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利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料及其制备方法与流程

2021-01-13 10:01:20|294|起点商标网
利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料及其制备方法与流程

本发明属于无纺材料领域,涉及一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,特别是指利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料及其制备方法。



背景技术:

近年来随着医用纤维技术的快速发展,基于特定原料的功能性无纺材料不仅可以作为细胞培养的基材,加速组织的生长,还可以用于皮肤外伤的覆盖,有利于创伤的愈合,因此无纺材料在疝气补片、医用敷料、医用绷带等多个领域得到大量的应用用于疝的修补和皮肤创伤的修复。

疝是指人体组织或器官一部分离开了原来的部位,通过人体间隙、缺损或薄弱部位进入另一部位,俗称“疝气”,是普外科的常见病和多发病之一。疝多发于腹(腹壁和脐)和腹股沟等位置,伴有疼痛,轻者影响患者正常行走和生活,不仅给患者带来严重的生理和心理影响,还会因为不及治疗而导致疝块可逐渐增大、肠管缺血坏死威胁患者生命,故应尽早施行有效的治疗。

到目前为止,植入疝气修补材料(简称“疝气补片”)仍然是主要治疗手段。这主要是因为选用合适的疝气补片覆盖破损部位,在一定程度上取代缺损的组织,具有无缝合张力、手术损伤小、恢复快、疼痛感小的特点。因此,疝气补片作为一种植入性医疗器械除了能满足在复杂生物环境下具有良好的生物惰性及生物相容性,还应与人体腹壁组织的生理特征相适应,实现补片对疝气的永久性修复。因此要求疝气补片具有以下特性:

(1)安全,疝气补片应选用具有良好生物相容性的高分子材料。包括聚乳酸在内的多种可降解材料被使用。比如专利cn201710450595.4提出利用聚乳酸和胶原为原料制备一种复合生物膜用于疝气修补。

(2)轻质,轻质的补片具有更高的顺应性,可以有效减轻补片植入体内后的异物感及不适,进而降低补片对局部组织及神经的刺激。

(3)兼具有一定的柔软性和弹性以适应不同的手术需求;比如专利us20140135407a1提出一种基于聚乳酸的可生物降解的弹性体聚合物制备补片,来获得一种具有较大的拉力或压缩力用于组织修复。

(4)孔设计以增加组织的长入性,降低补片植入后的异物含量、感染及炎性反应;比如专利us9486302b2提出一种聚乳酸多层片状结构,其中一层为多孔层具有高摩擦性,另一层孔隙细小具有防粘连性。

综上可知,开发聚乳酸材质的弹性无纺材料用于疝气治疗、敷料等组织修补用,已经是研究的热点,并且围绕其应用性而进行产品开发和结构设计。目前,现有的聚乳酸补片结构主要分为两大类。

(1)单一结构,主要以单一的编织结构、单一膜结构和单一的无纺结构为主。比如cn201610040930.9提出将医用级聚丙烯单丝与医用级聚乳酸单丝进行编织,以获得一种编织网眼结构的补片;专利cn200910103418.4利用静电纺丝技术制备一种聚乳酸或/和聚己内酯与胶原蛋白或/和丝素蛋白组合的生物补片。

(2)复合结构,复合结构的主要目的是用于单一结构性能单一而不能提供复合特性的不足,将是多层异性结构进行叠层后的复合处理,且大多是将致密结构的纳微米纤维网与大孔纤维层进行复合,以获得防粘连效果和轻质结构。比如cn201610040874.9提出利用粘合剂将聚乳酸/聚己内酯静电纺丝膜与聚丙烯经编网进行复合,以制备一种复合结构的补片。cn201821497109.0则以透明质酸基层、不可吸收高分子聚合物单丝层和聚乳酸层组合成一种防粘连疝气修补片。cn201410812046.3提出一种静电纺丝技术制备双层膜结构,一层为由降解时间较长的生物纤维制得的致密层,另一层为由降解时间不同的生物纤维混合制得的潜在疏松层。

