CN115475275A - 一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及缝合线技术领域，所属IPC分类号为A61B 17/06，具体涉及一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺。包括以下步骤：S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO(聚对二氧环已酮)混合后经过双螺杆挤出机挤出、切片得到纺丝原料；S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过冷却后得到初生纤维；S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝；S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中浸渍、然后干燥得到染色后的纤维原丝；S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线。选择特定的增塑剂不但能够改善PPDO柔韧性、耐热性较差的缺陷，还能够增加PPDO的抗张强度。
Description
技术领域
本发明涉及缝合线技术领域，所属IPC分类号为A61B 17/06，具体涉及一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺。
背景技术
目前市面上出现了很多免打结的缝合线，这类缝合线的轴向有各种倒刺的形状，在手术过程中可以避免了打结的步骤，从而增加了缝合的效率。
PPDO是PDO的一种聚合物，具有更好的生物相容性，专利CN108273120A将PPDO与无水二甲亚砜混合得到的纺丝液进行纺丝，然后将纺丝后的制品与倒刺溶液进行混合得到抗拉强度较好的倒刺线，但是该工艺在制备过程中使用了大量有生物毒理性的溶剂，存在一定的不安全性，同时其倒刺和纺丝线主题见并不是一体成型。
发明内容
一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，包括以下步骤：
S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO(聚对二氧环已酮)混合后经过双螺杆挤出机挤出、切片得到纺丝原料；
S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过冷却后得到初生纤维；
S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝；
S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中浸渍、然后干燥得到染色后的纤维原丝；
S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线。
在一些实施方式中，带倒刺缝合线经过裁线上针、绕线包装、灭菌、封口包装得到免打结带倒刺缝合线。
步骤S1，纺丝原料的准备
所述PPDO与增塑剂的重量比为100：(1～4)；优选的，所述PPDO与增塑剂的重量比为100：(2～3)；进一步优选的，所述PPDO与增塑剂的重量比为100：2.5。
所述PPDO的特性粘度为0.5～3dL/g；优选的，所述PPDO的特性粘度为1～1.5dL/g，比如说1dL/g、1.2dL/g、1.3dL/g、1.5dL/g等。
所述PPDO的数均分子量为40000～80000；优选的，所述PPDO的数均分子量为65000～75000。
所述PPDO可通过市售得到，购买厂家包括但不限于武汉曙尔生物科技有限公司。
在实验中发现，使用特性粘度为1～1.5dL/g的PPDO与增塑剂制备得到的纺丝原料的纺丝性能更好。
由于PPDO存在柔韧性和耐热性不佳的缺陷，在本发明中使用特定的增塑剂来改善这一缺陷。
所述增塑剂包括生物基环保增塑剂；所述生物基环保增塑剂选自柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、油酸乙酯、环氧大豆油(ESO)、环氧亚麻油、蓖麻油、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)中的一种或多种。
优选的，所述生物基环保增塑剂为环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物；所述环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物的重量比为1：(0.3～0.6)，优选为1：(0.45～0.5)。
所述环氧大豆油的数均分子量为800～1200，优选为1000。
在本发明中使用增塑剂能够削弱PPDO分子间的作用力，使得纺丝原料在纺丝过程中的流动性增加，使得纺丝更容易进行。
在一些优选的实施方式中，所述增塑剂还包括植物油脂改性后得到的增塑剂，其购自苏州华策环保科技有限公司，型号为环保增塑剂HC-166。
