CN114045587A - 基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其皮层均为亲水改性壳聚糖纤维，芯层包括强力长丝或纱线。本发明将复合纱线中1‑3mm长度的毛羽指数控制在200‑500根/m范围内，同时基于亲水改性壳聚糖纤维高吸湿难纺纱性，对纺纱工艺进行改进，去掉传统纺纱中的并条工序，并严格控制温湿度和细纱工序中的牵伸、加捻参数等，制得高毛羽含量的复合纱线止血材料。本发明利用亲水改性壳聚糖纤维的高吸液性，快速大量的吸收血液中的水分，通过芯层的强力长丝或纱线为止血材料的强度提供保障；与此同时，表面高含量的毛羽吸收水分溶胀穿插交缠，进一步提高止血材料的强度，同时还能提高止血材料的粘附性，从而实现快速高效止血。

Description

基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料
技术领域
本发明涉及医用材料制备技术领域，尤其涉及一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料。
背景技术
创面止血是急救医疗中至关重要的一步。有效和快速的止血对于外科手术和紧急创伤至关重要，尤其是在战场和其他复杂情况下造成的创伤。目前常用形成凝胶的纤维制造创伤止血织物，此类纤维通常衍生于多糖，如海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维等。
壳聚糖具有优良的生物相容性、抗菌止血性能和可生物降解的特点，使其广泛用于神经导管、血管支架等组织工程或伤口敷料等领域。壳聚糖还具有良好的成纤性，因此常被纺丝成纤后制成止血材料，可以一定程度上提高材料的湿强度。但是，由于壳聚糖纤维的抱合力差、强力低、柔韧性差等问题，使得壳聚糖纤维纯纺纱强力偏低，后续加工困难(王信.三组分壳聚糖纤维赛络集聚纱的纺制[J].棉纺织技术,2015,v.43；No.527(09):58-60)，只能形成以无纺布为主的非织造材料，即将短纤维或长丝纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺、针刺、或热轧加固，最后经过后期整理形成无编织的布料。正是因为纤维的脆断性，使其无法进行纺织层层加工，也无法通过针织机或机织机编织形成强力大且不同形状的伤口敷料等其他织物结构，从而限制了其应用。
由于壳聚糖纤维强力低、抱合力差，使得壳聚糖纯纺纱困难。因此壳聚糖纤维主要是以混纺纱的形式出现，常见的是与麻、羊毛等进行混纺加工制备抗菌纱线。如中国发明专利CN107217359A公开了一种剑麻纤维/壳聚糖纤维/棉纤维抗菌混纺纱线的制备方法；专利CN106868665A公开了一种具有一定抗菌除臭效果的功能壳聚糖纤维与羊毛混纺纱线的加工方法；专利CN108728962A公开了一种大麻纤维与壳聚糖混纺纱的生产方法。这些方法均是由于壳聚糖具有抗菌性而将壳聚糖纤维与其他天然纤维进行混纺，混纺纱的方式存在纤维分布不够均匀，影响成纱质量的问题；而且纺纱方式单一，纱线强力低，不易于后续纺织加工；同时混纺纱线中部分材料无法降解，难以应用于体内用生物医药领域。
因此，目前壳聚糖止血材料在紧急快速止血中还存在吸液能力不足、组织粘附力差、机械性能差，或者难以实现综合性能均较优等问题，使其应用范围极大受限。因此如果能够制备出高强度和高吸液的壳聚糖纱线，利用壳聚糖纱线的高强度以使其可通过机织或针织加工成织物，有望满足实际快速止血应用的需求。
