[发明专利]一种导电长丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于蚕丝复合材料、导电纤维材料的技术领域，提供了一种导电长丝及其制备方法。

背景技术

为了提高蚕丝基复合材料在神经组织工程和人工神经修复材料领域的应用，已有导电高分子与其他高分子材料的复合，但这些材料自身生物相容性不足，限制了其在临床医学方面的应用。目前，尚未见丝素蛋白与聚苯胺复合制备长丝纤维的报道。

导电长丝的制备方法主要有：(1)在常规纤维表面涂覆导电成分，该方法材料导电性能突出，但耐久性差；(2)将导电材料与纤维原料混纺制成，该方法制备的材料中导电粒子易团聚，影响材料导电效果。

目前已有报道将聚苯胺制备成导电纤维，中国发明专利“聚苯胺纳米纤维及其制备方法”将聚苯胺和焦磷酸铁分别溶于无机酸中，混合，过滤、干燥得到聚苯胺纳米纤维。中国发明专利“一种聚苯胺导电纤维的制备方法”将聚苯胺母粒熔喷纺丝制成导电纤维。中国发明专利“一种孔径可控的聚苯胺薄膜的制备方法”采用电化学聚合方法制备多孔聚苯胺薄膜。中国发明专利“一种仿生再生丝素蛋白长丝纤维及其制备方法”采用湿法或干法纺丝制备丝素蛋白长丝纤维。张建光等采用静电纺丝技术制备取向聚苯胺/丝素蛋白复合纳米纤维，用于神经再生、骨再生等领域(张建飞,孙彬彬,莫秀梅.静电纺聚苯胺/丝素蛋白复合纳米纤维的制备及其表征.中国化学会第29届学术年会摘要集,2014)。

发明内容

针对现有人工神经修复材料生物相容性不足的问题，本发明目的是提供一种导电长丝及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种导电长丝及其制备方法，包括如下步骤：

(1)将贝壳清洗、晾干、粉碎、研磨，得到粉末颗粒，粉末颗粒溶解于酸体系中，制备成贝壳-酸溶解体系。

(2)将脱胶蚕丝与聚苯胺以质量比99:1-80:20溶解于贝壳-酸溶解体系，搅拌均匀，制备成纺丝液。

(3)用质量分数为0％-100％的有机溶剂水溶液或质量分数为0％-90％的高吸水性物质水溶液制备成凝固浴，将纺丝液放入纺丝装置中，然后在凝固浴中进行湿法纺丝/干湿法纺丝，清洗得到初生长丝。

(4)用质量分数为0％-100％的有机溶剂水溶液或质量分数为0％-90％的高吸水性物质水溶液制备成牵伸浴，将初生长丝在牵伸浴中进行一次或一次以上的牵伸，得到导电长丝纤维。

上述技术方案中，所述贝壳为珍珠贝壳、扇贝壳、蛤蜊壳、海螺壳等贝壳中的一种或多种。

上述技术方案中，所述贝壳-酸溶解体系中酸为甲酸、盐酸、乙酸、磷酸、硫酸中的一种或多种，酸浓度为30％-100％。

上述技术方案中，所述凝固浴和牵伸浴中有机溶剂为乙醇、甲醇等；高吸水性物质为聚乙二醇、硫酸铵等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

(1)本发明以贝壳为原料制备溶解体系用于制备导电长丝材料，首先实现贝壳的资源化再利用，同时，也为丝素蛋白基再生材料的制备提供了新方法。

(2)本发明公开的制备过程条件温和可控，制备工艺简单，制备的长丝材料生物相容性良好，可在生物医学领域应用。

附图说明

附图1导电长丝的扫描电镜图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

一种导电长丝及其制备方法，包括如下步骤：

(1)将牡蛎壳清洗、晾干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为1μm以下的贝壳粉末。

(2)将0.5g贝壳粉末溶解于9.5g甲酸溶液中，制备成质量分数为5％的甲酸/贝壳溶解体系。

(3)将1.0g丝素蛋白蚕丝、0.5g聚苯胺加入甲酸/贝壳溶解体系中，室温搅拌2h，制备成纺丝液。

(4)制备质量分数为75％的乙醇溶液作为凝固浴，将纺丝液注入注射器中，采用湿法纺丝制备初生长丝。

(5)将初生长丝浸入60℃去离子水中分别进行1倍、2倍和3倍牵伸。

(6)将经过牵伸完成后的长丝以每分钟60米的速度卷取，得到丝素蛋白/聚苯胺导电长丝。

实施例二

一种导电长丝及其制备方法，包括如下步骤：

(1)将牡蛎壳清洗、晾干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为1μm以下的贝壳粉末。

(2)将10g贝壳粉末溶解于90g甲酸溶液中，制备成质量分数为10％的甲酸/贝壳溶解体系。

(3)将20g丝素蛋白蚕丝、5g聚苯胺加入甲酸/贝壳溶解体系中，室温搅拌6h，制备成纺丝液。