CN109234843B - 聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线 - Google Patents
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Abstract
公开了聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线。该复合纤维中，聚丙交酯纤维为复合纤维的芯层，聚对二氧环己酮为复合纤维的皮层。该制备方法包括：分别获取聚丙交酯的切片和聚对二氧环己酮的切片；针对聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行复合纺丝，使得聚丙交酯处于复合纤维的芯层，而聚对二氧环己酮包裹住聚丙交酯形成复合纤维的皮层，得到聚丙交酯与聚乙交丙酯复合纤维。该复合纤维能够用于手术缝合线。该手术缝合线是经由该复合纤维制备得到的。该复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.0CN/dtex～5.2CN/dtex，断裂伸长率的取值范围20％～30％，能够满足手术缝合线的要求，同时，造价低廉。
Description
技术领域
本发明涉及复合纤维技术领域，特别是涉及一种聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线。
背景技术
聚丙交酯，也叫聚乳酸，单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基，多个乳酸分子在一起，-OH与别的分子的-COOH脱水缩合，-COOH与别的分子的-OH脱水缩合，就这样，它们手拉手形成了聚合物，叫做聚乳酸即聚丙交酯。聚丙交酯是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。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。聚对二氧环已酮(PDS)材料及纤维具有良好的物理机械强度、化学稳定性、生物相容性和安全性，可生物降解，易于加工成型等优点。优良的性能主要表现为：1,单丝结构表面光滑圆顺，克服了编织结构可吸收缝合线因素表面磨擦系数大而导致缝合时易损伤组织的缺点；穿透性强，能顺滑穿透组织，使组织准确对合，不造成损伤。最适宜采用连续缝合技术的手术。2,单丝结构在缝线材料上避免了细菌的栖身，消除了因缝线而引起的感染机会，分解代谢产物具有抑菌作用，使伤口愈合平滑柔软。3,优良的强度和韧性，抗拉强度大，对伤口的支持力时间长，在组织中保持的强度比其它可吸收缝合线大一倍，手术四周后仍保持原强度的50％以上，安全有效。这一特性使它最适用于愈合较慢组织的缝合，如筋膜闭合、骨科、腹部缝合以及糖尿病患者、癌症患者、肥胖患者的手术。4.相容性好，组织反应轻微，伤口组织和缝线紧密的对合，不存在细胞反应，通过降解吸收作用，术后180天内被机体完全吸收，分解成二氧化碳和水，排出体外，安全可靠。5,持结性好，线体柔软滑爽，打结方便，在打结处会变平，线结安全牢固。6,新型的单丝合成可吸收缝合线可广泛应用于外科、妇产科、泌尿科、整形外科和眼科的各类手术缝合、结扎。
现有技术中，目前在国内市场合成缝合线多为聚乙醇酸(PGA)和丙交酯乙交酯共聚物(PGLA)，用于生物降解材料的聚丙交酯由于其降解时间短，强度低，在临床上，在许多肌肉组织生长时间较长的手术场合因此，限制了其广泛应用。而聚对二氧环已酮(PDS)则由于价格昂贵，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丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、其制备方法、用途和手术缝合线，其既能够减缓聚丙交酯纤维容易降解的特性，又能够降低聚对二氧环己酮的成本特性，从而更加适于实用许多手术场合。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的技术方案如下：
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维包括聚丙交酯纤维、聚对二氧环己酮复合纤维，
形成所述复合纤维后，所述聚丙交酯纤维为所述复合纤维的芯层，所述聚对二氧环己酮纤维为所述复合纤维的皮层。
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维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，所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.0CN/dtex～5.2CN/dtex，所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维的断裂伸长率的取值范围20％～30％。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维的制备方法包括以下步骤：
分别获取所述聚丙交酯的切片和所述聚对二氧环己酮纤维的切片；
针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮纤维切片进行复合纺丝，使得所述聚丙交酯处于所述复合纤维的芯层，而所述聚对二氧环己酮纤维包裹住所述聚丙交酯形成所述复合纤维的皮层，得到所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维。
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮纤维复合纤维的制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，针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮纤维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，获取所述聚对二氧环己酮纤维切片的方法包括以下步骤：
真空干燥所述聚对二氧环己酮纤维，得到所述聚对二氧环己酮纤维切片，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，所述获取聚丙交酯的切片的方法包括以下步骤：
所述聚丙交酯的切片为纺丝级切片，分子量为80000-10000,，所述干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围80℃～100℃，干燥持续时间的取值范围为12h～16h。
作为优选，针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮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，针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮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200℃～220℃，
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140℃～170℃，
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。
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环己酮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聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维制成。
应用本发明提供的制备方法值得的聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)纤维拉伸强度达到4.0-5.2CN/dtex,断裂伸长20-30％，手感好，降解速度比纯PLA纤维延长3-4个月，能更好的满足手术缝合线的要求，成本比PDS降低30％,具有较好的市场应用前景。因此，该聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维能够用于手术缝合线，该手术缝合线可以由该聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维制成，其中，芯层PLA具有较好的生物降解速率，和生物相容性。皮层聚对二氧环已酮(PDS)具有柔顺性，降解速度比较缓和。因此PLA/聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维减缓了PLA纤维的降解速度快的特性，又增加了PLA纤维的柔顺性，表面光滑,易打结,操作性好,不会对皮肤造成损伤,同时降低聚对二氧环已酮(PDS)的成本,使复合纤维作为手术缝合线更具有适用性,尤其对于一些外科、妇产科、泌尿科、整形外科和眼科的各类手术缝合、结扎。
