CN113670005A - 人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。本发明可以彻底去除聚乙交酯经编支撑网中的水分和在清洗过程中残存的溶剂，并可有效保持聚乙交酯经编支撑网的拉伸断裂强力、孔径、克重等性能，对于聚乙交酯经编支撑网在医用人造皮肤领域的应用具有重要意义。

Description

人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法
技术领域
本发明属于生物医用纺织新材料技术领域，具体涉及一种人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法。
背景技术
聚乙交酯经编支撑网由聚乙交酯纱线经过络筒、整经、编织、定型、清洗等工艺而制备，在医用人造皮肤等领域具有广阔的应用前景。然而，聚乙交酯经编支撑网经过清洗工序后，残留的水分(主要包括自由水和结合水)和溶剂(主要为清洗聚乙交酯经编支撑网上的油剂和灰尘所用的溶剂)较不易彻底去除。残留的水分和溶剂可加速聚乙交酯经编支撑网的降解，对其力学性能以及在人造皮肤上的应用产生较大影响。采用高温处理，聚乙交酯经编支撑网所含水分和溶剂可彻底除去，但高温和空气中的氧气及水蒸气易导致聚乙交酯快速降解，其力学性能损失严重。因此，研究和探索聚乙交酯经编支撑网合适的干燥方法尤为重要。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，可以彻底去除聚乙交酯经编支撑网中的水分和在清洗过程中残存的溶剂，并可有效保持聚乙交酯经编支撑网的拉伸断裂强力、孔径、克重等性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。
优选地，所述预干燥是在真空干燥箱A完成，真空干燥箱A连接有水循环真空泵。
优选地，所述预干燥的工艺为：将清洗后晾干的聚乙交酯经编支撑网放置于真空干燥箱A中，真空干燥箱A温度设置为T1，同时打开水循环真空泵，持续运行，真空干燥箱A真空度为P1的条件下，处理时间为t1，后关闭水循环真空泵，慢慢通入空气，使真空干燥箱A恢复至常压。
优选地，温度T1为25℃-35℃，真空度P1为0-400Pa，处理时间t1为1-2.5h。
优选地，所述深度干燥和织物应力松弛是在真空干燥箱B完成，真空干燥箱B连接有旋片真空泵以及惰性气体连接管。
优选地，所述深度干燥工艺的步骤为：
(1)将聚乙交酯经编支撑网放置在真空干燥箱B；
(2)常温下，打开旋片真空泵，使得真空干燥箱B真空度降至P2，再关闭旋片真空泵，将惰性气体通入真空干燥箱B，使得真空干燥箱B恢复常压；
(3)按照步骤(2)反复操作多次；
(4)打开旋片真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空干燥箱B内于真空度为P2、温度为T2的条件下干燥处理时间t2；
(5)维持真空干燥箱B真空度在P2的条件下，控制真空干燥箱B升温速率为T，温度升至T3后停止，维持T3，聚乙交酯经编支撑网处理时间为t3，关闭旋片真空泵。
优选地，所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种。
优选地，所述真空干燥箱B真空度P2为0-50Pa，步骤(3)按照步骤(2)反复操作次数为≥2次，温度T2为65℃-75℃，时间t2为3-5h，升温速率T为16℃/h-24℃/h，温度T3为85℃-105℃，时间t3为1/3-1h。
优选地，所述织物应力松弛工艺为：在真空干燥箱B以通气速率为V通入惰性气体至常压，真空干燥箱B温度升至T4，使聚乙交酯经编支撑网在T4温度下常压处理时间为t4，然后降温至常温。
优选地，所述通气速率为V为0.1L/min-1L/min，温度T4为110℃-130℃，时间t4为3-5h。
优选地，所述惰性气体纯度为≥98％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明干燥方法包括预干燥、深度干燥和应力松弛，其中通过预干燥去除经编支撑网全部残存的清洗溶剂和一部分的自由水，通过深度干燥去除全部的自由水和结合水，再通过应力松弛释放经编支撑网在前道工序产生的内应力，从而可以彻底去除聚乙交酯经编支撑网中的水分和在清洗过程中残存的溶剂，并可有效保持聚乙交酯经编支撑网的拉伸断裂强力、孔径、克重等性能，对于聚乙交酯经编支撑网在人造皮肤领域的应用具有重要意义。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。
