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基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法與流程

文檔序號:12585605閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種微流控芯片,其特征在于:該微流控芯片是由三個立體高度層次的通道構(gòu)成,第一層次通道在芯片最上游,第二層次通道在芯片中游,第三層次通道在芯片最下游;第一層次通道與第二層次通道聯(lián)接,第二層次通道與第三層次通道聯(lián)接,從高度上看,第三層次通道高于第二層次通道,第二層次通道高于第三層次通道;

所述第一層次通道為一條至五條獨立的第一層次平行通道(1),每條通道有獨立的第一層次通道流體入口(2),所有通道末端出口均與中游的第二層次通道聯(lián)接,并且每條通道的兩側(cè)均有兩條中游的第二層次側(cè)通道(3)相伴;

所述第二層次通道由兩部分構(gòu)成:相伴于第一層次通道兩側(cè)的第二層次側(cè)通道(3)、與第一層次通道相連接的下游第二層次等腰梯形通道(4),兩部分通道高度相同,共同構(gòu)成完整的第二層次通道,每一條相伴于第一層次通道兩側(cè)的第二層次側(cè)通道(3)起始端均有一個第二層次通道流體入口(5),第二層次等腰梯形通道(4)的梯形短底邊部分與第三層次通道相連接;

所述第三層次通道由兩部分構(gòu)成:平行于第二層次梯形通道兩斜邊的第三層次側(cè)通道(6)、與第二層次梯形通道短底邊相連接的下游第三層次直通道(7),第三層次側(cè)通道(6)口設(shè)有第三層次液體入口(8),兩部分通道高度相同,共同構(gòu)成呈Y字型的完整的第三層次通道。

2.一種基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:該方法采用權(quán)利要求1所述的芯片,具體為:向所述第一層次通道入口(2)通入液體A,向所述第二層次通道入口(5)通入液體B,向所述第三層次通道入口(7)通入液體C;A,B,C三種液體在芯片內(nèi)的流動過程具體為:液體A流經(jīng)第一層次通道(1)后流入到第二層次通道梯形通道(4)內(nèi),液體B流經(jīng)第二層次通道側(cè)通道(3)后流入到第二層次通道梯形通道(4)內(nèi),在梯形通 道(4)內(nèi),液體B將液體A包裹在其內(nèi)部,兩者共同流入到第三層次通道直通道內(nèi)(8),被流經(jīng)第三層次通道側(cè)通道(6)后流入到直通道(8)內(nèi)的液體C所包裹;纖維的生成發(fā)生在第三層次通道直通道(8)內(nèi)部,由液體B經(jīng)物理或化學(xué)反應(yīng)生成固體聚合物纖維材料。

3.按照權(quán)利要求2所述基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:所述聚合物纖維材料為多腔聚合物纖維時,需選用具有多個第一層次通道(1)的微流控芯片,液體B需為纖維材料的前體溶液,即液體B可通過物理或化學(xué)反應(yīng)生成固體聚合物纖維,液體A需為不參加液體B的反應(yīng)的惰性溶液,液體C需為為液體B的反應(yīng)提供所需的交聯(lián)劑或引發(fā)劑的溶液。

4.按照權(quán)利要求2所述基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:所述聚合物纖維材料為多分區(qū)聚合物纖維時,需配制不同種類的液體B溶液,并將它們分別通過多個獨立的第二層次通道入口(5)引入到微流控芯片內(nèi)。

5.按照權(quán)利要求2所述基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:所述聚合物纖維材料為具有多腔和多分區(qū)特征的聚合物纖維時,需同時滿足權(quán)利要求3多腔聚合物纖維制備及權(quán)利要求4所述的多分區(qū)聚合物纖維制備的條件。

6.按照權(quán)利要求2所述基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:所述聚合物纖維材料的生成是基于光敏材料在紫外光下發(fā)生的聚合反應(yīng)時,需在第三層次通道直通道(8)上施加紫外光照,以起始光聚合反應(yīng)從而生成聚合物纖維;所述聚合物纖維材料的生成是基于熱敏材料在高溫下發(fā)生的聚合反應(yīng)時,需在第三層次通道直通道(8)上施加熱源,起始光聚合反應(yīng)從而生成聚合物纖維。

7.按照權(quán)利要求2所述基于微流控芯片制備多腔多分區(qū)雜化聚合物纖維的方法,其特征在于:所述聚合物纖維材料為空腔內(nèi)包裹異種聚合物絲的雜化纖維材料時,流體A需為可發(fā)生固化反應(yīng)的溶液,其固化反應(yīng)可與流體B的固化反應(yīng)同時發(fā)生,或發(fā)生在流體B的固化反應(yīng)之后,其固化原理可與流體B的固化反應(yīng)相同,亦可與流體B的固化反應(yīng)不同。

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