目前在生物医用领域，医用壳聚糖纺纱技术中，还存在原料功能单一、难以满足复杂的医疗过程中需要、混纺纱线品种少、强力低等问题，严重地限制了壳聚糖纤维在医用纺织品的发展前景。中国发明专利CN107557942A公开了一种生物医用聚乳酸/壳聚糖、海藻酸钙纤维复合包芯纱及其制备方法，该方法将壳聚糖纤维和海藻酸钙纤维混合，再经梳棉、并条、粗纱工序得到混纺粗纱，然后以聚乳酸长丝为芯层，进行紧密纺得到复合包芯纱；最后用海藻酸钠水溶液对复合包芯纱上浆，降低毛羽。如此得到的复合包芯纱吸液量和粘附力有限，因此快速高效止血效果有待提高；而且上浆工艺流程复杂，步骤繁琐，还可能存在上浆不匀的现象而影响实际效果；添加的海藻酸钙纤维增加了制造成本。因此，需要探求新的仅对壳聚糖纤维本身进行处理，以期增加医用效果，以及更加优化的纺纱步骤的壳聚糖纯纺纱线。
有鉴于此，有必要设计一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，以解决上述问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其皮层均为亲水改性壳聚糖纤维，芯层包括强力长丝或纱线，并将毛羽指数控制为200-500根/m(1-3mm长度)。亲水改性壳聚糖纤维具有高吸液性，能够快速且大量的吸收血液中的水分，芯层的强力长丝或纱线为止血材料的强度提供保障；与此同时，表面高含量的毛羽吸收水分溶胀穿插交缠，进一步提高止血材料的强度，同时还能提高止血材料的粘附性，从而实现快速高效止血。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，所述复合纱线的皮层均为亲水改性壳聚糖纤维，芯层包括强力长丝或纱线。
作为本发明的进一步改进，所述复合纱线中1-3mm长度的毛羽指数为100-500根/m。
作为本发明的进一步改进，所述亲水改性壳聚糖纤维是采用羧基、磺酸基或磷酸基中的一种或多种对壳聚糖纤维进行亲水改性得到。
作为本发明的进一步改进，所述复合纱线为皮层为亲水改性壳聚糖纤维，芯层为强力长丝或纱线的复合包芯纱；或者为加捻纱，所述加捻纱由皮层为亲水改性壳聚糖纤维，芯层为强力纺丝组分的皮芯纤维经加捻纺纱得到。
作为本发明的进一步改进，所述强力长丝或纱线的细度为20旦-800旦，强力为2N-20N。
作为本发明的进一步改进，所述加捻纱的制备方法包括：将壳聚糖纺丝液作为皮层，聚乳酸纺丝液作为芯层，进行同轴纺丝得到皮芯纤维；然后对所述皮芯纤维表面的壳聚糖进行亲水改性；再将若干根所述皮芯纤维进行加捻纺纱得到所述加捻纱。
作为本发明的进一步改进，所述复合包芯纱是将所述亲水改性壳聚糖纤维依次进行开松、梳理和粗纱工序；然后将其作为皮层，将所述强力长丝或纱线作为芯层，进行包芯纱纺纱得到；
所述加捻纱是将皮芯纤维依次进行开松、梳理、粗纱和细纱加捻得到。
作为本发明的进一步改进，所述开松和梳理的湿度控制范围为45％-60％；温度控制范围为20℃-30℃；所述粗纱和包芯纱纺纱的湿度控制范围为40％-65％；温度控制范围为20℃-30℃。
作为本发明的进一步改进，所述梳理的锡林速度为300-1000r/min；道夫速度为100-500r/min；喂入线速度为0.1-5m/min；
所述粗纱的牵伸倍数为2-12倍；粗纱定量为200-800tex；
所述包芯纱纺纱的捻系数为250-500，锭子速度为6000-12000r/min；所述复合纱线的细度为20-80tex。
