CN112516368B - 一种复合纤维膜及其制备方法和应用 - Google Patents
一种复合纤维膜及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112516368B CN112516368B CN202011367941.0A CN202011367941A CN112516368B CN 112516368 B CN112516368 B CN 112516368B CN 202011367941 A CN202011367941 A CN 202011367941A CN 112516368 B CN112516368 B CN 112516368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- layer
- composite fiber
- fiber membrane
- hydrophobic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 91
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 64
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 64
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims abstract description 60
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 59
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 34
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 56
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 56
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims description 27
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 claims description 4
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 35
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 4
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 2
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 2
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003519 biomedical and dental material Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- FBBDOOHMGLLEGJ-UHFFFAOYSA-N methane;hydrochloride Chemical group C.Cl FBBDOOHMGLLEGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 230000008467 tissue growth Effects 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/18—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing inorganic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
- A61F13/00987—Apparatus or processes for manufacturing non-adhesive dressings or bandages
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
- A61F13/01—Non-adhesive bandages or dressings
- A61F13/01021—Non-adhesive bandages or dressings characterised by the structure of the dressing
- A61F13/01029—Non-adhesive bandages or dressings characterised by the structure of the dressing made of multiple layers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
- A61F13/02—Adhesive bandages or dressings
- A61F13/0276—Apparatus or processes for manufacturing adhesive dressings or bandages
- A61F13/0286—Apparatus or processes for manufacturing adhesive dressings or bandages manufacturing of non adhesive dressings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/24—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/26—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/46—Deodorants or malodour counteractants, e.g. to inhibit the formation of ammonia or bacteria
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/10—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/18—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from other substances
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
- D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
- D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
- A61L2300/23—Carbohydrates
- A61L2300/232—Monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, lipopolysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/04—Materials for stopping bleeding