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丙交酯与聚对二氧环己酮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丙交酯与聚对二氧环己酮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，提供一种聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、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丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维、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，本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维包括聚丙交酯纤维、聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维。形成复合纤维后，聚丙交酯纤维为复合纤维的芯层1，聚对二氧环已酮(PDS)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，聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维的拉伸强度的取值范围是4.0CN/dtex～5.2CN/dtex，聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维的断裂伸长率的取值范围20％～30％。
参见附图2，本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维的制备方法包括以下步骤：
步骤1：分别获取聚丙交酯的切片和聚对二氧环已酮(PDS)切片；
步骤2：针对聚丙交酯切片和聚对二氧环已酮(PDS)片进行复合纺丝，使得聚乙丙交酯处于复合纤维的芯层，而聚对二氧环已酮(PDS)包裹住聚丙交酯形成复合纤维的皮层，得到聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维。
其中，针对聚丙交酯切片和聚对二氧环已酮(PDS)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，获取聚对二氧环已酮(PDS)切片的方法包括以下步骤：
真空干燥聚己内酯后，得到聚对二氧环已酮(PDS)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。
制得聚丙交酯的切片，，干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为80℃～100℃，干燥持续时间的取值范围为12h～16h。
其中，针对聚丙交酯切片和聚对二氧环已酮(PDS)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200℃～220℃，
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140℃～170℃，
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。
本发明提供的聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)聚对二氧环已酮(PDS)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聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维制成。
应用本发明提供的制备方法值得的聚丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维拉伸强度达到4.0-5.2CN/dtex,断裂伸长20-30％，手感好，降解速度比纯PLA纤维延长3-4个月，能更好的满足手术缝合线的要求，因此，该聚乙丙交酯与聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维能够用于手术缝合线，该手术缝合线可以复合纤维制成，，芯层PGLA具有较好的生物降解速率，和生物相容性。皮层聚对二氧环已酮(PDS)具有柔顺性，降解速度比较缓和,表面光滑,容易打结,对皮肤组织损伤小。因此复合纤维减缓了PLA纤维的降解速度快的特性，又增加了PLA纤维的柔顺性，降低聚对二氧环已酮(PDS)成本,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PLA为复合纤维的芯，以聚对二氧环已酮(PDS)为复合纤维的皮)的截面积面积比例为20：80，将备用的PLA/聚对二氧环已酮(PDS)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200-220℃，螺杆压力为9.8MPa,纺丝速度为220m/min,皮层组分温度范围为140-170℃，螺杆压力为8.0MPa,纺丝速度为220m/min,空气冷却，侧吹风速率为3m/min,即可得到PLA/聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维。
PLA/聚对二氧环已酮(PDS)复合纤维的性能参数为：拉伸强度达到4.0CN/dtex,断裂伸长30％，成本比聚对二氧环已酮(PDS)低30％，降解速度比纯PLA纤维延长3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 (6)
1.一种聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的制备方法，其特征在于，
所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维包括聚丙交酯和聚对二氧环己酮，
所述聚丙交酯为复合纤维的芯层，所述聚对二氧环己酮为复合纤维的皮层；
所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的制备方法包括以下步骤：
分别获取聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片；
针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行复合纺丝，使得所述聚丙交酯处于复合纤维的芯层，而所述聚对二氧环己酮包裹住聚丙交酯形成复合纤维的皮层，得到所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维；
其中，
获取所述聚对二氧环己酮切片的方法包括以下步骤：
真空干燥得到聚对二氧环己酮切片，其中，所述真空干燥的温度为50℃～55℃，所述真空干燥的持续时间为16h～24h；
获取聚丙交酯切片的方法包括以下步骤：
所述聚丙交酯切片为纺丝级切片，分子量为80000-10000，干燥操作环境为：温度为80℃～100℃，干燥持续时间为12h～16h；
针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为5倍～6倍；
针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行复合纺丝的过程包括：
在80℃～100℃条件下分别对聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行真空干燥，所述真空干燥的真空度为-0.08MPa～0.09MPa；
针对所述聚丙交酯切片和聚对二氧环己酮切片进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对所述芯层：
组分的温度为200℃～220℃，
螺杆压力为9.8MPa～10.5MPa，
纺丝速度为200m/min～400m/min；
针对所述皮层：
组分的温度为142℃～168℃，
螺杆压力为8.0MPa～9.0MPa，
纺丝速度为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。
2.根据权利要求1所述的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的制备方法，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为：（15～50）∶（85～50）。
3.根据权利要求1所述的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的制备方法，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所述的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的制备方法，其特征在于，
所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的拉伸强度是4.0cN/dtex～5.2cN/dtex，所述聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维的断裂伸长率为20%～30%。
5.权利要求1-4任一所述的制备方法制得的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维用于手术缝合线的用途。
6.一种手术缝合线，其特征在于，由权利要求1-4任一所述的制备方法制得的聚丙交酯与聚对二氧环己酮复合纤维制成。
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