作为本发明的进一步改进，所述包芯纱纺纱为环锭纺包芯纺、涡流纺、摩擦包芯纺或紧密纺。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，利用皮层亲水改性壳聚糖纤维的高吸液性，快速大量的吸收血液中的水分，浓缩血液，富集血红细胞和血小板，快速止血；通过芯层的强力长丝或纱线为止血材料的强度提供保障；与此同时，本发明提供的基于亲水改性壳聚糖的纱线1-3mm的有益毛羽量多，因此在接触出血创面时的比表面积增大，单位时间内的吸液量和吸液速率增大，从而使得吸液性能进一步增加。由于聚乳酸长丝富含大量的羧基与羟基，将聚乳酸长丝与壳聚糖加捻成纱后，壳聚糖短纤包覆在长丝表面，由于氢键的作用，形成相互作用力，使得纱线的强力进一步提高；另外1-3mm的毛羽量增多并不会降低纱线强力。并且表面高含量的细小毛羽吸液溶胀后有助于相互穿插交缠，进一步提高止血材料的吸液量和强度，同时还能提高止血材料的粘附性，从而实现快速高效止血。
2.本发明巧妙地利用亲水改性壳聚糖的高吸液性，将其通过纺纱全部包覆在纱线表面，无需上浆等操作，就能得到以壳聚糖为原料的高吸液和高强度包芯纱。纱线表面全部为壳聚糖短纤，无需与任何其他纤维进行混纺，与其它纱线区别明显。红细胞是血液中的主要血细胞，并且细胞表面有各种带负电荷的蛋白质和糖脂。壳聚糖链上的-NH3 +正电荷与红细胞表面的阴离子静电相互作用，并且亲水基团取代后的壳聚糖能够快速吸收血液中的水分，导致红细胞在伤口周围强烈聚集，形成血凝块，迅速止血。表面壳聚糖纤维与血液接触更易充分发挥化学止血作用，止血效果显著。该制备方法具有工艺简单，成本低的特点。该设计思路形成的止血材料，将会全面解决现有止血材料的缺陷，完全切合体内外止血急救，尤其是致命性出血急救的使用要求。
3.本发明针对亲水改性壳聚糖纤维抱合力差、强力低、柔韧性差，使得壳聚糖纺纱困难的问题，对壳聚糖纺纱工序进行适当改进，去除并条工序，并严格控制温湿度和细纱工序中的牵伸加捻参数，制得高毛羽含量的复合包芯纱止血材料，提高纺纱质量。制备得到的纱线强力高、生物相容性好、止血抗菌效果好，适于编织成管状支架材料或采用机织、针织的方法加工成织物，在生物工程、组织工程、伤口修复、医用敷料等方面存在潜在的应用价值。
附图说明
图1为本发明亲水改性壳聚糖基复合包芯纱的横截面结构示意图。
图2为本发明亲水改性壳聚糖基复合包芯纱在1000倍电镜下的截面图。
图3为实施例1制备的亲水改性壳聚糖基复合包芯纱的电镜图。
图4为实例1纱线每10m长的不同长度毛羽根数。
附图标记
1-芯层；2-皮层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其皮层均为亲水改性壳聚糖纤维，芯层包括强力长丝或纱线。例如：请参阅图1所示，复合纱线可以为将亲水改性壳聚糖纤维作为皮层2，强力长丝或纱线作为芯层1，得到的复合包芯纱；或者为复合加捻纱，由皮层为亲水改性壳聚糖纤维，芯层为强力纺丝组分的皮芯纤维经加捻纺纱得到。
如此设置，利用亲水改性壳聚糖纤维的高吸液性，快速吸收血液中的水分溶胀形成凝胶，浓缩血液，富集血红细胞和血小板，实现快速止血；芯层包裹的强力长丝赋予复合纱线足够的力学强度，使得纱线强力满足后续针织或者机织的加工需求，得到高强度织物基止血材料，解决现有技术中壳聚糖基止血材料强度和吸液性难以兼顾的问题。
优选地，本发明控制复合纱线中1-3mm长度的毛羽指数为100-500根/m(即每米长度复合纱线中1-3mm长度的毛羽的根数)，优选为200-400根/m，更优选为250-350根/m。实验结果表明，在本发明设计的纱线结构和止血原理下，适当增加1-3mm长度的毛羽含量，能够增加纱线与出血创面接触的比表面积，因此能够显著提高吸液量和吸液速率，细小的毛羽吸液溶胀后有助于相互穿插交缠，提高止血材料的吸液量和强度，对创面的粘附性也更优。
