CN102505479A

CN102505479A - 表面涂覆pvdf的聚酰胺改性纤维及其制备和应用

Info

Publication number: CN102505479A
Application number: CN2011102955047A
Authority: CN
Inventors: 杨庆; 刘潇; 郯志清; 沈新元; 张佩华; 王文祖; 黄丽媛; 沙楚涵
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明涉及一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维及其制备方法，该改性纤维的表面为聚偏氟乙烯PVDF，其中PVDF的重量比为0.1～5.0％，聚酰胺PA纤维的重量比为95.0～99.9％；其制备，包括：(1)将聚偏氟乙烯PVDF溶解在二甲基乙酰胺DMAC和丙酮的混合溶液中，搅拌均匀制成PVDF溶液；(2)对PA纤维进行等离子体表面改性，然后用上述的PVDF溶液对改性后的PA纤维进行PVDF溶液涂覆，晾干后即得；该改性纤维应用于制备疝气补片。本发明的改性纤维表面为PVDF涂覆层，改性纤维结构稳定，力学性能较好，具有良好的生物相容性；本发明的制备简单，成本相对较低，对设备的要求不高，适合规模化生产。

Description

表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维及其制备和应用

技术领域

本发明属于聚酰胺改性纤维及其制备和应用领域，特别涉及一种表面涂覆PVDF纤维的聚酰胺改性纤维及其制备和应用。

背景技术

日常生活中，人体组织和器官的缺失、破损或功能衰竭十分常见，对人们健康和生命构成了严重的威胁。长久以来人们不断地探索和研究材料和生物技术，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

疝气，即人体组织或器官一部分离开了原来的部位，通过人体间隙、缺损或薄弱部位进入另一部位。疝气是一种多发性疾病，尤其是老人和儿童患病率较高。由于疝气会引发多种疾病，对人们健康和生命构成了严重的威胁。疝气如不治疗，随时可有嵌顿之险。如出现疼痛、质地较硬、按揉不易还纳并伴有腹痛、腹胀，渐渐出现恶心呕吐等表现，时间较久可致肠管缺血坏死危及生命。一般成年人患有疝气之后不能自行康复，必须借助外部手段进行治疗。针对疝气，有不同的治疗方法；其中传统的治疗方法包括：①疝气带；②中药疗法；③注射封闭；④外科手术等。对于成人而言，一般采用手术治疗。传统手术是把破损处直接用粗线缝上，这种方法不足之处在于张力缝合、疼痛剧烈、恢复慢。

疝气补片的出现为疝气治疗提供了新的思路。Kugel【Kugel，Hernia mesh patch with sealstiffener，U.S.Pat.No.6,290,708】设计了双层惰性材料网结构的疝气补片，第一层是疝气修补材料，第二层是加强材料，起到手术时疝气补片不会发生折叠的作用。John Allen Pacey【John Allen Pacey，Percutaneous cannula delvery system for hernia patch，US2002/0103494A1】利用镍铬加强的聚四氟乙烯塑料，制备了疝气补片。Gregory A Spitz【Gregory A Spitz，Methods and apparatus forthe repair ofhernias，US2005/0159777A1】设计了一种疝气修补膜，通过把疝囊放入腹膜前间隙中，给疝囊放气后，便会平展开来，起到疝气修补的作用。目前中国大陆市场上主要使用美国外科公司(Tyc Surgipro Plug Mate)、美国强生公司的产品和美国巴德(Bard)公司的Perifix Plug。这几种产品都是由聚丙烯所制得，均由一个锥状的充填物和一枚平片组成，采用的手术方式为填充式腹股沟疝修补术。

近年来，国内研究人员在疝气补片方面也做了研究。陈南梁【陈南梁等，聚丙烯经编疝气补片及其制备方法：CN1775188】用医用级聚丙烯单丝通过编织制备了疝气补片，产品稳定性与均匀性好，质量达到或超过国外同类产品。聚丙烯疝气补片，克服了传统手术的不足，但是由于聚丙烯与内肠周围组织粘连严重、有一定的慢性排斥、慢性感染率，所以不能直接接触腹腔。沈新元等人【沈新元等，一种用于医用疝气补片的网状织物；CN101518478】用医用级聚己内酯通过编织制备了疝气补片，产品生物稳定性、生物相容性好，聚己内酯单丝刚度相对较大，产品力学性能较好。由于聚己内酯可降解，不需要再次手术取出。生玉英等人【生玉英等，疝气补片，CN2863013】发明了一种永久植入人体内的疝气补片。其主要由外层网塞、平片网片组成，特征是在外层网塞内设置二片四叶花瓣状网片，二片四叶花瓣状网片套在外层网塞内形成锥形体。这种补片紧凑，合理；能根据疝的大小任意裁剪，病人适应性强，手术时间大大缩短，病人痛苦小，恢复时间短，并可预防疝复发。该发明采用聚丙烯为原料，易于组织粘连，其结构复杂，制备工艺繁琐。