所述植物油脂改性后得到的增塑剂的重量为增塑剂总重量的35～45％(比如说35％、37％、40％、45％等)。
挤出温度为110～130℃。
发明人意外发现，在本发明中使用特定的增塑剂不但能够增加缝合线的韧性，同时还还能够增加缝合线的强度，在进行倒刺切割的时候缝合线不容易断裂，纺丝也比较容易进行。可能是因为环保增塑剂HC-166协同环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯在PPDO体系中相互协同作用，能够使得体系中结晶颗粒维持在一定适中的水平，不但使得纺丝过程容易进行，而且还克服了单独的环氧大豆油可能存在结晶颗粒太大的缺陷，同时环保增塑剂HC-166的两条碳链分子在体系中增加了纺丝原料的柔性。
S2，纺丝
纺丝过程中螺杆区一区的加热温度为135～145℃、螺杆区二区的加热温度为140～145℃、螺杆区三区的加热温度为140～150℃、法兰的加热温度为140～145℃、箱体的加热温度145～150℃。
优选的，螺杆区一区的加热温度为140℃、螺杆区二区的加热温度为142℃、螺杆区三区的加热温度为145℃、法兰的加热温度为143℃、箱体的加热温度为148℃。
纺丝机的喷头的直径为0.8～1.2mm，料杆推进速度3.5～4.5mm/min、挤出线速度0.6～0.7m/min、卷绕线速度15～16m/min。
优选的，纺丝机的喷头的直径为1mm，料杆推进速度4mm/min、挤出线速度0.675m/min、卷绕线速度15.5m/min。
优选的，丝条经过酒精冷却后得到初生纤维，所述酒精的温度为0～2℃(优选为0℃)。
发明人意外发现，纺丝结束后在特定的酒精温度冷却得到的初生纤维的外观能耗，在后续拉伸过程中不容易出现毛丝、断头现象。同时还能够更好的增加制品的致密度和强度，可能是因为，在酒精中的温度较低，使得初生纤维能够很好的成型。
S3，拉伸
初生纤维的强度较低，无法直接使用，经过特定拉伸工艺制备得到的纤维原丝具有更好的强度。
优选的，将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次水浴拉伸，两次热板拉伸得到纤维原丝。
一次水浴拉伸的温度为40～45℃、拉伸倍数为2～3倍，第一次热板拉伸的温度为60～65℃、拉伸倍数为7～8倍，第二次热板拉伸的温度为50～55℃、拉伸倍数为4～5倍。
优选的，一次水浴拉伸的温度43℃、拉伸倍数为3倍，第一次热板拉伸的温度为62℃、拉伸倍数为8倍，第二次热板拉伸的温度为52℃、拉伸倍数为4倍。
现有技术中常常使用拉伸工艺来增加纤维的强度，但是有时候不能够很好的控制好拉伸条件使其强度更好的增加，在拉升过程中还可能出现纤维空洞或毛丝断头的现象。发明人意外发现，在本发明中选择特定的一次水浴拉伸，两次热板拉伸工艺不但使得纤维原丝具有更好的强度，同时还使其具有较好的柔性，在切割国策还能够中不会出现断裂的现象。可能是拉伸过程分三个阶段进行，在第一个阶段PPDO分子内部的键角和键长发生改变，并且由于特定增塑剂的存在，在较低温度下，分子内部的能够发生一定方向的取向，在该温度下不会造成局部过热的现象，然后在第二个阶段纤维内部链段朝一个方向进行取向，在增塑剂的作用下，分子的取向增加，从而使得轻度增加，第三个阶段，此时纤维北部的结构已经变得比较有序了，此时降低拉伸的温度和倍数，防止了可能对偶极键等其他类型的分子间作用力的破环。
S4，染色
染色为本领域常知的染色浴浸渍染色，在一些实施方式中，染色的具体步骤为：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中以0.3～0.5m/min的速度浸渍，保持纤维经过溶液槽的时间为20～30min，然后将浸渍有染色物质的纤维原丝在40～45℃下干燥得到染色后的纤维原丝。
所述染色后的纤维原丝的原始USP尺寸可以根据根据需求来进行选择。比如说原始USP尺寸为3-0、原始USP尺寸为2-0、原始USP尺寸为0、原始USP尺寸为4-0、原始USP尺寸为1、原始USP尺寸为2等。
S5，切割刀刺
在一些实施方式中，刀具的切割纤维原丝表面的深度为染色后的纤维原丝的直径的1/2～1/8；优选的，刀具的切割纤维原丝表面的深度为染色后的纤维原丝的直径的1/4。
优选的，带倒刺缝合线上每厘米有8～10个倒刺。
倒刺与线体之间的夹角在10～90°之间，优选的，倒刺与线体之间的夹角在20～60°之间。
其中，线体指的是纤维原丝或染色后的纤维原丝。
优选的，所述切割刀刺的具体过程为：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线，切割过程中染色后的纤维原丝在轴向旋转，线转动的速率为3s/圈。
本发明的第二个方面提供了一种由上述任一种制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
与现有技术相比，本发明至少具有下述有益效果：