但是临床应用也发现层间复合结构存在分层的问题,影响纤维的微观结构和使用效果,同时静电纺丝所制备的纳微米纤维网还存在着溶剂残留、加工工艺过于复杂的特点,工业化生产的安全性和环保性存在不足。



技术实现要素:

关于利于组织再生的无纺材料,大孔径(>1.5mm)利于组织的长入性,降低补片植入后的异物含量、感染及炎性反应,减轻瘢痕板的形成;细孔(10~50μm)有利于纤维原细胞和新生血管快速长入,从而更好的与周围组织融合;而超细孔(<2μm)通常具有较好的防粘连的作用。多种孔径组合的无纺材料则是利于组织再生的良好基材。关于体内植入无纺材料的特性,不可吸收材料具有力学性能稳定和复发率低的优点,可吸收材料的生物相容性较好,降低炎症反应,但是材料的降解又会导致强力降低并导致复发。可吸收性材料与不可吸收材料的复合利用是赋予体内植入材料兼具有组织再生和保证治疗效果的有益选择。因此,关于体内植入无纺材料的适用性,则要求无纺材料不仅一定的弹性、柔性,进而获得与受损部位的贴合性,从而有利于组织生长恢复,并且可以适应皮肤的变形。

为解决上述技术问题,本发明提出一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料及其制备方法,本发明的技术方案是这样实现的:

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:

(1)聚烯烃弹性长丝骨架的准备:以聚烯烃弹性长丝骨架为基材,进行抗菌处理;

(2)聚乳酸纳微纤维的制备:以聚乳酸聚合物和功能性聚合物为原料,经共混后送入到螺杆挤出机内软化熔融成共混熔体,然后将共混熔体通过喷丝孔挤出形成聚乳酸纳微纤维;

(3)骨架与纤维的复合:在经步骤(1)处理的聚烯烃弹性长丝骨架上铺设步骤(2)制备的聚乳酸纳微纤维,利用上下两侧气流和抽吸风,将聚乳酸纳微纤维分别吹持到聚烯烃弹性长丝骨架的两侧,并利用烫光-磨毛工艺复合制备具有纳微米帚化形态的聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维复合材料;

(4)聚乳酸弹性无纺材料的形成:利用高压水射流对步骤(3)制备的聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维复合材料具有纳微米帚化形态的一侧进行间歇冲击,使聚乳酸纳微纤维冲入并嵌结到聚烯烃弹性长丝骨架内形成一体化结构,同时利用高压水射流与转鼓/网帘的配合在一侧形成帚化孔洞,制备一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料。

进一步,所述步骤(1)中抗菌处理指聚烯烃弹性长丝骨架表面通过喷洒、涂层、浸渍中的一种或几种形式,附着一层厚度在0.01-1μm的抗菌层;抗菌层为降解周期为40-50天的生物基抗菌材料,生物基抗菌材料为壳聚糖及衍生物、透明质酸及衍生物中的一种或几种的混合物。

进一步,所述步骤(1)中聚烯烃弹性长丝的截面为圆形、椭圆形、三角形;聚烯烃弹性长丝的表面粗糙形态可以是孔、线中的一种或几种组合。

进一步,所述步骤(2)中功能性聚合物和聚乳酸聚合物的溶解度比为1:(1.05-10),功能性聚合物与聚乳酸聚合物熔融峰值为0-20℃;

其中,聚乳酸聚合物为左旋聚乳酸和外消旋聚乳酸,重均分子量为100000-5000000,分子量分布为1.0-5;功能性聚合物为聚己内酯、聚乙交酯、聚丙交酯、聚丙交酯-乙酸共聚物、聚碳素酯、聚乙二醇-b-聚乳酸和纤维素共聚物中的一种或几种的共混物的形式,功能性聚合物内还掺有促进伤口愈合的功能成分,如抗菌药或细胞生长因子。

