[发明专利]一种海绵纤维、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种海绵纤维、制备方法及应用，属于纤维技术领域。一种海绵纤维，呈丝状且其横截面为网状横截面，网状横截面包括中心部分和位于中心部分外围的边缘部分，中心部分的平均孔径小于边缘部分的平均孔径。本发明提供的海绵纤维，由于具有特殊结构，因此在隔音材料、保暖材料领域表现出色，在与肌体直接接触作用的材料领域和在生物支架材料技术领域均有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纤维技术领域，具体涉及一种海绵纤维、制备方法及应用。

背景技术

由于具备良好的生物相容性，甲壳素、壳聚糖、植物纤维素、细菌纤维，及其衍生物和再生纤维在模拟细胞体外微环境的生物支架材料技术领域、药物诊断技术领域、口服药剂技术领域和与机体直接接触作用的材料领域(例如伤口敷料)都有广泛的应用。

目前，构筑再生纤维主要有自上而下和自下而上两种策略。其中自上而下策略，是通过利用干法纺丝、湿法纺丝、湿法挤出、微流场纺丝、干喷湿纺等加工方法来纺丝，这种利用纤维素纳米材料组装成的纤维素纤维普遍存在强度高、韧性低的特点。自下而上策略构筑的纤维素纤维，是将天然纤维溶解后，再使其凝胶生长为纤维的过程，虽然溶解过程简便快捷、绿色环保且成本低廉，但在凝胶的过程中强酸、强碱的中和反应会影响纤维的结构，通常存在取向度不高、结构不够致密、力学性能较低、丝线尺寸与芯片尺寸关系紧密、结构单一等问题。

相较于其他方法，湿法纺丝具有操作方便、产品品质优良等优势，是常用的再生纤维制备方法，但是常规湿法纺丝制备的再生纤维，需将再生纤维的溶液与凝固液直接接触，并发生强烈的凝固反应，因此，制备所得的再生纤维是外表面致密，内部相对疏松的皮芯结构纤维，而这种具有致密外表面的再生纤维限制了其应用范围。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种海绵纤维，由于具有海绵结构，因此在隔音材料、保暖材料领域表现出色，由于所述海绵纤维的边缘部分孔隙率大于中心部分孔隙率，因此在肌体直接接触作用的材料领域和在模拟细胞体外微环境的生物支架材料技术领域均有广阔的应用前景。

本发明的第二方面提出一种上述海绵纤维的制备方法。

本发明的第三方面提出一种上述海绵纤维在医学领域的应用。

本发明的第四方面提出一种上述海绵纤维在制备保温材料、隔热材料中的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种海绵纤维，所述海绵纤维呈丝状且其横截面为网状横截面，所述网状横截面包括中心部分和位于所述中心部分外围的边缘部分，所述中心部分的平均孔径小于所述边缘部分的平均孔径。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述海绵纤维至少具有以下有益效果：

(1)根据“中心部分的平均孔径小于边缘部分的平均孔径”可知，本发明提供的海绵纤维具有中心部位相对致密，表面部分(边缘部分)相对疏松的结构；相对于具有皮芯结构(光滑密实表面)的再生纤维，本发明提供的海绵纤维，表面疏松多孔，给细胞提供了更多的依附位点，同时由天然生物质原料制备的再生纤维，与细胞相容性高，因此可将其应用于支架材料领域。

(2)本发明提供的海绵纤维，由于具有较高的中空率、吸水率，因此可满足伤口敷料对吸收渗出物和透气性的要求，因此可用于伤口敷料；还因为中空率高，满足了材料对隔音和保温的要求，因此可用于隔音材料和保温材料中。

在本发明的一些实施方式中，在干燥状态下，所述海绵纤维的直径为：40μm～150μm。

在本发明的一些实施方式中，在干燥状态下，所述海绵纤维的强度为35MPa～65MPa。

在本发明的一些实施方式中，在干燥状态下，所述海绵纤维的中空率为2％～12％。

在本发明的一些实施方式中，在干燥状态下，所述海绵纤维的吸水率为60％～90％。