亲水改性壳聚糖纤维的长度为20至60毫米，优选为30至45毫米，更优选为35至40毫米的纤维定长。芯层可以是长丝，长丝可以是单丝或者复丝；芯层还可以是短纤维构成的单纱、混纺纱、股线或者别种纱线拈合而成花式纱线。长丝可选择具有可生物降解性能的长丝，可以是单丝或者复丝，包括但不限于为：化学改性长丝、聚乳酸长丝、藻酸盐长丝等。粗细为20旦-800旦，强力：2N-20N。
优选采用羧基、磺酸基或磷酸基中的一种或多种对壳聚糖纤维进行改性得到。亲水基团的取代度在0.7-0.8之间，例如0.78。
由于亲水改性壳聚糖纤维的抱合力差，强力低，柔韧性差，使得亲水改性壳聚糖纤维纺纱困难，因此，现有技术很少会以表面全部为亲水改性壳聚糖纤维的方式制备成高强度纱线。本发明通过对壳聚糖纤维进行化学改性来增加其止血效果，然后将改性后的壳聚糖纤维直接进行纺纱，改性后的壳聚糖纤维的强力、抱合力都受到了一定的影响，更进一步增加了纺纱难度，目前还没有纯纺壳聚糖纱线的方法出现，因此本发明为了提高成纱质量，需要对壳聚糖纺纱工序进行适当改进。主要包括开松-梳理-粗纱-细纱工序，去掉传统纺纱工序中的并条工序。
以复合包芯纱为例，其纺纱方法具体如下：
先制备接枝亲水基团的壳聚糖短纤；接着以具有可降解性能的长丝为轴、接枝亲水基团的壳聚糖纤维为外层，通过包芯纱纺纱工艺，制备得到具有高吸液性的壳聚糖包芯纱。此种设计旨在保证：1)亲水基团取代的壳聚糖短纤层快速吸收血液水分，使红细胞和血小板短时间大量富集；2)长丝主要提供强力，由于聚乳酸长丝富含大量的羧基与羟基，将聚乳酸长丝与壳聚糖加捻成纱后，壳聚糖短纤包覆在长丝表面，由于氢键的作用，形成相互作用力，使得纱线的强力进一步提高。因此使得包芯纱吸收血液中水分时发生溶胀而避免溶解、脱落发生，并且便于纱线后续的织物加工处理。
1)制备亲水改性壳聚糖纤维
首先通过化学改性在壳聚糖短纤表面接枝亲水基团，其中亲水基团包括但不限于为羧基、磺酸基、磷酸基中的一种或多种。
2)亲水改性壳聚糖纤维的开松梳理工序
亲水改性壳聚糖纤维转曲少，强度低，抱合力差，吸放湿速度快，回潮率低于15％时静电现象严重。纤维回潮率与车间相对湿度、温度、周围空气的流速及原料性质等因素关系密切，尤其相对湿度是影响回潮率的主要因素。并且亲水基团接枝后的壳聚糖对相对湿度更加敏感，相对湿度过大时，不利于改性后的亲水改性壳聚糖纤维在加工过程的开松工序，造成纤维结块增加。因此，需要针亲水改性壳聚糖纤维的特点对实验环境的温湿度进行严格调控。
亲水改性壳聚糖纤维开松较难，有较多硬并丝，纯纺生条难度较大，因此开松前需要先将纤维扯松并且均匀的铺在皮带上。为减少对亲水改性壳聚糖纤维的损伤，提高纤维开松和梳理度，梳棉采用“轻定量、慢速度、多梳少落”的工艺原则。取上述亲水改性聚糖纤维10-300g，通过开松机进行开松以形成均匀的壳聚糖纤维网，降低纤维原料单位体积的重量；再通过梳理机梳理所述网幅以制造壳聚糖生条。其中锡林速度：300-1000r/min；道夫速度：100-500r/min；喂入线速：0.1-5m/min；湿度控制范围：45％-60％；温度控制范围：20℃-30℃。
3)亲水改性壳聚糖纤维的粗纱工序
由于亲水改性后的壳聚糖纤维内部结构发生变化，纤维与纤维之间的抱合力会发生变化，亲水基团的加入会使得纤维的回潮率增加，因此要严格控制温湿度，以避免在梳理工序中制备的生条出现硬且实的问题。由于纤维与纤维之间的抱合力增强，摩擦力增大，因此去掉并条工序，因为并条后的熟条在经过四个罗拉加压后会变的更硬更实，粗纱机难以将其牵伸开，从而无法进行后续纺纱。去掉并条工序，也可为后续高毛羽含量提供保障。
