本發(fā)明涉及一種外科醫(yī)用敷料領(lǐng)域,具體涉及一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維及其制備方法。
背景技術(shù):
殼聚糖(chitosan)作為自然界廣泛存在的唯一堿性多糖,具有優(yōu)異的生物活性、生物相容性、微生物降解性和低毒性,適用于藥物控釋、美容、食品保鮮、肥料和生物降解包裝材料。同時(shí),其能吸收金屬離子和疏水性有機(jī)化合物,可用于廢水處理領(lǐng)域。殼聚糖作為醫(yī)用止血材料能夠抗菌止血,修復(fù)和活化受損細(xì)胞,促進(jìn)傷口愈合,預(yù)防組織器官粘連。殼聚糖作為理想的止血材料具有以下優(yōu)點(diǎn):1.止血功能。在沒有凝血因子和血小板的環(huán)境中,表面帶正電荷的殼聚糖與表面帶負(fù)電荷的紅血球相互作用,在傷口表面發(fā)生凝聚粘附,實(shí)現(xiàn)快速封閉出血部位的目的。2.促進(jìn)傷口愈合。殼聚糖能夠激活補(bǔ)體c3和c5,進(jìn)而誘導(dǎo)局部巨噬細(xì)胞增生和活性增強(qiáng)。同時(shí),殼聚糖還可促進(jìn)ⅲ型膠原蛋白的分泌,加速肉芽組織和上皮組織的生成,縮短傷口愈合時(shí)間。3.安全止痛。殼聚糖與人體細(xì)胞間的生物相容性好,不刺激創(chuàng)傷部位組織。同時(shí),能夠吸附傷口炎癥酸性物質(zhì)所釋放的質(zhì)子起到鎮(zhèn)痛的效果。4.弱化瘢痕。殼聚糖能夠通過(guò)抑制傷口處的ⅰ型骨膠原的生長(zhǎng)和成纖細(xì)胞的生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)緩解傷口收縮和弱化瘢痕。
海藻酸(alginicacid)作為一種天然高分子材料,具有良好的生物相容性和生物降解性,可作為天然植物性創(chuàng)傷修復(fù)材料,保護(hù)創(chuàng)面,治療燒傷和燙傷。其中,由海藻酸鈉紡絲溶液經(jīng)濕法紡絲制得的海藻酸鈣纖維常用作外科醫(yī)用敷料。當(dāng)海藻酸鈣纖維與傷口部位的滲出液發(fā)生接觸時(shí),海藻酸鈣中的鈣離子與滲出液中的鈉離子發(fā)生離子交換,海藻酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄院T逅徕c。同時(shí),纖維吸收大量水分后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z,能夠保持傷口表面濕潤(rùn)?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)海藻酸纖維所提供相對(duì)濕潤(rùn)、微酸和無(wú)氧或低氧的環(huán)境,有利于創(chuàng)傷部位生長(zhǎng)因子的釋放,刺激細(xì)胞增殖,激發(fā)表皮細(xì)胞再生與移動(dòng),直接作用于巨噬細(xì)胞,促進(jìn)傷口愈合,緩解傷口疼痛。海藻酸纖維具有高吸濕性和保濕性,其形成的水凝膠具有止血、凝血和抑菌等功效,使用后易揭除,可避免二處創(chuàng)傷。
隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,由海藻酸鈣纖維或殼聚糖纖維所制備的單組分醫(yī)用敷料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代臨床護(hù)理的要求,而海藻酸鈣/殼聚糖復(fù)合型醫(yī)用敷料因其優(yōu)異的保濕、止血、凝血和抗菌效果被視為理想的醫(yī)用敷料。中國(guó)專利公布號(hào)cn104069536a公布了一種海藻酸鈉/殼聚糖納米級(jí)醫(yī)用敷料的制備方法:用殼聚糖溶液作為凝固液進(jìn)行海藻酸鈉和合成聚合物的乙醇溶液紡絲,通過(guò)靜電作用將殼聚糖吸附于海藻酸鈣纖維表面,得到海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合納米纖維。中國(guó)專利公布號(hào)cn104623716a通過(guò)海藻酸纖維短纖與殼聚糖短纖共混制備了一種醫(yī)用海藻酸鈣纖維復(fù)合敷料。不足之處是這些方法所制備產(chǎn)品不能加工成紗線和機(jī)織物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,在具有優(yōu)異的保濕、止血、凝血和抗菌效果的基礎(chǔ)上,提供一種調(diào)控性和加工性較強(qiáng)的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維及其制備方法。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維,在其橫截面中,海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分將橫截面分為任意構(gòu)成比例、形狀的兩部分,且海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分之間通過(guò)范德華力相連。
優(yōu)選的,在其圓形的橫截面中,海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分的形狀為半圓形或扇形或弓形。
