一種醫用紡織材料及其制備方法與流程

文檔序號：12057164閱讀：290來源：國知局

本發明屬于高分子技術領域，具體涉及一種醫用紡織材料及其制備方法。

背景技術：

蠶絲作為一種力學性能優異的天然蛋白質纖維，在纖維復合材料領域有著廣闊的應用前景，特別是在生物材料領域；然而，蠶絲本身所擁有的多級結構，特別是內部在納米尺寸形成的β-折疊結晶結構，使得醫用紡織材料難以與高分子材料相互融合，不能形成相容的結合界面，導致蠶絲增強復合材料力學性能差。高分子纖維的制備一般包括原料改性得到改性物，再進行紡絲；或者改性物再與其他添加劑混合后再進行紡絲。現有的醫用紡織材料一般為棉纖維，因為其生物相容性較好；但是棉纖維為非生物醫用材料，生物相容性較差，不可降解，此外棉纖維為短纖，力學性能較差，而且熱性能差，因此主要用作醫用敷料，如紗布。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種醫用紡織材料及其制備方法，具有優異的生物相容性以及力學性能。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種醫用紡織材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將甲酸、水、溴化鋰以及三羥甲基氨基甲烷緩沖液混合，再加入異構十三醇聚氧乙烯醚組成混合液；

（2）蠶絲脫膠后溶解在混合液中，加入氯化鈣，得到絲素蛋白溶液；然后將絲素蛋白溶液滴加入碳酸鹽溶液中，得到反應液；然后過濾反應液，濾餅經過洗滌、干燥后得到碳酸鈣納米線；

（3）蠶絲脫膠后溶解在混合液中，加入十二水磷酸氫二鈉，攪拌1～1.5小時后得到絲素溶液；調整絲素溶液的質量濃度為35～40%；然后加入雙(2,3-環氧基環戊基)醚、2-乙烯基吡咯、二（4-甲氧基苯基）氧膦、N-羥甲基丙烯酰胺，攪拌40～55分鐘；然后加入殼聚糖與碳酸鈣納米線，加熱攪拌10分鐘得到紡絲液，再經過靜電紡得到醫用紡織材料。

本發明中，步驟(1)中，甲酸、水、溴化鋰、三羥甲基氨基甲烷緩沖液、異構十三醇聚氧乙烯醚的質量比為70∶80∶18∶50∶5。本發明在蠶絲溶解液中添加有機組分，增加了溴化鋰的活性，而且避免蠶絲被完全溶解，使得絲素保持一定的原纖結構，為提高產品力學性能提供基礎。

本發明中，步驟(2)中，絲素蛋白溶液滴加入碳酸鹽溶液中的時間為30分鐘；碳酸鹽為碳酸氫鈉。本發明以鈣鹽/混合液溶解蠶絲獲得天然絲素蛋白原纖，進而以原纖為模板誘導鈣離子礦化生成碳酸鈣納米線，制備的碳酸鈣納米線處于納米尺寸，直徑最小可至10nm，具有優異的高長徑比。

本發明中，步驟(2)中，所述蠶絲為柞蠶絲、蓖麻蠶絲或者天蠶絲；步驟(3)中，所述蠶絲為柞蠶絲、蓖麻蠶絲或者天蠶絲。

本發明中，步驟(2)中，蠶絲、氯化鈣、碳酸鹽的質量比為10∶70∶50。在該比例下，結合滴加時間，可以有效誘導碳酸鈣納米線的形成。

本發明中，步驟(3)中，蠶絲與十二水磷酸氫二鈉的質量比為10∶7。十二水磷酸氫二鈉可以有效增加蠶絲的溶解效果，使得原纖結構溶脹徹底，利于后續添加試劑與絲素的混合。步驟(3)中，所述殼聚糖的分子量為2600；所述加熱攪拌的溫度為60℃。低分子量殼聚糖避免紡絲過程對絲素纖維的干擾，利于保持絲素纖維整體性，優選加熱溫度可以活化反應試劑，為制備力學性能優異的產品提供基礎。

本發明中，步驟(3)中，絲素、雙(2,3-環氧基環戊基)醚、2-乙烯基吡咯、二（4-甲氧基苯基）氧膦、N-羥甲基丙烯酰胺、殼聚糖與碳酸鈣納米線的質量比為100∶62∶32∶28∶18∶78∶18；所述靜電紡的工藝參數為：電壓15～25千伏，接收距離8～12厘米，溶液流量為0.3～0.4 mL/h。本發明在添加試劑作用下，利用靜電紡可以制備出力學性能、生物相容性良好的纖維材料。

本發明還公開了根據上述醫用紡織材料的制備方法制備的醫用紡織材料。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

（1）本發明采用以絲素為主要原料，通過添加合理的材料，靜電紡絲得到絲素纖維，解決了現有絲素纖維加工性較差、力學強度低的問題，特別是添加碳酸鈣納米線改性后的纖維在保持一定的生物相容性的同時提高了力學強度；

（2）本發明以絲素蛋白為基礎，在混合液中溶脹，同時添加化學試劑，絲素蛋白溶脹但是不溶解，并通過添加氯化鈣以及十二水磷酸氫二鈉，分別達到了原纖模板誘導碳酸鈣納米線生成、原纖溶脹的效果，利于納米線的生長以及絲素蛋白與化學試劑的混合；

（3）本發明公開的醫用紡織材料的制備方法制備方便，通過靜電設備，即可容易制備；利于工業化應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步描述：

實施例一