CN113399008A - 通用型微纳流管道常压无死体积接口 - Google Patents
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Abstract
通用型微纳流管道常压无死体积接口，涉及微流控及纳流液相色谱领域。由硬质套管、软质套管和一对固定螺丝组成，通过组装固定，将两根毛细管进行无死体积连接，形成常压无死体积的管路连接口。固定螺丝为中通结构，可让毛细管穿过，同时也可固定毛细管不发生位移。利用双层套管与两个特殊结构的部件，通过机械固定的方式，将两根毛细管进行无死体积的稳定连接，接口轻便易操作。能有效避免传统毛细管接口存在死体积的现象，可增加纳流体系的稳定性和可靠性；只需进行简单组装，即可实现两根毛细管的无死体积固定连接，操作简单、体积小、重量轻、经济实用、应用广泛；且使用惰性材质，可同时增强物理稳定性和化学稳定性，使得接口更加可靠。
Description
技术领域
本发明涉及微流控及纳流液相色谱领域，尤其是涉及通过套管与固定螺丝的组合，将两根毛细管进行无死体积连接，操作简单且成功率高的一种通用型微纳流管道常压无死体积接口。
背景技术
微内径管路通道的连接是微流控和纳流液相色谱系统中的重要部件。尤其是无死体积的微纳流管路连接，可以提高系统的稳定性和可靠性。传统的微纳流管路接口复杂、操作繁琐，且相对于管路其体积庞大，大多数不能完全消除死体积的存在。因此体积小、重量轻，使用更加方便的新型接口技术迫切需要发明出来。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用型微纳流管道常压无死体积接口，通过套管与固定螺丝的组合，将两根毛细管进行无死体积连接，操作简单且成功率高；可广泛应用于微流控及纳流液相色谱领域。
所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，由硬质套管、软质套管和一对固定螺丝组成，通过组装固定，将两根毛细管进行无死体积连接，形成常压无死体积的管路连接口。
所述两根毛细管在软质套管中无死体积对接，两根毛细管和软质套管通过两侧一对固定螺丝固定于硬质套管中。
所述毛细管的材质可以是无机、有机或无机有机复合材质的管路，如金属、玻璃、石英、聚醚醚酮、聚四氟乙烯等；两根毛细管的内径范围为2～5000μm，毛细管的外径范围为10～10000μm，两根毛细管具有相同或者不同的内径和外径。
所述软质套管无缝固定两根毛细管，软质套管可采用聚合物材质或有机无机复合材质，优选聚四氟乙烯或聚醚醚酮，具有一定的机械强度且化学性质稳定。
所述硬质套管具有较强机械强度，以起到固定和保护的作用，硬质套管两端内壁具有与固定螺丝匹配的螺纹，硬质套管和固定螺丝的组合，用于将软质套管和两根毛细管固定；硬质套管和固定螺丝的材质可采用有机或者无机材质，优选金属材质、聚醚醚酮和聚四氟乙烯。
所述固定螺丝为中通结构，可以让毛细管穿过，同时也可以固定毛细管不发生位移；固定螺丝固定毛细管的方式可以是物力方式，如机械摩擦力，也可以是借助胶水的粘合力。
为克服传统微纳流管路低压接口的缺点，本发明提供通用型微纳流管道常压无死体积接口，利用双层套管与两个特殊结构的部件，通过机械固定的方式，将两根毛细管进行无死体积的稳定连接，接口轻便易操作。本发明中只需要将两个套管和两个固定螺丝组合固定即可，避免使用二通、螺丝和韧环等传统连接器件，操作简便，体积小、重量轻，使用更加方便，应用范围更广，经济可靠；并且使用惰性材质，可以同时增强物理稳定性和化学稳定性，使得接口更加可靠。本发明中接口依次包裹在聚合物套管和金属套管中，外层的硬质套管可以保护接口不受外界干扰，内层的软质套管化学性质稳定，可以长期维持接口的稳定性，此接口技术可广泛应用于微流控及纳流液相色谱领域。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
图2为本发明实施例的剖视结构示意图。
图3为本发明实施例的分解结构示意图。
图4为本发明实施例接口部件组装示意图。
图中各标记为：1、硬质套管；2、第一毛细管；3、第二毛细管；4、软质套管；5、第一固定螺丝；6、第二固定螺丝。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。需要指出：本发明并不局限于以下实施例。以下实施例中的任何技术特征和实施方案均为多种可选技术特征和多种可选实施方案中的一种或几种。为描述简便需要，本文件无法穷举本发明所包含的所有可替代技术特征和实施方案，因此本领域的技术人员应知晓，本实施例内的任何技术特征和实施方案均不限制本发明的保护范围，该保护范围包括所有本领域技术人员不付出创造性劳动所采取的任何替代技术特征和实施方案。具体来说，将本发明中的任意技术特征进行替换或将本发明提供的任意两个及以上技术特征进行相互组合所得到的实施方案均应在本发明的保护范围内。实施例中未注明具体技术和条件者，按照本领域内文献所描述的技术和条件或按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购得到的常规产品。
