本發(fā)明屬于功能纖維領(lǐng)域,涉及一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法。
背景技術(shù):
殼聚糖由自然界廣泛存在的甲殼素經(jīng)脫乙酰得到,通過(guò)濕法紡絲成形制得殼聚糖纖維。殼聚糖纖維具有良好的生物抑菌性、生物相容性和生物可降解性,在組織工程和創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域具有廣泛用途。羥基磷灰石是人體骨骼和牙齒的主要組分,能夠促進(jìn)骨修復(fù),是骨組織修復(fù)材料。殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合材料能夠兼具兩種材料的優(yōu)異性能,獲得生物活性、生物相容性?xún)?yōu)異的生物骨組織材料。如中國(guó)專(zhuān)利ZL201310210932.4公開(kāi)了羥基磷灰石/殼聚糖復(fù)合涂層的制備方法;中國(guó)專(zhuān)利201310405054.1公開(kāi)了殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合水凝膠的制備方法。
除了復(fù)合涂層和水凝膠,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維是兩者復(fù)合的另一種形式。Xie等(Xie J Z,Hein S,Wang K,et al.Biomedical Materials,2008,3(2):025014.)將羥基磷灰石與殼聚糖紡絲液在700rpm的快速攪拌下混合2小時(shí),制得殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液,經(jīng)濕法紡絲制備了殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維,但是纖維直徑粗(大于50μm),強(qiáng)度低(小于40MPa)。由于殼聚糖紡絲液粘度高,導(dǎo)致羥基磷灰石均勻分散的困難。采用大剪切力、長(zhǎng)時(shí)間的混合造成殼聚糖分子量下降,是影響纖維的性能的重要原因。這是功能性粉體添加方法制備殼聚糖復(fù)合纖維的共性問(wèn)題,在殼聚糖復(fù)合纖維的已有研究中,有學(xué)者將氧化石墨烯加入殼聚糖紡絲液并紡絲成形為殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合纖維。氧化石墨烯的加入在一定程度上提高了殼聚糖纖維的力學(xué)強(qiáng)度,然而殼聚糖與氧化石墨烯的混合時(shí)間長(zhǎng)達(dá)6小時(shí),過(guò)長(zhǎng)的混合過(guò)程必然會(huì)降低殼聚糖的分子量,導(dǎo)致所制備的殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合纖維的強(qiáng)度低于160MPa,缺乏實(shí)際使用價(jià)值(Mechanical and dye adsorption properties of graphene oxide/chitosan composite fibers prepared by wet spinning.Carbohydrate polymers,2014,102:755-761.)。
因此,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備過(guò)程需關(guān)注羥基磷灰石與紡絲液混合過(guò)程,既要使羥基磷灰石粉體與紡絲液混合均勻,也需要避免混合過(guò)程造成殼聚糖紡絲液粘度的大幅降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種能夠保證殼聚糖功能纖維的強(qiáng)度同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)羥基磷灰石粉體與殼聚糖紡絲液均勻混合的制備方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用殼聚糖溶劑溶解低分子量殼聚糖,制得載體溶液;
2)將羥基磷灰石粉體與載體溶液混合,制得羥基磷灰石母液;
3)將羥基磷灰石母液注入殼聚糖紡絲液得到殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:
如上所述的功殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述殼聚糖溶劑為醋酸溶液,所述醋酸溶液的濃度為1~3wt%。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述低分子量殼聚糖的重均分子量為5×105~8×105g/mol,脫乙酰度大于90%。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,步驟1)中,所述載體溶液中低分子量殼聚糖的濃度為3~9wt%。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述羥基磷灰石粉體的平均粒徑小于0.5μm。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述混合是指通過(guò)攪拌設(shè)備攪拌混合,所述攪拌設(shè)備為螺桿擠出機(jī)或捏合機(jī),所述攪拌混合的攪拌速率為100~300轉(zhuǎn)/分,攪拌時(shí)間為0.5~1小時(shí);
步驟2)中,所述羥基磷灰石母液中低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為1~10:1。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述在線(xiàn)添加是指在殼聚糖紡絲液輸送管路上加裝功能性母液在線(xiàn)添加裝置,控制殼聚糖紡絲液流量與在線(xiàn)添加功能性母液流量實(shí)現(xiàn)添加量的計(jì)量。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述殼聚糖紡絲液的濃度為3~8wt%,殼聚糖紡絲液中殼聚糖的重均分子量為8×105~15×105g/mol,脫乙酰度大于90%。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液質(zhì)量比為1~20:1。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲或干噴濕法紡絲方法成形。
如上所述的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,所述殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.2~5.0dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度大于1.5cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率大于5%;對(duì)大腸桿菌的抗菌率大于等于93%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率大于等于95%。
本發(fā)明的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,首先將羥基磷灰石粉體與低分子量殼聚糖溶液制得羥基磷灰石母液,然后將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方法注入殼聚糖紡絲液,進(jìn)而紡絲成形,制得功能殼聚糖纖維。殼聚糖由于分子內(nèi)與分子間存在強(qiáng)氫鍵作用,導(dǎo)致殼聚糖溶液的粘度高,高粘度的殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石粉體的混合比較困難,混合過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),所需剪切作用力較大,容易造成殼聚糖分子鏈的斷裂,引起纖維力學(xué)性能的降低。研究表明殼聚糖的分子量越低,殼聚糖溶液的粘度越小,越容易與羥基磷灰石粉體混合均勻,因此本發(fā)明選用重均分子量為5×105~8×105的低分子量殼聚糖,通過(guò)攪拌所提供的強(qiáng)剪切力,制備殼聚糖與羥基磷灰石粉體均勻混合的母液。將母液注入殼聚糖紡絲液的過(guò)程中,由于低分子量殼聚糖與紡絲液的殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)單元一致,兩者可以實(shí)現(xiàn)分子水平的混合,保證了羥基磷灰石粉體在殼聚糖中的均勻分散。本發(fā)明中低分子量殼聚糖起到了促進(jìn)羥基磷灰石粉體與殼聚糖紡絲液均勻混合的橋梁作用,可提高羥基磷灰石的分散效率。
有益效果:
1)本發(fā)明利用低分子量殼聚糖溶液的粘度低于殼聚糖紡絲液,更易與羥基磷灰石粉體均勻混合的優(yōu)點(diǎn),選擇低分子量殼聚糖作為羥基磷灰石母液的基體,制備了羥基磷灰石粉體分散均勻、性質(zhì)穩(wěn)定的羥基磷灰石母液;
2)本發(fā)明中低分子量殼聚糖分子的結(jié)構(gòu)單元與紡絲液的殼聚糖一致,兩者可以實(shí)現(xiàn)分子水平的互溶,凝固過(guò)程兩者一并凝固成形,無(wú)額外添加物進(jìn)入凝固浴,不增加溶劑與凝固浴回收的負(fù)擔(dān);
3)本發(fā)明中羥基磷灰石母液通過(guò)在線(xiàn)添加注入殼聚糖紡絲液中,能夠方便靈活地制造殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維,母液中的羥基磷灰石粉體依靠紡絲液流動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的剪切力實(shí)現(xiàn)均勻分散,避免了增加額外混合過(guò)程所引起的殼聚糖分子鏈斷裂等變化。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5×105、脫乙酰度為90%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為3wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.19μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以100轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為10:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3wt%、殼聚糖的重均分子量為8×105、脫乙酰度為90%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為20:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.2dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.81cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為93%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為95%。
實(shí)施例2
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.2wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.1×105、脫乙酰度為90%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為3.2wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.28μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以110轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為10:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3.2wt%、殼聚糖的重均分子量為8.3×105、脫乙酰度為90%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為19:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.4dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.72cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6.5%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為93.5%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.2%。
實(shí)施例3
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.5wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.2×105、脫乙酰度為90.5%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為3.5wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.27μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以120轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為9:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3.4wt%、殼聚糖的重均分子量為8.6×105、脫乙酰度為90.6%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為18:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.5dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.63cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為93.8%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為95.6%。
實(shí)施例4
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.8wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.3×105、脫乙酰度為90.8%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為3.8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.26μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以130轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為8:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3.5wt%、殼聚糖的重均分子量為8.9×105、脫乙酰度為90.8%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為17:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.6dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.54cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7.5%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為94%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為96%。
