本發明涉及一種復合纖維及其制備方法和烘干裝置，更特別的涉及一種具有自膨脹效應的復合纖維及其制備方法。
背景技術：
針灸是我國傳統的治療疾病的手段，適應癥非常廣泛，而且廣受歡迎。但是針灸在廣受歡迎的同時也面臨實際操作中諸多局限，如針灸對穴位的局部刺激時間短，需要每天治療，從而耗費大量的精力和時間；疾病不同，人群不同，所需刺激強度和刺激時間不同等。
隨著針灸學的發展，臨床上采用留針法來延長針具在穴位內的刺激時間。通過留針，一方面可加強針刺感應和延長刺激作用，另一方面還可以起到候氣與調氣的目的。《素問·離合真邪論》有“靜以久留”之說，《針灸大成》亦云：“病滯則久留針”，即是針下氣至后，讓其自然地留置穴內，不再運針，到時出針。《黃帝內經太素》：“有寒痹等在分肉間者，留針經久，熱氣當集，此為補也。”針刺得氣后留針時間久暫，一般與患者體質、病情有關。
為達到增加留針時間的目的，現代中醫學常用的一種長效針灸方式是穴位埋線，即通過將一段手術縫合用羊腸線植入穴位的方式獲得對穴位的長效刺激。除了羊腸線外，中國針灸協會專家孫文善提出，新型醫用材料如聚乙醇酸(PGA)、乙交酯與丙交酯共聚物(PGLA)、聚對二氧環已酮(PDS)等高分子合成材料，生物相容性和安全性更高，作為手術縫合線，術后結節、過敏和感染率極少，可以作為穴位植入的最佳材料。但上述的穴位埋植材料均不能提供臨床針灸治療過程中所需要的刺激量及線體吸收時間的個性化方案。例如前述的鎮痛往往需要較大的刺激量，而慢性虛弱的病癥則需要溫和而長效的刺激量。材料對穴位的刺激量大小的一個重要因素是材料直徑的大小，在需要強刺激時，就需要植入直徑較大的材料，與此相應，操作時必須選擇內徑較大的埋線針管以 容納體積較大的材料。這樣帶來的問題是，大直徑針管對皮膚的創傷也就大，病人的痛苦也就越大，許多病人因畏懼粗大的針管而不能接受治療。此外，臨床上對于體積較大的材料埋植，必須事先注射一定的局部麻醉藥物才能操作。另外一個問題是，材料在逐漸吸收的過程中，直徑逐漸縮小，刺激量逐漸下降，治療效應逐漸消失，必須再次注入線體獲得刺激。
技術實現要素：
本發明的目的之一是提供一種具有自膨脹效應的復合纖維。
本發明的目的之二是提供一種具有自膨脹效應的復合纖維的制備方法。
本發明的目的之三是提供一種在具有自膨脹效應的復合纖維的制備方法中使用的烘干裝置。
本發明的這些以及其它目的將通過下列詳細說明和描述來進一步體現。
本發明所要解決的技術問題是提供一種具有自膨脹效應的復合纖維及其制備技術，該產品作為穴位埋植材料植入體內后可吸水膨脹，實現持續刺激穴位的目的，應用在各種原因引起的疼痛治療和減肥治療中，有益于穴位埋線治療技術的發展。且制備方法簡單，適合于工業化生產。
本發明的具有自膨脹效應的復合纖維，由多糖和可降解合成高聚物單絲組成，其中所述的多糖以表面涂層形式包覆在可降解合成高聚物單絲上，所述的可降解合成高聚物單絲經過預處理，多糖和可降解合成高聚物單絲的質量比為0.1:99.9～50:50。
進一步的，在本發明的具有自膨脹效應的復合纖維中，所述的預處理為采用等離子體表面刻蝕、酸表面刻蝕、堿表面刻蝕或有機溶劑表面刻蝕中的一種表面刻蝕技術對合成高聚物纖維單絲表面處理，所述的多糖和可降解合成高聚物單絲的質量比為5:95～50:50，較好的是多糖和可降解合成高聚物單絲的質量比為15:85～50:50。
在本發明的具有自膨脹效應的復合纖維中，所述的多糖為酸溶性殼聚糖、水溶性殼聚糖、透明質酸鈉一種或幾種混合物，可以使用任意的 二者或三者混合物，所述的可降解合成高聚物纖維為聚乙醇酸(PGA)、聚丙交酯-乙交酯910(PGLA-910)、聚對二氧環己酮(PDO)和聚己內酯(PCL)中的一種。
在本發明的具有自膨脹效應的復合纖維中，單絲的直徑為0.1mm～0.4mm，多糖表面涂層的厚度為0.5μm～250μm，較好的是，單絲的直徑為0.15mm～0.35mm，多糖表面涂層的厚度為50μm～250μm。
本發明的具有自膨脹效應的復合纖維的制備方法，包括如下步驟：
A、可降解合成高聚物的干燥：對可降解合成高聚物進行真空干燥，干燥溫度為70-110℃，較好的是80℃，真空度小于1000Pa；
B、可降解合成高聚物單絲的制備：將干燥后的高聚物加入螺桿擠壓機，通過熔融紡絲法擠出為單絲，其中對于聚乙醇酸，紡絲溫度為225～250℃；對于聚丙交酯-乙交酯910，紡絲溫度為180～250℃；對于聚對二氧環己酮，紡絲溫度為150～200℃；對于聚己內酯，紡絲溫度為80～180℃；
C、多糖表面涂層漿液的制備：對于酸溶性殼聚糖，溶劑為2～8(V/V)％醋酸，酸溶性殼聚糖含量為0.5～5.0(W/W)％，較好的是，溶劑為3～7(V/V)％醋酸，酸溶性殼聚糖含量為1.0～3.0(W/W)％；對于水溶性殼聚糖，溶劑為水，水溶性殼聚糖含量為0.5～20(W/W)％，較好的是，水溶性殼聚糖含量為3～15(W/W)％；對于透明質酸鈉，溶劑為1～20(W/W)％NaOH，透明質酸鈉含量為0.1～10(W/W)％，較好的是，溶劑為5～15(W/W)％NaOH，透明質酸鈉含量為2.0～8(W/W)％；
D、單絲的表面預處理：采用等離子體表面刻蝕、酸表面刻蝕、堿表面刻蝕、有機溶劑表面刻蝕中的一種表面刻蝕技術進行合成高聚物纖維單絲表面處理；
E、將經過表面刻蝕技術處理后的可降解合成高聚物單絲反復通過有多糖表面涂層漿液的涂層槽進行表面涂覆，然后烘干，烘干溫度為55～110℃，較好的是70～90℃；
F、復合纖維的裁切：對多次涂覆烘干后的復合纖維進行裁切，長度為1mm～30mm，即得到一種具有自膨脹效應的復合纖維。