将经开松梳理工序处理的亲水改性壳聚糖纤维直接进行粗纱工序，粗纱工序的要点是降低锭子速度和罗拉速度，适当减小后区牵伸，捻系数适当放大，减少纱条的意外伸长，降低粗纱伸长率，有利于条干均匀度的提高。实验过程中生条的变硬变实这一情况也会导致后续粗纱工序出现钳口打滑，甚至出现硬头。针对于此种情况，可以合理调控牵伸力和握持力之间的关系，适当增加牵伸力。对于牵伸力，可通过适当增加牵伸倍数，增加牵伸力；还可通过调节罗拉隔距、牵伸区中附加摩擦力界，来调节牵伸力。例如减小罗拉隔距，增大牵伸力；或者附加摩擦力界机构，如：压力棒，皮圈等形式，增大牵伸力。对于握持力，可通过罗拉加压的方式如：重锤加压、弹簧加压等，增加握持力。从而调控粗纱品质。将所述生条通过粗纱工序进行牵伸，施以2-12倍的牵伸；粗纱定量：200-800tex；湿度控制范围：40％-65％；温度控制范围：20℃-30℃。
4)细纱工序
细纱工序采用包芯纱方式。其中包括但不限于为环锭纺包芯纱、涡流纺、摩擦包芯纺或紧密纺。细纱捻系数适当增大，对提高强力有利；锭子速度避免太快，以免造成断头率的增加，恶化成纱质量；要合理选用钢领、钢丝圈型号，制定合理的钢丝圈调换周期。将上述可降解的长丝作为芯纱，外包接枝亲水基团壳聚糖短纤制备纱线。工艺参数：纱线粗细：20-80tex；捻系数：250-500；总牵伸：5-30；锭子速度：6000-12000r/min；湿度控制范围：40％-65％；温度控制范围：20℃-30℃。
实施例1
一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，通过以下步骤制备：
(1)制备羧基化壳聚糖纤维(CECS)
取175g丙烯酸加入到800mL乙醇中，将50g壳聚糖纤维(CS)放入反应溶液中，在60℃恒温水浴中振荡反应48h；
反应结束后，用氢氧化钠制备的碱液，碱洗羧基化壳聚糖纤维至强碱性；再用乙醇/去离子水(4:1)的混合溶液将碱洗后的羧基化壳聚糖纤维洗至中性，最后用乙醇洗3次；在50℃的烘箱中烘干，得到羧基化壳聚糖纤维。
(2)复合包芯纱的制备
21)取上述羧基化壳聚糖纤维100-200g，通过开松机进行开松以形成均匀的壳聚糖纤维网，降低纤维原料单位体积的重量；
22)再通过梳理机梳理所述网幅以制造羧基化壳聚糖纤维生条，锡林速度416r/min；道夫速度：208r/min；喂入线速：0.722m/min；温度：22℃；湿度：54％；
23)将生条通过粗纱工序进行牵伸，施以4倍的牵伸，粗纱定量：200-800tex；其中由于羧基化壳聚糖纤维具有高吸液性、硬且并丝多的性质，所以通过减小隔距(隔距为0.25)，增强壳聚糖羧基化壳聚糖纤维粗纱的品质，温度：22℃；湿度：54％；
24)细纱工序采用包芯纱纺纱。将粗细为150D/48F、451CN的PLA(聚乳酸)长丝作为芯纱，外包羧基化壳聚糖纤维短纤制备得到粗细为46tex的复合包芯纱。工艺参数：捻系数：327；总牵伸：16.4；锭子速度：6000r/min；温度：22℃；湿度：54％。
请参阅图2所示，可以看出，本发明在聚乳酸长丝表面形成了若干根外包亲水改性壳聚糖纤维。
请参阅图3所示，可以看出，复合包芯纱表面含有大量的毛羽，本实施例毛羽指数约为276。
对比例1
一种基于壳聚糖的复合纱线止血材料，与实施例1相比，不同之处在于，外层采用未进行亲水改性的壳聚糖纤维。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
分别测试制备的复合包芯纱在式中和在A溶液(由氯化钙和氯化钠溶液组成)中5s和30min后的吸液量，测试结果如表1和2所示。
表1.实施例1和对比例1制备的复合包芯纱在不同溶液中5s吸液量
Figure BDA0003346564290000101
表2.实施例1和对比例1制备的复合包芯纱在不同溶液中30min吸液量
