CN107243185A - 一种复合型滤垫及其制备方法、应用 - Google Patents

一种复合型滤垫及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合型滤垫及其制备方法、应用，复合型滤垫包括聚丙烯SMS无纺布面层，吸水纤维层以及背胶底层组成，聚丙烯SMS无纺布面层与吸水纤维层之间设置有热风导流层，聚丙烯SMS无纺布面层的孔径控制在16μm以下；热风导流层由合成纤维与纤维素构成的复合材料层，制备方法包括：采用聚丙烯颗粒进行纺粘‑熔喷，并采用阴离子表面活性剂亲水改性得到聚丙烯SMS无纺布面层，将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层、吸水纤维层、背胶底层由上至下依次叠加挤压复合，即得。本发明实施例的复合型滤垫在颗粒脂肪纯化过程方面具有良好的应用，形成的复合型滤垫表面光滑度高，脂肪浪费少，吸油除水效力高，非常利于广泛推广应用。

Description

一种复合型滤垫及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及颗粒脂肪纯化领域，具体而言，涉及一种用于纯化颗粒脂肪的复合型滤垫及其制备方法、应用。
背景技术
自体脂肪移植发展至今已有100多年的历史，尤其是上世纪80年代脂肪抽吸技术的发明，使得自体脂肪颗粒移植得到迅猛发展。但自体脂肪颗粒移植本身有一定的缺陷，即移植后脂肪体积的保持率不可预知，而且差别较大(20％-90％不等)。其中颗粒脂肪的纯化方法与吸收率有着很大的关系。目前颗粒脂肪纯化处理的方法主要有静置法、离心法、清洗法和棉垫法，纯化的目的都是为了获得浓缩度更高(含有更少的水分)、杂质成分更少(红细胞、油脂、破碎脂肪细胞)以及含脂肪来源干细胞更多的的颗粒脂肪组织，以有利于提高术后颗粒脂肪的体积保持率。
单纯静置法原理简单，可操作性强。之前被证实可以保持大量脂肪细胞的核完整性，但同时也残存了大量水分、油脂等多余的有形成分，尤其是血细胞的存在，被认为有促炎作用而降低了脂肪细胞的活性。
离心法可能是目前应用最广泛的处理纯化脂肪的技术，而且已经形成了标准的处理流程。最受推崇的当属Coleman提出的1200g(3000转/分钟)， 3分钟，可以有效的去除上层的细胞碎片油脂层和底层的水分。但也有人指出这种方法也并不是最可行的，因为它并不能收集包含在脂肪组织中的所有脂肪干细胞。
清洗法之前被认为既能够保证收集大量的脂肪干细胞，也能收集大量的脂肪细胞，最新的文献回顾也支持清洗法可以维持术后脂肪的存活。2013 年，Conde-Green等应用动物实验研究了应用清洗法处理后的脂肪，12周后脂肪的存活率较好，而且可以在有限的时间内处理大量脂肪组织，效率较高。但是这一技术通常被混以其他技术，比如Salinas等(清洗后再用Telfa 垫处理或者离心处理)，但这些实验结果尚没有体内实验数据的支持。
棉垫过滤法处理脂肪组织，可以去除多余的有形成分，但处理后的脂肪组织所含的脂肪干细胞的数量，以及体内移植后脂肪体积保持率还缺少数据支持，而且这种方法在处理脂肪时较费时费力。
此外，上述四种方法的普遍缺陷在于脂肪浪费比较多，吸油除水的效率不高，操作上也比较费时费力，投资成本比较高，不利于市场化应用。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种复合型滤垫，该复合型滤垫通过采用具有特殊孔径的聚丙烯SMS无纺布面层与其他材料进行有机的复合，形成的复合型滤垫表面光滑度高，孔径细小，过滤效力高，脂肪浪费少，吸油除水效力高，并且操作简便、省时，价格低廉，非常利于广泛推广应用。
本发明的第二目的在于提供上述复合型滤垫一种较优的制备方法，该制备方法相对简单、操作方便，操作条件也比较温和，前后步骤衔接紧密，无三废产生，安全环保，制成的复合型滤垫应用效果较优。
本发明的第三目的在于提供上述复合型滤垫的应用，能很好的应用于颗粒脂肪纯化过程，过滤效力高，脂肪浪费少，吸油除水效力高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种复合型滤垫，包括亲水改性的聚丙烯SMS无纺布面层，吸水纤维层以及背胶底层组成，聚丙烯SMS无纺布面层与吸水纤维层之间设置有热风导流层；