在本發明的具有自膨脹效應的復合纖維的制備方法中，如采用等離子體刻蝕表面處理，選擇真空度為30Pa～80Pa，功率為80～1000W，表面處理時間為20～100S，較好的是，選擇真空度為40Pa～70Pa，功率為100～800W，表面處理時間為30～90S；如采用酸表面刻蝕處理，采用的酸包括鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一種或幾種，酸的總濃度為0.05～60(V/V)％，處理時間為0.5～12小時，較好的是，酸的總濃度為5～30(V/V)％，處理時間為2～10小時；如采用堿表面刻蝕處理，采用的堿包括NaOH，CaOH，KOH，氨水中的一種或幾種，堿的總濃度為0.01～40％，處理時間為0.5～12小時，較好的是，堿的總濃度為5～30％，處理時間為2～10小時；如采用有機溶劑表面刻蝕表面處理，采用的有機溶劑包括乙醇、甲酸、乙酸、過乙酸和丙酮中的一種或幾種，處理溫度為室溫～50℃，處理時間為0.5～12小時，較好的是，處理溫度為室溫～40℃，處理時間為0.5～6小時。
在本發明的具有自膨脹效應的復合纖維的制備方法中，所述的單絲的表面涂覆及烘干過程分多次重復進行，表面涂覆層數為3～10層,較好的是4-8層。
本發明所制備的具有自膨脹效應的復合纖維，所述的多糖和可降解合成高聚物單絲的復合材料在植入體內后，多糖吸水膨脹，復合材料的直徑可膨脹至1.2～10倍。
本發明的具有自膨脹效應的復合纖維絲涂敷烘干裝置，包括送絲輥(1)，纖維絲(2)涂層槽(3)，濾漿板(6)，管式烘干器(7)和卷繞輥(8)，其中所述的濾漿板(6)，管式烘干器(7)和卷繞輥(8)垂直在一條線上，纖維絲(2)經過涂層槽(3)涂層后進入濾漿板(6)、管式烘干器(7)烘干后用卷繞輥(8)收集。
在本發明的纖維絲涂敷烘干裝置中，涂層槽(3)中裝滿涂層溶液(4)，并固定壓絲輥(5)在涂層槽(3)中間，使得纖維(2)從壓絲輥(5)下方穿過。
在本發明的纖維絲涂敷烘干裝置中，所述的濾漿板(6)上開有相同或不同直徑的孔(9)，孔的底部為喇叭形，上部為圓柱形。進一步的， 所述的濾漿板(6)上開有九個不同直徑的孔(9)，9個孔的直徑范圍為0.1mm-0.5mm，按照等差分布，孔徑分別為0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm。
在本發明的纖維絲涂敷烘干裝置中，所述的管式烘干器(7)包括加熱裝置和送風裝置(圖中未顯示)，涂層后的纖維絲經過吹風和加熱來固化，管式烘干器(7)長度為0.5-1.5米，較好的是1米，管式烘干器(7)溫度為55℃-110℃，
在本發明的纖維絲涂敷烘干裝置中，所述的送絲輥(1)和卷繞輥(8)的旋轉速度由小電機(圖中未顯示)來控制，并能夠實現無級變速。
本發明采用PGA，PGLA，PDO，PCL等可降解合成高聚物材料，通過熔融紡絲技術制備出單絲，然后表面涂覆多糖層。該材料在體外的環境下，設計為超細直徑的纖維，以減少針刺痛苦和皮膚損傷。該項目產品與傳統的穴位埋植材料不同的是，在植入體內發揮初期刺激效應后，多糖在體內環境下發生體積的膨脹，實現強刺激效應。應用在各種原因引起的疼痛治療或減肥治療中，有益于臨床穴位埋線治療技術的發展，過一定時間后，復合材料中的高聚物及表面涂層逐步降解為小分子，通過循環排出體外。
本發明在對可降解合成高聚物單絲進行涂覆前，先利用離子體表面刻蝕、酸表面刻蝕、堿表面刻蝕或有機溶劑表面刻蝕技術對單絲表面進行預處理，這樣可以使其后的表面涂覆層附著性能更佳。
本發明的纖維絲涂敷烘干裝置解決了纖維絲表面涂層的均勻性和多層涂敷的可行性等問題，利用濾漿板及濾漿板上不同直徑的孔，實現涂層均勻的目的，利用管式烘干器，可實現多層涂敷的可能，從而制得復合纖維材料。
附圖說明
圖1為本發明纖維絲涂敷烘干裝置整體示意圖。
在圖1中，符號1代表送絲輥，符號2代表纖維絲，符號3代表涂 層槽，符號4代表涂層溶液，符號5代表固定壓絲輥，符號6代表濾漿板，符號7代表管式烘干器，符號8代表卷繞輥，符號9代表孔。
在本發明中，如非特指，所有的量、份、百分比均為重量單位，所有的原料均可以從市場購得。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例1：按以下步驟制備
1、將PGA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于230℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.1mm的單絲；
3、將單絲放入等離子體表面處理儀，調節參數：使真空度為30Pa、功率為100w、處理30s后取出單絲；
4、配制2.0％的殼聚糖醋酸溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.15mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得殼聚糖涂覆PGA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為1.2倍。
實施例2：按以下步驟制備
1、將PGLA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于228℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.15mm的單絲；
3、將單絲放入等離子體表面處理儀，調節參數：使真空度為30Pa、 功率為100w、處理90s后取出單絲；
4、配制2.0％的透明質酸鈉堿溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGLA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.20mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得透明質酸鈉涂覆PGLA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中24小時，其膨脹倍數為1.5倍。
