本发明专利技术公开了一种静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/生物降解聚酯共混纤维的方法，其特征是包括：魔芋葡甘露聚糖改性，即将魔芋葡甘露聚糖溶于乙醇水溶液中，加入氢氧化钠溶胀反应后，用稀盐酸中和，过滤、洗涤、干燥，得到脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖，再在10～70℃的温度下，将蒸馏水脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖、丙烯酸甲酯、引发剂混合反应，取出反应后物料，加入乙醇混合、静置沉降，过滤，用丙酮洗涤、干燥，制得改性魔芋葡甘露聚糖；将改性魔芋葡露甘聚糖与聚酯混合溶于有机溶剂中，配制成纺丝溶液；静电纺丝即制得共混纤维。采用本发明专利技术制得的可降解纤维材料可作为组织工程材料、敷料材料、吸附材料、膜材料等广泛应用于医药和环保等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质资源利用，涉及有机高分子化合物制作人造纤维的方法，特别涉及一种。制备的改性魔芋葡甘露聚糖/聚酯共混纤维具有优良的生物降解性，可作为纳米纤维载药材料应用于药物控释、皮肤敷料、人造皮肤以及组织工程等领域，可作为组织工程材料、敷料材料、吸附材料、膜材料等广泛应用于医药和环保等领域，具有广泛的应用前景。
技术介绍
魔芋葡甘露聚糖(KGM)是一种来源丰富的天然高分子，因其具有优良的增稠性、可凝胶性、可降解性以及独特的生物活性而被广泛的应用于食品、化工、纺织、医药等领域。因此，开发利用魔芋葡甘露聚糖来制备环境友好材料是具有较大的应用潜力。但是，由于KGM属于多羟基的天然高分子，分子内存在较多的羟基和其他的极性基团，因此容易形成分子间和分子内的氢键，从而引起了分子链的堆积并且阻碍了链段和分子链的运动，这就导致很难对天然的KGM进行静电纺丝。所以，必须对天然的魔芋葡甘露聚糖进行改性再进行静电纺丝。生物降解聚酯具有良好的生物降解性、生物降解速度可控行、优越的可加工性、较好的生物相容性和可灭菌性等优点。主要包括聚乳酸，聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯等。由于生物降解聚酯是由易水解的酯键连接的脂肪族结构单元，且主链比较柔顺，因此容易被自然界中的许多微生物或动植物体内的酶分解、代谢最终得到水和二氧化碳，所以得到了研究者的广泛青睐。目前，生物降解聚酯已被用作手术缝合线、药物缓释材料、骨手术固定材料等。然而，纯的生物降解聚酯类材料本身质脆、以及制品耐久性差，这些大大限制了这类材料的应用。静电纺丝技术凭借简单、高效等优点而成为有效制备纳米结构材料的主要方法。静电纺丝是在高压电场的作用下，高分子熔体或溶液经过喷射、拉伸、劈裂、固化或者溶剂挥发而形成纤维的过程。现有技术中，已经实现对一些天然高分子来进行静电纺丝，如明胶、壳聚糖、纤维素等。但是对改性魔芋葡甘露聚糖及其与生物降解聚酯复合的静电纺丝还鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种，该方法将改性魔芋葡甘露聚糖与生物降解聚酯共混，并将其溶于有机溶剂中得到纺丝溶液，采用静电纺丝法，将纺丝溶液纺制成性能优良的纤维。本专利技术的内容是一种，其特征是包括下列步骤a、魔芋葡甘露聚糖改性将I 50重量份的魔芋葡甘露聚糖溶于200 500重量份的体积百分比浓度为20% 50%的乙醇水溶液中，加入氢氧化钠I 10重量份，在10 50°C的条件下溶胀反应10 120分钟后，用稀盐酸中和反应物料到pH为6 8 ;过滤，固体物用体积百分比浓度为10% 50%的乙醇水溶液洗漆3 5次后，于20 100°C的温度下干燥(至重量无变化)，得到脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖；再在10 70°C的温度下，将蒸馏水100 500重量份、脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖5 20重量份、丙烯酸甲酯10 50重量份、以及引发剂O. I 5重量份混合于装有搅拌装置的容器中反应I 5小时；取出容器内的反应后物料，加入反应后物料体积I 5倍量的乙醇混合、静置沉降O. 