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明属于复合材料技术领域,公开了一种复合纤维膜及其制备方法和应用。该复合纤维膜,依次包括亲水层、界面层和疏水层;亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石;界面层为单元A和单元B交替堆叠形成重复单元AB;单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料;单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料;重复单元AB的个数为2‑10;所述界面层的厚度为80‑200μm。该复合纤维膜通过控制界面层的重复单元AB的个数(2‑10个)和厚度(80‑200μm),单元A和单元B之间的纤维互相嵌入、缠结的结构,实现界面紧凑结合。有效提高了亲水层和疏水层之间的结合力,提升了最终制得的复合纤维膜的机械性能。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域,特别涉及一种复合纤维膜及其制备方法和应用。
背景技术
静电纺丝制得的纤维膜具有与细胞外基质相似的纤维状结构,孔隙相互连通,具有极高的比表面积,作为一种新型功能纤维膜材料在各种组织损伤修复中具有广阔的应用前景。纤维膜在医疗卫生领域具有广阔的应用。理想的医用敷料应具备以下功能:(1)维持创面潮湿环境,对渗出液有一定的吸收能力;(2)能有效促进创面愈合,避免细菌感染;(3)具有一定的机械性能和支撑作用;(4)具有合理的孔隙结构,便于氧气和营养物质的传递和交换。医用敷料中往往含有纤维膜,除纤维膜的微观结构外,纤维膜的组分对医用敷料的性能也起着关键作用。目前常用的静电纺丝材料有人工合成的聚乳酸、聚丙烯腈、聚己内酯和天然的海藻酸钠、明胶、丝素等。单组分纤维膜有时不能提供足够的功能。例如,亲水性纤维膜可以通过毛细作用自动将水吸入内部,而疏水性敷料表面的水不易渗透到纤维膜中。然而,大多数亲水性纤维膜在接触水时容易溶解,导致结构迅速破坏,失去机械支撑。
通常,通过静电纺丝技术制备双层复合纤维膜来结合不同材料的优良性能是一种简单可行的方法。例如,将疏水性材料纤维膜与亲水性材料纤维膜复合构建双层复合纤维膜,当采用双层膜修复伤口时,亲水一侧与伤口接触,提供良好的组织生长环境,促进伤口愈合;疏水一侧与其他正常组织接触,保持良好的支撑作用,抑制组织长入而发生粘连。然而,由于亲水性和疏水性材料本身融合性不好,亲水性纤维膜与疏水性纤维膜之间的结合力过低,容易产生分层,则会进一步降低纤维膜在医用敷料领域的功能应用。
因此,希望提供一种结合力强的复合纤维膜,有利于提高复合纤维膜在医疗卫生领域的应用性能。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种复合纤维膜及其制备方法和应用,所述复合纤维膜包括亲水层与疏水层,亲水层与疏水层之间通过界面层的引入,显著提高亲水层与疏水层之间的结合力,进一步提高所述复合纤维膜的机械性能,有利于所述复合纤维膜在医疗卫生领域的应用。
本发明的发明构思:聚乳酸(PLA)是一种典型的疏水性生物医用材料,具有良好的生物降解性和力学性能;高分子的聚乙烯醇(PVA)是一种无毒、具有良好的亲水性和静电纺丝能力的材料;纳米羟基磷灰石(nHAp)作为骨的无机成分,可以改善静电纺丝的纤维膜的力学性能和细胞亲和力。本发明优选以PLA/nHAp复合材料为疏水层,PVA/nHAp复合材料为亲水层,制备了PLA/nHAp和PVA/nHAp的静电纺丝的纤维膜,且在PLA/nHAp和PVA/nHAp的静电纺丝的纤维膜的中间界面,通过控制界面处的重复单元AB(A表示PLA/nHAp层;B表示PVA/nHAp层)的个数和厚度,有效提高了亲水层和疏水层之间的结合力,提升了最终制得的复合纤维膜的机械性能。海藻酸钠(SA)是一种天然聚合物,具有优良的止血性能、强的吸水能力和一定的抗菌作用;在本发明的PVA/nHAp复合材料中引入海藻酸钠(SA),即以PVA/SA/nHAp复合材料作为亲水层,可使得最终制得的复合纤维膜的医用效果更好,也有助于提升复合纤维膜整体的机械性能。
本发明的第一方面提供一种复合纤维膜。
具体的,所述复合纤维膜,依次包括亲水层、界面层和疏水层;
所述亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石;
所述界面层为单元A和单元B交替堆叠形成的重复单元AB;所述单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp);所述单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp);所述重复单元AB的个数为2-10;所述界面层的厚度为80-200μm。
优选的,所述重复单元AB的个数为2-8;进一步优选的,所述重复单元AB的个数为2-6。
优选的,所述界面层的厚度为90-150μm;进一步优选的,所述界面层的厚度为95-120μm。
优选的,所述单元A或单元B的厚度为10-55μm;进一步优选的,所述单元A或单元B的厚度为16.7-50μm;更优选的,所述单元A或单元B的厚度为18-40μm。单元A和单元B合适的厚度,有助于提高复合纤维膜的亲水层与疏水层之间的结合力,进一步提升复合纤维膜的机械性能。
优选的,所述单元B中还含有海藻酸盐,优选海藻酸钠。
优选的,所述单元B表示聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/SA/nHAp)。
优选的,所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.0-6.8%;进一步优选的,所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.8-6.0%。
优选的,所述单元A表示的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp)以直径为450-570nm的纤维形态存在;进一步优选的直径为480-520nm。
优选的,所述单元B表示的聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp)以直径为220-290nm的纤维形态存在;进一步优选的直径为240-270nm。单元A和单元B中材料的存在形态都是以纤维形态存在,而且单元A中纤维的直径与单元B中纤维的直径差别较大,有利于单元A与单元B的互相嵌入、缠结,从而提高复合纤维膜的结合力。
优选的,所述亲水层中还含有海藻酸盐,优选海藻酸钠。
优选的,所述亲水层的组分还包括聚乙烯醇、海藻酸钠、胶原或丝素蛋白中的至少一种;进一步优选的,所述亲水层的组分为聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp)。
更优选的,所述亲水层的组分为聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/SA/nHAp)。
优选的,所述疏水层的组分还包括聚乳酸、聚已内酯或聚氨酯中的至少一种;进一步优选的,所述疏水层的组分为聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp)。
所述亲水层或疏水层的厚度根据需要进行选择,可为任意厚度,例如亲水层或疏水层的厚度为100-800μm;具体的,例如100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm。
本发明的另一方面提供一种复合纤维膜的制备方法。