實施例3：按以下步驟制備
1、將PGA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于230℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.15mm的單絲；
3、將單絲放浸入0.05M的H2SO4溶液中，室溫下浸泡0.5小時，取出，用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制10％的殼聚糖水溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.20mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層6次，即獲得殼聚糖涂覆PGA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為1.4倍。
實施例4：按以下步驟制備
1、將PGA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于230℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.1mm的單絲；
3、將單絲浸入1M的NaOH溶液中，室溫下浸泡2小時，取出， 用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制10.0％的殼聚糖水溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.15mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得殼聚糖涂覆PGA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為1.3倍。
實施例5：按以下步驟制備
1、將PGLA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于228℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.2mm的單絲；
3、將單絲浸入95％乙醇溶液中，室溫下浸泡24小時，取出，用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制2.0％的透明質酸鈉堿溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGLA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.35mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層6次，即獲得透明質酸鈉涂覆PGLA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為2倍。
實施例6：按以下步驟制備
1、將PGLA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于228℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.1mm的單絲；
3、將單絲浸入丙酮溶液中，40℃下浸泡2小時，取出，用去離子 水沖洗，干燥后備用；
4、配制0.5％的殼聚糖/透明質酸鈉溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.15mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層8次，即獲得殼聚糖/透明質酸鈉涂覆PGLA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的生理鹽水中4小時，其膨脹倍數為1.6倍。
實施例7：按以下步驟制備
1、將PDO切片置于真空烘箱中，于60℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于140℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.3mm的單絲；
3、將單絲放入等離子體表面處理儀，調節參數：使真空度為30Pa、功率為100w、處理90s后取出單絲；
4、配制2.0％的殼聚糖醋酸溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PDO單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.35mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得殼聚糖涂覆PDO單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為1.3倍。
實施例8：按以下步驟制備
1、將PCL切片置于真空烘箱中，于60℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于110℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.4mm的單絲；
3、將單絲放入等離子體表面處理儀，調節參數：使真空度為30Pa、功率為100w、處理70s后取出單絲；
