基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物制造技术

本发明专利技术提供了一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物。该多层复合包芯纱由外至内依次包括质子化壳聚糖纤维层、亲水改性壳聚糖纤维层和强力长丝或纱线层。先将亲水改性壳聚糖纤维生条作为皮层，强力长丝或纱线作为芯层，进行包芯纱纺纱得到双层复合包芯纱；再通过摩擦包芯纺纱工艺将质子化壳聚糖纤维生条包覆于双层复合包芯纱外层，得到多层复合包芯纱，并可进一步织造为高强度止血织物。本发明专利技术利用最外层质子化壳聚糖纤维层的正电性、中间层亲水改性壳聚糖纤维层的高吸液性和芯层长丝的高强度特性，促使该止血材料能够紧密粘附于出血创面，同时快速吸收血液中的水分，并保持高的湿强度，从而实现快速高效止血。从而实现快速高效止血。从而实现快速高效止血。

【技术实现步骤摘要】
基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物


[0001]本专利技术涉及医用材料制备
，尤其涉及一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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
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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。
[0004]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。如中国专利技术专利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。
[0005]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。
[0006]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。中国专利技术专利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，提高纺纱和后续织造性能。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。
[0007]有鉴于此，有必要设计一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物，以提高快速止血效果，并降低成本，使得快速止血材料的大规模应用成为可能。

技术实现思路

[0008]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱及织物。该多层复合包芯纱利用最外层质子化壳聚糖纤维层的正电性、中间层亲水改性壳聚糖纤维层的高吸液性和芯层长丝的高强度特性，促使该止血材料能够紧密粘附于出血创面，同时快速吸收血液中的水分，并保持高的湿强度，从而实现快速高效止血。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱，所述多层复合包芯纱由外至内依次包括质子化壳聚糖纤维层、亲水改性壳聚糖纤维层和强力长丝或纱线层。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述多层复合包芯纱的制备方法包括如下步骤：
[0011]S1.将亲水改性壳聚糖纤维依次进行开松、梳理和粗纱工序，得到亲水改性壳聚糖纤维生条；
[0012]S2.将步骤S1得到的所述亲水改性壳聚糖纤维生条作为皮层，将强力长丝或纱线作为芯层，进行包芯纱纺纱得到双层复合包芯纱；
[0013]S3.将壳聚糖纤维依次进行开松和梳理工序，得到壳聚糖纤维生条；再采用酸溶液对所述壳聚糖纤维生条进行质子化改性，得到质子化壳聚糖纤维生条；
[0014]S4.将步骤S2得到的所述双层复合包芯纱作为芯层，将步骤S3得到的所述质子化壳聚糖纤维生条作为皮层，进行摩擦包芯纺纱，得到所述多层复合包芯纱。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述开松和梳理的湿度控制范围为45％
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60％；温度控制范围为20℃
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30℃；所述粗纱的湿度控制范围为40％
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65％；温度控制范围为20℃
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30℃；在步骤S2中，所述包芯纱纺纱的湿度控制范围为40％
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65％；温度控制范围为20℃
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30℃。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述梳理的锡林速度为300
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1000r/min；道夫速度为100
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500r/min；喂入线速度为0.1
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5m/min；
[0017]所述粗纱的牵伸倍数为2
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12倍；粗纱定量为200
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800tex；
[0018]所述包芯纱纺纱的捻系数为250
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500，锭子速度为6000
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12000r/min；所述双层复合包芯纱的细度为20
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80tex。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S4中，所述摩擦包芯纺纱的工艺参数包括：中分梳棍：2000
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15000r/min；摩擦辊：2000
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18000r/min；湿度控制范围为：40％
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65％；温度控制范围为：20℃
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30℃。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，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。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，所述强力长丝或纱线为聚乳酸长丝或纱
线，其细度为20旦
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800旦，强力为2N
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20N。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述在步骤S3中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱，其特征在于，所述多层复合包芯纱由外至内依次包括质子化壳聚糖纤维层、亲水改性壳聚糖纤维层和强力长丝或纱线层。2.根据权利要求1所述的基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱，其特征在于，所述多层复合包芯纱的制备方法包括如下步骤：S1.将亲水改性壳聚糖纤维依次进行开松、梳理和粗纱工序，得到亲水改性壳聚糖纤维生条；S2.将步骤S1得到的所述亲水改性壳聚糖纤维生条作为皮层，将强力长丝或纱线作为芯层，进行包芯纱纺纱得到双层复合包芯纱；S3.将壳聚糖纤维依次进行开松和梳理工序，得到壳聚糖纤维生条；再采用酸溶液对所述壳聚糖纤维生条进行质子化改性，得到质子化壳聚糖纤维生条；S4.将步骤S2得到的所述双层复合包芯纱作为芯层，将步骤S3得到的所述质子化壳聚糖纤维生条作为皮层，进行摩擦包芯纺纱，得到所述多层复合包芯纱。3.根据权利要求2所述的基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱，其特征在于，在步骤S1中，所述开松和梳理的湿度控制范围为45％
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60％；温度控制范围为20℃
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30℃；所述粗纱的湿度控制范围为40％
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65％；温度控制范围为20℃
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30℃；在步骤S2中，所述包芯纱纺纱的湿度控制范围为40％
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65％；温度控制范围为20℃
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30℃。4.根据权利要求3所述的基于亲水改性壳聚糖纤维的多层复合包芯纱，其特征在于，所述梳理的锡林速度为300
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1000r/min；道夫速度为100
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500r/min；喂入线速度为0.1
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5m/min；所述粗纱的牵伸倍数为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周应山，万婷婷，孙浩淼，刘学顺，李乐珩，杨红军，顾绍金，徐卫林，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：