出的聚合物形成纳米纤维，纳米纤维在敞开式旋转接收装置上沉积成为三维结构，提高了纤维沉积的厚度，对生物材料的兼容性更好，工艺的材料适用范围广，获得的支架结构更有利于组织工程应用中的细胞生长。
【IPC分类】D01D7/00, D01D5/18
【公开号】CN105350095
【申请号】CN201510780811
【发明人】房飞宇, 王晗, 陈新, 陈新度, 梁烽, 曾俊, 朱自明
【申请人】广东工业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月13日