CN107059158A - 聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线 - Google Patents

聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线 Download PDF

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Abstract

公开了一种聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线。该复合纤维包括聚乙丙交酯纤维、聚己内酯复合纤维，聚乙丙交酯纤维为所述复合纤维的芯层，所述聚己内酯纤维为所述复合纤维的皮层。该制备方法包括：分别获取所述聚乙丙交酯的切片和所述聚己内酯的切片；针对所述聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝，使得所述聚乙丙交酯处于所述复合纤维的芯层，而所述聚己内酯包裹住所述聚乙丙交酯形成所述复合纤维的皮层，得到所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维。该复合纤维能够用于手术缝合线。该手术缝合线由该复合纤维制成。其既能够减缓聚乙丙交酯纤维容易降解的特性，又能够增加聚乙丙交酯纤维的柔顺性。

Description

聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝 合线
技术领域
本发明涉及复合纤维技术领域，特别是涉及一种聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线。
背景技术
聚丙交酯的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。聚乙丙交酯是由乙交酯、丙交酯按不同配比共聚所得，其具有良好的生物相容性，并具有对人体无阻止反应和良好的降解性，其降解产物为CO2和H2O，其特别适用于体内伤口的缝合，例如肝、脾、肠胃吻合手术，妇产科、筋膜缝合及整形外科、眼科、显微外科和普外科等。聚己内酯，是由ε-己内酯在金属有机化合物(如四苯基锡)做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环聚合而成，属于聚合型聚酯，其分子量与歧化度随起始物料的种类和用量不同而异。
现有技术中，用于生物降解材料的的聚乙丙交酯由于显微价格昂贵，在临床上，难以被普通消费者接受，因此，限制了其广泛应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线，其既能够减缓聚乙丙交酯纤维容易降解的特性，又能够增加聚乙丙交酯纤维的柔顺性，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的技术方案如下：
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维包括聚乙丙交酯纤维、聚己内酯复合纤维，
形成所述复合纤维后，所述聚乙丙交酯纤维为所述复合纤维的芯层，所述聚己内酯纤维为所述复合纤维的皮层。
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值的取值范围为：(15～50)∶(85～50)。
作为优选，从所述复合纤维的横截面观察，所述芯层与所述皮层为同心型结构。
作为优选，所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.4CN/dtex～4.6CN/dtex，所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的断裂伸长率的取值范围22％～27％。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法包括以下步骤：
分别获取所述聚乙丙交酯的切片和所述聚己内酯的切片；
针对所述聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝，使得所述聚乙丙交酯处于所述复合纤维的芯层，而所述聚己内酯包裹住所述聚乙丙交酯形成所述复合纤维的皮层，得到所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维。
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述针对所述聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝的过程包括：
在80℃～100℃条件下进行真空干燥，所述真空干燥的真空度的取值范围为-0.08MPa～0.09MPa。
作为优选，所述获取所述聚己内酯切片的方法包括以下步骤：
真空干燥所述聚己内酯后，得到所述聚己内酯切片，其中，所述真空干燥的温度的取值范围为50℃～55℃，所述真空干燥的持续时间的取值范围为16h～24h。
作为优选，所述获取聚乙丙交酯的切片的方法包括以下步骤：
将物质的量比为(90～92)∶(8～10)的乙交酯、L-丙交酯、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的辛酸亚锡、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的月桂醇加入至聚合反应釜中；
封闭所述聚合反应釜；
