The invention provides a spray crosslinking device and a spray crosslinking method for preparing calcium alginate electrokinetic film. The spray crosslinking method is to mix sodium alginate with calcium chloride solution in accordance with the optimum crosslinking concentration, and add the plasticizer glycerin, and atomized crosslinking and constant temperature stirring in the spray crosslinking device. The main steps include spray crosslinking reaction, ultrasonic vibration defoaming and vacuum constant temperature drying. The main structure features of the spray crosslinking device: the square bracket base, which is the same size as the magnetic agitator platform, plays a stable supporting role; the ring grid bracket is used for the fixed crosslinking reaction container (500ml beaker), and can monitor all the spray interconnection through the intergrid space; the spray hole covers two identical sizes. Through the hole, the air pump gun is extended into the cross linked container and the stability is achieved. The spray crosslinking method of the invention can not only greatly improve the experimental efficiency, but also effectively improve the tensile strength and the dynamic stability of the calcium alginate electrokinetic film.
【技术实现步骤摘要】
一种制备海藻酸钙电致动膜的喷雾交联装置及喷雾交联方法
本专利技术涉及一种制备海藻酸钙电致动膜的喷雾交联装置及喷雾交联方法。
技术介绍
随着仿生工程学和智能材料的不断发展,仿生人工肌肉应运而生,将其应用到机器人、可穿戴传感器和微机电系统等领域,能够简化机械结构、提高能量转换效率。海藻酸钠是从海藻中提取的,由α-1,4-L-古罗糖醛酸链节(G)和β-1,4-D-甘露糖醛酸链节(M)不规则连接而成的一种线形、无毒的天然高分子聚合物,具有价格低廉、亲水性强、生物相容性好和可生物降解等优点。当其与Ca2+接触时,可通过GG结构单元中的环间氧、羟基氧和羧基氧与Ca2+配位而瞬时凝胶化,形成具有“鸡蛋箱”结构的海藻酸钙水凝胶,将其作为仿生人工肌肉的电致动膜、人造皮肤和生物医药材料的研究,都有着十分广泛的应用前景。目前用于制备海藻酸钙水凝胶的交联工艺方法,主要有水动力纺丝法和溶胀浸渍法。然而,这些方法只能实现凝胶的表面和浅层交联,而无法深入其内部。由此制得的海藻酸钙水凝胶的交联程度较低且内外层不均匀,以致其干燥成电致动膜后的可控性差、拉伸强度较小,无法供仿生人工肌肉反复使用。因此,研究探索一种操作简便、效果显著的交联工艺方法及交联装置,具有重要价值。《纺织科学研究》期刊,2014年刊登的《海藻酸钙水凝胶纤维的制备及应用》文章中采用了一种水动力纺丝的交联工艺方法,使用一定浓度的海藻酸钠溶液,按照一定速度从末端平齐的注射器针尖中,注射到凝固浴(氯化钙溶液)中,以形成固态海藻酸钙水凝胶纤维。但是,该交联反应几乎是瞬间完成于海藻酸钠射流表面而无法渗透到其内部,且很难控制水凝胶的成 ...
【技术保护点】
1.一种制备海藻酸钙电致动膜的喷雾交联装置,其特征在于:包括支架底座、均匀设置在支架底座上的用于固定喷雾交联反应容器的环栅格支架、位于环栅格支架上方的喷雾孔盖,所述支架底座为正方形结构,喷雾孔盖表面开有两个尺寸相同的通孔。
【技术特征摘要】
1.一种制备海藻酸钙电致动膜的喷雾交联装置,其特征在于:包括支架底座、均匀设置在支架底座上的用于固定喷雾交联反应容器的环栅格支架、位于环栅格支架上方的喷雾孔盖,所述支架底座为正方形结构,喷雾孔盖表面开有两个尺寸相同的通孔。2.一种制备海藻酸钙电致动膜的喷雾交联方法,其特征在于:包括权利要求1所述的喷雾交联装置,步骤如下:步骤一:配制海藻酸钠溶液与氯化钙溶液:称取1.25g海藻酸钠溶于50ml蒸馏水中,置于磁力搅拌器上水浴50℃加热搅拌20min,待溶液完全溶解,滴加2ml甘油,继续恒温搅拌10min致混合均匀;同时,快速量取无水氯化钙颗粒0.105g,制备浓度为1.05mg/ml氯化钙溶液100ml;步骤二:进行喷雾交联反应:将喷雾交联装置的正方形支架底座完全盖扣在磁力搅拌器的平台上,再把喷雾交联反应容器放入环栅格支架内;将已配制好的海藻酸钠溶液和氯化钙溶液分别吸入到两支气...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵刚,杨俊杰,吴昱达,韦成业,喻淑琴,张光丽,刘旭雄,刘亚立,刘爽,王志杰,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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