目前，国内外尚未见有利用等离子技术对PA纤维进行表面PVDF涂覆并将其用于疝气补片编织的改性纤维。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种表面涂覆PVDF纤维的聚酰胺改性纤维及其制备和应用，该改性纤维结构稳定，力学性能较好，具有良好的生物相容性，其制备方法简单，适用于工业化生产，该改性纤维可用于制备疝气补片。

本发明的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维，该改性纤维的表面为聚偏氟乙烯PVDF，其中PVDF的重量比为0.1～5.0％，聚酰胺(PA)纤维的重量比为95.0～99.9％。

所述的聚酰胺PA纤维为PA6、PA66、PA610或PA1010。

所述的聚酰胺PA为复丝，根数在1根至36根之间，单丝纤维的直径区间为0.01～0.25mm。

本发明的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维的制备方法，包括：

(1)将聚偏氟乙烯PVDF溶解在二甲基乙酰胺DMAC和丙酮的混合溶液中，搅拌均匀制成PVDF溶液；

(2)对PA纤维进行等离子体表面改性，然后用上述的PVDF溶液对改性后的PA纤维进行PVDF溶液涂覆，晾干后即得。

步骤(1)中所述的PVDF的溶液中DMAC与丙酮的质量比为30∶70。

步骤(1)中所述的PVDF的溶液中PVDF的质量百分含量为10％。

步骤(2)中所述的等离子体表面改性工艺为：采用He或O₂氛围，功率为50-200w；气压为15-30pa，处理时间为30s-5min。

本发明的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维应用于制备疝气补片。

上述的制备疝气补片的制备方法为：将表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维与聚丙烯(PP)纤维进行平行交织，得到疝气补片。

本发明的一种利用等离子技术对聚酰胺(PA)纤维进行表面聚偏氟乙烯(PVDF)涂覆的改性纤维，该改性纤维中PA纤维处于主体地位，承担纤维的力学性能，而PVDF涂覆层则起着功能性的作用。

该改性纤维目前唯一的用途是用于与聚丙烯(PP)纤维进行平行交织，这种平行交织物的一面主要显露的是PVDF纤维，另一面主要显露的是PP纤维。这种双面交织物可以用作疝气补片，在进行疝气修复手术时，将PVDF一面朝向内脏器官，充分发挥PVDF良好的润滑性，使其不易与内脏器官产生粘连现象；将PP一面朝向腹壁，利用PP材料易与人体组织产生粘连的性能对疝气补片进行固定。

目前应用最为广泛的疝气补片通常用PP单丝编织而成，PP单丝的优点是强度高、具有一定的抗污染性，可以编织成多种网片结构。PP单丝还有一个特点是固定性能好，这固定性能好指的是PP单丝易与人体组织相粘连。这个特点对于疝气补片各有利弊，有利的是PP疝气补片与腹壁相粘连后可以固定补片的位置，不利的是PP疝气补片同样会与内肠组织产生粘连，影响了内肠的蠕动。因此新型疝气补片都要求双面有不同的粘附性能，一面能与腹壁粘连以确保补片不会移动，另一面不能与内肠产生粘连以确保内肠的自由蠕动。本发明的改性纤维表面为PVDF涂覆层，与PP纤维平行交织后改性纤维层面向内肠，可防止补片与内肠的粘连。

本发明的表面涂覆有PVDF的PA改性纤维为皮芯复合结构，表面皮层PVDF材料具有良好的润滑性，制成疝气补片后主要面对内肠组织；芯层的PA纤维主要起着力学支撑的作用，之所以采用芯层纤维是因为PVDF是一种比较昂贵的高分子材料，如皮芯层全部为PVDF的话，尽管制备相对容易、润滑效果也会有所提高，但成本就会很高，而采用PA纤维作为芯层材料可以大大降低制造成本。