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將海藻酸溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01~0.1%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~8%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~30%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將殼聚糖溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8~10%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5~8%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、線型或樹枝狀低級(jí)醇、酮類組成,其中低級(jí)醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0~50%,酮類質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0~20%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
優(yōu)選的,步驟(1)海藻酸為純海藻酸、海藻酸鹽及其衍生物、以海藻酸或海藻酸鹽為基體的共混物、復(fù)合物和改性物中的一種或一種以上。
優(yōu)選的,海藻酸鹽及其衍生物選自海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸胺或海藻酸丙二醇酯中的一種或一種以上;以海藻酸或海藻酸鹽為基體的共混物、復(fù)合物或改性物選自殼聚糖和海藻酸、膠原蛋白和海藻酸、銀和海藻酸中的一種或一種以上。
優(yōu)選的,步驟(2)殼聚糖包括純殼聚糖、殼聚糖共混物、殼聚糖復(fù)合物、以殼聚糖為基體的水溶型或水溶脹型殼聚糖。
優(yōu)選的,殼聚糖共混物是殼聚糖與可紡性高分子的共混物;可紡性高分子為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或羧甲基纖維素鈉中的一種或一種以上;所述殼聚糖復(fù)合物選自銀和殼聚糖的復(fù)合物、膠原蛋白和殼聚糖的復(fù)合物、海藻酸鹽和殼聚糖的復(fù)合物、葉酸和殼聚糖的復(fù)合物中的一種或一種以上;以殼聚糖為基體的水溶型或水溶脹型殼聚糖為羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖或羧丁基殼聚糖中的一種或一種以上。
優(yōu)選的,步驟(3)低級(jí)醇為c1~c12線型或樹枝狀的醇類,其為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、仲丁醇、異丁醇和叔丁醇中的一種或一種以上。
優(yōu)選的,步驟(3)酮類為丙酮或甲基乙基酮。
優(yōu)選的,步驟(3)的紡絲部件主要由第一分配板、第一噴絲板、第二分配板、第二噴絲板組成,第一分配板內(nèi)圈設(shè)有若干個(gè)第一分配孔,第一分配板外圈設(shè)有若干個(gè)紡絲液通孔;第一噴絲板為邊沿高、底部低平的盤狀結(jié)構(gòu),第一噴絲板的底部設(shè)有若干個(gè)第一噴絲孔,且與第一分配孔相連通,第一噴絲板的邊沿最上端與第一分配板內(nèi)圈固定連接;第二噴絲板為邊沿高、底部低平的盆狀結(jié)構(gòu),盆狀結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有若干個(gè)第二噴絲孔,盆狀結(jié)構(gòu)的邊沿最上端與第一分配板外圈固定連接;第二分配板固定設(shè)于第二噴絲板的內(nèi)腔底部,且設(shè)于第一噴絲板的下方,第二分配板設(shè)有若干個(gè)第二分配孔和若干個(gè)第三噴絲孔,第二分配孔與第二噴絲孔相連通,第三噴絲孔與第二噴絲孔數(shù)量相同,且位置一一對(duì)應(yīng)連通,第三噴絲孔與述第一噴絲孔的孔徑大小相同,且小于第二噴絲孔的孔徑大小,第三噴絲孔與第一噴絲孔通過(guò)噴絲管密封連接;第一噴絲板的外側(cè)壁與第二噴絲板的內(nèi)側(cè)壁形成紡絲液通道,紡絲液通道分別與紡絲液通孔、第二分配孔相連通。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維及其制備方法,在具有優(yōu)異的保濕、止血、凝血和抗菌效果的基礎(chǔ)上,采用新的制備工藝,增強(qiáng)加工過(guò)程可調(diào)控性,所生產(chǎn)的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維可加工性強(qiáng),可加工成紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料,使用范圍廣,解決了現(xiàn)有技術(shù)難題;另外,生物相容性和生物降解性好。經(jīng)檢測(cè),所制備的纖維強(qiáng)度為1.0~2.6g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為12~24%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布材料力學(xué)性能的要求。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中的圓形截面纖維組分為半圓形的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖1中的圓形截面纖維組分為扇形的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖1中的圓形截面纖維組分為弓形的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的制備主要過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明的紡絲部件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是圖6的俯視圖;