5 3小时后，过滤，固体物用丙酮洗涤3 5次后(至洗涤液澄清)，固体物于50 75°C的温度下干燥(至重量无变化)，制得改性魔芋葡甘露聚糖；制得的改性魔芋葡甘露聚糖的接枝率为100% 300%、玻璃化转变温度为14.8°C。b、纺丝溶液的配制将步骤a制得的改性魔芋葡露甘聚糖与聚酯按重量比为10 90 90 :10的比例取量混合成10 100重量份，溶于100 1000重量份的有机溶剂中，充分搅拌O. 5 2小时直至完全溶解，静置于超声波振荡器中超声O. 2 I小时，配制成浓度为1% 10%的纺丝溶液；C、静电纺丝用注射器抽取步骤b所配制的静电纺丝溶液，将注射器固定于静电纺丝装置上，控制高压电源电压为8 30kv、静电纺丝溶液流速为O. 2 2. OmL/h、注射器针头的喷丝口与收集屏之间的距离为8 25cm、纺丝的环境温度为O 40°C，开启高压电源进行静电纺丝，结束后取下收集屏上面的纤维，干燥即制得静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/聚酯共混纤维。步骤a所述的有机溶剂为三氟乙酸、二氯甲烷、N，N—二甲基甲酰胺、六氟异丙醇、三氟乙醇中的一种或两种以上的混合物。步骤b所述生物降解聚酯为聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯中的一种或几种混合。所述聚乳酸的重均分子量为54000 120000，所述聚己内酯的重均分子量为60000 120000，所述聚丁二酸丁二醇酯的重均分子量为50000。步骤c所述的静电纺丝装置包括注射泵和注射器纺丝溶液供给装置、纤维收集屏、高压电源和纺丝针头。步骤c所述制得的纤维的直径分布在687nm 3641nm。与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果(I)对单一体系下的改性魔芋葡甘露聚糖进行静电纺丝得到的纤维，纤维直径分布不均，纤维黏连现象明显，这些都导致膜的力学性能较差而无法进行应用；本专利技术将改性魔芋葡甘露聚糖与力学性能较好的生物降解聚酯进行共混静电纺丝，这样不仅保留了二者优良的可降解性和生物相容性等，而且克服了单一组分的缺点，提高了材料的可加工性和力学强度，并且得到的纤维形貌较好、直径分布均匀。(2)采用本专利技术，魔芋葡甘露聚糖在经过改性以后可纺性提高，通过与生物降解聚酯共混来进行静电纺丝，所得到的共混纤维在纤维形貌和力学强度等方面都明显提高，不仅可用于处理重金属和有机污染物，还可以应用于进行空气和溶液过滤等方面，有着较好的应用潜力。(3)采用本专利技术制备的改性魔芋葡甘露聚糖/聚酯共混纤维具有优良的生物降解性可将其作为纳米纤维载药材料来进行药物控释、皮肤敷料、人造皮肤以及组织工程领域，具有广泛的应用前景。(4)本专利技术中所采用的魔芋葡甘露聚糖的原料为魔芋，魔芋在我国种植广泛，来源丰富，通过与可降解性生物降解聚酯共混，将大大降低单一可降解性生物降解聚酯材料成本。(5)本专利技术具有工艺简单、成本低、环保等特点，制得的可降解纤维材料可作为组织工程材料、敷料材料、吸附材料、膜材料等广泛应用于医药和环保等领域。附图说明图I为本专利技术实施静电纺丝实验装置结构示意图中1-高压电源，2-注射泵，3-注射器，4-注射器针头，5-收集屏；图2为本专利技术实施例I的共混纺丝膜的扫面电镜图3为本专利技术实施例6的共混纺丝膜的扫面电镜图4为本专利技术实施例9的共混纺丝膜的扫面电镜图。具体实施例方式下面所给的实施例拟以对本专利技术作进一步的说明，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和有点，而不是对本专利技术权利要求的限制，该领域的技术人员根据上述本专利技术的内容对本专利技术做出的一些非本质性的改进和调整，仍属本专利技术的保护范围。实施例I :一种，包括以下步骤a、按照10:90的比例来称取改性魔芋葡甘露聚糖与聚己内酯10份(重量份，克或千克，下同)，在将二者溶于100份的三氟乙酸中。搅拌O. 5小时直至完全溶解，放置于超声波震荡器中超声O. 2小时，既得浓度为10%的静电纺丝溶液。b、将b步骤制得的静电纺丝溶液抽取至注射器中，固定注射器于静电纺丝装置上，调节静电纺丝参数为电压10kv，收集距离为10cm，流量lmL/h进行电纺，环境温度为200C，开启装置进行纺丝，结束后收集纤维，干燥处理即得纤维。