具体的,所述复合纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)疏水层的制备:将疏水性物质溶解,然后与纳米羟基磷灰石混合,得到疏水层纺丝液,再利用静电纺丝方法制得疏水层;
(2)界面层的制备:将聚乳酸溶解,然后与纳米羟基磷灰石混合,得到单元A纺丝液,再利用静电纺丝方法在步骤(1)制得的疏水层上制得单元A;将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散,然后加入聚乙烯醇,加热,搅拌溶解,冷却,制得单元B纺丝液,再利用静电纺丝方法在单元A上制得单元B;然后在B上继续利用静电纺丝方法制得单元A,在单元A上制得单元B,从而形成重复单元AB,即制得界面层;
(3)亲水层的制备:将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散,然后加入亲水性物质,加热,搅拌溶解,冷却,制得亲水层纺丝液,利用静电纺丝方法在步骤(2)制得的界面层上制得亲水层,即制得所述复合纤维膜。
优选的,步骤(1)中,所述疏水性物质选自聚乳酸、聚已内酯或聚氨酯中的至少一种;进一步优选的,所述疏水性物质为聚乳酸。
优选的,步骤(1)中,所述疏水性物质溶解的过程中使用的溶剂为有机溶剂;进一步优选的,所述有机溶剂为甲烷氯代物,例如二氯甲烷。
优选的,步骤(1)中,所述纳米羟基磷灰石使用溶剂进行超声分散,例如所述纳米羟基磷灰石用N,N-二甲基甲酰胺进行超声分散。
优选的,步骤(1)中,所述疏水层纺丝液中,疏水性物质的浓度为30-60g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为1-5g/L;进一步优选的,所述疏水层纺丝液中,疏水性物质的浓度为40-55g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为2-4g/L。
步骤(1)中,所述静电纺丝方法是本领域常规技术。
优选的,步骤(1)中,所述利用静电纺丝方法制得疏水层的过程中,所述静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压8.0-8.8KV,负电压2.0-2.5KV,接收距离15-17cm。
优选的,步骤(2)中,单元A纺丝液含有聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料;所述单元A纺丝液中,聚乳酸的浓度为40-60g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为1-6g/L;进一步优选的,聚乳酸的浓度为45-55g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为2-4g/L。
优选的,步骤(2)中,所述利用静电纺丝方法制得单元A的过程中,所述静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压8.0-9.0KV,负电压2.0-3.0KV,接收距离15-19cm。
优选的,步骤(2)中,所述将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散的过程中,所述溶剂为水,采用超声分散;进一步优选的,超声分散的过程中加入海藻酸钠,有助于提高分散效果。
优选的,步骤(2)中,所述加热的温度为75-85℃;进一步优选80-85℃。
优选的,步骤(2)中,所述冷却的温度为55-65℃;进一步优选55-60℃。
优选的,步骤(2)中,所述单元B纺丝液含有聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料;所述单元B纺丝液中,聚乙烯醇的浓度为90-120g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为4-15g/L;进一步优选的,聚乙烯醇的浓度为100-110g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为6-10g/L。
优选的,步骤(2)中,所述利用静电纺丝方法制得单元B的过程中,所述静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压10.0-12.0KV,负电压2.0-3.0KV,接收距离18-25cm。
优选的,步骤(2)中,所述单元B纺丝液的制备过程中还加入海藻酸钠,所述单元B纺丝液中,海藻酸钠的浓度为0.1-5g/L;进一步优选的,海藻酸钠的浓度为0.1-1g/L。
优选的,步骤(2)中,所述重复单元AB的个数为2-10。
优选的,步骤3)中,所述亲水性物质选自聚乙烯醇、海藻酸钠、胶原或丝素蛋白中的至少一种;进一步优选的,所述亲水性物质为聚乙烯醇。
优选的,步骤(3)中,所述加热的温度为75-85℃;进一步优选80-85℃。
优选的,步骤(3)中,所述冷却的温度为55-65℃;进一步优选55-60℃。
优选的,步骤(3)中,所述亲水层纺丝液中,亲水性物质的浓度为80-120g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为4-18g/L;进一步优选的,亲水性物质的浓度为90-115g/L,纳米羟基磷灰石的浓度为6-10g/L。
上述疏水层、界面层以及亲水层的厚度可通过控制静电纺丝的时间来调节。
本发明的另一方面提供一种复合纤维膜的应用。
一种敷料,包括上述复合纤维膜。
上述复合纤维膜在制备医疗用品中的应用。
优选的,所述医疗用品包括修复皮肤组织的医用品。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
(1)通过类似三明治结构的界面层的设计,来提升疏水层和亲水层之间的结合力,最终制得机械性能良好的复合纤维膜。
(2)本发明所述复合纤维膜的制备过程中,无需对疏水性物质和亲水性物质改性来增加它们之间的融合性,而是通过控制界面层的重复单元AB(单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp);所述单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp))的个数(2-10个)和厚度(80-200μm),单元A和单元B之间的纤维互相嵌入、缠结的结构,实现界面紧凑结合。有效提高了亲水层和疏水层之间的结合力,提升了最终制得的复合纤维膜的机械性能。
(3)在本发明的PVA/nHAp复合材料中引入海藻酸钠(SA),即以PVA/SA/nHAp复合材料作为亲水层,可使得最终制得的复合纤维膜的医用效果更好,也有助于提升复合纤维膜整体的机械性能。
(4)本发明仅改变了界面层的物理结构,无需引入额外的物质成份,界面制备过程简单易控,对提升亲水层和疏水层之间的结合力效果显著。
附图说明
图1为实施例1制得的复合纤维膜的结构示意图;
图2为实施例1中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图3为实施例1中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图4为实施例1中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图5为实施例1中复合纤维膜的拉伸曲线;
图6为实施例1中复合纤维膜的膜间结合力曲线;
