[发明专利]一种二醋酸纤维素纤维薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二醋酸纤维素纤维薄膜及其制备方法。将二醋酸纤维素粉末溶于丙酮/水，或者丙酮/二氯甲烷的混合溶剂中制成纺丝溶液，采用静电纺丝工艺，在静电高压电场力的作用下，二醋酸纤维素纺丝溶液被牵伸为纤维，在接收器上固化形成纤维膜。本发明提供的技术方案操作简单，条件容易控制。制得的二醋酸纤维素纤维膜中纤维细，直径为微米级，纤维表面具有多孔结构，截面为扁形，纤维膜比表面积大，吸附性能优良，在生物敷料、药物缓释、组织支架等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种二醋酸纤维素纤维膜及其制备方法，特别涉及一种由扁截面状、表面多孔的二醋酸纤维素纤维构成的膜及其制备方法。

背景技术

目前人们在药物控缓释、组织工程、生物敷料、生物膜、过滤分离等领域对吸附能力强、过滤效果好的材料有着迫切的需求。利用静电纺丝技术制备的纤维膜，具有纤维直径小、比表面积大、吸附能力强等特性，在生物医用、过滤分离等领域有着广阔的应用前景。但目前用静电纺丝技术制备的纤维膜中纤维多为圆形截面且表面没有孔洞。扁平截面纤维比圆形截面纤维具有更大的比表面积，纤维表面的孔洞又可进一步增加比表面积，因而具有更高的吸附能力和更好的空气过滤效果。因此，由多孔、扁截面纤维构成的薄膜在药物释放、组织支架、空气过滤等领域具有良好的应用前景。

二醋酸纤维素是纤维素衍生物，能够自然降解，生物相容性好，价格低廉。其制品与人体长期接触不会引起过敏反应，是环境友好材料。

在本发明作出之前，中国发明专利CN 106948164 A公布了一种制备聚乳酸多孔纤维薄膜的方法，涉及工艺为将聚乳酸和聚环氧乙烷按一定的重量比溶于共溶剂中，使用高压静电技术，将聚合物溶液纺制成聚乳酸/聚环氧乙烷复合纤维，再将复合纤维浸入水溶液中，刻蚀去除纤维中的聚环氧乙烷相。由于其采用的聚合物为聚乳酸，所得纤维为圆形截面，且纤维上的微孔是通过刻蚀去除纤维中的一种组分得到的，需要在静电纺丝之后增加刻蚀工艺，流程较长。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种工艺流程短、生产成本低的纤维表面具有多孔结构的扁截面二醋酸纤维素纤维膜及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种二醋酸纤维素纤维薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1．常温条件下，按聚氧化乙烯的质量为二醋酸纤维素质量的1～20%，将二醋酸纤维素和聚氧化乙烯溶解于混合溶剂中，所述的混合溶剂为丙酮/水，或丙酮/二氯甲烷，得到二醋酸纤维素的浓度为6～10%wt的溶液；

2．以步骤1得到的二醋酸纤维素溶液为纺丝原液，采用静电纺丝工艺，在接收屏上得到一种纤维表面具有多孔结构且纤维截面为扁形的二醋酸纤维素纤维膜。

本发明技术方案所述的二醋酸纤维素的均分子量为40000，乙酰度为39.8%；所述的聚氧化乙烯的均分子量为30000；所述丙酮/水混合溶剂，按体积比，丙酮：水为3～5:1；所述丙酮/二氯甲烷混合溶剂，按体积比，丙酮：二氯甲烷为1:0.5～4。

本发明技术方案提供的一种二醋酸纤维素纤维薄膜的制备方法，其静电纺丝工艺的条件包括：纺丝流量为1～7ml/h；纺丝电压为9～15kv；纺丝接收距离为10～15cm；纺丝温度为25～28℃，相对湿度为25～81%。

本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的一种二醋酸纤维素纤维薄膜，膜中纤维截面为扁形，单根纤维的横截面长为0.8～2μm，宽为0.2～0.5μm，长宽比为4～8:1；膜中纤维表面为多孔结构，其孔径为25～154nm，孔隙率为6～36%。