4、配制20.0％的殼聚糖水溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PDO單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.45mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得殼聚糖涂覆PCL單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為3倍。
實施例9：按以下步驟制備
1、將PCL切片置于真空烘箱中，于60℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于110℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.4mm的單絲；
3、將單絲放入等離子體表面處理儀，調節參數：使真空度為30Pa、功率為100w、處理70s后取出單絲；
4、配制2.0％的透明質酸鈉堿溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PCL單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.45mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層4次，即獲得透明質酸鈉涂覆PCL單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為5倍。
實施例10：按以下步驟制備
1、將PGLA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于228℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.15mm的單絲；
3、將單絲浸泡在0.01M的HNO3溶液中，室溫下浸泡1小時，取出，用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制1.0％的透明質酸鈉堿溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液 槽，將表面處理后的PDO單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.2mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層8次，即獲得透明質酸鈉涂覆PGLA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的生理鹽水中4小時，其膨脹倍數為2倍。
實施例11：按以下步驟制備
1、將PGLA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于228℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.18mm的單絲；
3、將單絲浸泡在氨水溶液中，室溫下浸泡0.5小時，取出用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制5.0％的殼聚糖水溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PDO單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.25mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層6次，即獲得殼聚糖涂覆PDO單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的生理鹽水中24小時，其膨脹倍數為1.4倍。
實施例12：按以下步驟制備
1、將PGA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于230℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.13mm的單絲；
3、將單絲浸入0.5M的KOH溶液中，室溫下浸泡1小時，取出后用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制20.0％的殼聚糖水溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PDO單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上 0.2mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層8次，即獲得黃原膠涂覆PGA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的生理鹽水中24小時，其膨脹倍數為1.8倍。
實施例13：按以下步驟制備
1、將PGA切片置于真空烘箱中，于80℃溫度下干燥48小時；
2、將干燥后的切片投放于小型螺桿擠壓機，于230℃溫度下進行熔融紡絲，得到直徑為0.1mm的單絲；
3、將單絲浸入0.1MHCl溶液中，室溫下浸泡4小時，取出，用去離子水沖洗，干燥后備用；
4、配制2.0％的透明質酸鈉堿溶液，充入單絲表面涂覆裝置的漿液槽，將表面處理后的PGA單絲引導通過漿液槽后，自下而上從濾漿板上0.15mm的孔中穿過，然后穿越溫度設置為65℃的管式烘干器后卷繞成型；
5、重復上述步驟進行重復涂層6次，即獲得透明質酸鈉涂覆PGA單絲的復合材料；
6、經測試：該復合材料浸泡在37℃溫度下的磷酸鹽緩沖液中4小時，其膨脹倍數為2倍。