實(shí)施例5
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.5×105、脫乙酰度為91%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為4wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.25μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以140轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為8:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3.6wt%、殼聚糖的重均分子量為9×105、脫乙酰度為91%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為16:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.8dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7.8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為94.5%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.6%。
實(shí)施例6
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.4wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.6×105、脫乙酰度為91.1%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為4.3wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.24μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以150轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為8:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為3.8wt%、殼聚糖的重均分子量為9.2×105、脫乙酰度為91.1%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為15:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為1.9dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.56cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為94.9%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.7%。
實(shí)施例7
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.6wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.7×105、脫乙酰度為91.3%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為4.5wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.23μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以160轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為7:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4wt%、殼聚糖的重均分子量為9.6×105、脫乙酰度為91.3%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為15:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.0dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.58cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8.6%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為96.9%。
實(shí)施例8
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.9wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為5.8×105、脫乙酰度為91.4%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為4.8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.22μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以170轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為7:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4.2wt%、殼聚糖的重均分子量為9.8×105、脫乙酰度為90%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為14:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.2dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95.5%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97%。
實(shí)施例9
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6×105、脫乙酰度為91.5%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為5wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.21μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以180轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為6:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4.4wt%、殼聚糖的重均分子量為10×105、脫乙酰度為91.2%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為13:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.3dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.52cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7.8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95.8%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.2%。
實(shí)施例10
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.2×105、脫乙酰度為91.6%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為5.4wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.3μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以190轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為7:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4.5wt%、殼聚糖的重均分子量為10.3×105、脫乙酰度為91.5%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為12:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.4dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.54cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為95.9%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.5%。
實(shí)施例11
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.5wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.3×105、脫乙酰度為91.8%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為5.6wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.28μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以200轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為6:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4.6wt%、殼聚糖的重均分子量為10.5×105、脫乙酰度為92%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為12:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.5dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6.4%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.6%。
實(shí)施例12
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.9wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.4×105、脫乙酰度為92%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為5.8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.27μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以210轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為5:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為4.8wt%、殼聚糖的重均分子量為10.8×105、脫乙酰度為92%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為12:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.6dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.66cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7.5%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96.3%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.7%。
實(shí)施例13
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.5×105、脫乙酰度為92.2%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為6wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.26μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以220轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為5:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5wt%、殼聚糖的重均分子量為11×105、脫乙酰度為92.3%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為11:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.8dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.58cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6.8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96.5%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為97.9%。
實(shí)施例14
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.2wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.6×105、脫乙酰度為92.5%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為6.4wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.25μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以230轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為4:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5.2wt%、殼聚糖的重均分子量為11.2×105、脫乙酰度為92.3%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為11:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為2.9dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6.5%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96.6%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為98%。
實(shí)施例15
