一种医疗用纤维材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及医卫纤维材料技术领域，特别是关于一种医疗用纤维材料、制备方法及其应用，该医疗用纤维材料以聚乙烯醇为主要原料，经湿法纺丝后进行经改性壳聚糖表面处理制得，该制备方法简单、易于控制，可操作性强，生产成本低廉，生产效率高，易于工业化大规模生产，且制得的纤维材料安全无毒，抗菌性能优异，耐水性高，在力学性能、抗静电性能方面具有优异的表现，可用于制作医用防护服、医用手术帽等制品。医用手术帽等制品。医用手术帽等制品。

【技术实现步骤摘要】
一种医疗用纤维材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及医卫纤维材料
，特别是关于一种医疗用纤维材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]医疗用纺织材料，是以医学应用为特色，以纤维和纺织品为基础的产业用纺织材料。医疗用纺织材料必须无毒、无过敏、无致癌性、不产生血栓、不破坏血细胞和改变血浆蛋白成分，在消毒时不起物理或化学性能的任何变化。医疗用纺织材料最早用棉、毛、麻等天然纤维，随着科技的发展，又大量的使用合成纤维。随着医疗用非织造布的推广，使化学纤维的应用范围进一步扩大，医疗用纺织品材料的发展也愈来愈显示出巨大的活力。非织造技术由于生产工艺独特，可以使用广泛的生产原材料制作出具有特异型结构的材料。基于非织造的特殊性，在医疗卫生领域，非织造技术具有很强的发展潜力和拓展空间。与传统的纯棉机织医用纺织品相比，医用非织造物具有对细菌、尘埃过滤性高，手术感染率低，消毒灭菌方便，易于与其他材料复合等特点。非织造产品作为用即弃的医疗用品，不仅使用卫生便利，还能有效防止细菌感染和医原性交叉感染。
[0003]目前应用较多的为涤纶、丙纶、芳纶、腈纶、锦纶、复合聚烯烃、维纶和氨纶等合成材料，但是由于生物相容性差、非极性材料等原因，所以均不能用于取代棉质。聚乙烯醇是少数几种具有亲水性基团的成纤聚合物中的一种，是一种极安全的高分子有机物，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性，在医疗中：如其水性凝胶在眼科、伤口敷料和人工关节方面有广泛应用，同时聚乙烯醇薄膜在药用膜、人工肾膜等方面也有使用。但聚乙烯醇为水溶性聚合物，因而制备纯聚乙烯醇纤维困难，且聚乙烯醇纤维还存在吸湿性、熔融加工困难和热稳定性低等缺点。为此，对聚乙烯醇进行改性从而使其纺丝加工容易，并赋予一定的性能使其更好的用于医疗防护、保健很有必要。
[0004]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种医疗用纤维材料及其制备方法，该医疗用纤维材料以聚乙烯醇为主要原料，经湿法纺丝后进行表面处理制得，该制备方法简单、易于控制，可操作性强，生产成本低廉，生产效率高，易于工业化大规模生产，且制得的纤维材料安全无毒，抗菌性能优异，耐水性高，在力学性能、抗静电性能方面具有优异的表现，可用于制作医用防护服、医用手术帽等制品。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
[0007]一种医疗用纤维材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0008]1)将聚乙烯醇接枝乳酸纤维进行低温常压空气等离子处理，得到预处理的聚乙烯
醇接枝乳酸纤维；
[0009]2)将1～2重量份的改性壳聚糖加入到90～100重量份的去离子水中，加入5～10重量份的1～2mol/L的NaOH溶液，搅拌溶解制得改性壳聚糖溶液；
[0010]3)将预处理的聚乙烯醇接枝乳酸纤维浸入改性壳聚糖溶液中，在40～60℃搅拌反应2～6h，将纤维取出并在-20～-10℃下冷冻干燥8～20h，即得医疗用纤维材料。
[0011]本专利技术以聚乙烯醇接枝乳酸纤维为主要原料，经改性壳聚糖表面处理制得医疗用纤维材料，该制备方法简单、易于控制，可操作性强，生产成本低廉，生产效率高；聚乙烯醇接枝乳酸纤维经改性壳聚糖表面处理后，改性壳聚糖包覆在纤维表面，赋予纤维优异的抗菌性能和抗静电性能，避免伤口由于静电造成二次伤害，且使其具有较高的力学性能。
[0012]作为上述技术方案的优选，制备医疗用纤维材料的步骤1)中，低温常压空气等离子处理条件为：直流电压150～300V、功率400～600W，频率200～400Hz，处理时间45～60s，气体：空气。
[0013]作为上述技术方案的优选，制备医疗用纤维材料的步骤2)中，搅拌速率为180～300r/min。
[0014]作为上述技术方案的优选，制备医疗用纤维材料的步骤3)中，搅拌速率为200～400r/min。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述聚乙烯醇接枝乳酸纤维经由包括下述步骤的方法制备得到：
[0016]1)将1重量份的聚乙烯醇加入到20～30重量份的去离子水中，超声分散均匀，然后加热到95～100℃，加入丁醇至其终浓度为0.05～0.2％，搅拌溶解得聚乙烯醇水溶液；
