一种复合纤维膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于复合材料技术领域，公开了一种复合纤维膜及其制备方法和应用。该复合纤维膜，依次包括亲水层、界面层和疏水层；亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石；界面层为单元A和单元B交替堆叠形成重复单元AB；单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料；单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料；重复单元AB的个数为2‑10；所述界面层的厚度为80‑200μm。该复合纤维膜通过控制界面层的重复单元AB的个数(2‑10个)和厚度(80‑200μm)，单元A和单元B之间的纤维互相嵌入、缠结的结构，实现界面紧凑结合。有效提高了亲水层和疏水层之间的结合力，提升了最终制得的复合纤维膜的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纤维膜及其制备方法和应用
本专利技术属于复合材料
，特别涉及一种复合纤维膜及其制备方法和应用。
技术介绍
静电纺丝制得的纤维膜具有与细胞外基质相似的纤维状结构，孔隙相互连通，具有极高的比表面积，作为一种新型功能纤维膜材料在各种组织损伤修复中具有广阔的应用前景。纤维膜在医疗卫生领域具有广阔的应用。理想的医用敷料应具备以下功能：(1)维持创面潮湿环境，对渗出液有一定的吸收能力；(2)能有效促进创面愈合，避免细菌感染；(3)具有一定的机械性能和支撑作用；(4)具有合理的孔隙结构，便于氧气和营养物质的传递和交换。医用敷料中往往含有纤维膜，除纤维膜的微观结构外，纤维膜的组分对医用敷料的性能也起着关键作用。目前常用的静电纺丝材料有人工合成的聚乳酸、聚丙烯腈、聚己内酯和天然的海藻酸钠、明胶、丝素等。单组分纤维膜有时不能提供足够的功能。例如，亲水性纤维膜可以通过毛细作用自动将水吸入内部，而疏水性敷料表面的水不易渗透到纤维膜中。然而，大多数亲水性纤维膜在接触水时容易溶解，导致结构迅速破坏，失去机械支撑。通常，通过静电纺丝技术制备双层复合纤维膜来结合不同材料的优良性能是一种简单可行的方法。例如，将疏水性材料纤维膜与亲水性材料纤维膜复合构建双层复合纤维膜，当采用双层膜修复伤口时，亲水一侧与伤口接触，提供良好的组织生长环境，促进伤口愈合；疏水一侧与其他正常组织接触，保持良好的支撑作用，抑制组织长入而发生粘连。然而，由于亲水性和疏水性材料本身融合性不好，亲水性纤维膜与疏水性纤维膜之间的结合力过低，容易产生分层，则会进一步降低纤维膜在医用敷料领域的功能应用。因此，希望提供一种结合力强的复合纤维膜，有利于提高复合纤维膜在医疗卫生领域的应用性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种复合纤维膜及其制备方法和应用，所述复合纤维膜包括亲水层与疏水层，亲水层与疏水层之间通过界面层的引入，显著提高亲水层与疏水层之间的结合力，进一步提高所述复合纤维膜的机械性能，有利于所述复合纤维膜在医疗卫生领域的应用。本专利技术的专利技术构思：聚乳酸(PLA)是一种典型的疏水性生物医用材料，具有良好的生物降解性和力学性能；高分子的聚乙烯醇(PVA)是一种无毒、具有良好的亲水性和静电纺丝能力的材料；纳米羟基磷灰石(nHAp)作为骨的无机成分，可以改善静电纺丝的纤维膜的力学性能和细胞亲和力。本专利技术优选以PLA/nHAp复合材料为疏水层，PVA/nHAp复合材料为亲水层，制备了PLA/nHAp和PVA/nHAp的静电纺丝的纤维膜，且在PLA/nHAp和PVA/nHAp的静电纺丝的纤维膜的中间界面，通过控制界面处的重复单元AB(A表示PLA/nHAp层；B表示PVA/nHAp层)的个数和厚度，有效提高了亲水层和疏水层之间的结合力，提升了最终制得的复合纤维膜的机械性能。海藻酸钠(SA)是一种天然聚合物，具有优良的止血性能、强的吸水能力和一定的抗菌作用；在本专利技术的PVA/nHAp复合材料中引入海藻酸钠(SA)，即以PVA/SA/nHAp复合材料作为亲水层，可使得最终制得的复合纤维膜的医用效果更好，也有助于提升复合纤维膜整体的机械性能。本专利技术的第一方面提供一种复合纤维膜。具体的，所述复合纤维膜，依次包括亲水层、界面层和疏水层；所述亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石；所述界面层为单元A和单元B交替堆叠形成的重复单元AB；所述单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp)；所述单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp)；所述重复单元AB的个数为2-10；所述界面层的厚度为80-200μm。优选的，所述重复单元AB的个数为2-8；进一步优选的，所述重复单元AB的个数为2-6。优选的，所述界面层的厚度为90-150μm；进一步优选的，所述界面层的厚度为95-120μm。优选的，所述单元A或单元B的厚度为10-55μm；进一步优选的，所述单元A或单元B的厚度为16.7-50μm；更优选的，所述单元A或单元B的厚度为18-40μm。单元A和单元B合适的厚度，有助于提高复合纤维膜的亲水层与疏水层之间的结合力，进一步提升复合纤维膜的机械性能。优选的，所述单元B中还含有海藻酸盐，优选海藻酸钠。优选的，所述单元B表示聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/SA/nHAp)。