Figure BDA0003346564290000102
从表1可以看出，进行亲水改性后的壳聚糖复合包芯纱在水中或者A溶液中均能快速吸收大量液体，未改性的壳聚糖复合包芯纱的吸液量明显降低。30min后，未改性的壳聚糖复合包芯纱的吸液量不再增加，亲水改性壳聚糖复合包芯纱的吸液量略有增加，说明亲水改性壳聚糖复合包芯纱仅在5s内就基本能达到饱和吸液量，因此能够实现快速止血。
表3.实施例1和对比例1制备的复合包芯纱的断裂强力
试样 干态断裂强力(N) 湿态断裂强力(N)
对比例1 5.426 5.432
实施例1 5.963 6.1313
从表3可以看出，实施例1制备的亲水改性壳聚糖复合包芯纱干态和湿态下均具有较高的断裂强力，特别是湿态下断裂强力有所提高。这是因为芯层的强力聚乳酸长丝使得吸液后仍能保持复合包芯纱的纱线形态和强度，并且由于壳聚糖纤维与聚乳酸长丝之间由于氢键的相互作用而形成界面聚合作用，使得皮层的壳聚糖纤细毛羽吸水溶胀后，相互穿插交缠，不会脱落，进一步提高强度。而对比例1中，干态断裂强力略低于实施例1，湿态断裂强力基本无提高，说明本发明通过将亲水性壳聚糖纤维作为复合包芯纱皮层，并构造高含量毛羽，在提高吸液量的同时，还能提高湿态断裂强度，对于止血材料的实际应用具有重要意义。
实施例2-5
一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，与实施例1相比，不同之处在于，1mm长度的羧基化壳聚糖纤维毛羽数量如表4所示。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
表4.实施例2-5制备的复合包芯纱的断裂强力
Figure BDA0003346564290000111
从表4可以看出，毛羽指数对吸液量的影响较大，毛羽指数降低，吸液量显著降低，亲水改性壳聚糖复合包芯纱的干态和湿态断裂强度变化不大。但织成织物时，湿态断裂强度随着毛羽指数增加而增大，说明本发明采用高毛羽含量的亲水改性壳聚糖复合包芯纱织成织物后，细小毛羽提高织物的比表面积，能够显著提高吸液量；与此同时，由于聚乳酸长丝富含大量的羧基与羟基，将聚乳酸长丝与壳聚糖加捻成纱后，壳聚糖短纤包覆在长丝表面，由于聚乳酸和壳聚糖之间氢键的相互作用而形成界面聚合作用，使得皮层的壳聚糖纤细毛羽吸水溶胀后，毛羽之间相互穿插交缠，不会脱落，进一步提高强强力，所以织物强度随之提高。而本发明在以亲水改性壳聚糖纤维为皮层进行包芯纺纱时，针对亲水改性壳聚糖纤维的结构特点，严格控制温湿度，并对粗纱工序中的牵伸倍数进行调控，减小隔距，同时在细纱工序中加入3mm的隔距块，并去除并条工序，从而成功实现亲水改性壳聚糖纤维的包芯纺纱，而且能够成功织造为止血材料。
综上所述，本发明提供的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，利用亲水改性壳聚糖的高吸液性，将其通过纺纱全部包覆在纱线表面，无需上浆等操作，就能得到以纯的壳聚糖为原料的高吸液和高强度包芯纱。利用亲水改性壳聚糖纤维的高吸液性，快速大量的吸收血液中的水分，浓缩血液，壳聚糖链上的-NH3 +正电荷与红细胞表面的阴离子静电相互作用，并且亲水基团取代后的壳聚糖能够快速吸收血液中的水分，导致红细胞在伤口周围强烈聚集，形成血凝块，迅速止血；通过芯层的强力长丝或纱线为止血材料的强度提供保障，使得包芯纱吸收血液中水分时发生溶胀而避免溶解、脱落发生，并且便于纱线后续的织物加工处理；与此同时，本发明提供的基于亲水改性壳聚糖的纱线1-3mm的有益毛羽量多，因此在接触出血创面时的比表面积增大，单位时间内的吸液量和吸液速率增大，从而吸液性能进一步增加。