图7为实施例2中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图8为实施例2中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图9为实施例2中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图10为实施例2中复合纤维膜的拉伸曲线;
图11为实施例2中复合纤维膜的膜间结合力曲线;
图12为实施例3中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图13为实施例3中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图14为实施例3中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图15为实施例3中复合纤维膜的拉伸曲线;
图16为实施例3中复合纤维膜的膜间结合力曲线;
图17为实施例4中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图18为实施例4中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图19为实施例4中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图20为实施例4中复合纤维膜的拉伸曲线;
图21为实施例4中复合纤维膜的膜间结合力曲线;
图22为实施例5中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图23为实施例5中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图24为实施例5中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图25为实施例5中复合纤维膜的拉伸曲线;
图26为实施例5中复合纤维膜的膜间结合力曲线;
图27为对比例1中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图28为对比例1中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;
图29为对比例1中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;
图30为对比例1中复合纤维膜的拉伸曲线;
图31为对比例1中复合纤维膜的膜间结合力曲线。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1:复合纤维膜(重复单元AB的个数为2)的制备
一种复合纤维膜,依次包括亲水层、界面层和疏水层;
亲水层的组分为聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/SA/nHAp);
疏水层的组分为聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp);
界面层为单元A和单元B交替堆叠形成的重复单元AB;重复单元AB的个数为2;单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp);单元B表示聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp);界面层的厚度为100μm;亲水层的厚度为100μm,疏水层的厚度为100μm。
上述复合纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)疏水层的制备:将0.45g聚乳酸加入二氯甲烷(6mL)溶解,得到聚乳酸溶液,将0.0287g纳米羟基磷灰石在N,N-二甲基甲酰胺(3mL)中超声分散半小时后,加入聚乳酸溶液,搅拌12小时进行混合,得到疏水层纺丝液,再利用静电纺丝方法制得疏水层;静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压8.8KV,负电压2.5KV,接收距离17cm;
(2)界面层的制备:将0.45g聚乳酸加入二氯甲烷(6mL)溶解,得到聚乳酸溶液,将0.0287g纳米羟基磷灰石在N,N-二甲基甲酰胺(3mL)中超声分散半小时后,加入聚乳酸溶液,搅拌12小时进行混合,得到单元A纺丝液,再利用静电纺丝方法在步骤(1)制得的疏水层上制得单元A,静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压8.8KV,负电压2.5KV,接收距离17cm;将0.1087g纳米羟基磷灰石加入到15ml水中,并加入0.1g海藻酸钠,超声分散半小时,然后加入1.6279g聚乙烯醇,加热至80℃,搅拌溶解,冷却至60℃,再加入0.11g海藻酸钠,搅拌溶解,制得单元B纺丝液,再利用静电纺丝方法在单元A上制得单元B,静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压11KV,负电压2.5KV,接收距离20cm;然后在单元B上继续利用静电纺丝方法制得单元A,在单元A上制得单元B,从而形成2个重复单元AB,即制得界面层,且界面层中单元A和单元B的质量为1:1;
(3)亲水层的制备:将0.1087g纳米羟基磷灰石加入到15mL水中,并加入0.1g海藻酸钠,超声分散半小时,然后加入1.6279g聚乙烯醇,加热至80℃,搅拌溶解,冷却至60℃,制得亲水层纺丝液,利用静电纺丝方法在步骤(2)制得的界面层上制得亲水层,静电纺丝方法的工艺参数为:使用21号针,正电压11KV,负电压2.5KV,接收距离20cm,即制得复合纤维膜。
图1为实施例1制得的复合纤维膜的结构示意图;图1中的100表示疏水层,300表示亲水层,210表示单元A,220表示单元B。从图中可以看出,实施例1制得的复合纤维膜依次包括亲水层、界面层和疏水层,界面层由2个重复单元AB构成(重复单元由单元A和单元B构成)。
图2为实施例1中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图2可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为490nm(图2中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为490nm)。
图3为实施例1中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图3可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为220nm(图3中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为220nm)。
图4为实施例1中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图4可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的结合紧凑。
图5为实施例1中复合纤维膜的拉伸曲线;从图5可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为4.30MPa。
图6为实施例1中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图6可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为0.74N。