预干燥的工艺为：将清洗后晾干的聚乙交酯经编支撑网置于真空干燥箱A中，真空干燥箱A连接有水循环真空泵，真空干燥箱A温度设置为25℃，同时打开水循环真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为390Pa的条件下干燥处理1h，然后关闭水循环真空泵，慢慢通入空气，使真空干燥箱A恢复至常压。
深度干燥工艺的步骤为：
(1)将聚乙交酯经编支撑网从真空干燥箱A取出，放置在真空干燥箱B，真空干燥箱B连接有旋片真空泵以及氮气连接管；
(2)常温下，打开旋片真空泵，使得真空干燥箱B真空度降至50Pa，关闭旋片真空泵，将纯度为98.98％的氮气通入真空干燥箱B，使得真空干燥箱B恢复常压；
(3)按照步骤(2)反复操作3次；
(4)打开旋片真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为50Pa、温度为65℃的条件下干燥处理3h。
(5)维持在真空干燥箱B真空度在50Pa的条件下，控制真空干燥箱B升温速率为18℃/h，温度升至95℃后停止，维持95℃，聚乙交酯经编支撑网处理时间为0.5h，关闭旋片真空泵。
织物应力松弛工艺为：在真空干燥箱B以通气速率为0.5L/min通入氮气至常压，将真空干燥箱B温度升至115℃，使聚乙交酯经编支撑网在115℃温度下常压处理4h；然后降温至常温，取出聚乙交酯经编支撑网。
聚乙交酯经编支撑网纬向拉伸断裂强度为800MPa，经向拉伸断裂强度为1300MPa，克重为30g/m2，孔径为800μm。
实施例2
本实施例提供一种人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。
预干燥的工艺为：将清洗后晾干的聚乙交酯经编支撑网置于真空干燥箱A中，真空干燥箱A连接有水循环真空泵，真空干燥箱A温度设置为30℃，同时打开水循环真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为350Pa的条件下干燥处理1.5h，然后关闭水循环真空泵，慢慢通入空气，使真空干燥箱A恢复至常压。
深度干燥工艺的步骤为：
(1)将聚乙交酯经编支撑网从真空干燥箱A取出，放置在真空干燥箱B，真空干燥箱B连接有旋片真空泵以及氦气连接管；
(2)常温下，打开旋片真空泵，使得真空干燥箱B真空度降至30Pa，关闭旋片真空泵，将纯度为99.99％的氦气通入真空干燥箱B，使得真空干燥箱B恢复常压；
(3)按照步骤(2)反复操作2次；
(4)打开旋片真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为30Pa、温度为70℃的条件下干燥处理4h。
(5)维持在真空干燥箱B真空度在30Pa的条件下，控制真空干燥箱B升温速率为20℃/h，温度升至100℃后停止，维持100℃，聚乙交酯经编支撑网处理时间为0.6h，关闭旋片真空泵。
织物应力松弛工艺为：在真空干燥箱B以通气速率为0.6L/min通入氦气至常压，将真空干燥箱B温度升至120℃，使聚乙交酯经编支撑网在120℃温度下常压处理4h；然后降温至常温，取出聚乙交酯经编支撑网，完成干燥。
聚乙交酯经编支撑网纬向拉伸断裂强度为861MPa，经向拉伸断裂强度为1257MPa，克重为28g/m2，孔径为700μm。
实施例3
本实施例提供一种人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。
预干燥的工艺为：将清洗后晾干的聚乙交酯经编支撑网置于真空干燥箱A中，真空干燥箱A连接有水循环真空泵，真空干燥箱A温度设置为28℃，同时打开水循环真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为380Pa的条件下干燥处理1.8h，然后关闭水循环真空泵，慢慢通入空气，使真空干燥箱A恢复至常压。
深度干燥工艺的步骤为：
(1)将聚乙交酯经编支撑网从真空干燥箱A取出，放置在真空干燥箱B，真空干燥箱B连接有旋片真空泵以及氩气连接管；
(2)常温下，打开旋片真空泵，使得真空干燥箱B真空度降至40Pa，关闭旋片真空泵，将纯度为99.22％的氩气通入真空干燥箱B，使得真空干燥箱B恢复常压；
(3)按照步骤(2)反复操作4次；
(4)打开旋片真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空度为40Pa、温度为75℃的条件下干燥处理4.5h。
(5)维持在真空干燥箱B真空度在40Pa的条件下，控制真空干燥箱B升温速率为22℃/h，温度升至105℃后停止，维持105℃，聚乙交酯经编支撑网处理时间为1h，关闭旋片真空泵。