由于聚乳酸长丝富含大量的羧基与羟基，将聚乳酸长丝与壳聚糖加捻成纱后，壳聚糖短纤包覆在长丝表面，由于氢键的作用，形成相互作用力，所以纱线的强力进一步提高，另外1-3mm的毛羽量增多并不会降低纱线强力。并且表面高含量的细小毛羽吸液溶胀后有助于相互穿插交缠，进一步提高止血材料的吸液量和强度，同时还能提高止血材料的粘附性，从而实现快速高效止血。该纱线还适于编织成管状支架材料或采用机织、针织的方法加工成织物，在生物工程、组织工程、伤口修复、医用敷料等方面存在潜在的应用价值。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述复合纱线的皮层均为亲水改性壳聚糖纤维，芯层包括强力长丝或纱线。
2.根据权利要求1所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述复合纱线中1-3mm长度的毛羽指数为100-500根/m。
3.根据权利要求1所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述亲水改性壳聚糖纤维是采用羧基、磺酸基或磷酸基中的一种或多种对壳聚糖纤维进行亲水改性得到。
4.根据权利要求1所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述复合纱线为皮层为亲水改性壳聚糖纤维，芯层为强力长丝或纱线的复合包芯纱；或者为加捻纱，所述加捻纱由皮层为亲水改性壳聚糖纤维，芯层为强力纺丝组分的皮芯纤维经加捻纺纱得到。
5.根据权利要求4所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述强力长丝或纱线的细度为20旦-800旦，强力为2N-20N。
6.根据权利要求4所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述加捻纱的制备方法包括：将壳聚糖纺丝液作为皮层，聚乳酸纺丝液作为芯层，进行同轴纺丝得到皮芯纤维；然后对所述皮芯纤维表面的壳聚糖进行亲水改性；再将若干根所述皮芯纤维进行加捻纺纱得到所述加捻纱。
7.根据权利要求4所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述复合包芯纱是将所述亲水改性壳聚糖纤维依次进行开松、梳理和粗纱工序；然后将其作为皮层，将所述强力长丝或纱线作为芯层，进行包芯纱纺纱得到；
所述加捻纱是将皮芯纤维依次进行开松、梳理、粗纱和细纱加捻得到。
8.根据权利要求7所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述开松和梳理的湿度控制范围为45％-60％；温度控制范围为20℃-30℃；所述粗纱和包芯纱纺纱的湿度控制范围为40％-65％；温度控制范围为20℃-30℃。
9.根据权利要求7所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述梳理的锡林速度为300-1000r/min；道夫速度为100-500r/min；喂入线速度为0.1-5m/min；
所述粗纱的牵伸倍数为2-12倍；粗纱定量为200-800tex；
所述包芯纱纺纱的捻系数为250-500，锭子速度为6000-12000r/min；所述复合纱线的细度为20-80tex。
10.根据权利要求7所述的基于亲水改性壳聚糖的复合纱线止血材料，其特征在于，所述包芯纱纺纱为环锭纺包芯纺、涡流纺、摩擦包芯纺或紧密纺。
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