1.本发明中的带倒刺缝合线在使用的过程中无需打结，并且其特定的几何结构和表面特征能够影响带倒刺缝合线在使用过程中的摩擦和抓齿性能，使其在使用过程起到无需打结即可缝合的效果。
2.本发明中的带倒刺缝合线为单丝缝合线，由特定的PPDO制备得到，具有更好的生物相容性，吸收期大约180天，同时还具有更高的抗张强度，临床使用更加安全可靠。
3.在本发明中选择特定的增塑剂不但能够改善PPDO柔韧性、耐热性较差的缺陷，能够增加PPDO的抗张强度，使其后续在单丝拉伸的时候降低了其可能出现断裂的缺陷。
4.发明人意外发现，在本发明体系中通过水浴和热板拉伸的方式，大大提升单丝的取向度和力学性能都有所提高，使得后续在切割过程中不容易发生断裂。
5.发明人在研究中还发现，环氧大豆油的虽然具有较好的增塑下效果，但是可能是因为其在体系中形成晶较大的原因，反而使得最后制品的柔量降低，发明然意外发现使用环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和环保增塑剂HC-166还能够不但能够与环氧大豆油进一步作用增加体系的力学性能，同时还能够改善环氧大豆油带来的缺陷。
6.本发明中直接使用特定的增塑剂与PPDO通过熔融制备得到纺丝原料，不但改善了PPDO自身的缺陷，同时还避免了现有技术中使用一些生理毒性的化学品来对PPDO进行溶剂的缺陷。
附图说明
图1为实施例2中免打结带倒刺缝合线的图片的正视图；
图2为实施例2中免打结带倒刺缝合线的图片的俯视图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的第一个方面提供了一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，包括以下步骤：
S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO(聚对二氧环已酮)混合后经过双螺杆挤出机经过115℃挤出、切片得到纺丝原料；
S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过酒精(酒精的温度为0℃)冷却后得到初生纤维；
S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次水浴拉伸，两次热板拉伸得到纤维原丝；
S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中以0.3m/min的速度浸渍，保持纤维经过溶液槽的时间为20min，然后将浸渍有染色物质的纤维原丝在40℃下干燥得到染色后的纤维原丝，染色后的纤维原丝的原始USP尺寸为3-0；
S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线，切割过程中染色后的纤维原丝在轴向旋转，线转动的速率为3s/圈。
带倒刺缝合线经过裁线上针、绕线包装、灭菌、封口包装得到免打结带倒刺缝合线。
PPDO与增塑剂的重量比为100：2；所述PPDO的特性粘度为1dL/g；所述PPDO的数均分子量为65000；PPDO的购买厂家为武汉曙尔生物科技有限公司；所述增塑剂包括生物基环保增塑剂；所述生物基环保增塑剂为环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物；所述环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物的重量比为1：0.45；所述环氧大豆油的数均分子量为1000；所述增塑剂还包括植物油脂改性后得到的增塑剂，其购自苏州华策环保科技有限公司，型号为环保增塑剂HC-166；所述植物油脂改性后得到的增塑剂的重量为增塑剂总重量的35％；
纺丝过程中：螺杆区一区的加热温度为135℃、螺杆区二区的加热温度为145℃、螺杆区三区的加热温度为140℃、法兰的加热温度为145℃、箱体的加热温度145℃；纺丝机的喷头的直径为0.8mm，料杆推进速度3.5mm/min、挤出线速度0.6m/min、卷绕线速度15m/min；
一次水浴拉伸的温度为40℃、拉伸倍数为3倍，第一次热板拉伸的温度为60℃、拉伸倍数为8倍，第二次热板拉伸的温度为50℃、拉伸倍数为5倍；
带倒刺缝合线上每厘米有8个倒刺；倒刺与线体之间的夹角在20°；
本实施例的第二个方面提供了由上述免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
实施例2
本实施例的第一个方面提供了一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，包括以下步骤：
S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO(聚对二氧环已酮)混合后经过双螺杆挤出机经过125℃挤出、切片得到纺丝原料；
S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过酒精(酒精的温度为0℃)冷却后得到初生纤维；
