[發明專利]一種改性明膠纖維

有效

• 申請號: 201610976273.9
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN106591992B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王銳;董振峰;楊憬;張秀芹;朱志國;劉繼廣;張文娟
• 申請（專利權）人: 北京服裝學院
• 主分類號: D01F4/00
• 分類號: D01F4/00;D01F1/10;D01F11/02;D01D5/12
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 朱展港;劉冬梅

本發明公開了一種改性明膠纖維，所述明膠纖維的紅外光譜在3290cm^?1、1628cm^?1、1527cm^?1和1230cm^?1附近存在特征吸收峰，該明膠纖維通過將明膠溶解于溶劑中進行溶脹后與交聯劑進行混合，將得到的混合料液加入紡絲設備中，獲得初生纖維，并對初生纖維進行后處理制備得到。本發明中選擇谷氨酰胺轉移酶作為交聯劑，使用安全，制得的明膠纖維在水中穩定性好，力學性能得到改善，可適用于生物和醫學領域。

技術領域

本發明涉及纖維制造領域，特別涉及通過無毒、安全的交聯劑制備得到的一種改性明膠纖維。

背景技術

明膠是一種肽分子聚合物質，是由膠原部分水解而得到的，具有良好的生物相容性和可降解性而廣泛應用于食品、醫藥等領域。明膠纖維主要采用靜電紡絲法制備，因其生產效率較低，國內學者將目光聚集到濕法紡絲方法，而濕法紡制的純明膠纖維機械強度不高、在常溫下易溶于水，限制了明膠的適用范圍。

為了改善明膠的這些性能通常需要采用共混改性或交聯改性等手段。共混改性大分子材料中改性劑的添加量較多(如CN 105001463A所述)，從而無法充分體現明膠材料自身的優良性能。交聯改性時常用的交聯劑一般都具有較強的毒性，如金屬離子、甲醛、戊二醛、環氧化合物等，限制了明膠在生物和醫學領域的應用，所以尋找新的無毒交聯劑成為一個新的研究方向。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：采用谷氨酰胺轉移酶(TGase)作為交聯劑對明膠纖維進行改性，即可提高明膠纖維在水中的穩定性，以及力學性能(斷裂強度和斷裂伸長率)，且TGase酶熱穩定性強，使用安全，制得的明膠纖維可廣泛應用于生物和醫學領域，從而完成本發明。

本發明的目的在于提供以下方面：

(1)一種改性明膠纖維，所述明膠纖維的X射線衍射圖譜在2θ角為8.12°和20.20°處存在衍射峰；

其紅外光譜在3290cm^-1、1628cm^-1、1527cm^-1和1230cm^-1附近存在特征吸收峰；

其在60℃下的吸水率為100％～860％，優選為300％～500％；

其在60℃下的溶出率為0％～8％，優選為0％～5％；

其斷裂強度為100～250MPa，優選為150～200MPa；

其斷裂伸長率為10％～50％，優選為15％～30％。

(2)根據上述(1)所述的明膠纖維，所述明膠纖維通過包括以下步驟的方法制備：

步驟1，將明膠溶解于溶劑中，加入交聯劑Ⅰ進行混合；

步驟2，將步驟1中的混合料液加入紡絲設備中，經噴絲后進入凝固浴，得到初生纖維；

步驟3，對初生纖維進行牽伸，制得牽伸的明膠纖維。

步驟4，使拉伸后的明膠纖維在交聯浴中進行進一步的交聯，得到成品纖維。

其中，步驟1中，所述交聯劑Ⅰ選自谷氨酰胺轉移酶、三羥甲基丙烷、戊二醛或丙三醇中任意一種或多種，優選為谷氨酰胺轉移酶；交聯劑Ⅰ與明膠的質量比為0.05:100～1:100，優選為0.1:100～0.5:100；所述交聯劑Ⅰ與明膠于50～70℃下交聯0.1h～3h，優選交聯劑Ⅰ與明膠于55～65℃下交聯0.5h～1.5h。

步驟2中，所述凝固浴為200g/L～430g/L的硫酸鈉水溶液，優選地，凝固浴中還添加有交聯劑Ⅱ；