如图1～4，本发明实施例所述一种通用型微纳流管道常压无死体积接口，由硬质套管1、软质套管4、第一固定螺丝5和第二固定螺丝6组成，通过组装固定，将第一毛细管2和第二毛细管3进行无死体积连接，得到常压无死体积的管路连接口。
进一步的，在接口的所有部件中，第一毛细管2、第二毛细管3在软质套管4中无死体积对接，第一毛细管2和第二毛细管3和软质套管4通过第一固定螺丝5和第二固定螺丝6固定于硬质套管1中。
进一步的，两根无死体积连接的第一毛细管2和第二毛细管3，其材质可以是无机、有机或无机有机复合材质的管路，如金属、玻璃、石英、聚醚醚酮、聚四氟乙烯等；两根毛细管的内径范围为2～5000μm，其外径范围为10～10000μm，两根毛细管具有相同或者不同的内径和外径。
进一步的，软质套管4能够无缝固定第一毛细管2和第二毛细管3，软质套管4可以为聚合物材质或者有机无机复合材质，优选聚四氟乙烯或聚醚醚酮，具有一定的机械强度且化学性质稳定。
进一步的，硬质套管具有较强的机械强度，可以起到固定和保护的作用，其两端内壁具有螺纹，能够与固定螺丝匹配，硬质套管和固定螺丝的组合，可以将软质套管和两根毛细管固定；硬质套管和固定螺丝的材质可以是有机或者无机材质，优选金属材质、聚醚醚酮和聚四氟乙烯。
进一步的，固定螺丝为中通结构，可以让毛细管穿过，同时也可以固定毛细管不发生位移；固定螺丝固定毛细管的方式可以是物力方式，如机械摩擦力，也可以是借助胶水的粘合力。
进一步地，此接口体积小、制备简单，耐压性能优越，可广泛应用于微纳流管路的连接，在微流控领域和纳流液相色谱领域具有广泛应用潜力。
以下给出本发明的组装方法，包括以下步骤：
1)两根毛细管常压无死体积接口部件组装
截取两根不同内径的石英毛细管，第一毛细管2的参数如下：365μm外径、100μm内径，长度20cm；第二毛细管3的参数如下：365μm外径、25μm内径，长度20cm。软质套管4采用聚四氟乙烯(PTFE)材质套管，截取软质套管4，其参数如下：365μm内径、1500μm外径，长度2cm。硬质套管1采用铝铁材质套管，其参数如下：1800μm内径、3000μm外径，长度4cm。将第一毛细管2、第二毛细管3、软质套管4和硬质套管1如图4组装。毛细管接口处需要磨平，进行无死体积对接。
2)加装固定螺丝，完成接口组装
利用两个与硬质套管1两侧内部螺纹匹配的第一固定螺丝5和第二固定螺丝6，将第一毛细管2、第二毛细管3、软质套管4和硬质套管1连接固定，第一固定螺丝5和第二固定螺丝6能够与软质套管4紧密挤压，同时与硬质套管1固定，且两个固定螺丝与两根毛细管之间用胶水固定。将连接好的毛细管接到高压泵上的出口处，在常规流速下对接口的耐压性进行测试，接口处并未出现漏液、变形等损坏，证明此接口具有优异的稳定性能。
本发明通过套管与固定螺丝的组合，将两根毛细管进行无死体积连接，操作简单且成功率高。本发明具有体积小、制备简单，耐压性能优越等突出优点，可广泛应用于微纳流管路的连接，在微流控领域和纳流液相色谱领域具有广泛应用潜力。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于由硬质套管、软质套管和一对固定螺丝组成，通过组装固定，将两根毛细管进行无死体积连接，形成常压无死体积的管路连接口。
2.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述两根毛细管在软质套管中无死体积对接，两根毛细管和软质套管通过两侧一对固定螺丝固定于硬质套管中。
3.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述毛细管的材质为无机、有机或无机有机复合材质的管路，包括金属、玻璃、石英、聚醚醚酮、聚四氟乙烯。
4.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述毛细管的内径范围为2～5000μm，毛细管的外径范围为10～10000μm，两根毛细管具有相同或者不同的内径和外径。
5.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述软质套管无缝固定两根毛细管。
6.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述软质套管采用聚合物材质或有机无机复合材质。
7.如权利要求6所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述软质套管采用聚四氟乙烯或聚醚醚酮。
8.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述硬质套管两端内壁具有与固定螺丝匹配的螺纹，硬质套管和固定螺丝的组合，用于将软质套管和两根毛细管固定。
9.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述硬质套管和固定螺丝的材质采用有机或者无机材质，包括金属材质、聚醚醚酮或聚四氟乙烯。
10.如权利要求1所述通用型微纳流管道常压无死体积接口，其特征在于所述固定螺丝为中通结构，用于毛细管穿过，同时固定毛细管不发生位移；固定螺丝固定毛细管的方式是机械摩擦力或胶水粘合。
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