进一步,所述步骤(2)中共混是以颗粒物、分别融化成熔体或利用溶剂配置成溶液进行共混。

进一步,所述步骤(3)中上下两侧气流和抽吸风是通过2组及2组以上呈左右和上下对称的负压风机堆叠组成,气流和抽吸风呈现上下对称分布。

进一步,所述步骤(3)中烫光-磨毛工艺是指利用单面烫光工艺将聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维的三层结构整理为表面光滑的纤维集合体;磨毛工艺是指将一侧聚乳酸纳微纤维整理为长度为0.1-100μm的绒状结构。

进一步,所述步骤(4)中高压水射流特征为水射流初始细度为0.1mm-0.2mm;间歇频率为:线速度/孔距;间歇性阻挡的形式是有规律运动的转鼓和或帘子。

进一步,所述步骤(4)中网帘为化纤长丝和金属丝叠层交叉结构,结构特征为结构特征为:18-103目,其中化纤长丝为聚酯或聚酰胺长丝,金属丝为不锈钢或/和镍,一体化结构的面密度为15-300g/m2,体积密度为0.05-0.30g/m3

上述方法所制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,所述聚乳酸弹性无纺材料以平均直径为0.3-4μm的聚乳酸纤维为主体,直径为10-200μm聚烯烃弹性长丝骨架组成的一侧具有帚化孔洞的一体结构;聚乳酸弹性无纺材料的横向伸长率146-260%,横向弹性回复率为75-86%,纵向断裂伸长率为75-135%,纵向弹性回复率为33-56%;所述聚乳酸纤维的特征为纤维长度方向与纵向夹角为-20-20°的数量比例为50-80%。

进一步,所述聚烯烃弹性长丝骨架的特征为粗糙度为0.5-50长丝以十字交叉样式排列,长丝间距为0.5-1cm*0.5-1cm。

进一步,所述帚化孔洞的特征为开孔面积35-50%,开孔深度为0.01-1mm。

本发明具有以下有益效果:

1、本申请制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料充分利用了聚乳酸的材料生物降解特性和无纺结构优势,是一种兼具有柔性、弹性和多种孔隙特征的一体结构形态,可以满足其在疝气修补、医用敷料和医用绷带等领域应用的技术要求,达到促进创伤愈合和特性治疗的目的。

2、该无纺材料具有多种尺度的孔径:①一侧所具有开孔面积30~60%,开孔深度为0.01~1mm的帚化孔洞,可以保证组织的快速生长;②孔洞内侧所具有长度为0.1-100μm的绒状帚化形态聚乳酸纳微米纤维,可以有效增强细胞生长,有助于组织的再生和前期固定;③直径为0.3~4μm的聚乳酸主体纤维间的孔隙8~20μm,可以很好的促进细胞和新生血管快速长入,从而利于组织融合。

3、本申请制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料作为补片时,其一体结构赋予了它独特的单向伸长弹性;其超细纤维主体结构和物理缠结形态赋予了其极好的柔性,经过phabrometer测试方法(aatcctm202)可以知道,其柔性得分为30~95;因此区别于传统的编织结构,用于内脏修补过程中不易与组织粘连,起到很好隔断作用,用于治疗过程中具有柔性好、不刺激皮肤的特点。本发明样品的纵横向弹性回复率之比为1:5,因此其具有更广阔的应用范围还具有更好的易用性,方便手术使用,并且单向抗张强度高,不会产生位移。

4、本申请的无纺材料是以聚烯烃弹性长丝为骨架,具有强度高、固定性能好;因此其不仅可以保证其前期应用的稳定性和治疗效果的可持续性和后期易变形能力,还具有不易复发的能力;同时该无纺材料的主体成分为聚乳酸纤维,具有可降解特性,因此在植入期内具有很好的生物相容性和组织相容性。

5、与传统的热压复合材料相比,本申请的无纺材料属于物理缠结,聚乳酸纤维与聚烯烃长丝相互交叉缠结成一体结构,使用的过程中可以任意裁剪成各类形状,不会分层,具有使用便利性,可以适用于疝气修补、医用敷料和医用绷带等多个领域应用。