S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次水浴拉伸，两次热板拉伸得到纤维原丝；
S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中以0.4m/min的速度浸渍，保持纤维经过溶液槽的时间为25min，然后将浸渍有染色物质的纤维原丝在40℃下干燥得到染色后的纤维原丝，染色后的纤维原丝的的原始USP尺寸为2-0；
S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线，切割过程中染色后的纤维原丝在轴向旋转，线转动的速率为3s/圈。
带倒刺缝合线经过裁线上针、绕线包装、灭菌、封口包装得到免打结带倒刺缝合线。
PPDO与增塑剂的重量比为100：2.5；所述PPDO的特性粘度为1.2dL/g；所述PPDO的数均分子量为70000；PPDO的购买厂家为武汉曙尔生物科技有限公司；所述增塑剂包括生物基环保增塑剂；所述生物基环保增塑剂为环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物；所述环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物的重量比为1：0.45；所述环氧大豆油的数均分子量为1000；所述增塑剂还包括植物油脂改性后得到的增塑剂，其购自苏州华策环保科技有限公司，型号为环保增塑剂HC-166；所述植物油脂改性后得到的增塑剂的重量为增塑剂总重量的40％；
纺丝过程中：螺杆区一区的加热温度为140℃、螺杆区二区的加热温度为142℃、螺杆区三区的加热温度为145℃、法兰的加热温度为143℃、箱体的加热温度为148℃；纺丝机的喷头的直径为1mm，料杆推进速度4mm/min、挤出线速度0.675m/min、卷绕线速度15.5m/min；
一次水浴拉伸的温度43℃、拉伸倍数为3倍，第一次热板拉伸的温度为62℃、拉伸倍数为8倍，第二次热板拉伸的温度为52℃、拉伸倍数为4倍；
带倒刺缝合线上每厘米有8个倒刺；倒刺与线体之间的夹角在30°；
如图1～2所示，本实施例的第二个方面提供了由上述免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。其中，图1为实施例2中免打结带倒刺缝合线的图片的正视图；图2为实施例2中免打结带倒刺缝合线的图片的俯视图。
实施例3
本实施例的第一个方面提供了一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，包括以下步骤：
S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO(聚对二氧环已酮)混合后经过双螺杆挤出机经过130℃挤出、切片得到纺丝原料；
S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过酒精(酒精的温度为0℃)冷却后得到初生纤维；
S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次水浴拉伸，两次热板拉伸得到纤维原丝；
S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中以0.5m/min的速度浸渍，保持纤维经过溶液槽的时间为30min，然后将浸渍有染色物质的纤维原丝在40℃下干燥得到染色后的纤维原丝，染色后的纤维原丝的的原始USP尺寸为0；
S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线，切割过程中染色后的纤维原丝在轴向旋转，线转动的速率为3s/圈。
带倒刺缝合线经过裁线上针、绕线包装、灭菌、封口包装得到免打结带倒刺缝合线。
PPDO与增塑剂的重量比为100：3；所述PPDO的特性粘度为1.2dL/g；所述PPDO的数均分子量为70000；PPDO的购买厂家为武汉曙尔生物科技有限公司；所述增塑剂包括生物基环保增塑剂；所述生物基环保增塑剂为环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物；所述环氧大豆油与环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯的组合物的重量比为1：0.5；所述环氧大豆油的数均分子量为1000；所述增塑剂还包括植物油脂改性后得到的增塑剂，其购自苏州华策环保科技有限公司，型号为环保增塑剂HC-166；所述植物油脂改性后得到的增塑剂的重量为增塑剂总重量的45％；
纺丝过程中：螺杆区一区的加热温度为145℃、螺杆区二区的加热温度为140℃、螺杆区三区的加热温度为150℃、法兰的加热温度为140℃、箱体的加热温度150℃；纺丝机的喷头的直径为1.2mm，料杆推进速度4.5mm/min、挤出线速度0.7m/min、卷绕线速度16m/min；
一次水浴拉伸的温度为45℃、拉伸倍数为2倍，第一次热板拉伸的温度为65℃、拉伸倍数为7倍，第二次热板拉伸的温度为55℃、拉伸倍数为4倍；