实施例2 一种静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/生物降解聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/生物降解聚酯共混纤维的方法，其特征是包括下列步骤：a、魔芋葡甘露聚糖改性：将1～50重量份的魔芋葡甘露聚糖溶于200～500重量份的体积百分比浓度为20%～50%的乙醇水溶液中，加入氢氧化钠1～10重量份，在10～50℃的条件下溶胀反应10～120分钟后，用稀盐酸中和反应物料到pH为6～8；过滤，固体物用体积百分比浓度为10%～50%的乙醇水溶液洗涤3～5次后，于20～100℃的温度下干燥，得到脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖；再在10～70℃的温度下，将蒸馏水100～500重量份、脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖5～20重量份、丙烯酸甲酯10～50重量份、以及引发剂0.1～5重量份混合于装有搅拌装置的容器中反应1～5小时；取出容器内的反应后物料，加入反应后物料体积1～5倍量的乙醇混合、静置沉降0.5～3小时后，过滤，固体物用丙酮洗涤3～5次后，？固体物于50～75℃的温度下干燥，制得改性魔芋葡甘露聚糖；b、纺丝溶液的配制：将步骤a制得的改性魔芋葡露甘聚糖与生物降解聚酯按重量比为10：90～90：10的比例取量混合成10～100重量份，溶于100～1000重量份的有机溶剂中，充分搅拌0.5～2小时直至完全溶解，静置于超声波振荡器中超声0.2～1小时，配制成浓度为1%～10%的纺丝溶液；c、静电纺丝：用注射器抽取步骤b所配制的静电纺丝溶液，将注射器固定于静电纺丝装置上，控制高压电源电压为8～30kv、静电纺丝溶液流速为0.2～2.0mL/h、注射器针头的喷丝口与收集屏之间的距离为8～25cm、纺丝的环境温度为0～40℃，开启高压电源进行静电纺丝，结束后取下收集屏上面的纤维，干燥即制得静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/聚酯共混纤维。...
【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝制备改性魔芋葡甘露聚糖/生物降解聚酯共混纤维的方法，其特征是包括下列步骤 a、魔芋葡甘露聚糖改性将I 50重量份的魔芋葡甘露聚糖溶于200 500重量份的体积百分比浓度为20% 50%的乙醇水溶液中，加入氢氧化钠I 10重量份，在10 50°C的条件下溶胀反应10 120分钟后，用稀盐酸中和反应物料到pH为6 8 ;过滤，固体物用体积百分比浓度为10% 50%的乙醇水溶液洗漆3 5次后，于20 100°C的温度下干燥，得到脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖；再在10 70°C的温度下，将蒸馏水100 500重量份、脱乙酰基魔芋葡甘露聚糖5 20重量份、丙烯酸甲酯10 50重量份、以及引发剂O. I 5重量份混合于装有搅拌装置的容器中反应I 5小时；取出容器内的反应后物料，加入反应后物料体积I 5倍量的乙醇混合、静置沉降O. 5 3小时后，过滤，固体物用丙酮洗涤3 5次后，固体物于50 75°C的温度下干燥，制得改性魔芋葡甘露聚糖； b、纺丝溶液的配制将步骤a制得的改性魔芋葡露甘聚糖与生物降解聚酯按重量比为10 90 90 :10的比例取量混合成10 100重量份，溶于100 1000重量份的有机溶剂中，充分搅拌O. 5 2小时直至完全溶解，静置于超声波振荡器中超声O. 2 I小时，配制成浓度为1% 10%的纺丝溶液； C、静电纺丝用注射器抽取步骤b所配制的静电纺丝溶液，将注射器固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：林晓艳，李莹，罗学刚，陈哲，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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