圖8是圖6的仰視圖;
圖9是圖7的a-a剖視圖;
圖10是本發(fā)明的紡絲部件中的第一分配板的主視圖;
圖11是圖9中的第一分配板的剖視圖;
圖12是本發(fā)明的紡絲部件中的第一噴絲板的主視圖;
圖13是圖12的俯視圖;
圖14是圖9中的紡絲部件中的第一噴絲板的剖視圖;
圖15是本發(fā)明的紡絲部件中的第二分配板的主視圖;
圖16是圖15的仰視圖;
圖17是圖9中的紡絲部件中的第一噴絲板和第二分配板的剖視圖;
圖18是本發(fā)明的紡絲部件中的第二噴絲板的主視圖;
圖19是圖9中的第二噴絲板的剖視圖;
圖20是海藻酸鈉紡絲液和殼聚糖紡絲液分別流經(jīng)紡絲部件中的結(jié)構(gòu)示意圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1.海藻酸纖維,2.殼聚糖纖維,3.殼聚糖與海藻酸雙組份纖維,4.第一分配板,5.第一噴絲板,6.第二分配板,7.第二噴絲板,8.第一分配孔,9.紡絲液通孔,10.第一噴絲孔,11.第三噴絲孔,12.第二分配孔,13.第二噴絲孔,14.噴絲管,15.紡絲液通道,16.海藻酸鈉紡絲液,17.殼聚糖紡絲液,18.第一計(jì)量泵,19.第二計(jì)量泵,20.紡絲部件,21.固化池,22.牽伸,23.水洗,24.收絲,25導(dǎo)絲輥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。本發(fā)明中所使用的方法如無(wú)特殊規(guī)定,均為常規(guī)的方法;所使用的原料和裝置,如無(wú)特殊規(guī)定,均為常規(guī)的市售產(chǎn)品。
實(shí)施例1
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將純海藻酸溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將純殼聚糖溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、甲基乙基酮組成,其中甲基乙基酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.5~2.3g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為12~20%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例2
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將純海藻酸溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將純殼聚糖溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、乙醇、丙酮組成,其中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.2~2.4g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為15~20%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例3
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將純海藻酸溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將純殼聚糖溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、丙醇、甲基乙基酮組成,其中丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,甲基乙基酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.0~1.8g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為12~17%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例4
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將海藻酸鈉溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將殼聚糖與聚乙烯醇的共混物溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、異丙醇、丙酮組成,其中異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%,丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.1~2.2g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為16~24%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例5