聚丙烯SMS无纺布面层的孔径在16μm以下；
热风导流层由合成纤维与纤维素构成的复合材料层。
现有技术中，离心法可以有效的去除上层的细胞碎片油脂层和底层的水分。但也有人指出这种方法也并不是最可行的，因为它并不能收集包含在脂肪组织中的所有脂肪干细胞。清洗法可以在有限的时间内处理大量脂肪组织，效率较高。但是这一技术通常被混以其他技术，比如Salinas等(清洗后再用Telfa垫处理或者离心处理)，但这些实验结果尚没有体内实验数据的支持。棉垫过滤法处理脂肪组织，可以去除多余的有形成分，但处理后的脂肪组织所含的脂肪干细胞的数量，以及体内移植后脂肪体积保持率还缺少数据支持。
本发明为了解决以上技术问题，提供了一种对脂肪颗粒纯化效果好，脂肪浪费少的复合型滤垫，该滤垫本身面层经过改性处理、孔径的特殊要求，使其与其他材料复合制备得到的滤垫能够相较于传统的过滤方式，有较显著的优势，不仅过滤效率高，而且脂肪浪费少，纯化效果有较大幅度的提升，而且工作效率提升后，节省了操作时间，省时省力。
在本发明中，面层采用的是经过亲水改性过的聚丙烯SMS无纺布面层，可以提高过滤的效果，具有良好的生物相容性和导液能力，同时还会相应的减少反渗量，纯化效果显著的优于现有技术中的棉质等其他材料。
还有，为了提高面层的过滤效果，对于面层的孔径、面密度等参数指标也进行了相应的优化，聚丙烯SMS无纺布面层的孔径一般需要控制在16 μm以下，更优地聚丙烯SMS无纺布面层的孔径最好控制在15.5μm以下，最优选为15μm。
另外，面密度最好控制在11g/m2以下，优选所述面密度控制在10.5-10.6 g/m2之间，更优选为10.58g/m2。聚丙烯SMS无纺布面层的厚度控制在95 μm以下，优选所述厚度控制在91-92μm之间，更优选为91.5μm。聚丙烯SMS无纺布面层的透气率控制在14m/s以下，优选控制在13-13.5m/s之间，更优选为13.24m/s，可见对于该面层的各个指标参数均作了比较适宜的优选，通过后续的过滤效果证明，各个指标参数控制在适宜的范围内，更有利于纯化效果的提升。
在本发明中，除了采用特殊的面层之外，还将该面层与其他层进行有机的复合，其中热风导流层为了提高液体在纵向扩散的同时，也可以加大在垂直方向的渗透，并同时降低反渗量，因此热风导流层选择的为合成纤维与纤维素构成的复合材料层，可以促进经过面层过滤过的油脂和水分快速分散。
吸水纤维层是起到吸收效果的主要构造，其吸收过滤效果的强弱直接决定本发明的滤垫的整体效果，因此本发明在材料选择上选择的为SAF超吸水纤维。
最后的背胶底层主要起到固定防渗效果，本发明在制备滤垫时其材料选择最好为聚丙烯纤维材料。
本发明除了提供了一种复合型滤垫，还提供了该复合型滤垫的制备方法，具体包括如下步骤：
采用聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷，并采用阴离子表面活性剂亲水改性得到聚丙烯SMS无纺布面层；
将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层、吸水纤维层、背胶底层由上至下依次叠加挤压复合，即得。
本发明实施例的制备方法相对简单、操作方便，操作条件也比较温和，前后步骤衔接紧密，无三废产生，安全环保，属于较优的一种制备方法，但是并不代表没有其他的制备方法，只要能够制备出具有本发明的滤垫结构的方法均在本发明的保护范围之内。
在制备面层的过程中，采用聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷处理，SMS是纺粘和熔喷工艺相结合的一种加工技术，是2层纺粘(Spunbond)布和1层熔喷(Meltblown)布复合。纺粘法非织造布的特点是强度高、纵横向性能接近，缺点是其成网均匀度和表面覆盖性较差；而熔喷法非织造布为超细纤维结构，纤维直径小，布面比表面积大，孔隙率低，过滤阻力小，过滤效率高，表面覆盖性及屏蔽性能好，缺点是强度低、耐磨性较差。因此将这两者结合所形成的复合材料就弥补了彼此的缺点，具有强度高、耐磨性好的特点，同时又具有优异的屏蔽性能。熔喷法所纺出的纤维直径一般在0.01-10多微米之间，属于超细纤维。在成形过程中纤维取向度低，故纤维的强力也低。