针对所述封闭的聚合反应釜抽真空后，向真空的聚合反应釜中通入N2，如此循环3～5次，每次持续时间为30min～35min，得到反应环境洁净的聚合反应釜；
加热并搅拌所述反应环境洁净的聚合反应釜，使得所述聚合反应釜内的温度升高至160℃～165℃，并持续40min～50min，得到第一中间产物；
以5℃/5min～8℃/5min的速度使所述第一中间产物的温度升高到230℃～235℃，得到第二中间产物；
在所述第二中间产物的特性粘数达到1.6±0.2dg/dL时，终止聚合反应釜的反应；
向已经终止反应的聚合反应釜中充入N2后，将所述第二中间产物挤出；
挤出后的所述第二中间产物依次经过冷却、切粒、干燥、切片、真空封装的步骤后，制得所述聚乙丙交酯的切片，其中，所述干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为30℃～35℃，干燥持续时间的取值范围为24h～36h。
作为优选，所述针对所述聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的取值范围为5倍～6倍。
作为优选，所述针对所述聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对所述芯层：
组分的温度取值范围为220℃～240℃，
螺杆压力的取值范围为9.8MPa～10.5MPa，
纺丝速度的取值范围为200m/min～400m/min；
针对所述皮层：
组分的温度取值范围为150℃～180℃，
螺杆压力的取值范围为8.0MPa～9.0MPa，
纺丝速度的取值范围为220m/min～240m/min；
冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的取值范围为3m/min～5m/min。
作为优选，测定所述第二中间产物的特性粘数的方法包括以下步骤：
将质量比为1∶1的苯酚和四氯乙烷配置成溶剂；
将所述第二中间产物加入到所述溶剂中，配置成第二中间产物含量为0.1g/dL的溶液；
在25℃条件下，应用乌氏黏度剂测定所述第二中间产物的特性粘数。
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维能够用于手术缝合线的用途。
本发明提供的手术缝合线由本发明提供的的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维制成。
应用本发明提供的制备方法值得的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维拉伸强度达到4.4-4.6CN/dtex,断裂伸长22-27％，手感好，降解速度比纯PGLA纤维延长1-2个月，能更好的满足手术缝合线的要求，因此，该聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维能够用于手术缝合线，该手术缝合线可以由该聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维制成，其中，芯层PGLA具有较好的生物降解速率，和生物相容性。皮层PCL具有柔顺性，降解速度比较缓和。因此PGLA/PCL复合纤维减缓了PGLA纤维的降解速度快的特性，又增加了PGLA纤维的柔顺性，使复合纤维作为手术缝合线更具有适用性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的横截面的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线，其能够使制得的手术缝合线的成本降低，能够提高含有聚乙丙交酯的手术缝合线的应用范围，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
参见附图1，本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维包括聚乙丙交酯纤维、聚己内酯复合纤维。形成复合纤维后，聚乙丙交酯纤维为复合纤维的芯层1，聚己内酯纤维为复合纤维的皮层2。
其中，芯层1的横截面积与皮层2的横截面积的比值的取值范围为：(15～50)∶(85～50)。其能够基本保持聚乙丙交酯纤维的主要力学性能和生物降解性能，又可以降低聚乙丙交酯的成本。
其中，从复合纤维的横截面观察，芯层1与皮层2为同心型结构。
其中，聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.4CN/dtex～4.6CN/dtex，聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的断裂伸长率的取值范围22％～27％。
参见附图2，本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法包括以下步骤：
步骤1：分别获取聚乙丙交酯的切片和聚己内酯的切片；
步骤2：针对聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝，使得聚乙丙交酯处于复合纤维的芯层，而聚己内酯包裹住聚乙丙交酯形成复合纤维的皮层，得到聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维。
其中，针对聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝的过程包括：
在80℃～100℃条件下进行真空干燥，真空干燥的真空度的取值范围为-0.08MPa～0.09MPa。