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將海藻酸鉀溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將殼聚糖與聚乙二醇的共混物溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、丁醇、甲基乙基酮組成,其中丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,甲基乙基酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.0~2.0g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為14~22%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例6
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將銀和海藻酸的共混物溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將膠原蛋白和殼聚糖的復(fù)合物溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、仲丁醇、丙酮組成,其中仲丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.8~2.6g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為13~19%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例7
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將膠原蛋白和海藻酸的復(fù)合物溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將羥乙基殼聚糖溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、異丁醇、甲基乙基酮組成,其中異丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,甲基乙基酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.6~2.3g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為17~23%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例8
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將海藻酸和殼聚糖的改性物溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將羧甲基殼聚糖和羥丙基殼聚糖的混合物溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、叔丁醇、丙酮組成,其中叔丁醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.2~2.1g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為15~22%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
實(shí)施例9
本發(fā)明提供一種海藻酸與殼聚糖雙組份纖維的制備方法,步驟如下:
(1)海藻酸鈉紡絲液的制備
將海藻酸鈉和海藻酸胺的混合物溶解于由水、氯化鈉及氫氧化鈉組成的混合溶液中,其中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%,氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,然后進(jìn)行過(guò)濾、脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的海藻酸鈉紡絲液;
(2)殼聚糖紡絲液的制備
將葉酸和殼聚糖的復(fù)合物溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的冰醋酸水溶液中,經(jīng)過(guò)濾,脫泡,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的殼聚糖紡絲液;
(3)殼聚糖與海藻酸雙組份纖維的制備
使用計(jì)量泵同時(shí)將步驟(1)制得的海藻酸鈉紡絲液和步驟(2)制得的殼聚糖紡絲液輸送至紡絲部件,再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:紡絲液先經(jīng)凝固液固化成型,凝固液由水、線型或樹枝狀低級(jí)醇、甲基乙基酮組成,其中低級(jí)醇為甲醇和乙醇的混合物,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,甲基乙基酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,再經(jīng)牽伸、水洗、干燥和收絲常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維;紡絲部件離凝固液液面距離:3~25cm;紡絲液輸送速度:50~1000ml/min;紡絲溫度:30~70℃;凝固浴溫度:20~50℃;牽伸比:1~5。
