CN102094258A

CN102094258A - 葡聚糖电纺纤维膜及其制造方法

Info

Publication number: CN102094258A
Application number: CN200910263346XA
Authority: CN
Inventors: 周敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明公开了一种葡聚糖电纺纤维膜及其制造方法。在没有添加任何有机溶剂的情况下，将天然葡聚糖与水溶性高分子溶解于水中，形成一水溶液。然后让此水溶液进行电纺丝制程，以形成葡聚糖电纺纤维膜。本发明采用上述技术方案，可以简化电纺丝制程的程序，能有效降低成本，制备具有良好生物物理力学性能和良好生物相容性，可供生物降解及吸收的葡聚糖电纺纤维膜。

Description

葡聚糖电纺纤维膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种葡聚糖电纺纤维膜及其制造方法。

背景技术

纤维素纺丝的研究至今已有100多年的历史。在过去的大部分时间里，纤维素纺丝都是利用粘胶纤维进行的，这种方式既浪费又带来环境问题，所以近几十年来，大量的工作集中在利用纤维素的无污染纺丝技术制造高性能纤维的研究，但是用传统的纺丝方法很难纺出直径小于500nm的纤维素纤维。

静电纺丝法是一种制备聚合物超细纤维的简单而有效的加工工艺，从其发现到现在已有将近100年的历史，该方法的原理是首先将聚合物流体带卜几干至上万伏高压静电，带电的聚合物液滴在电场力的作用下形成Taylor锥，并在锥项点被加速，当电场场强足够大时，聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流，喷射细流在空中形成多种形式的不稳定流动并最终落在接地的接收装置上，可根据接收装置的不同，形成类似非织造布状或有序}lb4tJ的超细纤维组成的聚合物纤维膜。纳米纤维比其同种的常规纤维表现出更好的力学性质、界面性质，有很强的吸附力以及良好的过滤性、阻隔性、粘合性和保温性等，可用于很多特殊场合，尤其在生物医学领域。

由于静电纺丝技术应用电场力而非机械力来进行纤维制造，因此此项技术对溶液的性质有一些特殊的要求，如携带电荷能力、溶剂挥发性等。而纤维素又由于分子问及分子内强大的氢键作用，具有多种有机、无机溶剂不溶的性质，因而，目前国内外较多的是研究改性纤维素的高压静电纺丝，这类纤维素衍生物的耐溶剂能力大大减弱。

静电纺丝过程需要调节与控制诸多的加工参数(如电场强度、电极结构、喷丝头直径和溶液的流体速率)和溶液的物理参数(如溶液粘度和表面张力)。原生纤维素由于本身分子间/分子内强大的氢键网络，具有多种溶剂不溶性质，使得无论纤维素本身的溶解还是控制溶解后溶液的物理参数都变得异常困难。因此需要选用合适的有机溶剂以调节溶液的物理参数，而有机溶剂的选取十分复杂而且成本高，还有可能影响纤维的生物物理力学性能以及生物相容性。

发明内容

本发明的目的是提供具有良好生物物理力学性能和良好生物相容性，可供生物降解及吸收的生物高分子纳米纤维膜材料以及提供一种无需添加有机溶剂进行制备所述纤维膜的方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种葡聚糖电纺纤维膜，其特征在于其纤维成分包括：含量为35％～80％的天然葡聚糖与含量为20％～65％的水溶性高分子；所述水溶性高分子为聚乙烯醇或聚氧化乙烯。

上述葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，其特征在于所述制造方法包括：

将电纺丝溶液注入电纺装置中，所述电纺溶液包括8％～40％浓度的葡聚糖、10％～20％浓度的水溶性高分子；进行电纺制程。

上述葡聚糖电纺纤维膜的制造方法中的操作参数包括：高压电场电压为5～70kV，纺嘴的流速为0.1～30mL/hr，纺嘴至电纺丝收集装置的距离为5～0cm。

上述葡聚糖的电纺丝溶液，其特征在于其包括：天然葡聚糖、水溶性高分子、水；所述天然葡聚糖浓度为8％～40％；所述水溶性高分子浓度为10％～20％；所述水溶性高分子为聚乙烯醇或聚氧化乙烯。

上述电纺丝溶液包含可加速葡聚糖电纺纤维纤维化过程的盐类，盐类为氯化钠、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。

本发明采用上述技术方案，可以简化电纺丝制程的程序，不用添加任何有机溶剂，能有效降低成本，制备具有良好生物物理力学性能和良好生物相容性，可供生物降解及吸收的葡聚糖电纺纤维膜。

具体实施方式

一种葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，包括：

上述葡聚糖电纺纤维膜的制造方法中的操作参数为：高压电场电压为20kV，纺嘴的流速为5mL/hr，纺嘴至电纺丝收集装置的距离为2cm。

将电纺丝溶液注入电纺装置中，所述电纺溶液包括20％浓度的葡聚糖、15％浓度的聚乙烯醇和磷酸二氢钾；进行电纺制程。得到葡聚糖电纺纤维膜，其天然葡聚糖含量为53％，聚乙烯醇含量为47％。

Claims

1.一种葡聚糖电纺纤维膜，其特征在于其纤维成分包括：含量为35％～80％的天然葡聚糖与含量为20％～65％的水溶性高分子。

2.根据权利要求1所述的电纺纤维膜，其特征在于：所述水溶性高分子为聚乙烯醇或聚氧化乙烯。

3.一种葡聚糖的电纺丝溶液，其特征在于其包括：天然葡聚糖、水溶性高分子、水；所述天然葡聚糖浓度为8％～40％；所述水溶性高分子浓度为10％～20％。

4.根据权利要求3项所述的电纺丝溶液，其特征在于所述水溶性高分子为聚乙烯醇或聚氧化乙烯。

5.根据权利要求3项所述的电纺丝溶液，其特征在于包含可加速葡聚糖电纺纤维纤维化过程的盐类。

6.根据权利要求5项所述的电纺丝溶液，其特征在于所述盐类为氯化钠、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。

7.一种葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，其特征在于所述制造方法包括：

8.根据权利要求7项所述的葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，其特征在于所述电纺制程的操作参数包括：高压电场电压为5～70kV，纺嘴的流速为0.1～30mL/hr，纺嘴至电纺丝收集装置的距离为5～0cm。

9.根据权利要求7项所述的葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，其特征在于所述水溶性高分子为聚乙烯醇或聚氧化乙烯。

10.根据权利要求7项所述的葡聚糖电纺纤维膜的制造方法，其特征在于所述电纺丝溶液包含可加速葡聚糖电纺纤维纤维化过程的盐类，所述盐类为氯化钠、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。