兼具pH變色、抗菌性和釋藥性的多功能纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種兼具抑變色、抗菌性和釋藥性的多功能纖維及其制備方法，屬于 生物醫(yī)藥與材料加工技術(shù)交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在紡絲液中加入特定藥品，通過(guò)共混紡絲即可制得載藥纖維。新型載藥纖維紡絲 液可W是液體、懸浮液、乳狀液和烙體液體，藥物W-定形式溶解或分散在紡絲液基質(zhì)中。 在紡絲成型后，藥物穩(wěn)定分散于纖維聚合物體系中，而不只是粘附或吸附在纖維表面，更加 容易通過(guò)聚合物分解或纖維孔道擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)緩釋。近年來(lái)，在生物醫(yī)用紡織品領(lǐng)域研發(fā)出 多種具有特殊治療功能與輔助治療功能的新型載藥纖維，如消炎止痛纖維、治癌防癌纖維、 傷口敷料纖維等，通過(guò)纖維進(jìn)行透皮給藥、吸入給藥或粘膜給藥，并通過(guò)調(diào)控纖維材料的結(jié) 構(gòu)及智能響應(yīng)性而實(shí)現(xiàn)緩釋給藥或控釋給藥，避免了口服藥物引起的血藥濃度谷峰現(xiàn)象及 肝臟的首關(guān)效應(yīng)，降低了毒副作用，其方便性與安全性是注射、口服、植入等給藥方式所無(wú) 法比擬的。目前，藥物纖維從功能纖維的一個(gè)分支成長(zhǎng)為一種載藥系統(tǒng)，藥物纖維所具有的 性能優(yōu)勢(shì)已經(jīng)非常明顯。
[0003] 濕紡絲技術(shù)從20世紀(jì)30年代就在紡織工業(yè)中實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，工藝已經(jīng)非常成熟。 濕紡絲可W紡出微米級(jí)纖維，一般在30~200ym，也可W達(dá)到4~10ym，纖維形式可W是 長(zhǎng)絲也可W做成短纖纖維束，使其可W應(yīng)用于許多領(lǐng)域。由于紡絲液在凝固過(guò)程中的雙擴(kuò) 散，使纖維形成典型的皮巧結(jié)構(gòu)，纖維表面光滑，內(nèi)部產(chǎn)生許多微小的孔隙，給藥物在孔道 中釋放創(chuàng)造了一個(gè)必要條件。另外，干紡和烙融紡絲工藝必須在高溫條件下進(jìn)行，會(huì)造成對(duì) 所載藥物的潛在損傷。綜合纖維結(jié)構(gòu)和紡絲條件的因素，濕法紡絲及其衍生工藝是制備載 藥纖維的優(yōu)選途徑。因此，濕紡載藥纖維在外科手術(shù)縫合線、載藥敷料、載藥服用紡織品W 及載藥組織工程材料等領(lǐng)域均有較好的研究和應(yīng)用前景。
[0004] 姜黃素（化rcumin)是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種化學(xué) 成分，是植物界很稀少的具有二酬的色素，為二酬類化合物。姜黃素很早就作為一種天然 色素被用到食品工業(yè)中，同時(shí)具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、抗菌、利膽、抗氧化等多種藥理作 用。由于姜黃素分子兩端具有兩個(gè)哲基，在堿性條件下發(fā)生電子云偏離的共輛效應(yīng)，所W當(dāng) 抑大于8時(shí)，姜黃素會(huì)由黃變紅，現(xiàn)代化學(xué)利用此性能將其作為酸堿指示劑。維生素E是有 8種形式的脂溶性維生素，為一重要的抗氧化劑，具有延緩衰老，改善脂質(zhì)代謝，改善血液循 環(huán)，預(yù)防癌癥，預(yù)防多種慢性疾病、預(yù)防炎癥性皮膚病、脫發(fā)癥等病癥，保護(hù)皮膚免受紫外線 和污染的傷害，促進(jìn)性激素分泌等作用。
[0005] 由于姜黃素和維生素E的W上性質(zhì)，將其載于纖維中可獲得多功能纖維。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有傳統(tǒng)染色和表面整理兩種工藝生產(chǎn)抑變 色織物所存在的的浸潰不均勻、耐洗性差、效果不長(zhǎng)久等缺點(diǎn)，提供一種兼具抑變色、抗菌 性和釋藥性的多功能纖維及其制備方法，將適量姜黃素和維生素E加入紡絲液中進(jìn)行濕法 紡絲，不僅使纖維獲得pH響應(yīng)變色的性能，由于紡絲溫度低仍保留姜黃素和維生素E的藥 物活性，使纖維具有抗菌及藥物緩釋的功能。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種兼具抑變色、抗菌性和釋藥性的多功 能纖維，其特征在于，W含有聚丙締膳（PAN)、姜黃素、維生素E及溶劑的紡絲液采用濕法紡 絲方法制備而成。