經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.5~2.3g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為13~21%,滿足了后續(xù)制造紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料力學(xué)性能的要求。
由圖1~圖4所示,所制得海藻酸與殼聚糖雙組份纖維由海藻酸纖維1和殼聚糖纖維2組成,在其橫截面中,海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分將橫截面分為任意構(gòu)成比例、形狀的兩部分,且海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分之間通過(guò)范德華力相連;紡絲部件的噴絲孔形狀決定本發(fā)明兩個(gè)組分在截面的構(gòu)成比例和形狀,例如可將紡絲部件的噴絲孔形狀設(shè)置為圓形,在雙組份纖維圓形的橫截面中,海藻酸纖維組分和殼聚糖纖維組分的形狀為半圓形或扇形或弓形3種常見的形狀。經(jīng)測(cè)試,所制備的海藻酸與殼聚糖雙組份纖維強(qiáng)度為1.0~2.6g/d,斷裂伸長(zhǎng)率為12~24%,滿足紗線、機(jī)織物、針織物和非織造布醫(yī)用敷料材料加工力學(xué)性能要求,解決了現(xiàn)有技術(shù)難題。另外,本發(fā)明生物相容性和生物降解性好,滿足人體功能需求,保護(hù)環(huán)境。
上述實(shí)施例1~實(shí)施例9中,由圖6~圖20所示,步驟(3)的紡絲部件主要由第一分配板4、第一噴絲板5、第二分配板6、第二噴絲板7組成,第一分配板4內(nèi)圈設(shè)有若干個(gè)第一分配孔8,第一分配板4外圈設(shè)有若干個(gè)紡絲液通孔9,且內(nèi)圈低于外圈,使海藻酸鈉紡絲液在流道腔體內(nèi)分布均勻,為后續(xù)噴絲做準(zhǔn)備;第一噴絲板5為邊沿高、底部低平的盤狀結(jié)構(gòu),第一噴絲板5的底部設(shè)有若干個(gè)第一噴絲孔10,且與第一分配孔8相連通,第一噴絲板5的邊沿最上端與第一分配板4內(nèi)圈固定連接;第二噴絲板7為邊沿高、底部低平的盆狀結(jié)構(gòu),盆狀結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有若干個(gè)第二噴絲孔13,盆狀結(jié)構(gòu)的邊沿最上端與第一分配板4外圈固定連接;第二分配板6固定設(shè)于第二噴絲板7的內(nèi)腔底部,且設(shè)于第一噴絲板5的下方,第二分配板6設(shè)有若干個(gè)第二分配孔12和若干個(gè)第三噴絲孔11,使殼聚糖紡絲液在流道腔體內(nèi)分布均勻,為后續(xù)噴絲做準(zhǔn)備;第二分配孔12與第二噴絲孔13相連通,第三噴絲孔11與第二噴絲孔13數(shù)量相同,且位置一一對(duì)應(yīng)連通,第三噴絲孔11與述第一噴絲孔10的孔徑大小相同,且小于第二噴絲孔13的孔徑大小,第三噴絲孔11與第一噴絲孔10通過(guò)噴絲管14密封連接;第一噴絲板5的外側(cè)壁與第二噴絲板7的內(nèi)側(cè)壁形成紡絲液通道15,紡絲液通道15分別與紡絲液通孔9、第二分配孔12相連通。第二噴絲孔13孔數(shù):50~1000;第二噴絲孔13孔徑:0.05~0.1mm。
下面結(jié)合附圖5、圖20對(duì)本發(fā)明的主要內(nèi)容做詳細(xì)說(shuō)明,以便更深入理解本發(fā)明:將制得的海藻酸鈉紡絲液16經(jīng)第一計(jì)量泵18輸送到紡絲部件20中,將制得的殼聚糖紡絲液17經(jīng)第二計(jì)量泵19輸送到紡絲部件20中。海藻酸鈉紡絲液16進(jìn)入第一分配板4內(nèi)圈的第一分配孔8,穿過(guò)第一噴絲板5的第一噴絲孔10,經(jīng)過(guò)噴絲管14,進(jìn)入第二分配板6的第三噴絲孔11中,在高速慣性的作用下,從第三噴絲孔11進(jìn)入第二噴絲板7第二噴絲孔13;同時(shí)殼聚糖紡絲液17進(jìn)入第一分配板4外圈的紡絲液通孔9中,經(jīng)紡絲液通道15,穿過(guò)第二分配板6的第二分配孔12,進(jìn)入第二噴絲板7第二噴絲孔13,與海藻酸鈉紡絲液16合并后輸出。再通過(guò)干噴濕紡工藝進(jìn)行雙組份纖維的紡制:上述合并輸出后的紡絲液先經(jīng)固化池21凝固成型,再經(jīng)牽伸22、水洗23、干燥和收絲24常規(guī)工藝處理,得到殼聚糖與海藻酸雙組份纖維3。整個(gè)制備過(guò)程通過(guò)導(dǎo)絲輥25引導(dǎo)完成。
需要說(shuō)明的是:以海藻酸或海藻酸鹽為基體的共混物、復(fù)合物或改性物選自殼聚糖和海藻酸、膠原蛋白和海藻酸、銀和海藻酸中的一種或一種以上,指的是以海藻酸或海藻酸鹽為基體的共混物選自殼聚糖和海藻酸、膠原蛋白和海藻酸、銀和海藻酸中的一組或一組以上,以海藻酸或海藻酸鹽為基體的復(fù)合物或改性物選自殼聚糖和海藻酸、膠原蛋白和海藻酸、銀和海藻酸中的一組或一組以上,以海藻酸或海藻酸鹽為基體的改性物選自殼聚糖和海藻酸、膠原蛋白和海藻酸、銀和海藻酸中的一組或一組以上。
惟以上所述者,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。