在纺丝过程中需要消耗大量的高温高压气体，气体的温度可达200-350℃，速度达1/3～1倍的声速，因此熔喷法的动力消耗较大。另外，工艺流程短、生产效率高、产量大也是熔喷法的突出特点。SMS产品多用于医疗相关产品，如面罩、手术衣、消毒包装、手套、外科用附件、防护鞋和防护罩、病房床单、枕头等。由于生产技术和应用领域的不同，SMS产品的原料主要是聚丙烯(PP)，其他还有聚酯、聚酞胺、聚乙烯等。而PP是目前SMS 工艺应用最多的一种材料，一般都为流变控制型，具有高均匀性与高质量。 PP的主要指标：熔融指数纺粘为25～38、熔喷为800～l200，分子量分布1.8 ×105～3.0×105，灰分200mg/kg，等规度>95。由于PP具有强力高、熔点低、加工性能好、耐化学性好、密度小、价格便宜等优点，使其在医疗用品、妇女卫生巾、婴儿尿布、农业丰收布和家具包装材料等领域得到了广泛应用。化学性能：PP对化学药剂的侵蚀和沾污的耐御性能良好；热性能： PP具有良好的耐热性，熔点为164～170℃，耐100℃以上的温度煮沸消毒；最低使用温度为-15～-20℃。
实际操作时，是具有两个纺粘喷丝头及一个熔喷模头，先由第一个纺粘喷丝头喷出长丝形成第一层纤网，再经过熔喷模头在上面形成第二层纤网，最后经过第二个纺粘喷丝头形成第三层纤网。这三层纤网经过热轧机黏合，最后经过卷绕机切边卷绕形成SMS非织造布。根据工艺原理：要想提高筛滤沉积效果就要减小滤材孔径，即减小纤维细度，提高材料的密实度。因此在制作时调整工艺参数制得了熔喷层的纤维直径平均在1um左右，纺粘层的纤维直径在20um左右，最终制得平均孔径16μm以下的纤维面层，因其面密度是11g/m2以下，发明人将该面层命名为SMS10材料，通过研究表明，孔径尺寸在十至几十微米之间的过滤材料，能捕集直径1um 的尘埃。所以SMS10材料足可以过滤沉积大部分的ASCs(ASCs平均直径是9.4±1.89um(7.45～29.18um))。
在选择亲水改性剂时，特意选择的是阴离子表面活性剂，更优选择为磺酸盐类表面活性剂，最优地为二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠，该亲水改性剂别名也叫多库酯钠，分子式：C20H3·7NaSO7，分子量：444.56，它是一种阴离子表面活性剂-磺酸盐。原理是：亲水整理时，疏水基-OR与疏水性的聚丙烯表面结合，亲水基团向外，在纤维表面形成连续的水膜，降低纤维与水的接触角，从而加速水在纤维表面的扩散。经过亲水整理后，并通过与其他功能层的相互配合，最后滤垫的各方面性能得到整体提升，接触角由原来的130.23°缩小为46.20°，其透水时间也由原来的测不出缩短为 4.15秒，这些试验效果后续数据均有良好的支撑。
除了面层的制作进行创造性的摸索之外，各层之间是有严格的上下顺序进行挤压叠加制备的，因为颠倒了顺序之后可能会对最后的过滤效果是有影响的，另外挤压温度控制在245-320℃之间，更优地控制在250-300℃之间，定型的温度控制在65-80℃，优选温度控制在70-75℃，挤压是为了更好的提高复合效果，因此温度相对会比较高，后续为了让挤压出的料很好的定型，因此需要降低温度冷却，将定型温度控制在适宜的范围内。
本发明的复合型滤垫在颗粒脂肪纯化方面具有良好的应用，表面光滑，孔径细小，非常有利于脂肪组织的获取，充分减少脂肪组织的浪费。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明实施例的复合型滤垫，通过采用具有特殊孔径的聚丙烯 SMS无纺布面层与其他材料进行有机的复合，形成的复合型滤垫表面光滑度高，孔径细小，过滤效力高，脂肪浪费少；
(2)本发明实施例的复合型滤垫的制备方法相对简单、操作方便，操作条件也比较温和，前后步骤衔接紧密，无三废产生，安全环保；
(3)本发明实施例的复合型滤垫能很好的应用于颗粒脂肪纯化过程，过滤效力高，吸油除水效力高，有利于脂肪组织的获取，减少了脂肪组织的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中的复合型滤垫的具体结构图。
附图标记：
1-面层； 2-热风导流层； 3-吸水纤维层；
4-背胶底层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