[0017]2)向聚乙烯醇水溶液中加入乳酸，温度降至65～80℃，加入碱至其终浓度为15～25％，350～500r/min转速下搅拌反应3～8h，得到初步酯化的聚乙烯醇纺丝原液；
[0018]3)将初步酯化的聚乙烯醇纤维纺丝原液降温至60～65℃，加入纺丝原液重量1～3％的引发剂，250～400r/min转速下搅拌反应2～6h，得到接枝聚乙烯醇纺丝原液；
[0019]4)将聚乙烯醇纤维纺丝原液静置脱泡10～24h，得澄清透明的聚乙烯醇纤维纺丝原液；
[0020]5)将步骤4)脱泡后的纺丝原液经湿法纺丝形成细流，原液细流经第一凝固浴中凝固形成聚乙烯醇初生纤维，然后将聚乙烯醇初生纤维浸入第二凝固浴中进行牵伸，之后经清洗、干燥得到接枝聚乙烯醇纤维。
[0021]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤1)中，聚乙烯醇的聚合度为1700～2200，醇解度为87～89％。相比选择聚合度更高或更低的聚乙烯醇，选择聚合度为1700～2200的聚乙烯醇，其水溶液粘度适中，有利于乳酸的接枝酯化和加工成型成，制得的纤维的均匀性好，且与乳酸具有协同作用，使纤维具有优异的机械强度。
[0022]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤1)中，超声频率为20～25KHz，功率密度：0.35～0.5w/cm2。
[0023]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤1)中，搅拌速率为150～300r/min。
[0024]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤2)中，聚乙烯醇与乳酸的添加重量比为1:0.65～0.8。
[0025]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤2)中，所述碱是甲醇钠、乙醇钾或叔丁醇钾。
[0026]作为上述技术方案的优选，制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤3)中，引发剂为过硫酸盐/亚硫酸氢钠混合物，过硫酸盐/亚硫酸氢钠混合比为1:0.6～1。相比选择单纯的过硫酸盐作引发剂，选择过硫酸盐/亚硫酸氢钠混合溶液作引发剂可明显降低反应温度，减少能耗，且氧化还原体系的引发剂能够避免引发剂的残留造成的对人体产生伤害的问题；引发剂能够引发聚乙烯醇发生自交联反应，破坏了聚乙烯醇内部分子排列的规整性，使其结晶度降低，使终产物纤维的脆性下降，断裂强度和断裂伸长率均有所提高，并减少分子中羟基数量，耐水性提高。
[0027]作为上述技术方案的优选，制备聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医疗用纤维材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)将聚乙烯醇接枝乳酸纤维进行低温常压空气等离子处理，得到预处理的聚乙烯醇接枝乳酸纤维；2)将1～2重量份的改性壳聚糖加入到90～100重量份的去离子水中，加入5～10重量份的1～2mol/L的NaOH溶液，搅拌溶解制得改性壳聚糖溶液；3)将预处理的聚乙烯醇接枝乳酸纤维浸入改性壳聚糖溶液中，在40～60℃搅拌反应2～6h，将纤维取出并在-20～-10℃下冷冻干燥8～20h，即得医疗用纤维材料；其中，聚乙烯醇接枝乳酸纤维的酯化度为60～75％。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述聚乙烯醇接枝乳酸纤维经由包括下述步骤的方法制备得到：1)将1重量份的聚乙烯醇加入到20～30重量份的去离子水中，超声分散均匀，然后加热到95～100℃，加入丁醇至其终浓度为0.05～0.2％，搅拌溶解得聚乙烯醇水溶液；2)向聚乙烯醇水溶液中加入乳酸，温度降至65～80℃，加入碱至其终浓度为15～25％，350～500r/min转速下搅拌反应3～8h，得到初步酯化的聚乙烯醇纺丝原液；3)将初步酯化的聚乙烯醇纤维纺丝原液降温至60～65℃，加入纺丝原液重量1～3％的引发剂，250～400r/min转速下搅拌反应2～6h，得到接枝聚乙烯醇纺丝原液；4)将聚乙烯醇纤维纺丝原液静置脱泡10～24h，得澄清透明的聚乙烯醇纤维纺丝原液；5)将步骤4)脱泡后的纺丝原液经湿法纺丝形成细流，原液细流经第一凝固浴中凝固形成聚乙烯醇初生纤维，然后将聚乙烯醇初生纤维浸入第二凝固浴中进行牵伸，之后经清洗、干燥得到接枝聚乙烯醇纤维。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤1)中，聚乙烯醇的聚合度为1700～2200，醇解度为87～89％。4.根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，所述制备聚乙烯醇接枝乳酸纤维的步骤3)中，引发剂为混合比为1:0.6～1的过硫酸盐/亚硫酸氢钠混合物。5.根据权利要求2～4任一项所述方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：嘉兴市爵拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：