带倒刺缝合线上每厘米有10个倒刺；倒刺与线体之间的夹角在30°；
本实施例的第二个方面提供了由上述免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
实施例4
本实施例的第一个方面提供了一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其具体实施方式同实施例2，不同之处在于增塑剂只有环氧大豆油。
本实施例的第二个方面提供了由上述免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
实施例5
本实施例的第一个方面提供了一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其具体实施方式同实施例2，不同之处在于：拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次热板拉伸(热板拉伸的温度为60℃、拉伸倍数为7倍)得到纤维原丝；
本实施例的第二个方面提供了由上述免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
性能测试
1.外观：观察拉伸后纤维原丝的外观；
2.测试实施例中得到的免打结带倒刺缝合线的断裂强力；
测试方法为：将免打结带倒刺缝合线剪成长度200.00mm的样品，样品的两端夹在医用纺织品多功能强力仪上，使样品在夹具间处于绷紧状态；拉伸速度300.00mm/min，夹具间距离125.00mm，一个测试10组样品，取平均值为检测断裂强力。
测试结果如表1所示。
表1
Claims (10)
1.一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，纺丝原料的准备：将增塑剂与PPDO混合后经过双螺杆挤出机挤出、切片得到纺丝原料；
S2，纺丝：将纺丝原料干燥至含水率小于0.005wt％后加入纺丝机纺丝，丝条经过冷却后得到初生纤维；
S3，拉伸：将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝；
S4，染色：将纤维原丝在装有染色物质的溶液槽中浸渍、然后干燥得到染色后的纤维原丝；
S5，切割刀刺：使用夹具将染色后的纤维原丝的首末端夹住，用刀具在染色后的纤维原丝表面进行切割得到带倒刺缝合线。
2.根据权利要求1所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，所述PPDO与增塑剂的重量比为100：(1～4)。
3.根据权利要求1或2所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，所述PPDO的特性粘度为0.5～3dL/g；所述PPDO的数均分子量为40000～80000。
4.根据权利要求3所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，所述增塑剂包括生物基环保增塑剂；所述生物基环保增塑剂选自柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、油酸乙酯、环氧大豆油、环氧亚麻油、蓖麻油、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，纺丝过程中螺杆区一区的加热温度为135～145℃、螺杆区二区的加热温度为140～145℃、螺杆区三区的加热温度为140～150℃、法兰的加热温度为140～145℃、箱体的加热温度145～150℃。
6.根据权利要求1或5所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，纺丝机的喷头的直径为0.8～1.2mm，料杆推进速度3.5～4.5mm/min、挤出线速度0.6～0.7m/min、卷绕线速度15～16m/min。
7.根据权利要求6所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，将得到的初生纤维拉伸得到纤维原丝进行一次水浴拉伸，两次热板拉伸得到纤维原丝。
8.根据权利要求1所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，刀具的切割纤维原丝表面的深度为染色后的纤维原丝的直径的1/2～1/8。
9.根据权利要求1所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺，其特征在于，倒刺与线体之间的夹角在10～90°之间。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的一种免打结带倒刺缝合线的制备工艺制备得到的免打结带倒刺缝合线。
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