1)先将聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷操作，用磺酸盐类表面活性剂配制成溶液，然后50-60℃浸泡聚丙烯颗粒以亲水改性20-30min，干燥得到聚丙烯 SMS无纺布面层，其孔径在16μm以下；
2)然后将聚丙烯SMS无纺布面层1、热风导流层2(合成纤维与纤维素构成)、吸水纤维层3(SAF超吸水纤维)、背胶底层4(聚丙烯纤维材料) 从上至下依次排列后挤压复合，定型得到复合型滤垫，具体结构见附图1。
实施例2
1)先将聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷操作，用二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠配制成溶液，然后50-60℃浸泡聚丙烯颗粒以亲水改性20-30min，干燥得到聚丙烯SMS无纺布面层，其孔径在15.5μm以下；
2)然后将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层(合成纤维与纤维素构成)、吸水纤维层(SAF超吸水纤维)、背胶底层(聚丙烯纤维材料)从上至下依次排列后245-320℃之间挤压复合，65℃定型得到复合型滤垫。
实施例3
1)先将聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷操作，用二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠配制成溶液，然后50-60℃浸泡聚丙烯颗粒以亲水改性20-30min，干燥得到聚丙烯SMS无纺布面层，其孔径为15μm，面密度11g/m2以下，厚度95μm以下，透气率14m/s以下；
2)然后将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层(合成纤维与纤维素构成)、吸水纤维层(SAF超吸水纤维)、背胶底层(聚丙烯纤维材料)从上至下依次排列后250℃挤压复合，80℃定型得到复合型滤垫。
实施例4
1)先将聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷操作，用二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠配制成溶液，然后50-60℃浸泡聚丙烯颗粒以亲水改性20-30min，干燥得到聚丙烯SMS无纺布面层，其孔径为15μm，面密度10.5-10.6g/m2，厚度91-92μm，透气率13-13.5m/s；
2)然后将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层(合成纤维与纤维素构成)、吸水纤维层(SAF超吸水纤维)、背胶底层(聚丙烯纤维材料)从上至下依次排列后300℃挤压复合，70℃定型得到复合型滤垫。
实施例5
1)先将聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷操作，用二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠配制成溶液，然后50-60℃浸泡聚丙烯颗粒以亲水改性20-30min，干燥得到聚丙烯SMS无纺布面层，其孔径为15μm，面密度10.58g/m2，厚度 91.5μm，透气率13.24m/s；
2)然后将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层(合成纤维与纤维素构成)、吸水纤维层(SAF超吸水纤维)、背胶底层(聚丙烯纤维材料)从上至下依次排列后300℃挤压复合，75℃定型得到复合型滤垫。
比较例1
将面层采用棉纱布的材质，其他操作步骤与实施例5一致，具体的孔径为1400μm，纱支密度21*21/28*28。
上述实施例以及比较例中的具体参数，面密度的测定方法：GB/T 24218.1-2009纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定，厚度的测定方法：GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定，透气率的测定方法：GB/T 5453-1997纺织品织物透气性的测定，孔径的测定：根据GBT 24219-2009机织过滤布泡点孔径的测定标准，在25℃，相对湿度65％条件下测得。