6、本申请的制备方法的不涉及化学溶剂的使用,因此对比传统的静电纺丝工艺具有无溶剂残留、绿色、环保和、成本低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种纳微米聚乳酸弹性无纺材料的表面图。其中,1-1为聚乳酸纳微纤维,1-2为聚烯烃弹性长丝骨架,1-3为帚化孔洞。

图2是本发明所述一种纳微米聚乳酸弹性无纺材料的截面示意图。其中2-1为聚乳酸纳微纤维,2-2为帚化孔洞,2-3为聚烯烃弹性长丝骨架。

图3是长丝骨架与聚乳酸纳微纤维的复合工序流程示意图。其中3-1-1为热空气,3-2-1为聚合物熔体,3-3-1为上层熔喷组件,3-4-1为上层聚乳酸纳微纤维,3-5-1为上层聚乳酸纳微纤维网,3-1-2为热空气,3-2-2为聚合物熔体,3-3-2为下层熔喷组件,3-4-2为下层聚乳酸纳微纤维,3-5-2为下层聚乳酸纳微纤维网,3-6为聚烯烃弹性长丝骨架,3-7-1为上压辊,3-7-2为下压辊,3-8-1为上磨毛棍,3-8-2为下磨毛棍,3-8为聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维复合材料。

图4是帚化孔洞的一体化结构工序流程示意图。其中4-1为纤网,4-2-1-1为上网帘,4-2-1-2为托网帘,4-2-1-2为上转鼓,4-2-2-2为托持鼓,4-3为水刺头,4-4为高压水射流,4-5为真空抽吸装置,4-6为帚化孔洞。

图5是聚乳酸纳微米纤维形态电镜图。

图6是phabrometer测试曲线图。

图7是抗菌实施效果图。

图8是本发明所述聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维复合材料的实物图。

图9是本发明所述聚乳酸弹性无纺材料的实物图。

具体实施方式

本申请的纳微米聚乳酸弹性无纺材料,采用的原料聚乳酸聚合物和功能性聚合物均为热塑性聚合物,其中,聚乳酸聚合物旋聚乳酸和或外消旋聚乳酸,重均分子量为100000-5000000,分子量分布为1.0-5;功能性聚合物为聚己内酯、聚乙交酯、聚丙交酯、聚丙交酯-乙酸共聚物、聚碳素酯、聚乙二醇-b-聚乳酸和纤维素共聚物中的一种或几种的共混物。

其中乳酸聚合物和功能性聚合物的溶解度比为1:(1.05-10)、熔融峰值为0-20℃。

所谓溶解度参数比是指两种聚合物材料的溶解度参数的比值,用于表征两种聚合物材料的相容性,一般来说溶解度参数比越接近1,越具有高的相容性。

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:

(1)聚烯烃弹性长丝骨架的准备工序:

首先,选取平均直径为100μm、截面呈圆形的聚烯烃弹性长丝,对其进行抗菌处理。

所选生物基抗菌材料为壳聚糖溶液,取一定量的壳聚糖溶于质量分数为20%的柠檬酸中,配置成质量分数为1%的壳聚糖溶液。

先将准备好的聚烯烃长丝进行低温等离子体处理,使其在聚烯烃长丝上引入羟基(—cooh),羟基可以和壳聚糖中氨基结合,从而固定了壳聚糖,赋予其优良的抗菌性能。随后在4℃的环境下将其浸入到壳聚糖溶液中24h,取出后干燥;所得抗菌层平均厚度为0.8μm;

(2)聚乳酸纳微纤维的制备工序:

以重均分子量为2000000的左旋聚乳酸和聚己内酯为原料,其混合比例为5:1。先将聚乳酸和聚己内酯母粒置于80℃的电热鼓风干燥内烘干8h,随后放入高速混合机中,并加入抗菌药、细胞生长因子粉末,使其充分混合,进行共混后送入到螺杆挤出机内软化熔融成共混熔体,此后共混熔体通过喷丝孔挤出形成聚乳酸纳微纤维。

设定具体熔喷工艺参数为:计量泵温度200℃、熔喷模头温度220℃、螺杆挤出机温度(一区-四区):160℃、180℃、200℃、220℃;计量泵转速7r﹒min-1、风机转速45r﹒min-1、卷绕速度1.7r﹒min-1、接受距离20cm。所得纳微米聚乳酸/聚己内酯纤维直径平均为2.2μm。