实施例2:复合纤维膜(重复单元AB的个数为3)的制备
与实施例1相比,实施例2的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为3,其余制备方法与实施例1相同。
图7为实施例2中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图7可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为480nm(图7中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为480nm)。
图8为实施例2中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图8可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为230nm(图8中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为230nm)。
图9为实施例2中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图9可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的结合紧凑。
图10为实施例2中复合纤维膜的拉伸曲线;从图10可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为4.75MPa。
图11为实施例2中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图11可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为0.85N。
实施例3:复合纤维膜(重复单元AB的个数为4)的制备
与实施例1相比,实施例3的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为4,其余制备方法与实施例1相同。
图12为实施例3中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图12可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为470nm(图12中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为470nm)。
图13为实施例3中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图13可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为230nm(图13中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为230nm)。
图14为实施例3中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图14可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的纤维层间的间隙进一步减小,结合更加紧凑。
图15为实施例3中复合纤维膜的拉伸曲线;从图15可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为5.0MPa。
图16为实施例3中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图16可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为0.98N。
实施例4:复合纤维膜(重复单元AB的个数为5)的制备
与实施例1相比,实施例4的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为5,其余制备方法与实施例1相同。
图17为实施例4中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图17可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为450nm(图17中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为450nm)。
图18为实施例4中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图18可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为260nm(图18中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为260nm)。
图19为实施例4中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图19可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的纤维层中的空隙基本消失,疏水层、亲水层以及界面层结合紧凑。
图20为实施例4中复合纤维膜的拉伸曲线;从图20可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为6.25MPa。
图21为实施例4中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图21可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为1.36N。
实施例5:复合纤维膜(重复单元AB的个数为6)的制备
与实施例1相比,实施例5的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为6,其余制备方法与实施例1相同。
图22为实施例5中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图22可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为570nm(图22中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为570nm)。
图23为实施例5中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图23可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为290nm(图23中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为290nm)。
图24为实施例5中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图24可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的纤维层中的空隙基本消失,疏水层、亲水层以及界面层结合紧凑。
图25为实施例5中复合纤维膜的拉伸曲线;从图25可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为5.95MPa。