实验例1
将本发明实施例2、比较例1的复合型滤垫的摩擦性能进行对比，具体的结果见下表1：
表1摩擦性能结果
组别 MIU MMD SMD(μm)
实施例2 2.035 1.430 2.290
比较例1 2.410 7.710 16.845
注：表面摩擦指标分析(MIU-平均摩擦系数；MMD-摩擦系数的平均差不匀率；SMD(μm)-表面粗糙度)
织物表面摩擦性能常用摩擦系数或摩擦阻力来反映。关于织物的摩擦，因不同的接触对象而不同。织物与织物摩擦时，表面越平滑的，其摩擦阻力越受纤维的摩擦阻力支配。粗糙的织物表面的凹凸会引起摩擦阻力，从上表中可以看出，本发明的复合型滤垫的SMD为2.29um，其滑爽感明显由于对比文件1的滤垫。
实验例2
根据FZ_T 60017-1993-渗透时间测试标准，将本发明的实施例1-5的渗透时间与对比文件1的渗透时间进行对比，具体结果如下表2所示：
表2液体穿透时间
组别 透水时间(s)
实施例1 4.17
实施例2 4.15
实施例3 4.14
实施例4 4.11
实施例5 4.11
比较例1 测不出
从上表中可以看出，比较例1的透水时间基本测不出，但是经过本发明的方案制备出的复合型滤垫其透水时间变为4秒左右，渗透时间大大缩短。
采用本发明的复合型滤垫进行颗粒脂肪纯化的过程按照如下操作进行：将负压抽吸的颗粒脂肪置入碗内，水分和油脂会经面层的过滤渗透到深层内，约3-5分钟(时间根据颗粒脂肪量和碗的规格大小而不同)，剩余纯化处理后的高浓缩的颗粒脂肪，可以将其中的纤维条进行筛选。纯化后的脂肪可转移至1ml注射器内进行注射。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种复合型滤垫，其特征在于，包括亲水改性的聚丙烯SMS无纺布面层，吸水纤维层以及背胶底层组成，所述聚丙烯SMS无纺布面层与所述吸水纤维层之间设置有热风导流层；
所述聚丙烯SMS无纺布面层的孔径控制在16μm以下；
所述热风导流层由合成纤维与纤维素构成的复合材料层。
2.根据权利要求1所述的复合型滤垫，其特征在于，所述聚丙烯SMS无纺布面层的孔径控制在15.5μm以下，更优选为15μm。
3.根据权利要求1所述的复合型滤垫，其特征在于，所述聚丙烯SMS无纺布面层的面密度控制在11g/m2以下，优选所述面密度控制在10.5-10.6g/m2之间，更优选为10.58g/m2。
4.根据权利要求1所述的复合型滤垫，其特征在于，所述聚丙烯SMS无纺布面层的厚度控制在95μm以下，优选所述厚度控制在91-92μm之间，更优选为91.5μm。
5.根据权利要求1所述的复合型滤垫，其特征在于，所述聚丙烯SMS无纺布面层的透气率控制在14m/s以下，优选控制在13-13.5m/s之间，更优选为13.24m/s。
6.权利要求1-5任一项所述的复合型滤垫，其特征在于，所述吸水纤维层为SAF高吸水性树脂；
优选地，所述背胶底层为聚丙烯纤维材料。
7.根据权利要求1-6任一项所述的复合型滤垫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用聚丙烯颗粒进行纺粘-熔喷，并采用阴离子表面活性剂亲水改性得到聚丙烯SMS无纺布面层；
将聚丙烯SMS无纺布面层、热风导流层、吸水纤维层、背胶底层由上至下依次叠加挤压复合，即得；
优选地，所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂，更优地为二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠。
8.根据权利要求7所述的复合型滤垫的制备方法，其特征在于，挤压温度控制在245-320℃之间，更优地控制在250-300℃之间。
9.根据权利要求7所述的复合型滤垫的制备方法，其特征在于，定型的温度控制在65-80℃，优选温度控制在70-75℃。
10.权利要求1-6任一项所述的复合型滤垫在颗粒脂肪纯化过程方面的应用。
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