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.5wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.7×105、脫乙酰度為92.6%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為6.8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.24μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以240轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為4:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5.4wt%、殼聚糖的重均分子量為11.5×105、脫乙酰度為92.3%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為10:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為3.0dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為96.8%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為98.3%。
實(shí)施例16
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.6wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為6.8×105、脫乙酰度為92.8%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為6.9wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.23μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為4:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5.5wt%、殼聚糖的重均分子量為11.6×105、脫乙酰度為93%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為9:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為3.2dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為5.3%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為97%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為98.6%。
實(shí)施例17
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7×105、脫乙酰度為93%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為7wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.28μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以260轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為4:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5.6wt%、殼聚糖的重均分子量為11.8×105、脫乙酰度為93%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為8:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為3.4dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為6%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為97.2%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為98.8%。
實(shí)施例18
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.2×105、脫乙酰度為93.5%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為7.2wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.30μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以270轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為3:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為5.8wt%、殼聚糖的重均分子量為12×105、脫乙酰度為93.5%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為7:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為3.5dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.7cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為97.4%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99%。
實(shí)施例19
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.6wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.4×105、脫乙酰度為93.6%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為7.5wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.38μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以280轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.5小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為3:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為6wt%、殼聚糖的重均分子量為12.5×105、脫乙酰度為93.5%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為6:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為3.8dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.6cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為7%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為97.7%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.1%。
實(shí)施例20
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.9wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.5×105、脫乙酰度為93.8%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為7.8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.36μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以290轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.6小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為3:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為6.5wt%、殼聚糖的重均分子量為12.8×105、脫乙酰度為93.8%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為5:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為4dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.55cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為5.6%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為97.8%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.2%。
實(shí)施例21
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.6×105、脫乙酰度為94%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為8wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.35μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以300轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.7小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為2:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為6.8wt%、殼聚糖的重均分子量為13×105、脫乙酰度為94%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為4:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為4.2dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.53cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為5.9%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為98%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.3%。
實(shí)施例22
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為1.8wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.8×105、脫乙酰度為94.2%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為8.3wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.42μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.8小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為2:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為7wt%、殼聚糖的重均分子量為13.5×105、脫乙酰度為94%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為3:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為4.5dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.9cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為98.5%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.5%。
實(shí)施例23
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為2.5wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為7.9×105、脫乙酰度為94.5%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為8.6wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.40μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)螺桿擠出機(jī)以260轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌0.9小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為1:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為7.5wt%、殼聚糖的重均分子量為14×105、脫乙酰度為94.8%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為3:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)干噴濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為4.8dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為2.0cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為9%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為99%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.6%。
實(shí)施例24
一種殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的制備方法,包括如下步驟:
1)采用濃度為3wt%的醋酸溶液溶解重均分子量為8×105、脫乙酰度為95%的低分子量殼聚糖,制得低分子量殼聚糖的濃度為9wt%的載體溶液;
2)將平均粒徑為0.46μm的羥基磷灰石粉體與載體溶液通過(guò)捏合機(jī)以300轉(zhuǎn)/分的攪拌速率攪拌1小時(shí)混合,制得羥基磷灰石母液,其中,低分子量殼聚糖與羥基磷灰石粉體的質(zhì)量比為1:1;
3)將羥基磷灰石母液以在線(xiàn)添加的方式注入濃度為8wt%、殼聚糖的重均分子量為15×105、脫乙酰度為96%的殼聚糖紡絲液,其中殼聚糖紡絲液與羥基磷灰石母液的質(zhì)量比為1:1,殼聚糖/羥基磷灰石紡絲液經(jīng)濕法紡絲方法擠出、凝固和牽伸制得殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維。
測(cè)試表明,制得的殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維的纖度為5.0dtex,干態(tài)斷裂強(qiáng)度為1.9cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為8%,殼聚糖/羥基磷灰石復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌的抗菌率為99.2%,對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌率為99.9%。