1.一种具有集水特性的仿蛛丝中空纺锤节微纤维微流控装置,其特征在于,中间相进料管(200)向右部为锥形管(300),中间相进料管(200)套装在内相进料管(100)上,中间相进料管(200)和内相进料管(100)二者右端出料口齐平,出料管(500)套装在中间相进料管(200)的锥形管(300)上,且与锥形管(300)之间有一环形进料口,外相进料管(400)套装在中间相进料管(200)以及出料管(500)上,外相进料管(400)右端与出料管(500)外壁之间形成封口;上述内相进料管(100)、中间进料管(200)和出料管(500)以及外相进料管(400)同轴设置。
2.如权利要求1所述具有集水特性的仿蛛丝中空纺锤节微纤维微流控装置,其特征在于,所述内相进料管、中间相进料管和外相进料管分别连接注射泵,分别注射入含有氯化钙的葡聚糖溶液、含有海藻酸钙的葡聚糖溶液以及液体石蜡。
3.如权利要求2所述具有集水特性的仿蛛丝中空纺锤节微纤维微流控装置,其特征在于,所述中间相进料管和外相进料管的进料口齐平,内相进料管的左端进料口向外伸出。
4.如权利要求3所述具有集水特性的仿蛛丝中空纺锤节微纤维微流控装置,其特征在于,所述内相进料管(100)为塑钢螺口针头,针头总长55 mm、左端外露长度38 mm、内径0.11 mm、外径0.23 mm;中间相进料管(200)的直管部分为长3 cm,外径为960 μm内径550 μm的毛细玻璃管,中间相进料管(200)的锥形管(300)的尖头处内径为250 μm;外相进料管(400)为长3 cm、外径为1200 μm、内径1000 μm的毛细玻璃管,出料管(500)为长5 cm,外径为960 μm内径550 μm的毛细玻璃管。
5.一种采用如权利要求1~4任一权利要求所述微流控装置制备中空海藻酸钙纺锤节微纤维的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将等体积的质量分数为5~15%的聚乙二醇水溶液和质量分数为5 15%的葡聚糖~
水溶液充分混溶后分相;上相为聚乙二醇溶液,下相为葡聚糖溶液;
步骤2:将步骤1得到的葡聚糖溶液中加入氯化钙,形成混合溶液A,混合溶液A中的氯化‑1
钙含量为1~5mg·mL ;
步骤3:在步骤1得到的聚乙二醇溶液中加入海藻酸钠,形成混合溶液B,混合溶液B中海藻酸钙的含量为1 5 wt %;
~
步骤4:以混合溶液A为内相,混合溶液B为中间相,液体石蜡为外相;三相连续进样注入进料口,从出料口即可得到所需的海藻酸钙仿蛛丝纺锤节微纤维。
6.如权利要求5所述制备中空海藻酸钙纺锤节微纤维的方法,其特征在于,所述步骤1中通过磁力搅拌充分混溶,磁力搅拌的转速为200转/分,充分混溶后静置6 h即分相。
7.如权利要求5所述制备中空海藻酸钙纺锤节微纤维的方法,其特征在于,所述内相进‑1 ‑1
样流量为1~15 µL·min ,中间相进样流量为5 25 µL·min ,外相进样流量为15 50 µ~ ~
‑1
L·min 。
8.如权利要求5所述制备中空海藻酸钙纺锤节微纤维的方法,其特征在于,内相中的钙离子与中间相海藻酸交联,在微流控管道内形成凝胶纤维,同时利用双水相的分区效应在纤维内部构建中空结构,且液体石蜡与中间水相存在较高的界面张力,使得中间相在油相的剪切作用下形成周期性纺锤节结构。
9.如权利要求5所述制备中空海藻酸钙纺锤节微纤维的方法,其特征在于,所述纺锤节微纤维由纺锤节以及关节构成,纺锤节高为100~550 μm,宽为350~750 μm,纺锤节体积为
0.0075μL,纺锤节间距为100~1500 μm,纤维内中空通道直径为5~30 μm。
10.如权利要求5所述的中空纺锤节微纤维用于集水,其特征在于,中空结构延长了液滴与纤维的三相接触线(液滴与固体表面接触,液体—固体—气体的分界线即三相接触线),增强了毛细作用力,使得纤维上悬挂的液滴体积较大;液滴体积可达9.48 μL,是纺锤节体积0.0057 μL的1663倍。