图26为实施例5中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图26可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为1.33N。
采用本发明的发明内容记载的技术方案,例如改变重复单元AB的次数至10,制得的复合纤维膜的性能与实施例1-5类似。
对比例1:复合纤维膜(重复单元AB的个数为1)的制备
与实施例1相比,对比例1的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为1,其余制备方法与实施例1相同。
图27为对比例1中疏水层(PLA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图27可以看出,疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为560nm(图27中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得疏水层内的PLA/nHAp纤维的平均直径约为560nm)。
图28为对比例1中亲水层(PVA/SA/nHAp)面内的扫描电镜图;从图28可以看出,亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为199nm(图28中右上角的柱状图表示各直径的占比,由此算得亲水层内的PVA/SA/nHAp纤维的直径约为199nm)。
图29为对比例1中复合纤维膜的截面的扫描电镜图;从图24可以看出,疏水层、亲水层以及界面层的纤维层中的空隙明显,疏水层、亲水层以及界面层结合松散。
图30为对比例1中复合纤维膜的拉伸曲线;从图25可以看出,制得的复合纤维膜的拉伸强度为3.10MPa。
图31为对比例1中复合纤维膜的膜间结合力曲线;从图26可以看出,制得的复合纤维膜的膜间结合力为0.49N。
对比例2:复合纤维膜(重复单元AB的个数为12)的制备
与实施例1相比,对比例2的区别仅在于,界面层的制备过程中,重复单元AB的数量为12,其余制备方法与实施例1相同。制得的复合纤维膜的拉伸强度为4.74MPa,膜间结合力为0.58N。
Claims (7)
1.一种复合纤维膜,其特征在于,依次包括亲水层、界面层和疏水层;
所述亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石;
所述界面层为单元A和单元B交替堆叠形成重复单元AB;
所述单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料;
所述单元B表示聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料;
所述重复单元AB的个数为2-10;所述界面层的厚度为80-200μm;
所述亲水层中含海藻酸钠;
所述单元A表示的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料以直径为450-570nm的纤维形态存在;
所述单元B表示的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料以直径为200-290nm的纤维形态存在。
2.根据权利要求1所述的复合纤维膜,其特征在于,所述界面层的厚度为90-150μm。
3.根据权利要求1所述的复合纤维膜,其特征在于,所述亲水层的组分还包括聚乙烯醇、胶原或丝素蛋白中的至少一种;所述疏水层的组分还包括聚乳酸、聚已内酯或聚氨酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合纤维膜,其特征在于,所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.0-6.8%。
5.权利要求1-4中任一项所述的复合纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)疏水层的制备:将疏水性物质溶解,然后与纳米羟基磷灰石混合,得到疏水层纺丝液,再利用静电纺丝方法制得所述疏水层;
(2)界面层的制备:将聚乳酸溶解,然后与纳米羟基磷灰石混合,得到单元A纺丝液,再利用静电纺丝方法在步骤(1)制得的疏水层上制得单元A;将纳米羟基磷灰石和海藻酸钠在溶剂中分散,然后加入聚乙烯醇,加热,搅拌溶解,冷却,再加入海藻酸钠,搅拌,制得单元B纺丝液,再利用静电纺丝方法在单元A上制得单元B;然后在B上继续利用静电纺丝方法制得单元A,在单元A上制得单元B,从而形成重复单元AB,即制得所述界面层;
(3)亲水层的制备:将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散,然后加入亲水性物质,加热,搅拌溶解,冷却,制得亲水层纺丝液,利用静电纺丝方法在步骤(2)制得的界面层上制得所述亲水层,即制得所述复合纤维膜。
6.一种敷料,其特征在于,包括权利要求1-4中任一项所述的复合纤维膜。
7.权利要求1-4中任一项所述的复合纤维膜在制备医疗用品中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011367941.0A CN112516368B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种复合纤维膜及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011367941.0A CN112516368B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种复合纤维膜及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112516368A CN112516368A (zh) | 2021-03-19 |
CN112516368B true CN112516368B (zh) | 2022-05-03 |
Family
ID=74994919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011367941.0A Active CN112516368B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种复合纤维膜及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112516368B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115252906B (zh) * | 2022-07-29 | 2023-08-01 | 佛山仙湖实验室 | 一种三明治结构支架及其制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201507134D0 (en) * | 2015-04-27 | 2015-06-10 | Medtrade Products Ltd | Wound dressing |
CN106729928A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 武汉理工大学 | 一种聚乙烯醇/海藻酸钠/羟基磷灰石复合纤维膜及其制备方法、应用 |
CN106975106A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-25 | 北京化工大学 | 一种双层骨修复膜材料及其制备方法 |