(3)聚烯烃弹性长丝骨架与聚乳酸纳微纤维的复合工序:

将步骤(1)准备好的聚烯烃弹性长丝骨架呈十字交叉样式排列,长丝间距为1cm*1cm,制备成宽度为30cm的长方形网格状,将步骤(2)所得的聚乳酸纳微纤维利用2组上下两侧气流和抽吸风的配合将步骤(2)的聚乳酸纳微纤维分别吹持到聚烯烃弹性长丝骨架两侧。

具体工艺见图3,上层的热空气3-1-1带动聚合物熔体3-2-1从上层熔喷组件3-3-1内喷射而出,并高速牵伸成上层聚乳酸纳微纤维3-4-1,并沉积在聚烯烃弹性长丝骨架3-6上侧形成上层聚乳酸纳微纤维网3-5-1;同时,下层的热空气3-1-2带动聚合物熔体3-2-2从下层熔喷组件3-3-2内喷射而出,并高速牵伸成下层聚乳酸纳微纤维3-4-2,进一步的沉积在聚烯烃弹性长丝骨架3-6下侧形成下层聚乳酸纳微纤维网3-5-2。

(4)烫光-磨毛工艺:

随即,将步骤(3)所制得的聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维三层结构的纤网进行表面烫光、磨毛处理,得纤网。

如图3所示,步骤(3)所形成的三层纤维网先通过一对热轧辊进行热轧粘合和单面烫光处理,其中上辊为烫光辊3-7-1,下辊为加热钢辊3-7-2,轧辊温度设定为120℃、轧辊压力为25n、生产速度为120m/min。

进一步,对所得复合纤网进行磨毛处理,将一侧聚乳酸纳微纤维整理为绒状,利用号数为1500的砂皮对复合纤网进行单面磨毛,进而形成了一层纳米级毛层,其中夹持摩擦工艺的压力为0.1mpa;如图3所示,磨毛处理过程中,三层复合的纤网在上磨毛棍3-8-1和下磨毛棍3-8-2的压力作用下,利用速度差产生砂皮对纤网表面的摩擦作用而获得表面具有绒毛效果的聚乳酸纳微纤维/聚烯烃弹性长丝骨架/聚乳酸纳微纤维复合材料3-8。

进一步,所得复合纤维集合体体积密度为65%,聚乳酸纳微纤维整理为长度为20-80μm的绒状。

(5)帚化孔洞的一体化结构工序:

采用水刺工艺,利用高压水射流对步骤(4)所得纤网具有纳微米帚化形态的一侧进行间歇冲击,高压水射流将聚乳酸纳微纤维冲入并嵌结到聚烯烃弹性长丝骨架内形成一体化结构,同时利用高压水射流与转鼓或网帘的配合在一侧形成帚化孔洞,形成聚乳酸弹性无纺复合材料。具体工艺见图4,水刺形式的差异,可以将帚化孔洞的一体化结构工序分为网帘式(图4-a)和转鼓式(图4-b)。

本实施例采用网帘式。如图4-a所示,纤网4-1在托网帘4-2-1-2和上网帘4-2-1-1的夹持下输送到水刺头4-3区域,高压水射流4-4快速穿透上网帘/纤网/托网帘并经过真空抽吸装置排走;期间高压水射流在穿透上网帘的过程中,因受到上网帘的间歇性阻挡而产生规律分布的帚化孔洞。

进一步,本实施例中纳微米聚乳酸复合纤网受到高压水射流的水针板直径为0.1mm,冲击能量为285j/kg,所用网帘的孔径为50目,所得纳微米聚乳酸弹性无纺材料面密度为108.1g/m2,厚度为0.709mm,形成的帚化孔洞开孔面积约为35%,开孔深度0.01~1mm不等。

(6)灭菌处理:

利用环氧乙烷灭菌法,对步骤(5)制备的聚乳酸弹性无纺复合材料进行灭菌处理,将所得乳酸弹性无纺复合材料放入环氧乙烷低温灭菌器中,设置温度为35℃,时间为3h,相对环境湿度为70%±10%。

本实施例所制备的纳微米聚乳酸弹性无纺材料在上述诸多步骤中均涉及干燥处理,本发明不局限于干燥形式和干燥工艺,可以是热风穿透也可以是热辊筒接触式,还可以是红外辐射烘干等多种形式。

关于所得纳微米聚乳酸弹性无纺材料,对其进行面密度、厚度、顶破强力和拉伸力学性能等测试,纳微米聚乳酸弹性无纺材料的表面结构示意图见图1,截面结构示意图见图2,表面结构实物图见图8,表面结构电镜图见图5,测试结果见表1。

从图1和图8可以知道,本发明实施例1所制备的纳微米聚乳酸弹性无纺材料由1-1聚乳酸纳微纤维和1-2聚烯烃弹性长丝骨架组成,并且在材料表面存在有清晰的1-3为帚化孔洞。结合图2和图5还可以知道1-1聚乳酸纳微纤维与1-2聚烯烃弹性长丝骨架相互穿插形成稳定的结构,这为纳微米聚乳酸弹性无纺材料的宽范围适用性提供了基础。

实施例2

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,所用聚烯烃弹性长丝的平均直径为180μm;同时通过提高熔喷模头温度到230℃,实现聚乳酸/聚己内酯纳微米纤维的平均直径为1.8μm。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为107.8g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例3

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,所用功能性聚合物为聚乙交酯,所用聚烯烃弹性长丝的平均直径为130μm,所用抗菌层的主要成分为壳聚糖/透明质酸;同时通过提高熔喷模头温度到230℃,增大风机转速65r﹒min-1,实现聚乳酸/聚乙交酯纳微米纤维的平均直径为1.4μm。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为51.6g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例4

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,所用聚烯烃弹性长丝的平均直径为100μm,所用抗菌层的主要成分为壳聚糖/透明质酸;所用帚化孔洞的一体化结构工序为转鼓式(图4-b),所用转鼓特征为50目,高压水射流的水针板直径为0.18mm。

本实施例采用转鼓式。如图4-b所示,纤网4-1在上转鼓4-2-1-2和下转鼓4-2-2-2的夹持下输送到水刺头4-3区域,高压水射流4-4快速穿透上转鼓/纤网/下转鼓并经过真空抽吸装置4-5排走;期间高压水射流4-4在穿透上转鼓4-2-1-2的过程中,因受到上转鼓的间歇性阻挡而产生规律分布的帚化孔洞。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为47.8g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例5

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,所用帚化孔洞的一体化结构工序为转鼓式(图4-b),高压水射流的水针板直径为0.3mm,同时降低熔喷模头温度到200℃,实现聚乳酸/聚乙交酯纳微米纤维的平均直径为2.8μm。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为36.3g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例6

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,聚己内酯替换为聚丙交酯-乙酸共聚物;所用聚烯烃弹性长丝的抗菌层施加方式为涂层整理。所用帚化孔洞的一体化结构工序为转鼓式(图4-b),所用转鼓特征为103目。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为286g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例7

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,所用聚烯烃弹性长丝的抗菌层施加方式为涂层整理,所用帚化孔洞的一体化结构工序所用网帘特征为103目。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为168.9g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施例8

利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料的制备方法,步骤如下:本实施例与实施例1的区别在于,聚己内酯替换为聚乙二醇-b-聚乳酸,所用抗菌层的主要成分为壳聚糖/透明质酸;所用帚化孔洞的一体化结构工序所用网帘特征为103目。除此以外,采用与实施例1同样的方法获得面密度为172.6g/m2的一种利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料,其特性测试见表1。

实施效果例

本发明的面密度、厚度、纵横向断裂强力、纵横向断裂拉伸率、纵横向弹性回复率、顶破强力和柔性得分的测试方法如下:

面密度

测试方法:实验时采用小样测试,用50cm2圆盘取样器取样,取五块试样,取试样于天平上测试,然后求平均值。

测试标准:gbt24218.1-2009纺织品非织造布试验方法第1部分:单位面积质量的测定。

厚度

测试方法:按照测试标准,选压脚面积选2500cm2,压块选50cn。最后调零,开始测试,加压30s,依次测试50个数据,求平均值。

测试标准:gbt24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分:厚度的测定。

测试仪器:数字式织物厚度仪(yg141d型,温州市大荣纺织仪器有限公司,中国)。

纵横向断裂强力与断裂拉伸率测试

测试方法:国标规定试样的规格长于200mm,宽为50mm,夹持距离为200mm,但受到试验样机限定,所制熔喷弹性布的幅宽都在200mm左右,无法满足标准要求。因此对实验样品进行等比例缩小,本实验采取每个样品纵横方向各5块,样品规格为长120mm,宽20mm,夹持距离为80mm,拉伸速度为100mm/min,求平均值。

测试标准:gbt24218.3-2010纺织品非织造布试验方法第3部分:断裂强力和断裂伸长率的测定。

测试仪器:温州方圆。

纵横向弹性回复率

测试方法:与测试弹性聚烯烃熔喷非织造布拉伸性能时相同,受到非织造样布规格影响,对实验样品进行等比例缩小,本实验采取每个样品纵横方向各5块,样品规格为长120mm,宽20mm,,夹持距离为80mm,拉伸速度为100mm/min,分别顶拉伸8mm、24mm、40mm,拉伸停滞时间60s,松弛停滞时间180s,反复拉伸两次。

测试标准:由于未找到非织造布弹性标准,因此按照纺织织物标准测试:fzt01034-2008纺织品机织物拉伸弹性试验方法。

测试仪器:yg065h织物电子强力仪(yg065h,莱州市电子仪器有限公司,中国)

顶破强力

测试条件:45mm的圆形样品,顶杆的头端为抛光钢球,球的直径为25mm,顶破速度为300mm/min。每个样品测试5组,取平均值。

测试标准:gb/t19976-2005(纺织品顶破强力的测定钢球法)

测试仪器:yg065h织物电子强力仪(yg065h,莱州市电子仪器有限公司,中国)。

柔性得分

测试条件:

用面积为100cm2的圆盘取样器裁取试样5块,将试样放在恒温恒湿箱中调湿24小时。测试时要注意去掉所有砝码,在无压力的情况下对样品进行柔软度测试,结果取平均值。

测试标准:aatcctm202。

测试仪器:phabrometer织物风格仪(fes-3-10型,理宝商贸有限公司,上海)。

测试结果如下:

表1实施例1-8中制备工艺参数及产品性能表

由表1可知,本申请所制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料充分利用了聚乳酸的材料生物降解特性和无纺结构优势。同时,本申请制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料作为补片时,其一体结构赋予了它独特的单向伸长弹性;其超细纤维主体结构和物理缠结形态赋予了其极好的柔性,经过phabrometer测试方法(aatcctm202)可以知道,其柔性得分为30~95,图6所示为phabrometer测试曲线图。另外,如图7所示为样品抗菌效果图,从中可以知道本发明本申请所制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料还具有较好的抗菌特性,区别于传统的编织结构,用于内脏修补过程中不易与组织粘连,起到很好隔断作用,用于治疗过程中具有柔性好、不刺激皮肤的特点。

综上可知,本申请所制备的利于组织再生的聚乳酸弹性无纺材料是一种兼具有柔性、弹性和多种孔隙特征的一体结构形态,可以满足其在疝气修补、医用敷料和医用绷带等领域应用的技术要求,达到促进创伤愈合和特性治疗的目的,具有更广阔的应用范围还具有更好的易用性。

本发明受国家自然科学基金资助项目(52003306),国家生物医用材料生产应用示范平台资助项目(tc190h3zv/1),河南省高等学校重点科研项目(20a540001),纺织服装产业河南省协同创新中心资助项目(2020-cyy-005)和河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室(1-tr-b-03-190227)支持。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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