优选的，所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.0-6.8％；进一步优选的，所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.8-6.0％。优选的，所述单元A表示的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp)以直径为450-570nm的纤维形态存在；进一步优选的直径为480-520nm。优选的，所述单元B表示的聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp)以直径为220-290nm的纤维形态存在；进一步优选的直径为240-270nm。单元A和单元B中材料的存在形态都是以纤维形态存在，而且单元A中纤维的直径与单元B中纤维的直径差别较大，有利于单元A与单元B的互相嵌入、缠结，从而提高复合纤维膜的结合力。优选的，所述亲水层中还含有海藻酸盐，优选海藻酸钠。优选的，所述亲水层的组分还包括聚乙烯醇、海藻酸钠、胶原或丝素蛋白中的至少一种；进一步优选的，所述亲水层的组分为聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/nHAp)。更优选的，所述亲水层的组分为聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米羟基磷灰石复合材料(PVA/SA/nHAp)。优选的，所述疏水层的组分还包括聚乳酸、聚已内酯或聚氨酯中的至少一种；进一步优选的，所述疏水层的组分为聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料(PLA/nHAp)。所述亲水层或疏水层的厚度根据需要进行选择，可为任意厚度，例如亲水层或疏水层的厚度为100-800μm；具体的，例如100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm。本专利技术的另一方面提供一种复合纤维膜的制备方法。具体的，所述复合纤维膜的制备方法，包括以下步骤：(1)疏水层的制备：将疏水性物质溶解，然后与纳米羟基磷灰石混合，得到疏水层纺丝液，再利用静电纺丝方法制得疏水层；(2)界面层的制备：将聚乳酸溶解，然后与纳米羟基磷灰石混合，得到单元A纺丝液，再利用静电纺丝方法在步骤(1)制得的疏水层上制得单元A；将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散，然后加入聚乙烯醇，加热，搅拌溶解，冷却，制得单元B纺丝液，再利用静电纺丝方法在单元A上制得单元B；然后在B上继续利用静电纺丝方法制得单元A，在单元A上制得单元B，从而形成重复单元AB，即制得界面层；(3)亲水层的制备：将纳米羟基磷灰石在溶剂中分散，然后加入亲水性物质，加热，搅拌溶解，冷却，制得亲水层纺丝液，利用静电纺丝方法在步骤(2)制得的界面层上制得亲水层，即制得所述复合纤维膜。优选的，步骤(1)中，所述疏水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合纤维膜，其特征在于，依次包括亲水层、界面层和疏水层；/n所述亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石；/n所述界面层为单元A和单元B交替堆叠形成重复单元AB；/n所述单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料；/n所述单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料；/n所述重复单元AB的个数为2-10；所述界面层的厚度为80-200μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合纤维膜，其特征在于，依次包括亲水层、界面层和疏水层；
所述亲水层和疏水层含有纳米羟基磷灰石；
所述界面层为单元A和单元B交替堆叠形成重复单元AB；
所述单元A表示聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料；
所述单元B表示聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合材料；
所述重复单元AB的个数为2-10；所述界面层的厚度为80-200μm。


2.根据权利要求1所述的复合纤维膜，其特征在于，所述界面层的厚度为90-150μm。


3.根据权利要求1所述的复合纤维膜，其特征在于，所述亲水层的组分还包括聚乙烯醇、海藻酸钠、胶原或丝素蛋白中的至少一种；所述疏水层的组分还包括聚乳酸、聚已内酯或聚氨酯中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的复合纤维膜，其特征在于，所述单元A或单元B中纳米羟基磷灰石的质量含量为5.0-6.8％。


5.根据权利要求1所述的复合纤维膜，其特征在于，所述亲水层和/或所述单元B中还含海藻酸盐。


6.根据权利要求1所述的复合纤维膜，其特征在于，所述单元A表示的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合材料以直径为450-570nm的纤维形态存在。


7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩颖超，奉天一，戴红莲，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44