CN107059251A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-18 | 东华大学 | 具有润湿梯度的单向导湿纳米纤维多层复合膜的制备方法 |
CN107648671A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-02-02 | 李瑞锋 | 一种多层抗感染高强度人工硬脑膜及其制备方法 |
CN110253984A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-20 | 大连工业大学 | 一种静电纺纳米纤维膜-织物复合涂层材料及制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103655046B (zh) * | 2013-12-03 | 2016-02-03 | 佛山市优特医疗科技有限公司 | 一种具有三层结构的伤口敷料及其制备方法 |
JP6555125B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2019-08-07 | 東レ株式会社 | 多層シートおよびそれを用いた一体化シート並びにその製造方法 |
DK3570821T3 (da) * | 2017-01-23 | 2021-10-11 | Afyx Therapeutics As | Fremgangsmåde til fremstilling af et tolagsprodukt på basis af elektrospundne fibre |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202011367941.0A patent/CN112516368B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201507134D0 (en) * | 2015-04-27 | 2015-06-10 | Medtrade Products Ltd | Wound dressing |
CN106729928A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 武汉理工大学 | 一种聚乙烯醇/海藻酸钠/羟基磷灰石复合纤维膜及其制备方法、应用 |
CN106975106A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-25 | 北京化工大学 | 一种双层骨修复膜材料及其制备方法 |
CN107059251A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-18 | 东华大学 | 具有润湿梯度的单向导湿纳米纤维多层复合膜的制备方法 |
CN107648671A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-02-02 | 李瑞锋 | 一种多层抗感染高强度人工硬脑膜及其制备方法 |
CN110253984A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-20 | 大连工业大学 | 一种静电纺纳米纤维膜-织物复合涂层材料及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112516368A (zh) | 2021-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103341209B (zh) | 一种丝素蛋白纳米纤维膜及其制备方法 | |
Chen et al. | Robust silk fibroin/bacterial cellulose nanoribbon composite scaffolds with radial lamellae and intercalation structure for bone regeneration | |
CN1610724A (zh) | 作为交联的聚乙烯醇水凝胶结构的增强的、层状的、浸渍的和复合状的材料 | |
CN111588900B (zh) | 皮肤敷料用防水透气高弹自修复双层纳米纤维膜及其制法 | |
CN104857569A (zh) | 一种丝素与氧化石墨烯复合支架材料的制备方法 | |
CN101570616A (zh) | 一种细菌纤维素/聚乙烯醇复合凝胶材料及其制备方法 | |
CN104436281A (zh) | 一种多孔海藻酸钠纳米纤维创面敷料的制备方法 | |
CN1818163A (zh) | 一种丝素蛋白与聚乙烯醇共混纳米纤维及制备方法 | |
Chen et al. | Bio-inspired hydrogels with fibrous structure: A review on design and biomedical applications | |
Li et al. | Multiscale composite nanofiber membranes with asymmetric wetability: preparation, characterization, and applications in wound dressings | |
CN112516368B (zh) | 一种复合纤维膜及其制备方法和应用 | |
CN114028603A (zh) | 促进皮肤伤口修复的双层不对称敷料及其制备方法 | |
CN102493021A (zh) | 一种纤维素纳米晶增强phbv纳米纤维的制备方法 | |
CN114949325A (zh) | 一种用于伤口敷料的复合纳米纤维膜的制备方法及复合纳米纤维膜 | |
CN107519540B (zh) | 一种高强柔性透光可植入的蚕丝蛋白/细菌纤维素/石墨烯复合导电膜 | |
CN113603860B (zh) | 一种细菌纤维素-聚氨酯复合材料及其制备方法和应用 | |
Meng et al. | Recent advances of electrospun nanofiber-enhanced hydrogel composite scaffolds in tissue engineering | |
CN115282319A (zh) | 人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料 | |
US20220315760A1 (en) | Bacterial Cellulose-Polyurethane Composite Material, Preparation Method Therefor, and Application Thereof | |
WO2021138790A1 (zh) | 负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料 | |
CN110464876B (zh) | 一种负载生长因子细菌纤维素/生物陶瓷复合膜 | |
CN114870070A (zh) | 一种有机/无机复合三维多孔纳米纤维组织工程支架及其制备方法和应用 | |
CN115252906B (zh) | 一种三明治结构支架及其制备方法和应用 | |
CN113975469B (zh) | 一种静电纺丝三明治样丝素蛋白复合纳米纤维膜及其制备方法 | |
CN116726263A (zh) | 一种新型可降解聚合物封堵器阻流膜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |