一种集成微流体纺丝芯片及其制备再生丝素蛋白纤维的方法技术

本发明专利技术属于微流体纺丝技术领域，涉及一种集成微流体纺丝芯片及其制备再生丝素蛋白纤维的方法。所述的微流体芯片是一种三层结构，其中上下两层有凹槽的聚二甲基硅氧烷膜片与中间透析膜贴合，形成上下两个微流体通道。两个微流体通道深度相等，宽度逐渐变小。本发明专利技术的一种再生丝素蛋白纤维的制备方法，室温下上层通道注入纺丝液，下层通道注入吸水树脂和离子调节液的混合溶液；纺丝液经离子调节、剪切拉伸和浓缩后，从出口挤出在空气中固化成丝卷绕上辊。本发明专利技术的微流体芯片，模拟了生物纺丝过程中的复杂流场，实现了对纺丝液的剪切拉伸、组分调节和浓缩等，与干法纺丝工艺相结合，制得性能优良的再生丝素蛋白纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仿生学、微流体纺丝领域，涉及；特别是涉及一种在同一芯片中实现对纺丝液的剪切拉伸、组分调节、浓缩和纺丝等多种功能集成的微流体干法纺制再生丝素蛋白纤维方法。
技术介绍
蜘蛛或家蚕等生物体能够在常温常压下以水为溶剂，制得力学性能优异的蛋白纤·维，整个过程耗能低，并且没有有机溶剂的使用，对环境友好。所以仿生纺丝研究对工业纤维生产意义重大。虽然蜘蛛牵引丝的综合力学性能最好，但由于蜘蛛及其产生的丝种类繁多、难以大量获得，给蜘蛛丝的仿生研究带来很大的限制。相比于蜘蛛丝的难以获得，蚕丝在几千年前就被人们所使用，并且其力学性能和氨基酸序列与蜘蛛牵引丝相近；而邵正中等的研究表明，优化蚕丝的纺丝工艺可以明显改善其力学性能，所以，人们转而对家蚕进行仿生研究。研究表明，生物体在纺丝过程中，纺丝液的金属离子含量发生变化、pH降低、浓度逐渐增加；纺丝液在流经生物纺丝器的某些特殊区域时受到的拉伸剪切作用，使动物丝蛋白的构象由无规线团和/或α-螺旋构象向不溶于水的β-折叠转变。所以，生物体的纺丝过程是一个集成了组分调节、拉伸剪切、PH降低及蛋白浓缩等多种功能的统一协调过程。而目前以蚕丝蛋白为原料的人工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成微流体纺丝芯片，其特征是：所述的集成微流体纺丝芯片是一种三层结构，包含上、下两层PDMS膜片和介于上、下两层PDMS膜片之间的透析膜；所述的上、下两层PDMS膜片上有对应的凹槽；上层PDMS膜片的凹槽与所述透析膜的一个面贴合形成上层微流体通道，下层PDMS膜片的凹槽与所述透析膜的另一面贴合形成下层微流体通道；上层PDMS膜片的凹槽开口和下层PDMS膜片的凹槽开口相对；所述的上层微流体通道，根据功能依次分为调节段、拉伸段和剪切段；所述的上层微流体通道的宽度从入口到出口变化，其中，调节段和剪切段的宽度不变，拉伸段的宽度逐渐变小；所述的下层微流体通道的调节段、拉伸段和剪切段的水平剖面形状与上...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀鹏，张乐乐，罗杰，邵惠丽，胡学超，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：