由于普通的PA纤维表面很难涂覆PVDF，所以事先要对PA纤维进行等离子体表面改性，激活PA的表面分子，使PVDF能够顺利涂覆上PA纤维表面。

有益效果：

(1)本发明的改性纤维表面为PVDF涂覆层，改性纤维结构稳定，力学性能较好，具有良好的生物相容性；

(2)本发明的制备简单，成本相对较低，对设备的要去不高，适合规模化生产；

(3)本发明的改性纤维用于与聚丙烯(PP)纤维进行平行交织后的织物可用作疝气补片。

附图说明

图1为聚偏氟乙烯(PVDF)表面涂层的聚酰胺纤维

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)取30克PVDF溶解在质量比为30∶70的DMAC/丙酮溶液中，制成溶质比为10％的PVDF溶液；

(2)对直径为0.05mm的PA6单丝纤维进行等离子体表面改性，改性条件为：He气氛，20pa气压、100w功率，时间2min。

(3)将PVDF溶液涂覆在PA6单丝纤维表面，晾干后得到可用于编织疝气补片的表面涂覆PVDF的改性单丝纤维。

(4)将表面涂覆PVDF的改性PA6单丝纤维与直径相同的PP单丝纤维进行平行交织，得到一面主要显露PVDF纤维而另一面主要显露PP纤维的平行交织物。对该平行交织物进行适当的裁切、包装、消毒后就可以用作疝气补片。

实施例2

(2)对直径为0.07mm的PA66单丝纤维进行等离子体表面改性，改性条件为：He气氛，25pa气压、120w功率，时间2.5min。

(3)将PVDF溶液涂覆在PA66单丝纤维表面，晾干后得到可用于编织疝气补片的表面涂覆PVDF的改性单丝纤维。

(4)将表面涂覆PVDF的改性PA66单丝纤维与直径相同的PP单丝纤维进行平行交织，得到一面主要显露PVDF纤维而另一面主要显露PP纤维的平行交织物。对该平行交织物进行适当的裁切、包装、消毒后就可以用作疝气补片。

实施例3

(2)对直径为0.09mm的PA610单丝纤维进行等离子体表面改性，改性条件为：O₂气氛，25pa气压、140w功率，时间3min。

(3)将PVDF溶液涂覆在PA610单丝纤维表面，晾干后得到可用于编织疝气补片的表面涂覆PVDF的改性单丝纤维。

(4)将表面涂覆PVDF的改性PA610单丝纤维与直径相同的PP单丝纤维进行平行交织，得到一面主要显露PVDF纤维而另一面主要显露PP纤维的平行交织物。对该平行交织物进行适当的裁切、包装、消毒后就可以用作疝气补片。

实施例4

(1)取30克PVDF溶解在质量比为30∶70的DMAC/丙酮溶液中，制成溶质比为28％的PVDF溶液；

(2)对直径为0.11mm的PA6单丝纤维进行等离子体表面改性，改性条件为：O₂气氛，30pa气压、160w功率，时间4min。

Claims

1.一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维，该改性纤维的表面为聚偏氟乙烯PVDF，其中PVDF的重量比为0.1～5.0％，聚酰胺PA纤维的重量比为95.0～99.9％。

2.根据权利要求1所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维，其特征在于：所述的聚酰胺PA纤维为PA6、PA66、PA610或PA1010。

3.根据权利要求1所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维，其特征在于：所述的聚酰胺PA为复丝，根数在1根至36根之间，单丝纤维的直径区间为0.01～0.25mm。

4.一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维的制备方法，包括：

5.根据权利要求4所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的PVDF的溶液中DMAC与丙酮的质量比为30∶70。

6.根据权利要求4所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的PVDF的溶液中PVDF的质量百分含量为10％。

7.根据权利要求4所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的等离子体表面改性工艺为：采用He或O₂氛围，功率为50-200w；气压为15-30pa，处理时间为30s-5min。

8.一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维应用于制备疝气补片。

9.根据权利要求8所述的一种表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维应用于制备疝气补片，其特征在于：所述的疝气补片的制备方法为：将表面涂覆PVDF的聚酰胺改性纤维与聚丙烯PP纤维进行平行交织，得到疝气补片。