[0008] 本發(fā)明還提供了上述兼具抑變色、抗菌性和釋藥性的多功能纖維的制備方法，其 特征在于，包括：
[0009] 步驟1;將聚丙締膳粉體烘干脫水，篩網(wǎng)過(guò)濾分離；
[0010] 步驟2 ;將姜黃素、維生素E、步驟1分離所得的聚丙締膳粉體及溶劑進(jìn)行混合，其 中，聚丙締膳的質(zhì)量濃度為18%~22%，姜黃素的用量為聚丙締膳粉體的干重的0. 5%~ 5%，維生素E的用量為聚丙締膳粉體的干重的5%~10% ;
[0011] 步驟3 ;將步驟2所得的混合液進(jìn)行攬拌使聚丙締膳膨化，加熱使聚丙締膳溶解得 到紡絲液，將所得的紡絲液進(jìn)行脫泡，濕法紡絲，將所得的初生纖維進(jìn)行干燥致密化及熱定 型處理，得到兼具抑變色、抗菌性和釋藥性的多功能纖維。
[0012] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的烘干脫水采用分段烘干法或恒溫烘干法。更優(yōu)選地，所 述的分段烘干法包括在70°c烘干比，在85°C烘干比，在100°C烘干化，在105°C烘干比， 所述的恒溫烘干法包括在l〇〇°C烘干5~化。
[001引所述的步驟2中的溶劑可為N，N-二甲基己酷胺值MAc)、二甲基亞諷值MS0)，N，N-二甲基甲酯胺值MF)、硫氯酸鋼（化SCN)、丙酬、碳酸己締醋巧C)、硝酸（HN03)和氯化鋒 狂nCl2)溶液中的至少一種。根據(jù)具體需要選擇合適的溶劑。所述的紡絲溶劑的選擇，需 綜合考慮揮發(fā)快速性、親膚安全性、易紡性及姜黃素的溶解性等多方面因素。優(yōu)選地，所述 的步驟2中的溶劑為N，N-二甲基己酷胺值MAc)、N，N-二甲基甲酯胺值M巧或二甲基亞諷 (DMS0)0
[0014] 所述的PAN、維生素E與姜黃素含量的確定，維生素E與姜黃素含量的增加會(huì)降低 纖維的力學(xué)性能，根據(jù)力學(xué)性能的測(cè)試確定姜黃素最佳用量為0. 5%~5% (對(duì)聚丙締膳干 重），維生素E最佳用量為5%~10% (對(duì)聚丙締膳干重），通過(guò)對(duì)紡絲效果的測(cè)試，確定聚 丙締膳的最佳用量為18%~22%。
[0015] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的混合方式為；（1)先將PAN粉體加入溶劑中制備紡絲 液，再加入維生素E和姜黃素固體粉末，攬拌加熱至溶解；或者（2)將維生素E、姜黃素粉末 及PAN粉體同時(shí)加入溶劑中，攬拌加熱至完全溶解；或者（3)分別將PAN粉體、維生素E和 姜黃素加入到溶劑中制備PAN溶液、維生素E溶液和姜黃素溶液，再先后將維生素E溶液和 姜黃素溶液加入PAN溶液中，攬拌加熱至分散均勻；或者（4)先將維生素E和姜黃素加入到 溶劑中制備維生素E和姜黃素的混合溶液，再加入PAN粉體，攬拌加熱至分散溶解均勻。四 種方式的優(yōu)選順序?yàn)椋?) > (4) > (2) > (1)。
[0016] 優(yōu)選地，所述的步驟3中使聚丙締膳膨化時(shí)采用的攬拌速度為200~500轉(zhuǎn)/分， 攬拌時(shí)間為化W上。
[0017] 優(yōu)選地，所述的步驟3中，在將所得的紡絲液進(jìn)行脫泡前，對(duì)紡絲液用100~200 目不誘鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。若紡絲液均勻、透明，可不進(jìn)行過(guò)濾。若紡絲液中含有雜質(zhì)則根據(jù) 情況用100~200目不誘鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。
[0018] 優(yōu)選地，所述的步驟3中的脫泡為真空脫泡，真空脫泡化W上。
[0019] 優(yōu)選地，所述的步驟3中的濕法紡絲包括將紡絲液從噴絲板上的噴絲孔壓出，依 次經(jīng)過(guò)凝固浴、初級(jí)牽伸浴和熱牽伸浴后形成初生纖維。
[0020] 優(yōu)選地，所述的噴絲板上設(shè)有30個(gè)直徑為0. 1mm的圓形噴絲孔。