CN105130202B - 一种生物活性玻璃纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种生物活性玻璃纤维，包括以下组分：正硅酸乙酯15％－30％；磷酸三乙脂10％－15％；硝酸钙5％－8％；氧化钠4％‑10％聚乙烯醇缩丁醛8％－15％；乙醇3％－5％；盐酸10％－15％；三嵌段共聚物2％－5％；水7％－15％，所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:6‑9；本发明的生物活性玻璃纤维可纺性好、纤维的节点数低、增强了纤维的连续性和尺寸均匀，并且纤维溶解时，没有高量的金属离子分解，不影响细胞健康。

Description

一种生物活性玻璃纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合玻璃纤维领域，尤其是涉及一种生物活性玻璃纤维及其制备方法。

背景技术

生物活性玻璃(Bioactive glass，BG)是无机生物医用材料的一种，其主要是通过在硅氧网络基体中引入一定量的网络改性体如Ca、Na、P等，形成非晶态的、具有生物活性的玻璃体结构，如公告号为：CN1974448A的溶胶-凝胶生物活性玻璃纤维的制备方法的发明专利，其公开的玻璃纤维制作方法生产的生物玻璃纤维到生物活体内时，会分解过量的金属离子，对于细胞具有较大的毒性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种生物活性玻璃纤维，包括以下组分：

正硅酸乙酯15％－30％；

磷酸三乙脂10％－15％；

硝酸钙5％－8％；

氧化钠4％-10％

聚乙烯醇缩丁醛8％－15％；

乙醇3％－5％；

盐酸10％－15％；

三嵌段共聚物2％－5％；

水7％－15％，

所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:6-9。

优选的，所述三嵌段共聚物为十六烷基三甲基溴化铵。

优选的，所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:7。

一种生物活性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1:取正硅酸乙酯、磷酸三乙脂、硝酸钙、氧化钠，加入稀释的盐酸作为催化剂，使用磁力搅拌机，保持200r/s，搅拌20min；

S2：将S1中溶液进行陈化，陈化温度为20-30摄氏度；

S3：陈化后的溶液与同体积的聚乙烯醇缩丁醛的溶液混合，搅拌至溶液透明，聚乙烯醇缩丁醛的浓度为6mol/l－10mol/l；

S4:使用导电桶进行静电纺丝，电场强度为1.5－3kv/cm，液体流速为1-3ml/h，获得静纺膜真空干燥2-3天，得到生物活性玻璃纤维。

本发明提出的生物活性玻璃纤维及其制备方法具有以下有益效果：本发明的生物活性玻璃纤维可纺性好、纤维的节点数低、增强了纤维的连续性和尺寸均匀，并且纤维溶解时，没有高量的金属离子分解，不影响细胞健康。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1

一种生物活性玻璃纤维，包括以下组分：

正硅酸乙酯15％；

磷酸三乙脂10％；

硝酸钙5％；

氧化钠4％

聚乙烯醇缩丁醛8％；(黏连剂)

乙醇3％；

盐酸10％；

三嵌段共聚物2％；

水7％－15％，

所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:6。

优选的，所述三嵌段共聚物为十六烷基三甲基溴化铵，十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂。

实施例2

一种生物活性玻璃纤维，包括以下组分：

正硅酸乙酯20％；

磷酸三乙脂13％；

硝酸钙5％；

氧化钠8％

聚乙烯醇缩丁醛9％；

乙醇4％；

盐酸13％；

三嵌段共聚物4％；

水9％，

所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:7。

优选的，所述三嵌段共聚物为十六烷基三甲基溴化铵。

实施例3

一种生物活性玻璃纤维，包括以下组分：

正硅酸乙酯30％；

磷酸三乙脂15％；

硝酸钙8％；

氧化钠10％

聚乙烯醇缩丁醛15％；

乙醇5％；

盐酸15％；

三嵌段共聚物5％；

水15％，

所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:9。

优选的，所述三嵌段共聚物为十六烷基三甲基溴化铵。

实施例4

一种生物活性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1:取正硅酸乙酯、磷酸三乙脂、硝酸钙、氧化钠，加入稀释的盐酸作为催化剂，使用磁力搅拌机，保持200r/s，搅拌20min；

S2：将S1中溶液进行陈化，陈化温度为20摄氏度；

S3：陈化后的溶液与同体积的聚乙烯醇缩丁醛的溶液混合，搅拌至溶液透明，聚乙烯醇缩丁醛的浓度为6mol/l；

S4:使用导电桶进行静电纺丝，电场强度为1.5kv/cm，液体流速为1ml/h，获得静纺膜真空干燥2天，得到生物活性玻璃纤维。

实施例5

一种生物活性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1:取正硅酸乙酯、磷酸三乙脂、硝酸钙、氧化钠，加入稀释的盐酸作为催化剂，使用磁力搅拌机，保持200r/s，搅拌20min；

S2：将S1中溶液进行陈化，陈化温度为25摄氏度；

S3：陈化后的溶液与同体积的聚乙烯醇缩丁醛的溶液混合，搅拌至溶液透明，聚乙烯醇缩丁醛的浓度为10mol/l；

S4:使用导电桶进行静电纺丝，电场强度为3kv/cm，液体流速为3ml/h，获得静纺膜真空干燥3天，得到生物活性玻璃纤维。

对比例

在实施例4,5的基础上，不添加Na2O。

不同的所述水和正硅酸乙酯的摩尔比决定了纤维的可纺性及均匀性：

	实施例1	实施例2	实施例3
				纤维的可纺性性	一般	好	一般
纤维尺寸	一般	均匀	不均匀

不同的陈化温度和时间以及聚乙烯醇缩丁醛浓度等因素都影响了纤维的质量，同时，加入的Na2O，维持玻璃纤维的可再吸收性，而不引起高量的释放的碱金属,从而防止生理环境中有害的或毒物学的局部pH峰值，配比仿真体液进行检测离子含量。

	实施例3	实施例4	对比例
				纤维连续性	较差	较好	--
纤维的分解度	好	好	差
				碱性离子含量	135mM－145mM	167mM－189mM	200mM-256mM

对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种生物活性玻璃纤维的制备方法，其特征在于：

所述生物活性玻璃纤维包括以下原料：

正硅酸乙酯 15％－30％；

磷酸三乙脂 10％－15％；

硝酸钙 5％－8％；

氧化钠 4％-10％

聚乙烯醇缩丁醛 8％－15％；

乙醇 3％－5％；

盐酸 10％－15％；

十六烷基三甲基溴化铵 2％－5％；

水 7％－15％，

所述水和正硅酸乙酯的摩尔比为：2:7；

所述生物活性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

S1:取正硅酸乙酯、磷酸三乙脂、硝酸钙、氧化钠，加入稀释的盐酸作为催化剂，使用磁力搅拌机，保持200r/s，搅拌20min；

S2：将S1中溶液进行陈化，陈化温度为20-30摄氏度；

S3：陈化后的溶液与同体积的聚乙烯醇缩丁醛的溶液混合，搅拌至溶液透明，聚乙烯醇缩丁醛的浓度为6mol/l－10mol/l；

S4:使用导电桶进行静电纺丝，电场强度为1.5－3kv/cm，液体流速为1-3ml/h，获得静纺膜真空干燥2-3天，得到生物活性玻璃纤维。