其中，步骤1中，获取聚己内酯切片的方法包括以下步骤：
真空干燥聚己内酯后，得到聚己内酯切片，真空干燥的温度的取值范围为50℃～55℃，真空干燥的持续时间的取值范围为16h～24h。其中，真空干燥的持续时间的取值范围为16h～24h时，能够将聚合物中的水分去除掉，从而防止在纺丝过程中引起高温水解，避免其力学性能被降低。
其中，步骤1中，获取聚乙丙交酯的切片的方法包括以下步骤：
步骤1021：将物质的量比为(90～92)∶(8～10)的乙交酯、L-丙交酯、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的辛酸亚锡、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的月桂醇加入至聚合反应釜中；
步骤1022：封闭聚合反应釜；
步骤1023：针对封闭的聚合反应釜抽真空后，向真空的聚合反应釜中通入N2，如此循环3～5次，每次持续时间为30min～35min，得到反应环境洁净的聚合反应釜；
步骤1024：加热并搅拌反应环境洁净的聚合反应釜，使得聚合反应釜内的温度升高至160℃～165℃，并持续40min～50min，得到第一中间产物；
步骤1025：以5℃/5min～8℃/5min的速度使第一中间产物的温度升高到230℃～235℃，得到第二中间产物；
步骤1026：在第二中间产物的特性粘数达到1.6±0.2dg/dL时，终止聚合反应釜的反应；
步骤1026：向已经终止反应的聚合反应釜中充入N2后，将第二中间产物挤出；
步骤1027：挤出后的第二中间产物依次经过冷却、切粒、干燥、切片、真空封装的步骤后，制得聚乙丙交酯的切片，，干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为30℃～35℃，干燥持续时间的取值范围为24h～36h。其中，真空干燥的持续时间的取值范围为24h～36h时，能够将聚合物中的水分去除掉，从而防止在纺丝过程中引起高温水解，避免其力学性能被降低。
其中，针对聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的取值范围为5倍～6倍。
其中，针对聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对芯层：
组分的温度取值范围为220℃～240℃，
螺杆压力的取值范围为9.8MPa～10.5MPa，
纺丝速度的取值范围为200m/min～400m/min；
针对皮层：
组分的温度取值范围为150℃～180℃，
螺杆压力的取值范围为8.0MPa～9.0MPa，
纺丝速度的取值范围为220m/min～240m/min；
冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的取值范围为3m/min～5m/min。
其中，步骤1026中，测定第二中间产物的特性粘数的方法包括以下步骤：
步骤10261：将质量比为1∶1的苯酚和四氯乙烷配置成溶剂；
步骤10262：将第二中间产物加入到溶剂中，配置成第二中间产物含量为0.1g/dL的溶液；
步骤10263：在25℃条件下，应用乌氏黏度剂测定第二中间产物的特性粘数。
本发明提供的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维能够用于手术缝合线的用途。
本发明提供的手术缝合线由本发明提供的的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维制成。
应用本发明提供的制备方法值得的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维拉伸强度达到4.4-4.6CN/dtex,断裂伸长22-27％，手感好，降解速度比纯PGLA纤维延长1-2个月，能更好的满足手术缝合线的要求，因此，该聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维能够用于手术缝合线，该手术缝合线可以由该聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维制成，，芯层PGLA具有较好的生物降解速率，和生物相容性。皮层PCL具有柔顺性，降解速度比较缓和。因此PGLA/PCL复合纤维减缓了PGLA纤维的降解速度快的特性，又增加了PGLA纤维的柔顺性，使复合纤维作为手术缝合线更具有适用性。
实施例1
皮层与芯层(以PGLA为复合纤维的芯，以PCL为为复合纤维的皮)的截面积面积比例为20：80，将备用的PGLA/PCL分别进行真空干燥，干燥温度为80℃度，真空度-0.09MPa.所述的复合纤维采用纺丝-拉伸一步法，拉伸倍数为5倍。单丝纤度为2.2dtex(50D/24f)。纺丝工艺条件为：芯层组分温度范围为220-240℃，螺杆压力为9.8MPa,纺丝速度为240m/min,皮层组分温度范围为150-180℃，螺杆压力为8.0MPa,纺丝速度为240m/min,空气冷却，侧吹风速率为3m/min,即可得到PGLA/PCL复合纤维。
PGLA/PCL复合纤维的性能参数为：拉伸强度达到4.5CN/dtex,断裂伸长27％，手感好，比PGLA纯纤维略柔软一些，降解速度比纯PGLA纤维延长1.5个月，能更好的满足手术缝合线的要求。
实施例2～20
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维，其特征在于，包括聚乙丙交酯纤维、聚己内酯复合纤维，
形成所述复合纤维后，所述聚乙丙交酯纤维为所述复合纤维的芯层，所述聚己内酯纤维为所述复合纤维的皮层。