织物应力松弛工艺为：在真空干燥箱B以通气速率为0.5L/min通入氩气至常压，将真空干燥箱B温度升至125℃，使聚乙交酯经编支撑网在125℃温度下常压处理4.5h；然后降温至常温，取出聚乙交酯经编支撑网，完成干燥。
聚乙交酯经编支撑网纬向拉伸断裂强度为752MPa，经向拉伸断裂强度为1420MPa，克重为25g/m2，孔径为1000μm。
对比例1
该对比例1与上述实施例1的区别仅在于：该对比例1的深度干燥工艺中缺少步骤(5)。
上述实施例1-3和对比例1的干燥方法在清洗过程中可以是在10万级洁净清洗间进行，温度≤30℃，湿度≤65％。为保持适宜的工作环境，10万级洁净清洗间的送风量≥40m3/小时，空调换气次数≥15次/小时。
对上述实施例1-3和对比例1干燥过程的聚乙交酯经编支撑网含水量、清洗溶剂含量、经纬向拉伸断裂强力、孔径、克重等进行测试，结果如下表1。
表1测试结果
Figure BDA0003246491820000051
注：聚乙交酯经编支撑网克重参照FZ/T70010-2006标准中的规定进行检测，含水量按照YY1116-2010标准中附录C的规定进行检测，拉伸断裂强力和孔径按照Q/FJHXY002—2021标准检测，清洗溶剂含量通过化学滴定法检测。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：具体为先后进行预干燥、深度干燥和织物应力松弛。
2.根据权利要求1所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述预干燥是在真空干燥箱A完成，真空干燥箱A连接有水循环真空泵。
3.根据权利要求2所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述预干燥的工艺为：将清洗后晾干的聚乙交酯经编支撑网放置于真空干燥箱A中，真空干燥箱A温度设置为T1，同时打开水循环真空泵，持续运行，真空干燥箱A真空度为P1的条件下，处理时间为t1，后关闭水循环真空泵，慢慢通入空气，使真空干燥箱A恢复至常压。
4.根据权利要求4所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：温度T1为25-35℃，真空度P1的范围为0-400Pa，处理时间t1为1-2.5h。
5.根据权利要求1所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述深度干燥和织物应力松弛是在真空干燥箱B完成，真空干燥箱B连接有旋片真空泵以及惰性气体连接管。
6.根据权利要求5所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述深度干燥工艺的步骤为：
（1）将聚乙交酯经编支撑网放置在真空干燥箱B；
（2）常温下，打开旋片真空泵，使得真空干燥箱B真空度降至P2，再关闭旋片真空泵，将惰性气体通入真空干燥箱B，使得真空干燥箱B恢复常压；
（3）按照步骤（2）反复操作多次；
（4）打开旋片真空泵，持续运行，使聚乙交酯经编支撑网在真空干燥箱B内于真空度为P2、温度为T2的条件下干燥处理时间t2；
（5）维持真空干燥箱B真空度在P2的条件下，控制真空干燥箱B升温速率为T，温度升至T3后停止，维持T3，聚乙交酯经编支撑网处理时间为t3，关闭旋片真空泵。
7.根据权利要求6所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种。
8.根据权利要求6所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述真空干燥箱B真空度P2的范围为0-50Pa，步骤（3）按照步骤（2）反复操作次数为≥2次，温度T2为65-75℃，时间t2为3-5h，升温速率T为16-24℃/h，温度T3为85-105℃，时间t3为1/3-1h。
9.根据权利要求5所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述织物应力松弛工艺为：在真空干燥箱B以通气速率为V通入惰性气体至常压，真空干燥箱B温度升至T4，使聚乙交酯经编支撑网在T4温度下常压处理时间为t4，然后降温至常温。
10.根据权利要求9所述的人造皮肤用聚乙交酯经编支撑网的干燥方法，其特征在于：所述通气速率为V为0.1-1L/min，温度T4为110-130℃，时间t4为3-5h。
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