2.根据权利要求1所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维，其特征在于，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值的取值范围为：(15～50)∶(85～50)。
3.根据权利要求1所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维，其特征在于，从所述复合纤维的横截面观察，所述芯层与所述皮层为同心型结构。
4.根据权利要求1所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维，其特征在于，所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.4CN/dtex～4.6CN/dtex，所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的断裂伸长率的取值范围22％～27％。
5.权利要求1～4中任一所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别获取所述聚乙丙交酯的切片和所述聚己内酯的切片；
针对所述聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝，使得所述聚乙丙交酯处于所述复合纤维的芯层，而所述聚己内酯包裹住所述聚乙丙交酯形成所述复合纤维的皮层，得到所述聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维。
6.根据权利要求5所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法，其特征在于，
所述针对所述聚乙丙交酯切片和聚己内酯切片进行复合纺丝的过程包括：
在80℃～100℃条件下进行真空干燥，所述真空干燥的真空度的取值范围为-0.08MPa～0.09MPa。
7.根据权利要求5所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法，其特征在于，所述获取所述聚己内酯切片的方法包括以下步骤：
真空干燥所述聚己内酯后，得到所述聚己内酯切片，其中，所述真空干燥的温度的取值范围为50℃～55℃，所述真空干燥的持续时间的取值范围为16h～24h。
8.根据权利要求5所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维的制备方法，其特征在于，所述获取聚乙丙交酯的切片的方法包括以下步骤：
将物质的量比为(90～92)∶(8～10)的乙交酯、L-丙交酯、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的辛酸亚锡、占总单体物质的量比为0.01％～0.015％的月桂醇加入至聚合反应釜中；
封闭所述聚合反应釜；
针对所述封闭的聚合反应釜抽真空后，向真空的聚合反应釜中通入N2，如此循环3～5次，每次持续时间为30min～35min，得到反应环境洁净的聚合反应釜；
加热并搅拌所述反应环境洁净的聚合反应釜，使得所述聚合反应釜内的温度升高至160℃～165℃，并持续40min～50min，得到第一中间产物；
以5℃/5min～8℃/5min的速度使所述第一中间产物的温度升高到230℃～235℃，得到第二中间产物；
在所述第二中间产物的特性粘数达到1.6±0.2dg/dL时，终止聚合反应釜的反应；
向已经终止反应的聚合反应釜中充入N2后，将所述第二中间产物挤出；
挤出后的所述第二中间产物依次经过冷却、切粒、干燥、切片、真空封装的步骤后，制得所述聚乙丙交酯的切片，其中，所述干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为30℃～35℃，干燥持续时间的取值范围为24h～36h；
作为优选，所述针对所述聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的取值范围为5倍～6倍；
作为优选，所述针对所述聚丙交酯切片和聚乙交酯切片进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对所述芯层：
组分的温度取值范围为220℃～240℃，
螺杆压力的取值范围为9.8MPa～10.5MPa，
纺丝速度的取值范围为200m/min～400m/min；
针对所述皮层：
组分的温度取值范围为150℃～180℃，
螺杆压力的取值范围为8.0MPa～9.0MPa，
纺丝速度的取值范围为220m/min～240m/min；
冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的取值范围为3m/min～5m/min；
作为优选，测定所述第二中间产物的特性粘数的方法包括以下步骤：
将质量比为1∶1的苯酚和四氯乙烷配置成溶剂；
将所述第二中间产物加入到所述溶剂中，配置成第二中间产物含量为0.1g/dL的溶液；
在25℃条件下，应用乌氏黏度剂测定所述第二中间产物的特性粘数。
9.权利要求1～4中任一所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维用于手术缝合线的用途。
10.一种手术缝合线，其特征在于，由权利要求1～4中任一所述的聚乙丙交酯与聚己内酯复合纤维制成。
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